BR112012001198B1 - method and apparatus for estimating stress, methods and apparatus for estimating stress relationship in a formation - Google Patents

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Description

MÉTODO E APARELHO PARA ESTIMAR TENSÃO, MÉTODOS E APARELHOS PARA ESTIMAR A RELAÇÃO DE TENSÃO EM UMA FORMAÇÃOMETHOD AND APPARATUS TO ESTIMATE TENSION, METHODS AND APPARATUS TO ESTIMATE THE TENSION RELATIONSHIP IN A FORMATION

Campo da invençãoField of invention

A invenção está geralmente relacionada à análise de formações subterrâneas e, mais particularmente, à estimativa de tensões em formação utilizando perfis radiais de três módulos de cisalhamento.The invention is generally related to the analysis of underground formations and, more particularly, to the estimation of stresses in formation using radial profiles of three shear modules.

Antecedentes da InvençãoBackground of the Invention

Tensões na formação podem afetar a prospecção e o desenvolvimento geofisico de reservatórios de petróleo e gás. Por exemplo, tensão de sobrecarga, tensões horizontais máxima e minima, pressão em poros, pressão do poço e resistência da rocha podem ser usadas para produzir um modelo de falha, para ajudar no planejamento do poço, cálculos de estabilidade do poço e gerenciamento de reservatórios. Sabe-se que as velocidades das ondas elásticas mudam em função da pré-tensão em um meio de propagação. Por exemplo, velocidades sônicas em rochas porosas mudam em função da pré-tensão eficaz. No entanto, a estimativa das tensões na formação com base na velocidade pode ser problemática, por causa das influências sobre o módulo de cisalhamento horizontal C66· Por exemplo, o módulo de cisalhamento horizontal Cô6 é reduzido na presença da mobilidade horizontal de fluido em um reservatório poroso.Formation stresses can affect the prospecting and geophysical development of oil and gas reservoirs. For example, overload stress, maximum and minimum horizontal stresses, pore pressure, well pressure and rock resistance can be used to produce a failure model, to assist with well planning, well stability calculations and reservoir management . It is known that the speeds of elastic waves change due to the pre-tension in a propagation medium. For example, sonic speeds in porous rocks change depending on the effective pre-tension. However, the estimation of stresses in formation based on speed can be problematic, because of the influences on the horizontal shear modulus C66 · For example, the horizontal shear modulus C6 is reduced in the presence of horizontal fluid mobility in a reservoir porous.

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Geralmente, a lentidão da onda de tubo diminui em cerca de 2 a 3% na presença da mobilidade fluida, resultando em uma diminuição no Cô6 em cerca de 4 a 6%. Por outro lado, o módulo de cisalhamento horizontal Cô6 é aumentado na presença de alto teor de argila em um intervalo de xisto. Consequentemente, é difícil estimar com precisão a relação entre tensões verticais e horizontais, sem compensar as mudanças no C66.Generally, the slowness of the tube wave decreases by about 2 to 3% in the presence of fluid mobility, resulting in a decrease in Cô6 of about 4 to 6%. On the other hand, the Cô6 horizontal shear modulus is increased in the presence of high clay content in a shale gap. Consequently, it is difficult to accurately estimate the relationship between vertical and horizontal stresses, without compensating for changes in C66.

Vários dispositivos são conhecidos para medir características de formação, com base em dados sonoros.Several devices are known to measure formation characteristics, based on sound data.

Perturbações mecânicas são usadas para estabelecer ondas elásticas em formações terrestres em torno de um poço, e propriedades das ondas são medidas para obter informações sobre as formações, por onde as ondas se propagam. Por exemplo, informações sobre ondas de compressão, cisalhamento e de Stoneley, como velocidade (ou seu inverso, lentidão) na formação e no poço, podem ajudar na avaliação e produção dos recursos de hidrocarbonetos. Um exemplo de um dispositivo de registro sonoro é o Sonic Scanner® da Schlumberger. Outro exemplo é descrito porMechanical disturbances are used to establish elastic waves in terrestrial formations around a well, and wave properties are measured to obtain information about the formations, where the waves propagate. For example, information about compression, shear and Stoneley waves, such as speed (or its inverse, slowness) in the formation and in the well, can help in the assessment and production of hydrocarbon resources. An example of a sound recording device is Schlumberger's Sonic Scanner®. Another example is described by

Pistre e outros. Uma ferramenta sônica de rede fixa modular para medições em 3D (azimutal, radial e axial) de propriedades acústicas da formação, de Pistre, V.,Pistre and others. A modular fixed network sonic tool for 3D measurements (azimuth, radial and axial) of the formation's acoustic properties, by Pistre, V.,

Kinoshita, T. , Endo, T. , Schilling, K., Pabon, J. , Sinha,Kinoshita, T., Endo, T., Schilling, K., Pabon, J., Sinha,

B., Plona, T. , Ikegami, T. , e Johnson, D., Anais do 46°B., Plona, T., Ikegami, T., and Johnson, D., Annals of 46 °

Simpósio Anual de Perfilagem, Society of Professional WellAnnual Profiling Symposium, Society of Professional Well

Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 9/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 9/54

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Log Analysts, Artigo P, 2005. Outras ferramentas também são conhecidas. Essas ferramentas podem fornecer lentidão de compressão, Atc, lentidão de cisalhamento, Ats, e lentidão de Stoneley, Atst, cada qual em função da profundidade, z, onde lentidão é o inverso da velocidade e corresponde ao intervalo do tempo de trânsito geralmente medido pelas ferramentas de perfilagem sônica. Uma fonte acústica em um poço cheio de fluido gera ondas frontais, bem como modos relativamente mais fortes guiados pelo poço. Um sistema de medição sonora padrão utiliza uma fonte piezoelétrica e receptores de hidrofone situados no interior do poço cheio de fluido. A fonte piezoelétrica é configurada como uma fonte monopolar, ou bipolar. A largura de banda da fonte geralmente varia de 0,5 a 20 kHz. Uma fonte monopolar gera principalmente o modo assimétrico de ordem mais baixa, também conhecido como modo de Stoneley, juntamente com ondas frontais de compressão e cisalhamento. Em contraste, uma fonte bipolar excita principalmente o modo de flexão de ordem mais baixa no poço, juntamente com ondas frontais de compressão e cisalhamento. As ondas frontais são causadas pelo acoplamento da energia acústica transmitida para ondas planas na formação, que se propagam ao longo do eixo do poço. Uma onda de compressão incidente no fluido do poço produz ondas compressionais criticamente refratadas na formação. Aquelas ondas refratadas ao longo da superfície do poço são conhecidas como ondas frontais de compressão. OLog Analysts, Article P, 2005. Other tools are also known. These tools can provide compression slowness, At c , shear slowness, At s , and Stoneley slowness, At s t, each as a function of depth, z, where slowness is the inverse of speed and corresponds to the time interval of transit usually measured by sonic profiling tools. An acoustic source in a well filled with fluid generates frontal waves, as well as relatively stronger modes guided by the well. A standard sound measurement system uses a piezoelectric source and hydrophone receivers located inside the fluid-filled well. The piezoelectric source is configured as a monopolar, or bipolar, source. The source's bandwidth generally ranges from 0.5 to 20 kHz. A monopolar source mainly generates the lowest-order asymmetric mode, also known as the Stoneley mode, along with frontal compression and shear waves. In contrast, a bipolar source excites mainly the lowest order bending mode in the well, along with frontal compression and shear waves. The frontal waves are caused by the coupling of the acoustic energy transmitted to plane waves in the formation, which propagate along the shaft of the well. A compression wave incident on the well fluid produces critically refracted compression waves in the formation. Those waves refracted along the surface of the well are known as frontal compression waves. O

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4/36 ângulo critico de incidência θί = sin-1 (Vf/Vc), onde Vf é a velocidade da onda de compressão no fluido do poço; e Vc é a velocidade da onda de compressão na formação. Como a onda frontal de compressão se desloca ao longo da interface, ela irradia energia de volta para o fluido, que pode ser detectada por receptores de hidrofone colocados no poço cheio de fluido. Em formações rápidas, a onda frontal de cisalhamento pode ser igualmente excitada por uma onda de compressão no ângulo crítico de incidência θί = sin-1 (Vf/Vc), onde Vs é a velocidade da onda de cisalhamento na formação. É importante notar também que ondas frontais somente são excitadas, quando o comprimento de onda da onda incidente for menor que o diâmetro do poço, para que o contorno possa ser tratado efetivamente como uma interface planar. Em um modelo homogêneo e isotrópico de formações rápidas, como acima mencionado, ondas frontais de compressão e cisalhamento podem ser geradas por uma fonte monopolar colocada em um poço cheio de fluido, para determinar as velocidade da onda de compressão e de cisalhamento da formação. Sabe-se que ondas frontais de cisalhamento refratadas não podem ser detectadas em formações lentas (onde a velocidade da onda de cisalhamento é menor que a velocidade de compressão de fluido/ poço) com receptores colocados no fluido do poço. Em formações lentas, velocidades de cisalhamento da formação são obtidas a partir da assíntota de baixa freqüência de dispersão à4/36 critical angle of incidence θί = sin -1 (Vf / V c ), where Vf is the velocity of the compression wave in the well fluid; and V c is the velocity of the compression wave in the formation. As the frontal compression wave moves along the interface, it radiates energy back into the fluid, which can be detected by hydrophone receivers placed in the fluid-filled well. In fast formations, the frontal shear wave can also be excited by a compression wave at the critical angle of incidence θί = sin -1 (Vf / V c ), where V s is the speed of the shear wave in the formation. It is also important to note that frontal waves are only excited when the wavelength of the incident wave is less than the diameter of the well, so that the contour can be treated effectively as a planar interface. In a homogeneous and isotropic model of fast formations, as mentioned above, frontal compression and shear waves can be generated by a monopolar source placed in a well filled with fluid, to determine the speed of the compression and shear wave of the formation. It is known that refracted frontal shear waves cannot be detected in slow formations (where the speed of the shear wave is less than the speed of fluid / well compression) with receptors placed in the well fluid. In slow formations, shear velocities of the formation are obtained from the low frequency dispersion asymptote at

