用于改进声学数据获取的方法和设备技术

一种被设计成有利于获得声学数据的技术。该技术包括使工具从第一深度穿过地下岩层到随后的深度。该工具在预定的时间窗口中接收地震信号。地震信号由震源产生，该震源基于工具的深度相对于预定的时间窗口在变化的时间启动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于获取声学数据的技术。更具体地，本专利技术涉及通过控制震源的启动时间来获得改进的地震信号数据。
技术介绍
以下描述和例子并不因为包含在该部分中而认为是现有技术。随钻测量涉及在钻井过程中对一个或多个井下参数进行感测。通常安装在位于钻头上方的钻铤中的传感器用于获得有关钻井过程或地下状况的信息。这些测量结果的子集通常使用声学或“泥浆脉冲”遥测系统传输到地面。其它测量结果可以存储在位于钻铤内的记录装置中。该数据能够在钻头升高(也称为“起下作业”)到地面时找回。地震随钻测量数据是使用地震传感器、诸如通常位于定位在钻头之上的钻铤中的地震检波器或水中检波器来获取。由于钻头产生巨大的噪声，通常仅在钻头或钻柱不运动或不钻井期间收集可以由井口源产生的地震数据。这通常等同于钻柱或钻井暂时停止以便将钻杆的零件增加到在地面处的钻柱或移除钻杆的零件的期间。如上所述，工具和地面之间的通信通常利用“泥浆脉冲”或其它低数据遥测系统来完成，这使得操作者无法实现在钻井停止过程中向工具发送指令以调节有关地震数据获取的时序或主动性。此外，由于从地震信号获取大量数据，也无法实现在长时间段、诸如从钻井停止的时间到钻井开始的时间收集地震信号数据。为了克服这些限制，工具中的地震记录系统被程序化以便在特定时间段且以特定间隔启动和停止记录。结合地，源相对于被程序化的时间段启动，以确保在记录期间地震信号到达工具。已经发现在记录期间内存在信号应当到达的优选位置。这主要和一旦接收后地震信号的处理有关。还已经发现随着工具穿过地层(例如随着工具钻井)，工具和源之间的距离以及其间地层的速度分布改变，导致地震信号在该期间内的不希望时间到达工具，并且更彻底地，完全错过该期间。
技术实现思路
本专利技术整体涉及通过改进在特定期间内地震信号的接收来获得声学数据的方法和系统。该技术包括使工具从第一深度穿过地下岩层到达随后的深度。该工具在预定时间窗口过程中接收地震信号。地震信号通过震源产生，震源基于工具的深度在相对于预定时间窗口的变化时间被启动。通过以下说明、附图和权利要求将清楚其它或替代特征。附图说明以下将参照附图描述本专利技术的特定实施方式，其中相同的附图标记表示相同的元件。但是，应当理解的是，附图仅图示这里描述的各种执行方式，而不意味着限制这里描述的各项技术的范围。附图如下图1图示根据本专利技术的一种实施方式的井场系统的例子，其中，在该井场系统中可以采用用于获得地震数据的方法；图2图示根据本专利技术的实施方式与震源协作使用的工具的例子；图3图示根据本专利技术的实施方式与多个震源协作使用的工具的例子；图4图示根据本专利技术的实施方式具有与一个震源协作使用的多个接收器的工具的例子；图5图示根据本专利技术的实施方式具有与多个震源协作使用的多个接收器的工具的例子；图6图示根据本专利技术的实施方式随着工具逐渐运动深入到地下岩层中工具接收来自震源的信号的例子；以及图7提供根据本专利技术的实施方式用于改变震源相对于用于接收工具处的地震信号的预定时间窗口的定时的方法的实施方式的图形表示。具体实施例方式为了能够详细地理解本专利技术的上述特征和优点，通过参照附图中图示的实施方式可以得到上面简单概括的本专利技术的更加具体的说明。在以下说明中，提出了多个细节以提供本专利技术的理解。但是，本领域普通技术人员将理解的是，本专利技术可以在没有这些细节的情况下实践，并且对所描述的实施方式的多种改变或变型是可能的。在说明书和权利要求书中术语“连接”(动词)、“连接”(名词)、“被连接的”、 “与…连接”、“连接的”、“联接”、“被联接的”、“与· · ·联接”和“联接的”用于表示“与...