MEASUREMENT OF SOUND SPEED OF DOWNHOLE FLUID UTILIZING TUBE WAVES

A technique for utilizing tube waves to measure sound speed of fluids and other properties in the frequency range of about 5 to 100 kHz. A drill string is equipped with a sensor tube having a cavity filled with a downhole fluid such as borehole mud or formation fluid. An acoustic transmitter and an array of acoustic receivers are mounted on the tube in direct contact with the fluid. Processing circuitry calculates a property, e.g., sound speed, of the fluid based on time-of-flight of an acoustic signal generated by the transmitter and received by the array of receivers. Alternatively change in signal phase as a function of frequency may be employed by the processing circuitry. The technique is particularly suited to measuring the sound speed of borehole mud in situ. L'invention concerne une technique consistant à utiliser des ondes de tube pour mesurer la vitesse du son dans des fluides, ainsi que d'autres propriétés, dans un intervalle de fréquences approximatif de 5 à 100 kHz. Un train de tiges est équipé d'un tube capteur comportant une cavité remplie d'un fluide de fond de forage tel que des boues de forage ou un fluide d'une formation. Un émetteur acoustique et un réseau de récepteurs acoustiques sont montés sur le tube, en contact direct avec le fluide. Des circuits de traitement calculent une propriété, p. ex. la vitesse du son, associée au fluide, à partir du temps de vol d'un signal acoustique généré par l'émetteur et reçu par le réseau de récepteurs. Dans une variante, la modification de la phase du signal en fonction de la fréquence peut être utilisée par les circuits de traitement. Cette technique convient en particulier pour la mesure in situ de la vitesse du son dans les boues de forage.