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5/36 flexão. Existem técnicas de processamento padrão para a estimativa das velocidades de cisalhamento da formação em formações rápidas ou lentas, a partir de uma variedade de formas de onda bipolares registradas. Um tipo diferente de ferramenta descrito na Patente dos EUA N° . 6.611.7 61,5/36 flexion. There are standard processing techniques for estimating the shear velocities of the formation in fast or slow formations, from a variety of recorded bipolar waveforms. A different type of tool described in U.S. Patent No. 6,611.7 61,

publicada published em 26 de agosto de on August 26 2003 para 2003 to Registro sônico Sonic record de in poço para well for perfilagem radial radial profiling obtém get perfis profiles radiais radial de in lentidões slowness de cisalhamento shear rápido e fast and lento, slow, usando using as at dispersões dispersions bipolares medidas bipolar measures nas duas at two direções directions ortogonais, orthogonal,

que são caracterizadas pelos módulos de cisalhamento C44 ewhich are characterized by the C44 shear modules and

C55 para um poço paralelo ao eixo X3 em uma formação ortorrômbica.C55 for a well parallel to the X3 axis in an orthorhombic formation.

Sumário da InvençãoSummary of the Invention

De acordo com uma forma de realização da invenção, um método para estimar tensão em uma formação, em que um poço está presente, compreende: determinar perfis radiais de Stoneley, lentidões de cisalhamento bipolar rápido e de cisalhamento bipolar lento; estimar tensões horizontais máxima e minima por inversão das diferenças em módulos de cisalhamento de campo remoto com equações de diferença obtidas a partir de perfis radiais de módulos de cisalhamento bipolares C44 e C55, e tensões próximas ao poço, e produzir uma indicação das tensões horizontais máxima e minima, de forma tangível.According to an embodiment of the invention, a method for estimating stress in a formation, in which a well is present, comprises: determining radial Stoneley profiles, slow bipolar shear and slow bipolar shear; estimate maximum and minimum horizontal stresses by inversion of differences in remote field shear modules with difference equations obtained from radial profiles of bipolar shear modules C44 and C55, and stresses close to the well, and produce an indication of maximum horizontal stresses and minimally, tangibly.

De acordo com outra forma de realização da invenção, um aparelho para estimar tensão em uma formação,According to another embodiment of the invention, an apparatus for estimating stress in a formation,

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6/36 em que um poço está presente, compreende: pelo menos um sensor acústico, que proporciona perfis radiais de Stoneley, lentidões de cisalhamento bipolar rápido e de cisalhamento bipolar lento; circuito de processamento, que estima tensões horizontais máxima e mínima por inversão das diferenças em módulos de cisalhamento de campo remoto com equações de diferença obtidas a partir de perfis radiais de módulos de cisalhamento bipolares C44 e C55, e tensões próximas ao poço; e uma saída, que produz uma indicação das tensões horizontais máxima e mínima, de forma tangível.6/36 in which a well is present, comprises: at least one acoustic sensor, which provides radial Stoneley profiles, fast bipolar and slow bipolar shear slowness; processing circuit, which estimates maximum and minimum horizontal stresses by inversion of differences in remote field shear modules with difference equations obtained from radial profiles of bipolar shear modules C44 and C55, and stresses close to the well; and an output, which produces an indication of the maximum and minimum horizontal stresses, in a tangible form.

Breve Descrição das FigurasBrief Description of the Figures

A Figura 1 é um diagrama esquemático de um poço em uma formação sujeita às tensões principais de campo remoto.Figure 1 is a schematic diagram of a well in a formation subject to major remote field stresses.

A Figura 2 é um diagrama esquemático de um poço de raio a sujeito às tensões de formação em uma formação poroelástica, com pressão de poro Pp e pressão de poço Pw.Figure 2 is a schematic diagram of a ray well subject to formation stresses in a poroelastic formation, with pore pressure Pp and well pressure P w .

A Figura 3 ilustra uma ferramenta de perfilagem para estimar tensões de formação utilizando perfis radiais de três módulos de cisalhamento.Figure 3 illustrates a profiling tool to estimate formation stresses using radial profiles of three shear modules.

A Figura 4 é um fluxograma, ilustrando as etapas de um método, de acordo com uma forma de realização da invenção.Figure 4 is a flow chart, showing the steps of a method, according to an embodiment of the invention.

A Figura 5 ilustra a variação radial das tensões eficazes axial (σΖΖ), circunferente (σθθ), e radial (orr) em um azimute paralelo à direção de tensão máxima horizontal a uma dada profundidade.Figure 5 illustrates the radial variation of the effective axial (σΖΖ), circumferent (σθθ), and radial (orr) stresses in an azimuth parallel to the direction of maximum horizontal stress at a given depth.

Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 13/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 13/54

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A Figura 6 ilustra uma variação radial das tensões eficazes axial (oZZ), circunferente (σθθ), e radial (orr) a um azimute perpendicular à direção de tensão máxima horizontal.Figure 6 illustrates a radial variation of the effective axial (oZZ), circumferent (σθθ), and radial (orr) stresses at an azimuth perpendicular to the direction of maximum horizontal stress.

A Figura 7 ilustra curvas de dispersão deFigure 7 illustrates dispersion curves of

cisalhamento shear rápido e fast and lento, slow, que exibem that exhibit uma assinatura a signature transversal transversal juntamente together com a with the dispersão dispersal assimétrica asymmetric de in Stoneley, da Stoneley, from ordem mais order more baixa. low. A Figura 8 Figure 8 ilustra illustrates curvas de curves dispersão dispersal de in cisalhamento shear rápido e fast and lento, slow, que não not apresentam feature uma an

assinatura transversal, e as dispersões bipolares rápida e lenta essencialmente se sobrepõem, dando a entender que SHmax = Shmin.transverse signature, and the fast and slow bipolar dispersions essentially overlap, implying that SHmax = Shmin.

A Figura 9 ilustra um algoritmo para resolver as incógnitas Ae e oH/oV, que permite a determinação do SH, e de um coeficiente acústico elástico.Figure 9 illustrates an algorithm to solve the unknowns Ae and oH / oV, which allows the determination of SH, and an elastic acoustic coefficient.

Descrição DetalhadaDetailed Description

Formas de realização da invenção serão descritas com referência a tensões principais ilustradas na Figura 1, e tensões triaxiais Txx, Tyy, e Tzz, juntamente com poço de pressão Pw, e pressão nos poros Pp, como ilustrado na Figura 2. 0 raio do poço é denotado por a. Como discutido anteriormente, velocidades sônicas e, portanto, lentidões, são sensíveis a tensões eficazes no meio de propagação. Tensão eficaz Oij = Tij - õijPp, onde Tij é a tensão aplicada, õij é o delta de Kronecker, e Pp é a pressão de poros.Embodiments of the invention will be described with reference to main stresses illustrated in Figure 1, and triaxial stresses Txx, Tyy, and Tzz, together with pressure well Pw, and pressure in the pores Pp, as illustrated in Figure 2. The well radius is denoted by a. As discussed earlier, sonic velocities and, therefore, slowness, are sensitive to effective stresses in the propagation medium. Effective stress Oij = Tij - õijPp, where Tij is the applied stress, õij is the Kronecker delta, and Pp is the pore pressure.

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A Figura 3 ilustra um exemplo de uma ferramenta de perfilagem (106) utilizada para adquirir e analisar dados, de acordo com uma forma de realização da invenção. A ferramenta tem uma pluralidade de receptores e transmissores.Figure 3 illustrates an example of a profiling tool (106) used to acquire and analyze data, according to an embodiment of the invention. The tool has a plurality of receivers and transmitters.

A ferramenta de perfilagem ilustrada (106) ainda inclui transmissores multipolares, tais como transmissores bipolares cruzados (120, 122) (apenas um terminal do dipolo (120) sendo visível na Figura 1) e transmissores monopolares (109) (próximos) e (124) (remotos), capazes de excitar ondas cisalhamento, de Stoneley, e de flexão.The profiling tool illustrated (106) also includes multipolar transmitters, such as crossed bipolar transmitters (120, 122) (only one dipole terminal (120) being visible in Figure 1) and monopolar transmitters (109) (close) and (124 ) (remote), capable of exciting shear, Stoneley, and bending waves.

de compressão,compression,

A ferramenta de perfilagem (106) ainda inclui receptores (126) , que são espaçados a certa distância dos transmissores. Cada receptor pode incluir vários hidrofones montados azimutalmente em intervalos regulares em torno da circunferência da ferramenta.The profiling tool (106) also includes receivers (126), which are spaced at a distance from the transmitters. Each receiver can include several hydrophones mounted azimuthal at regular intervals around the circumference of the tool.

Outras configurações, como uma ferramentaOther settings, such as a tool

Digital SonicDigital Sonic

Imaging (DSI), com quatro receptores em cada uma das oito estações de receptor, ou incorporando outras fontes multipolares, como quadrupolo, também são possíveis. O uso de uma pluralidade de receptores e transmissores resulta na melhor qualidade do sinal e extração adequada dos sinais de vários furos sobre uma ampla faixa de freqüências. No entanto, as distâncias, número e tipos de receptores e transmissores mostrados nessa forma de realização são apenas uma configuraçãoImaging (DSI), with four receivers in each of the eight receiver stations, or incorporating other multipolar sources, such as quadrupole, is also possible. The use of a plurality of receivers and transmitters results in better signal quality and adequate extraction of signals from several holes over a wide range of frequencies. However, the distances, number and types of receivers and transmitters shown in this embodiment are just a configuration

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9/36 possível, e não devem ser interpretados no sentido de limitar a invenção.9/36 possible, and should not be construed to limit the invention.