直接连接”或“经由另一元件与...连接”；并且术语“套件”用于表示“一个元件”或“多于一个元件”。如这里使用的，术语“上”和“下”、“上部”和“下部”、“朝上地”和“朝下地”、“上游”和“下游”；“上方”和“下方”；以及指示在给定点或元件上方或下方的相对位置的其它类似术语用在描述中以便更加清楚地描述本专利技术的一些实施方式。图1图示了能够利用本专利技术的井场系统。井场能够是向岸的或离岸的。在该示例性系统中，通过旋转钻井以熟知的方式在地下岩层中形成井眼11。本专利技术的实施方式还能够使用定向钻井，如以下将要描述的。钻柱12悬置在井眼11中并且具有底部钻具组合100，该底部钻具组合100的下端包括钻头105。地面系统包括定位在井眼11上方的平台和井架组合10。组合10可以包括转盘16、方钻杆17、大钩18和水龙头19。钻柱12通过转盘16旋转，转盘16由在钻柱的上端处接合方钻杆17的未示出的装置供能。钻柱12通过方钻杆17和允许钻柱相对于大钩旋转的水龙头19从附接到游动滑车(也未示出)的大钩18悬置。如所熟知的，可以替代地使用顶部驱动系统。在该实施方式的例子中，地面系统还包括存储于在井场处形成的凹坑27内的钻井液或泥浆26。泵四将钻井液沈经由水龙头19中的端口输送到钻柱12的内部，使得钻井液如方向箭头8所指示地向下流动经过钻柱12。钻井液经由钻头105中的端口离开钻柱12，并且随后如方向箭头9所指示地向上循环经过钻柱的外侧和井眼的壁之间的环形区域。在这种熟知的方式中，钻井液润滑钻头105并且随着其返回凹坑27用于再循环而将地层岩屑向上携带到地面。图示的实施方式的底部钻具组合100可以包括随钻测井(LWD)模块120、随钻测量 (MWD)模块130、旋转导向系统和电机、以及钻头105。LWD模块120如本领域中已知的容纳在特定类型的钻铤中，并且能够包含一个或多个已知类型的测井工具。还将理解的是，能够使用多于一个LWD和/或MWD模块，例如在 120A处所表示的。(从始至终，对120位置处的模块的引用也能够替代地表示在120A位置处的模块。)LWD模块包括用于测量、处理和存储信息、以及用于与地面装备通信的能力。在本实施方式中，LffD模块包括如以下更加详细描述的地震测量装置。MWD模块130也如本领域中已知的容纳在特定类型的钻铤中，并且能够包含用于测量钻柱和钻头的特性的一个或多个装置。MWD工具还包括用于向井下系统产生电力的设备(未示出)。这通常可以包括由钻井液流供能的泥浆涡轮发电机，将理解可以使用其它动力和/或电池系统。在本实施方式中，MWD模块包括一个或多个以下类型的测量装置钻压测量装置、扭矩测量装置、振动测量装置、冲击测量装置、粘滑测量装置、方向测量装置、地震测量装置和倾角测量装置。图2-5图示了随钻地震工具，其可以是LWD工具120，或者能够是通过引用结合在此的 P. Breton 等人在“Well Positioned Seismic Measurements, "Oilfield Review, pp. 32-45，Spring, 2002中公开的类型的LWD工具套120A的一部分。井下LWD工具可具有单个接收器(如图2和3中所示)或者多个接收器(如图4 和5中所示)，并且能够结合在地面处的单个震源(如图2和4中所示)或在地面处的多个震源(如图3和5中所示)使用。相应地，包括反射离开地层界面并且称为“零井源距”垂直地震剖面布置的图2使用单个源和单个接收器。包括反射离开地层界面并且称为“变偏移距(walkaway)”垂直地震剖面布置的图3使用多个源和单个接收器。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·科尔萨尔，M·威尔，P·N·阿姆斯特朗，P·莱萨菲瑞，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：