A formação de subsuperfície (102) é atravessada por um poço (104), que pode ser cheio com fluido ou lama de perfuração. A ferramenta de perfilagem (106) é suspensa por um cabo blindado (108) , e pode ter centralizadores opcionais (não mostrados) . O cabo (108) se estende do poço (104) sobre uma roda de polia (1 10) em uma torre (112) a um guincho, fazendo parte dos equipamentos de superfície, que podem incluir uma unidade de analisador (114). Equipamentos de medição de profundidade conhecidos (não mostrados) podem ser fornecidos para medir o deslocamento do cabo sobre a roda roldana (110). A ferramenta (106) pode incluir qualquer um dos muitos dispositivos conhecidos para produzir um sinal indicando orientação da ferramenta. Circuitos de processamento e interface dentro da ferramenta (106) amplificam, amostram e digitalizam sinais de informação da ferramenta para transmissão, e os comunicam à unidade de analisador (114), através do cabo (108). Energia elétrica e sinais de controle para coordenar a operação da ferramenta (106) podem ser gerados pela unidade de analisador (114) ou algum outro dispositivo, e comunicados, através do cabo (108), para os circuitos existentes dentro da ferramenta (106) . Os equipamentos de superfície incluem um subsistema de processador (116) (que pode incluir um microprocessador, memória, relógio e calendário, e funçõesThe subsurface formation (102) is crossed by a well (104), which can be filled with drilling fluid or mud. The profiling tool (106) is suspended by a shielded cable (108), and can have optional centralizers (not shown). The cable (108) extends from the well (104) on a pulley wheel (110) in a tower (112) to a winch, forming part of the surface equipment, which may include an analyzer unit (114). Known depth measurement equipment (not shown) can be provided to measure the displacement of the cable over the pulley wheel (110). The tool (106) can include any of the many devices known to produce a signal indicating orientation of the tool. Processing and interface circuits within the tool (106) amplify, sample and digitize information signals from the tool for transmission, and communicate them to the analyzer unit (114), via the cable (108). Electric power and control signals to coordinate the operation of the tool (106) can be generated by the analyzer unit (114) or some other device, and communicated, via the cable (108), to the circuits inside the tool (106) . Surface equipment includes a processor subsystem (116) (which may include a microprocessor, memory, clock and calendar, and functions

Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 16/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 16/54

10/36 de entrada/ saída não exibidos separadamente), equipamentos periféricos padrão (não exibidos separadamente), e um gravador (118) .10/36 input / output not shown separately), standard peripheral equipment (not shown separately), and a recorder (118).

A Figura 4 é um fluxograma, que ilustra um método para estimar tensões de formação, utilizando perfis radiais ou três módulos de cisalhamento. Se possível, um intervalo de profundidade caracterizado por litologia relativamente uniforme é selecionado para avaliação de tensões. Dados sonoros monopolares e bipolares transversais são, então, obtidos com a ferramenta (106, Figura 3) ao longo do intervalo selecionado, conforme indicado pela etapa (400) . Os dados monopolares e bipolares transversais, densidade (pf) , velocidade de campo remoto (Vf), e raio do poço (a) são usados para determinar perfis radiais de Stoneley, lentidão de cisalhamento bipolar rápido e lentidão de cisalhamento bipolar lento, conforme indicado pela etapa (402) . Densidade de massa da formação (pb) obtida na etapa (404) é, então, usada para calcular perfis radiais de três módulos de cisalhamento (C44, C55, C66), conforme mostrado no etapa (406) . A próxima etapa é selecionada com base no resultado do cálculo dos módulos de cisalhamento.Figure 4 is a flowchart, which illustrates a method for estimating formation stresses, using radial profiles or three shear modules. If possible, a depth range characterized by relatively uniform lithology is selected for stress assessment. Transverse monopoly and bipolar sound data are then obtained with the tool (106, Figure 3) over the selected range, as indicated by step (400). Transverse monopolar and bipolar data, density (pf), remote field velocity (Vf), and well radius (a) are used to determine Stoneley radial profiles, fast bipolar shear slowness and slow bipolar shear slowness, as indicated by step (402). Mass density of the formation (bp) obtained in step (404) is then used to calculate radial profiles of three shear modules (C44, C55, C66), as shown in step (406). The next step is selected based on the result of calculating the shear modules.

Antes de descrever a seleção da próxima etapa, os efeitos da presença do poço em uma formação serão explicados com referência às Figuras 5 e 6. A presença de um poço provoca distribuições de tensões próximas ao poço,Before describing the selection of the next stage, the effects of the presence of the well in a formation will be explained with reference to Figures 5 and 6. The presence of a well causes stress distributions close to the well,

Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 17/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 17/54

11/36 que podem ser descritas pelas seguintes equações (Jaeger e11/36 that can be described by the following equations (Jaeger and

Cook, 1969) } + Í£i^_£i2(| _+ )cos2ô_, r* 2 r- r ?(1)Cook, 1969) } + Í £ i ^ _ £ i2 ( | _ +) cos 2ô_, r * 2 r- r? (1)

(2)(2)

0) (4) efetivas radial, circunferente, de cisalhamento radial, e respectivamente, as tensões efetivas de sobrecarga de campo remoto, horizontal máxima, horizontal mínima; a denota o raio do poço, e azimute medido a partir da direção de tensão máxima horizontal. Na ausência de um poço, as tensões de campo remoto são dadas por:0) (4) effective radial, circumferent, radial shear, and respectively, the effective remote field overload, horizontal maximum, horizontal minimum; a denotes the radius of the well, and azimuth measured from the direction of maximum horizontal stress. In the absence of a well, remote field voltages are given by:

2 2 2 2 15) 15) * 2 2 * 2 2 (6) (6) 2Θ. and 2Θ. and (7) (7) ÍTjj = tT,., . ÍTjj = tT,.,. (3) (3)

de tensõesof tensions

Subtraindo-se as campo remoto das tensões próximas ao poço produz tensões incrementais, quando a superfície do poço é aproximada, da seguinte forma:Subtracting the remote fields from the stresses close to the well produces incremental stresses, when the surface of the well is approximated, as follows:

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12/3612/36

Z r 2 r r r ~ (1U ¢12) onde Pw denota pressão do poço a uma determinada profundidade.Z r 2 r r r ~ (1U ¢ 12) where Pw denotes well pressure at a certain depth.

No caso de um estado de referência isotropicamente carregado, módulos de cisalhamento nos três planos ortogonais são os mesmos, ou seja, C44In the case of an isotropically loaded reference state, shear modules in the three orthogonal planes are the same, that is, C44

C55C55

Cô6 μ ·C6 μ ·

Quando este tipo de formação está sujeito a tensões anisotrópicas incrementais, mudanças nos módulos de cisalhamento podem ser expressas como (13) onde AC55 é obtida a partir da lentidão de cisalhamento bipolar rápido a partir de dados sonoros adquiridos por um transmissor bipolar alinhado paralelamente à direção Xi e paralelo ao poço na direção X3; as quantidades C55, μ, e v são os módulos elásticos lineares, enquanto C144 e C155 sãoWhen this type of formation is subject to incremental anisotropic stresses, changes in shear modules can be expressed as (13) where AC55 is obtained from the rapid bipolar shear slowness from sound data acquired by a bipolar transmitter aligned parallel to the direction Xi and parallel to the well in direction X3; the quantities C55, μ, and v are the linear elastic modules, while C144 and C155 are

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13/36 as constantes não-lineares de formação no estado de referência escolhido; e Δθ33, Δσιι, e Δθ22 denotam, respectivamente, as tensões eficazes de sobrecarga (paralela à direção X3) , horizontal máxima (paralela à direção Xi) e horizontal mínima (paralela à direção X2) a uma profundidade de interesse escolhida,13/36 the non-linear formation constants in the chosen reference state; and Δθ33, Δσιι, and Δθ22 denote, respectively, the effective overload stresses (parallel to the X3 direction), maximum horizontal (parallel to the Xi direction) and minimum horizontal (parallel to the X2 direction) at a chosen depth of interest,

(14) onde AC44 é obtida a partir da lentidão de cisalhamento bipolar lento, a partir de dados sonoros adquiridos por um transmissor bipolar alinhado paralelamente à direção X2 e paralelo ao poço na direção X3;(14) where AC44 is obtained from the slow bipolar shear slowness, from sound data acquired by a bipolar transmitter aligned parallel to the X2 direction and parallel to the well in the X3 direction;

AC* = Cl + v) 4- C* - v CJÀJ + (1 - v )Cljaj(Atfj' + [-(] + 2r - 2vC,„] AcTj3 , (15) onde ACô6 é obtida a partir da dispersão da lentidão de cisalhamento de Stoneley a partir dos dados sonoros adquiridos por um transmissor monopolar a uma profundidade de interesse escolhida.CI = CA * + v) * C 4 - C jaj v + (1 - v) JLA C j (Atfj + + [- (] + 2r - 2vC "] AcTj3 (15) which is obtained from ACô6 dispersion of the Stoneley shear slowness from the sound data acquired by a monopolar transmitter at a chosen depth of interest.

Referindo-se às Figuras 4 e 7, no caso das curvas de dispersão de cisalhamento rápido e lento apresentarem uma assinatura transversal, a etapa (408) é usada. A etapa (408) inclui dois cálculos de componente, que são feitosReferring to Figures 4 and 7, in case the fast and slow shear dispersion curves have a transverse signature, step (408) is used. Step (408) includes two component calculations, which are done

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14/36 com o auxilio dos dados da tensão de sobrecarga (Sv) , pressão do poço (Pw) r pressão de poros (Pp) , coeficiente de Biot a, e raio do poço (a) , obtidos na etapa (410) . Um primeiro cálculo de componente é formar duas equações de diferenças, usando os módulos de cisalhamento de campo remoto C44, C55, e C66. Um segundo cálculo de componente é formar duas equações de diferença usando [C55 (r/a = 6) C55 (r/a =2)] e [C44 (r/a = 6) - C55 (r/a =2)]. Assumindo que os eixos Xi, X2, e X3 são, respectivamente, paralelos às tensões horizontal máxima (oh) , horizontal mínima (Oh) e vertical (σν) , as equações (13) - (15) produzem equações de diferença nos módulos de cisalhamento efetivo, em termos de diferenças nas magnitudes de tensão principal, através de um coeficiente elástico acústico definido em termos de constantes não-lineares da formação, que se referem a um estado de referência escolhido e para uma dada litologia de formação. As três equações seguintes se relacionam a mudanças nos módulos de cisalhamento para corresponder às mudanças nas tensões principais efetivas em uma formação homogeneamente tensionada, como seria o caso no campo remoto, suficientemente afastado da superfície do poço:14/36 with the aid of the data of the overload voltage (Sv), well pressure (P w ) r pore pressure (Pp), Biot coefficient a, and well radius (a), obtained in step (410) . A first component calculation is to form two difference equations, using the remote field shear modules C44, C55, and C66. A second component calculation is to form two difference equations using [C55 (r / a = 6) C55 (r / a = 2)] and [C44 (r / a = 6) - C55 (r / a = 2)] . Assuming that the axes Xi, X2, and X3 are, respectively, parallel to the maximum horizontal (oh), minimum horizontal (Oh) and vertical (σ ν ) stresses, equations (13) - (15) produce difference equations in the modules effective shear, in terms of differences in the principal stress magnitudes, through an acoustic elastic coefficient defined in terms of nonlinear formation constants, which refer to a chosen reference state and for a given formation lithology. The following three equations relate to changes in shear modules to correspond to changes in effective principal stresses in a homogeneously stressed formation, as would be the case in the remote field, sufficiently far from the well surface:

AC ' AC ' -AQ^A^-AíTJ, -AQ ^ A ^ -AíTJ, (16) (16) ac35 -ac 35 - -Δ^ = ^.(Δσ$-Δσ21),-Δ ^ = ^. (Δσ $ -Δσ 21 ), (17} (17} -ÚC4I£(Δσιι-ΔσΗ),-ÚC 4I = Α £ (Δσ ιι -Δσ Η ), (18) (18)

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15/36 onde Δθ33Λ Δσιι, e Δθ22 denotam, respectivamente, mudanças nas tensões eficazes de sobrecarga, horizontal máxima, e horizontal mínima; e15/36 where Δθ33 Λ Δσιι, and Δθ22 denote, respectively, changes in the effective overload stresses, maximum horizontal, and minimum horizontal; and

Λ,=2 + ^.Λ, = 2 + ^.

A (19) é o coeficiente elástico acústico, C55 e C44 denotam, respectivamente, os módulos de cisalhamento para as ondas lentas e rápidas de cisalhamento; C456 = (C155-C144) /2, é um parâmetro não-linear da formação, que define o coeficiente elástico acústico; e μ representa o módulo de cisalhamento em um estado de referência escolhido. No entanto, apenas duas das três equações de diferença (16), (17) e (18) são independentes. A presença de tensão diferencial no plano transversal do poço causa a divisão da onda de cisalhamento bipolar, e a anisotropia da lentidão de cisalhamento observada pode ser usada para calcular o coeficiente elástico acústico Ae a partir da equação (18), desde que estimativas das três tensões principais em função da profundidade estejam disponíveis. Note-se que as ondas de cisalhamento bipolar não são, em grande parte, afetadas pela mobilidade do fluido. A mudança induzida por tensão no módulo de cisalhamento de Stoneley Cô6 é, em seguida, calculada através das equações (16) e (17), e as magnitudes da tensão eficaz Δσν, Δοη, e Aoh numa dada profundidade são obtidas.A (19) is the acoustic elastic coefficient, C55 and C44 denote, respectively, the shear modules for slow and fast shear waves; C456 = (C155-C144) / 2, is a non-linear parameter of the formation, which defines the acoustic elastic coefficient; and μ represents the shear modulus in a chosen reference state. However, only two of the three difference equations (16), (17) and (18) are independent. The presence of differential stress in the transversal plane of the well causes the splitting of the bipolar shear wave, and the observed shear slope anisotropy can be used to calculate the acoustic elastic coefficient Ae from equation (18), provided that estimates of the three main stresses depending on depth are available. Note that bipolar shear waves are largely unaffected by fluid mobility. The stress-induced change in the Stoneley Cô6 shear modulus is then calculated using equations (16) and (17), and the magnitudes of the effective stress Δσ ν , Δοη, and Aoh at a given depth are obtained.

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16/3616/36

A próxima etapa (412) é usar um algoritmo para resolver as incógnitas. Combinando as duas equações de diferença (16) e (17) em termos dos módulos de cisalhamento de campo remoto produz quatro equações independentes para resolver as quatro incógnitas Δοη, Aoh, C144 e C155. As equações (13), (14), e (15) podem ser expressas em termos dos parâmetros principais de tensão Δοη, Δσ^, e Δσν, como segue:The next step (412) is to use an algorithm to solve the unknowns. Combining the two difference equations (16) and (17) in terms of the remote field shear modules produces four independent equations to solve the four unknowns Δοη, Aoh, C144 and C155. Equations (13), (14), and (15) can be expressed in terms of the main stress parameters Δοη, Δσ ^, and Δσ ν , as follows:

t [2a <1 +r)+C„ - k q. + (I - v >c,J .t [2a <1 + r) + C „- k q. + (I - v> c, J.

(20)(20)

AC = [- (1 + + CJ44 - 2rAC = [- (1 + + C J44 - 2r

4-[2μ(1 4-μ) + Γ^-νΓω 4-(1 -v)í?lsJ , (21)4- [2μ (1 4-μ) + Γ ^ -νΓ ω 4- (1 -v) í? ls J, (21)

ΔΓΚ = [«(I + 1') + CM - l' Ct4í + (1 - l' ) C13i ]<Agfl*Ag,) 2p (1 + i) (22)ΔΓ Κ = [«(I + 1 ') + C M - l' C t4í + (1 - l ') C 13i ] <Agfl * Ag,) 2p (1 + i) (22)

Definindo os seguintes parâmetros adimensionais _ δ&η _ Δσ;, _Defining the following dimensionless parameters _ δ & η _ Δσ ; , _

2μ(Ι +μ) ' 'Λ 2χΐ + ν)’ 'r 2^(1+ ν) 1 (23} e2μ (Ι + μ) '' Λ 2χΐ + ν) '' r 2 ^ (1+ ν) 1 (23} e

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17/3617/36

A-“•'Ç+rKI-É), (24) é possível expressar as constantes não-lineares C144 e C155 em termos de Ai e A2, e o coeficiente elástico acústico Ae também pode ser expresso em termos de Ai e A2, conforme mostrado abaixo:A- “• 'Ç + rKI-É), (24) it is possible to express the non-linear constants C144 and C155 in terms of Ai and A2, and the acoustic elastic coefficient Ae can also be expressed in terms of Ai and A2, as shown below:

c = IvA, + (1 - |/)A, c = A, + vAt l+’' (1-21/)(1 +μ) ' (l-2i/)(l + v) * (25) c = IvA, + (1 - | /) A, c = A, + vA t l + '' (1-21 /) (1 + μ) '(l-2i /) (l + v) * (25)

(26) (27) ~ = £ (Δσμ - ), (28)(26) (27) ~ =  £ (Δσ μ -), (28)

Δ6’Β-ΔΓ(6 = ΑΑ(Δσμ-Δσή) .Δ6 ' Β -ΔΓ (6 = Α Α (Δσ μ -Δσ ή ).

¢29)¢ 29)

Uma expressão para a relação de tensões é obtida a partir das equações (16) e (17) = ] _ lÍAÇ'-^, W _Δ^-Δς, JAn expression for the stress relationship is obtained from equations (16) and (17) = ] _ lÍAÇ '- ^, W _Δ ^ -Δς, J

Δ0, (δ^-δ£;1?Δ0, (δ ^ -δ £; 1? / Μ

30)30)

Subtraindo a equação (28) da (29), e substituindo Ae a partir da equação (27), produzSubtracting equation (28) from (29), and replacing Ae from equation (27), produces

Δί% - AC = [2ü(I + v) + A - Λ,]A<y«~A<r* * 1 * 2//(1 + 1/) (31)Δί% - AC = [2ü (I + v) + A - Λ,] A <y «~ A <r * * 1 * 2 // (1 + 1 /) (31)

Isso resulta em uma das duas equações relacionando Ai e A2This results in one of the two equations relating Ai and A2

Λ,-A, = 2//(1 + v)Λ, -A, = 2 // (1 + v)

ΔΓ,,-ΔΓ,., t .Δσ,,-Δσ* (32)ΔΓ ,, - ΔΓ,., T .Δσ ,, - Δσ * (32)

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18/3618/36

Diferentes valores de Ai e A2 podem ser obtidos para diferentes Δοη/Δ ov, da seguinte forma = ^+4)(57(^=6)-07(^=2)] +(-/41 +2r) 4- A)[57(r/ü=6) -57(r/tf=2)] +^+4)(^(^=6)-^7(^=2)] (33)Different values of Ai and A2 can be obtained for different Δοη / Δ o v , as follows = ^ + 4) (57 (^ = 6) -07 (^ = 2)] + (- / 41 + 2r) 4- A) [57 (r / ü = 6) -57 (r / tf = 2)] + ^ + 4) (^ (^ = 6) - ^ 7 (^ = 2)) (33)

AÇ'(r/ú=6)-AÍ7'(rM=2)AÇ '(r / ú = 6) -AÍ7' (rM = 2)

ΔίΤ„ (/z+4) 5.+^-21 o;. ' <ξ. c\, (-/41+2ι/)+α) ^51+^ +^21 (7V <7V +^+4^--^+^ σν (34) ondeΔίΤ „(/ z + 4) 5. + ^ - 21 o ;. '<ξ. c \, (- / 41 + 2ι /) + α) ^ 51 + ^ + ^ 21 (7 V <7 V + ^ + 4 ^ - ^ + ^ σ ν (34) where

177 17177 17

2592 + 322592 + 32

JíTJJJTJ

105105

23922392

J)_ ’J) _ ’

4 + 44 + 4

.32 <35) _ 7 1 2592 32.32 <35) _ 7 1 2592 32

44

44

36^2 ’ (T36 ^ 2 ’(T

££

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19/3619/36

A equação (34) pode ser reescrita de uma forma compacta, abaixo mostradaEquation (34) can be rewritten in a compact way, shown below

Jí, = (/t + Λ, )(\ + Λ\) -I- (-//(1 + 2v) 4- Λ, ).S‘, í-36) ondeJí, = (/ t + Λ,) (\ + Λ \) -I- (- // (1 + 2v) 4- Λ,) .S ‘, í-36) where

Xf = ACg(’l r fu = 6) - ÁC£° 07 tf = 2) iX f = ACg ( 'lr fu = 6) - AC £ ° 07 tf = 2) i

(37) dff j;vv Cf σν σν (37) dff j; vv Cf σ ν σ ν

Da mesma forma,Similarly,

AC^,: (r ia = 6) - = 2)^ Ac,: (r ia = 6) - = 2)

Ά + A Jbr(r/« = 6; - (r/a = 2)] + (- /Al + 2r) + A, )[^ (f/ü = 6) - X/’(ría = 2)] + Uf + A, )|.S'™(r/« = 6) - S/' (r/« = 2)] (38) âCtr/fl = 6) - àC™(rfa = 2)Ά + A Jbr (r / «= 6; - (r / a = 2)] + (- / Al + 2r) + A,) [^ (f / ü = 6) - X / '(ría = 2) ] + Uf + A,) | .S '™ (r / «= 6) - S /' (r /« = 2)] (38) âCtr / fl = 6) - àC ™ (rfa = 2)

(39) onde(39) where

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20/3620/36

ii

A equação (39) pode ser reescrita de uma forma compacta, como se segue:Equation (39) can be rewritten in a compact way, as follows:

= (μ + Λ )(.S'4 4- SJ 4-(-//( I + 2r) 4- A >5S „ (41) onde= (μ + Λ) (. S ' 4 4- SJ 4 - (- // (I + 2r) 4- A> 5 S „(41) where

ResolvendoResolving

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21/36 (44)21/36 (44)

— = + 4 XS, + i-,)+ (-X41 + 2>Z) + A)S,- = + 4 XS, + i -,) + (-X41 + 2> Z) + A) S,

ΔσΓ f = (// + + 5(,) + (—A<1 + 2iz) + A.)5jΔσ Γ f = (// + + 5 (,) + (—A <1 + 2i z ) + A.) 5j

Δσ|( para Ai e A2, produz A 5Ζλ-5/ή 1 S2 (S4 + 5fi) - Sf (5] + Sp' Λ ,(5,+^)6,-(5, + 5,)6, i-j (5, + \) - S5 (5, + S, J onde ¢=-^ + (- //CS + 5j) + //(1+ 2v)5j ,Δσ | ( for Ai and A2, produces A 5Ζλ-5 / ή 1 S 2 (S 4 + 5 fi ) - S f (5] + Sp ' Λ , (5, + ^) 6, - (5, + 5 ,) 6, ij (5, + \) - S 5 (5, + S, J where ¢ = - ^ + (- // CS + 5j) + // (1+ 2v) 5j,

Λ rTT.Λ rT T.

6, = —+ [-//(5, + 5J +//(1 + 2v)5,]6, = - + [- // (5, + 5J + // (1 + 2v) 5,]

XX

SHmax, Shmin, e um coeficiente elástico acústico Ae são calculados na etapa (414) . 0 parâmetro elástico acústico Ae é calculado em função da relação de tensões oh/ov, usando a equação (28) . Oh/ov é calculada em termos de oh/ov, usando a equação (30) . A Ae real é calculada em termos de C55, C44, oh e Oh, usando a equação (18) . Al e A2 são calculadas a partir das equações (45) e (46) . Ae é novamente calculada a partir da equação (27) . 0 erro e = abs [ (Ae - Ae Real) /Ae Real] é minimizado em função de oh/ov. Um valor estimado de oh/ov é obtido, quando o erro e é mínimo. Oh/ov pode ser calculado através da equação (30). A pressão nos poros é, então, adicionada às tensões eficazes estimadas, para obter a magnitude absoluta das magnitudesSHmax, Shmin, and an acoustic elastic coefficient Ae are calculated in step (414). The acoustic elastic parameter Ae is calculated as a function of the oh / ov stress ratio, using equation (28). Oh / ov is calculated in terms of oh / ov, using equation (30). The real Ae is calculated in terms of C55, C44, oh and Oh, using equation (18). A1 and A2 are calculated from equations (45) and (46). Ae is again calculated from equation (27). The error e = abs [(Ae - Ae Real) / Ae Real] is minimized as a function of oh / ov. An estimated value of oh / ov is obtained when the error is minimal. Oh / ov can be calculated using equation (30). The pore pressure is then added to the estimated effective stresses to obtain the absolute magnitude of the magnitudes

Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 28/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 28/54

22/36 de tensão da formação no intervalo de profundidade selecionado.22/36 formation stress in the selected depth range.

Voltando à etapa (406) e às Figuras 4 e 8, no caso das curvas de dispersão de cisalhamento rápido e lento não apresentarem uma assinatura transversal, e as dispersões bipolares rápida e lenta se sobreporem essencialmente, a etapa (416) é usada. Quando as dispersões bipolares rápida e lenta se sobrepuserem, implicando em que não haja divisão da onda de cisalhamento para propagação ao longo do eixo do poço, isso sugere que as tensões horizontais máxima e mínima (SHmax = Shmin) são praticamente as mesmas. Nestas circunstâncias, é possível estimar a relação entre a tensão de sobrecarga Sv e a tensão horizontal SH (SH = SHmax = Shmin) em um intervalo de profundidade escolhido com litologia razoavelmente uniforme, usando os gradientes de velocidade sônica (ou lentidão) em campo remoto. A etapa (416) inclui cálculos de dois componentes para este caso particular: formar uma equação de diferença, utilizando os módulos de cisalhamento de campo remoto C44 (= C55), e C66; e formar outra equação diferencial, usando [C55 (r/a = 6) C55 (r/a = 2)]. Um algoritmo é, então, usado para resolver as incógnitas Ae e a relação de tensão eficaz oh/ov, como indicado pela etapa (418) , que permite a determinação da magnitude de tensão horizontal SH, e um coeficiente elástico acústico Ae, como indicado pela etapa (420) .Returning to step (406) and Figures 4 and 8, in case the fast and slow shear dispersion curves do not have a transversal signature, and the fast and slow bipolar dispersions essentially overlap, step (416) is used. When the fast and slow bipolar dispersions overlap, implying that there is no division of the shear wave for propagation along the shaft of the well, this suggests that the maximum and minimum horizontal stresses (SHmax = Shmin) are practically the same. In these circumstances, it is possible to estimate the relationship between the overload voltage Sv and the horizontal voltage SH (SH = SHmax = Shmin) in a chosen depth interval with reasonably uniform lithology, using sonic speed gradients (or slowness) in remote field . Step (416) includes two-component calculations for this particular case: forming a difference equation, using the remote field shear modules C44 (= C55), and C66; and form another differential equation, using [C55 (r / a = 6) C55 (r / a = 2)]. An algorithm is then used to solve the unknowns Ae and the effective tension ratio oh / ov, as indicated by step (418), which allows the determination of the horizontal stress magnitude SH, and an acoustic elastic coefficient Ae, as indicated by step (420).

Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 29/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 29/54

23/3623/36

A Figura 9 mostra um fluxo de trabalho para implementar as correções necessárias no módulo de cisalhamento C66, na presença da mobilidade de fluido em um reservatório, ou anisotropia estrutural em xistos. A estimativa das magnitudes de tensão da formação (910) utilizando os três módulos de cisalhamento requer compensação (912) para efeitos da mobilidade de fluido em um reservatório, e os efeitos da anisotropia estrutural em xistos de sobrecarga ou subcarga, como calculados na etapa (900) . Quando as estimativas da mobilidade de fluido são conhecidas através de qualquer uma das técnicas conhecidasFigure 9 shows a workflow to implement the necessary corrections in the C66 shear module, in the presence of fluid mobility in a reservoir, or structural anisotropy in shales. The estimation of the stress magnitudes of the formation (910) using the three shear modules requires compensation (912) for the purpose of fluid mobility in a reservoir, and the effects of structural anisotropy in overload or underload shales, as calculated in step ( 900). When fluid mobility estimates are known using any of the known techniques

na arte, in art, como medições as measurements em uma in a amostra sample de in testemunho, a testimony, análise da analysis of pressão transitória, transient pressure, ou dados or data de in ressonância resonance magnética magnetic nuclear, é nuclear is possível possible calcular calculate a The diminuição decrease

induzida pela mobilidade no módulo de cisalhamento de Stoneley C66, utilizando um modelo de Biot padrão. Nessa situação, o fluxo de trabalho aumenta o Cô6 medido pelo mesmo montante, antes de inverter os três módulos de cisalhamento para tensões de formação. Em contraste, os efeitos da anisotropia estrutural em xistos faz com que o módulo de cisalhamento de Stoneley Cô6 seja maior que os módulos de cisalhamento bipolares C44 ou C55. Uma maneira de compensar os efeitos da anisotropia estrutural ou intrínseca, conforme indicado na etapa (902), é medir velocidades de cisalhamento com propagação paralela e perpendicular à camada em uma amostra de testemunhoinduced by mobility in the Stoneley C66 shear module, using a standard Biot model. In this situation, the workflow increases the C6 measured by the same amount, before inverting the three shear modules for forming stresses. In contrast, the effects of structural anisotropy on shales make the Stoneley Cô6 shear modulus larger than the C44 or C55 bipolar shear modulus. One way to compensate for the effects of structural or intrinsic anisotropy, as indicated in step (902), is to measure shear velocities with parallel propagation and perpendicular to the layer in a core sample.

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24/36 submetida a uma pressão confinante, e estimar o parâmetro γ da anisotropia de Thomsen. Na medida em que a anisotropia de xisto aumenta a magnitude do C66f devemos diminuir o Cô6 pelo mesmo valor na etapa (904), antes de inverter os três módulos de cisalhamento na etapa (906) para magnitudes de tensão da formação.24/36 subjected to confining pressure, and estimate the parameter γ of Thomsen's anisotropy. As shale anisotropy increases the magnitude of C66 f, we must decrease Cô6 by the same value in step (904), before inverting the three shear modules in step (906) for stress magnitudes of the formation.

Uma opção (Algoritmo I) é estimar a relação entre tensão horizontal e de sobrecarga em um intervalo de profundidade razoavelmente uniforme, utilizando diferenças nas lentidões de compressão e cisalhamento em duas profundidades dentro do intervalo escolhido. Outra opção (Algoritmo II) é estimar a relação entre tensões horizontal e de sobrecarga, utilizando os dois módulos de cisalhamento de campo remoto (C44 e Côô) r e o perfil radial do módulo de cisalhamento bipolar (C44) . Esse algoritmo pode ser aplicado em intervalos de profundidade, que são axialmente heterogêneos, na medida em que as equações de diferença usam módulos de cisalhamento na mesma profundidade escolhida.One option (Algorithm I) is to estimate the relationship between horizontal and overload stress over a reasonably uniform depth range, using differences in compression and shear slowness at two depths within the chosen range. Another option (Algorithm II) is to estimate the relationship between horizontal and overload stresses, using the two remote field shear modules (C44 and Côô) r and the radial profile of the bipolar shear module (C44). This algorithm can be applied at depth intervals, which are axially heterogeneous, as the difference equations use shear modules at the same chosen depth.

O algoritmo I será agora descrito. Há dois conjuntos de quantidades, que precisam ser estimados a partir da inversão das mudanças nas velocidades sônicas, causadas principalmente por mudanças na tensão da formação.The algorithm I will now be described. There are two sets of quantities, which need to be estimated from the inversion of changes in sonic velocities, caused mainly by changes in the formation voltage.

O primeiro conjunto envolve a determinação das três constantes não-lineares, e o segundo conjunto compreende a estimativa das magnitudes de tensão. As equações elásticoThe first set involves the determination of the three nonlinear constants, and the second set comprises the estimation of the stress magnitudes. The elastic equations

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25/36 acústicas relativas às mudanças nas velocidades sônicas causadas por mudanças nas tensões no meio de propagação contêm o produto de quantidades desconhecidas. Quando as tensões horizontais SHmax e Shmin forem aproximadamente as mesmas, elas podem ser aproximadamente obtidas a partir do coeficiente de Poisson no plano vertical X2-X3 em termos de mudanças na tensão vertical eficaz Δον ou Δθ33. As etapas abaixo descritas podem ser utilizadas.25/36 acoustics related to changes in sonic velocities caused by changes in voltages in the propagation medium contain the product of unknown quantities. When the horizontal stresses SHmax and Shmin are approximately the same, they can be approximately obtained from the Poisson's coefficient in the vertical plane X2-X3 in terms of changes in the effective vertical stress Δον or Δθ33. The steps described below can be used.

Dado (49) onde Δσιι E Δθ22 denotam as tensões horizontais máxima e mínima, uma mudança incrementai na rigidez eficaz ΔΟ55 pode ser expressa em termos de mudanças na tensão vertical eficaz entre duas profundidades em um intervalo de litologia razoavelmente uniformeGiven (49) where Δσιι AND Δθ22 denote the maximum and minimum horizontal stresses, an incremental change in effective stiffness ΔΟ55 can be expressed in terms of changes in the effective vertical tension between two depths over a reasonably uniform lithology range

(50) onde C155 é uma das três constantes não-lineares, que se refere ao intervalo de profundidade escolhido. Uma mudança incrementai na rigidez eficaz Δϋδδ pode ser expressa em termos de mudanças na tensão eficaz vertical entre duas profundidades em um intervalo de litologia razoavelmente uniforme(50) where C155 is one of the three nonlinear constants, which refers to the chosen depth range. An incremental change in effective stiffness Δϋδδ can be expressed in terms of changes in vertical effective tension between two depths over a reasonably uniform lithology range

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26/3626/36

onde C144 é where C144 is outra constante não-linear, another nonlinear constant, que se what if refere refers ao to intervalo interval de in profundidade depth escolhido chosen Uma An mudança change incrementai increment na at rigidez eficaz effective stiffness AC33 pode AC33 can ser expressa be expressed em in

termos de mudanças na tensão vertical eficaz entre duas profundidades em um intervalo de litologia razoavelmente uniformechanges in effective vertical tension between two depths over a reasonably uniform lithology interval

Γ(1-κ-2γ2)Γ (1-κ-2γ 2 ) 3 r ) 3 r) A k A k

(52) onde Cm é a terceira constante não-linear, que se refere ao intervalo de profundidade escolhido. As equações (50), (51) e (52) são usadas para calcular as três constantes não-lineares (Cm, CÍ144, C155) no intervalo de profundidade escolhido. Essas constantes não-lineares, juntamente com constantes lineares, permitem a determinação dos coeficientes de tensão de velocidades no intervalo de profundidade escolhido.(52) where Cm is the third non-linear constant, which refers to the chosen depth range. Equations (50), (51) and (52) are used to calculate the three non-linear constants (Cm, C144, C155) in the chosen depth range. These non-linear constants, together with linear constants, allow the determination of the stress coefficients of velocities in the chosen depth range.

Uma segunda etapa é usar equações 3D gerais, relacionando mudanças nas tensões eficazes para mudanças correspondentes nos módulos eficazes elásticos, e estimar as magnitudes de tensão desconhecidas SHmax e Shmin no intervalo de profundidade escolhido, onde as três constantes não-lineares foram estimadas. Essas equações são como abaixo mostradas:A second step is to use general 3D equations, relating changes in the effective stresses to corresponding changes in the effective elastic modules, and estimate the unknown stress magnitudes SHmax and Shmin in the chosen depth range, where the three nonlinear constants were estimated. These equations are as shown below:

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27/36 + (^-() + 2+)0.-2+0,,1^^ + (^0 ++)+0,-+0,,+(1- + )0,,,( , (53) onde AC55 é obtido a partir da lentidão de cisalhamento bipolar rápido e densidade volumétrica da formação na parte superior e inferior do intervalo.27/36 + (^ - () + 2+) 0.-2 + 0,, 1 ^^ + (^ 0 ++) + 0, - + 0 ,, + (1- +) 0 ,,, ( , (53) where AC55 is obtained from the rapid bipolar shear slowness and volumetric density of the formation at the top and bottom of the range.

AÍC = [-(1 d + CJUJ - 2r '[-^G+j + Cj* η- ti —1<) <?,„]———2p CJ + v) + (2^(1 + + )+0.-+0,,+(1- + )0,,1 ,AÍC = [- (1 d + C JUJ - 2r '[- ^ G + j + Cj * η- ti —1 <) <?, „] ——— 2p CJ + v) + (2 ^ (1 + + ) +0 .- + 0 ,, + (1- +) 0,, 1,

Ά* U Τ’ F J (54) onde AC44 é obtido a partir da lentidão de cisalhamento bipolar lento e densidade volumétrica da formação nas parte superior e inferior do intervalo.Ά * U Τ ’F J (54) where AC44 is obtained from the slow bipolar shear slowness and volumetric density of the formation at the top and bottom of the range.

ΔΡ = Líí(I + >') + C - k C +p - c jc. ](Ασ ίι + Ασ^) w * “ lji 2μ(14- i') +[- 0+2+)0. +0,. - i+Cj ,ΔΡ = Líí (I +>') + C - k C + p - c jc. ] (Ασ ί ι + Ασ ^ ) w * “ lji 2μ (14- i ') + [- 0 + 2 +) 0. +0 ,. - i + Cj,

2jü (I + v) (55) onde ACô6 é obtido a partir da dispersão da lentidão de cisalhamento de Stoneley e da densidade volumétrica da formação nas parte superior e inferior do intervalo.2jü (I + v) (55) where ACô6 is obtained from the dispersion of the Stoneley shear slowness and the volumetric density of the formation in the upper and lower part of the interval.

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28/3628/36

ΔίΖ = ((1-2^(7,,,] (Δσ„ + Δσ& + ΔσΒ)ΔίΖ = ((1-2 ^ (7 ,,,] (Δσ „+ Δσ & + Δσ Β )

2Α(I + ν) (Δσ,, + Δσ·^ λίΛΙ + ν ) + [-(l + 2r)CB-4(|-v)C1W] + hí/(i +r)+(.,+2,)cü+skc.sl]_^_ (56) onde ΔΟ33 é obtido a partir da lentidão de compressão e da densidade volumétrica da formação nas partes superior e inferior do intervalo. Note que o módulo de elasticidade2Α (I + ν) (Δσ ,, + Δσ · ^ λίΛΙ + ν) + [- (l + 2r) C B -4 (| -v) C 1W ] + hí / (i + r) + (., +2 , ) cü + skc . sl] _ ^ _ (56) where ΔΟ33 is obtained from the slow compression and the volumetric density of the formation in the upper and lower parts of the interval. Note that the modulus of elasticity

Y = 2μ (1 + v);Y = 2μ (1 + v);

e (57) (53) ^Ci5=ftVA.i.-AV^ (59) (SO) onde os índices A e B denotam as partes superior e inferior do intervalo de profundidade escolhido.and (57) (53) ^ C i5 = ftVA.i.-AV ^ (59) (SO) where indices A and B denote the upper and lower parts of the chosen depth range.

A estimativa dos C144 e C155 em um intervalo de litologia uniforme será agora descrito. Assumindo que dispersões bipolares transversais se sobreponham, implicando em que não haja divisão da onda de cisalhamento,The estimation of C144 and C155 over a uniform lithology range will now be described. Assuming that transverse bipolar dispersions overlap, implying that there is no division of the shear wave,

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29/36 então SHmax (ou) = Shmin (022), e nas equações (52) e (53), on = 022. 0 objetivo é inverter os dados da lentidão de Stoneley e bipolar para estimar a relação de Aov/Aoh em um dado intervalo de profundidade com uma litologia razoavelmente uniforme. Acima de um dado intervalo de profundidade, <T (61) * 2 11 J [ 2(1+1/) 2(1+1/) ” Α|Τ;Ί-------(Λ (Γμ + )29/36 then SHmax (ou) = Shmin (022), and in equations (52) and (53), on = 022. The objective is to invert the data of Stoneley and bipolar slowness to estimate the Aov / Aoh ratio in a given depth interval with a reasonably uniform lithology. Above a given depth range, <T (61) * 2 11 J [2 (1 + 1 /) 2 (1 + 1 /) ” Α | Τ; ---- ------- (Λ (Γμ +)

2(l + r) 2/l+i/J IJ _ ν (I - r 12 (l + r) 2 / l + i / J IJ _ ν (I - r 1

--A<r,. +------ (AP.. +,' (1+1/) ’s 2(1+1/) 11 (62)--A <r ,. + ------ (AP .. +, '(1 + 1 /)' s 2 (1 + 1 /) 11 (62)

Agora é possível resolver os parâmetros não-lineares C144 eIt is now possible to solve the nonlinear parameters C144 and

C155, através da seguinte equação matricial:C155, using the following matrix equation:

A,2 A, 2

A, ¢63} ondeA, ¢ 63} where

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30/3630/36

-----11---(Δσ,, + Δ ¢7 )----- 11 --- (Δσ ,, + Δ ¢ 7)

Α„=2(Ι + Ρ) 2(1 + 1-) (64)Α „= 2 (Ι + Ρ) 2 (1 + 1-) (64)

(66)(66)

(Ê7)(Ê7)

V (I+F) ΔίΆ (I - r)V (I + F) Δί Ά (I - r)

2---ΗΔσΝ +Δσ„)2 --- ΗΔσ Ν + Δσ „)

2(1+ κ) (68)2 (1+ κ) (68)

(69)(69)

Tendo estimado ο coeficiente elástico acústico Ae em termos de C144 e C155, conforme descrito pela equação (68) ,Having estimated ο acoustic elastic coefficient Ae in terms of C144 and C155, as described by equation (68),

A„=2-i-C|:,J~C|LJ (68) é possível estimar a relação entre as tensões eficazes vertical e horizontal a partir da equação abaixo:At „= 2-i- C | :, J ~ C | LJ (68) it is possible to estimate the relationship between the vertical and horizontal effective stresses from the equation below:

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31/36 A _ACM-AC* £ Δσμ - Δσ k ’ (69) onde todas as quantidades na RHS são estimadas em uma determinada profundidade. Portanto, a relação entre as tensões eficazes vertical e horizontal pode ser agora calculada a partir da equação dada abaixo:31/36 A _AC M -AC * £ Δσ μ - Δσ k '(69) where all quantities in the RHS are estimated at a certain depth. Therefore, the relationship between the effective vertical and horizontal stresses can now be calculated from the equation given below:

Apr. 1|ACa-ACl,Apr. 1 | AC to -AC l ,

Αί7ή (70) ou de modo equivalente, | ACÇ - ACÇ,Αί7 ή (70) or equivalent, | ACÇ - ACÇ,

Aç. Δ<η, AK (71) algoritmo II é uma técnica preferida em ambientes, onde a formação apresenta isotropia azimutal em dispersões bipolares transversais, implicando em que tensões horizontais sejam praticamente as mesmas em todos os azimutes. Além disso, essa técnica é mais adequada para formações, onde a litologia muda rapidamente com a profundidade, do que o algoritmo I. A presença de um poço provoca distribuições de tensão próximas ao poço, que podem ser descritas pelas equações (1) a (4) . Na ausência de um poço, as tensões de campo remoto são dadas pelas equações (5) a (8) . Subtraindo-se as tensões de campo remoto das tensões próximas ao poço produz tensões incrementais, naB.C. Δ <η, A K (71) algorithm II is a preferred technique in environments, where the formation presents azimuthal isotropy in transverse bipolar dispersions, implying that horizontal stresses are practically the same in all azimuths. In addition, this technique is more suitable for formations, where lithology changes rapidly with depth, than algorithm I. The presence of a well causes stress distributions close to the well, which can be described by equations (1) to ( 4). In the absence of a well, remote field voltages are given by equations (5) to (8). Subtracting remote field stresses from stresses close to the well produces incremental stresses,

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32/36 medida em que nos aproximamos da superfície do poço, e são dadas pelas equações (9) a (12) .32/36 as we approach the surface of the well, and are given by equations (9) to (12).

Quando a litologia da formação muda rapidamente com a profundidade, uma forma mais adequada para inverter os dados sonoros do poço para a relação entre tensão horizontal e de sobrecarga pode ser o uso de perfis radiais dos três módulos de cisalhamento em conjunto com distribuições de tensão próximas ao poço em termos de tensões de campo remoto, como descrito por equações de Kirsch (Jaeger e Cook, 1969). Este procedimento inclui as etapas abaixo descritas. As tensões eficazes radial e circunferente em função da posição radial em coordenadas polares podem ser expressas em termos da tensão horizontal de campo remoto e da sobrepressão ou subpressão APw = (Pw Pp), no fluido do poço, por meio de:When the formation lithology changes rapidly with depth, a better way to invert the sound data from the well for the relationship between horizontal and overload stress may be the use of radial profiles of the three shear modules in conjunction with close stress distributions to the well in terms of remote field stresses, as described by Kirsch's equations (Jaeger and Cook, 1969). This procedure includes the steps described below. The effective radial and circumferential stresses as a function of the radial position in polar coordinates can be expressed in terms of the horizontal remote field voltage and the APw = (Pw P p ) overpressure, in the well fluid, by means of:

^(7 = 2^ = 0^)=-1(^+^.) , (72) ^/+ = 2^ = (7) = -+^ +ΛΡ) , (73) onde Θ = 0o, corresponde ao azimute paralelo à direção da tensão máxima horizontal. Da mesma forma, as tensões radial e circunferente em r = 5a podem ser obtidas a partir das equações (9) a (12) e elas assumem a forma^ (7 = 2 ^ = 0 ^) = - 1 (^ + ^.), (72) ^ / + = 2 ^ = (7) = - + ^ + ΛΡ), (73) where Θ = 0 o , corresponds to the azimuth parallel to the direction of the maximum horizontal tension. Likewise, the radial and circumferential stresses at r = 5a can be obtained from equations (9) to (12) and they take the form

Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 39/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 39/54

33/36 σΓΓ(Γ = 5ί;^=0°) = -^(σ+ΔΛ) .33/36 σ ΓΓ (Γ = 5 ί ; ^ = 0 °) = - ^ (σ / Ρ + ΔΛ).

(74) aw(r = 5fl^ = 0’) = ±(^f+lPJ , (75)(74) a w (r = 5 fl ^ = 0 ') = ± (^ f + lPJ, (75)

Mudanças no módulo de cisalhamento bipolar rápido C55 nas posições radiais r = 2a e r = 5a, causadas pela presença de tensões locais, podem ser expressas comoChanges in the bipolar shear modulus C55 at the radial positions r = 2a and r = 5a, caused by the presence of local stresses, can be expressed as

ACS5 (λ = 2a) =^(2C3S + CIS5 - C, J (1 + v )(σ„ + Δ/ζ.) .AC S5 (λ = 2a) = ^ (2C 3S + C IS5 - C, J (1 + v) (σ „+ Δ / ζ.).

¢76)¢ 76)

ACS(/· =5α) + C» - Cw) (’ + ν)(σ„ + Δ/;.) .AC S (/ · = 5α) + C »- C w ) ('+ ν) (σ„ + Δ / ;.).

(77)(77)

Formam uma equação de diferençaForm a difference equation

ACai(t- = 2ü) - = 5ΰ) = ς (2CJS + CJdí - Cm) (1 + t>)(σ„ + Δ/*. ) , (7β) onde ζ = 1/4 - 1/25 = 0,21.AC ai (t- = 2ü) - = 5ΰ) = ς (2C JS + C Jdí - C m ) (1 + t>) (σ „+ Δ / *.), (7β) where ζ = 1/4 - 1/25 = 0.21.

Use a seguinte equação para calcular o lado esquerdo da equação (78) (/ = 2u) - dCs_ (r = 5a) = p [V/ (r = 2a) - V/ (r = 5«)] .Use the following equation to calculate the left side of equation (78) (/ = 2u) - dC s _ (r = 5a) = p [V / (r = 2a) - V / (r = 5 «)].

(79) onde Vs denota a velocidade de cisalhamento em diferentes posições radiais obtidas a partir da Perfilagem Bipolar(79) where V s denotes the shear velocity at different radial positions obtained from Bipolar Profiling

Radial (DRP) da velocidade de cisalhamento. O coeficiente elástico acústico Ae pode ser escrito comoShear speed (DRP). The acoustic elastic coefficient Ae can be written as

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34/3634/36

(80) onde μ é ο módulo de cisalhamento de campo remoto no estado de referência assumido. Substituindo (C155 - C144) em termos do módulo de cisalhamento de campo remoto C55 e Cô6 da equação (80) produz, a partir da equação (78), p[Vf (r = - V/0· = 5d)] = [2C35 - Ίμ - 2)](1 + υ )(σ„ + Δ/ζ.)ζ.(80) where μ is ο remote field shear module in the assumed reference state. Replacing (C155 - C144) in terms of the remote field shear module C55 and Cô6 of equation (80) produces, from equation (78), p [Vf (r = - V / 0 · = 5d)] = [ 2C 35 - Ίμ - 2)] (1 + υ) (σ „+ Δ / ζ.) Ζ.

(61)(61)

Uma vez que a tensão eficaz de sobrecarga é geralmente conhecida, é possível resolver a relação entre as tensões horizontal e de sobrecarga, a partir da seguinte equaçãoSince the effective overload voltage is generally known, it is possible to resolve the relationship between the horizontal and overload voltages, from the following equation

P ÍV/(r = 2ú) - v; (r = 5ü)1 = [2C„ - 2μ & C“-2)] (I + u)(χσν + ) ζ.P ÍV / (r = 2ú) - v; (r = 5ü) 1 = [2C „- 2μ & C “ -2)] (I + u) (χσ ν +) ζ.

(8Ξ) onde oh = x ov, e é possível resolver esta incógnita a partir da equação (82), que é uma equação quadrática em x. Alternativamente, é possível construir uma função de custo e, que precisa ser minimizada em função do parâmetro desconhecido x. Essa função de custo e assume a forma l£l (Ê3) onde(8Ξ) where oh = x ov, and it is possible to solve this question from equation (82), which is a quadratic equation in x. Alternatively, it is possible to build a cost function e, which needs to be minimized due to the unknown parameter x. This cost function takes the form l £ l (Ê3) where

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35/36 ç, = = M >35/36 ç, = = M>

(84) e(84) and

ξ. = [2CU -Ίμ &~Ctà- 2)] (1 + υ+^)ζ.ξ. = [2C U -Ίμ & ~ Ctà - 2)] (1 + υ + ^) ζ.

(I - .ϊ) (35)(I - .ϊ) (35)

Uma vez que o módulo de cisalhamento Cô6 também é afetado pela mobilidade do fluido de reservatório e a anisotropia do xisto de sobrecarga, há a necessidade de compensar esses efeitos sobre a estimativa das magnitudes de tensão, utilizando dados sonoros. Uma abordagem é estimar a relação entre tensões horizontal e de sobrecarga em função do parâmetro γ = C'66/C66. Se a mobilidade do fluido provocar uma diminuição em 10% no Cô6 medido, então o Cô6 medido pode ser aumentado em 10% (referido como o C'66 corrigido) . Por isso, é possível estimar magnitudes de tensão, utilizando este algoritmo para γ = 1,1, e essa estimativa é efetivamente compensada, devido à tendência da mobilidade de fluido no Cô6 medido.Since the Cô6 shear module is also affected by the mobility of the reservoir fluid and the anisotropy of the overhead shale, there is a need to compensate for these effects on the estimation of the stress magnitudes, using sound data. One approach is to estimate the relationship between horizontal and overload voltages as a function of the parameter γ = C'66 / C66. If fluid mobility causes a 10% decrease in the measured C6, then the measured C6 can be increased by 10% (referred to as the corrected C'66). Therefore, it is possible to estimate stress magnitudes, using this algorithm for γ = 1.1, and this estimate is effectively compensated, due to the trend of fluid mobility in the measured C6.

Da mesma forma que a abordagem acima descrita, a fim de estimar magnitudes de tensão no xisto de sobrecarga, que geralmente exibe anisotropia transversalmente isotrópica (TI), uma abordagem é determinar a magnitude da anisotropia TI em termos da relação de C66/C44 a partir de dados do testemunho. Se essa relação for 1,3, então o Cô6 medido é reduzido em 30%, a fim de remover os efeitos daIn the same way as the approach described above, in order to estimate stress magnitudes in the overhead shale, which generally exhibits transversely isotropic anisotropy (TI), one approach is to determine the magnitude of TI anisotropy in terms of the C66 / C44 ratio from testimony data. If this ratio is 1.3, then the measured C6 is reduced by 30% in order to remove the effects of

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36/36 anisotropia estrutural a partir do algoritmo de estimativa da tensão magnitude. Consequentemente, a estimativa das magnitudes de tensão neste intervalo de xisto corresponde aos valores obtidos para γ = 0,7. Portanto, o parâmetro x é estimado para um intervalo de C'66 = γθ66. Finalmente, a relação entre as tensões horizontal e de sobrecarga é dada por:36/36 structural anisotropy from the magnitude stress estimation algorithm. Consequently, the estimation of the stress magnitudes in this shale interval corresponds to the values obtained for γ = 0.7. Therefore, parameter x is estimated for an interval of C'66 = γθ66. Finally, the relationship between horizontal and overload voltages is given by:

Sn/Sv = (λ Ον η· a Pp) / (oy + ct Pp).Sn / Sv = (λ Ον η · a Pp) / (oy + ct Pp).

¢86)¢ 86)

Embora a invenção seja descrita através das formas de realização exemplares acima, deverá ser compreendido por aqueles com habilidade comum na arte, que modificações e variações das formas de realização ilustradas podem ser feitas, sem se afastar dos conceitos criativos aqui divulgados. Além disso, embora as formas de realização preferidas sejam descritas em conexão com várias estruturas de ilustração, um técnico no assunto irá reconhecer que o sistema pode ser incorporado, usando uma variedade de estruturas específicas. Assim, a invenção não deve ser vista como limitada, exceto pelo escopo e espírito das reivindicações anexas.Although the invention is described through the exemplary embodiments above, it should be understood by those of ordinary skill in the art, that modifications and variations of the illustrated embodiments can be made, without departing from the creative concepts disclosed herein. In addition, although preferred embodiments are described in connection with various illustration structures, one skilled in the art will recognize that the system can be incorporated, using a variety of specific structures. Thus, the invention should not be seen as limited, except for the scope and spirit of the attached claims.

Claims (19)

REIVINDICAÇÕES 1. Método para estimar tensão em uma formação (102) na qual um poço (104) está presente caracterizado pelo fato de compreender:1. Method for estimating stress in a formation (102) in which a well (104) is present, characterized by the fact that it comprises: determinação (402) de perfis radiais de lentidão de Stoneley, lentidões de cisalhamento bipolar rápido e de lentidões de cisalhamento bipolar lento;determination (402) of radial profiles of Stoneley slowness, fast bipolar shear slowness and slow bipolar shear slowness; cálculo (406) de módulos de cisalhamento bipolar C44 e C55 utilizando a lentidão de cisalhamento bipolar rápido e a lentidão de cisalhamento bipolar lento;calculation (406) of bipolar shear modules C44 and C55 using fast bipolar shear slowness and slow bipolar shear slowness; cálculo (406) de módulo Cô6 utilizando a lentidão de Stoneley;calculation (406) of C6 module using Stoneley slowness; estimativa de tensões horizontais máxima e minima, por inversão das equações de diferença obtidas a partir dos módulos de cisalhamento de campo remoto C44, C55 e C66, das equações de diferença obtidas a partir de perfis radiais de módulos de cisalhamento bipolar C44 e C55 em duas ou mais posições radiais diferentes, e de uma relação entre tensões dentro da formação (102) próxima ao poço (104) e tensões no campo remoto da formação (102); e produção de uma indicação das tensões horizontais máxima e minima, de forma tangível.estimate of maximum and minimum horizontal stresses, by inversion of the difference equations obtained from the remote field shear modules C44, C55 and C66, of the difference equations obtained from radial profiles of bipolar shear modules C44 and C55 in two or more different radial positions, and a relationship between stresses within the formation (102) near the well (104) and stresses in the remote field of the formation (102); and production of an indication of the maximum and minimum horizontal stresses, in a tangible form. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a determinação de que curvas de dispersão de cisalhamento rápido e lento da formação (102) exibem uma assinatura transversal.2. Method, according to claim 1, characterized by the fact that it still comprises the determination that fast and slow shear dispersion curves of the formation (102) exhibit a transversal signature. Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 44/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 44/54 2/92/9 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a estimativa de uma redução no módulo de cisalhamento de Stoneley (Cô6) r causada pela mobilidade de fluido em um reservatório, e aumento do Cô6 medido pela mesma quantidade, para obter as magnitudes das tensões horizontais máxima e minima, que são compensadas para efeitos da mobilidade de fluido.3. Method, according to claim 1, characterized by the fact that it still comprises the estimate of a reduction in the Stoneley shear modulus (Cô6) r caused by fluid mobility in a reservoir, and an increase in Cô6 measured by the same amount, to obtain the magnitudes of the maximum and minimum horizontal stresses, which are compensated for the purpose of fluid mobility. 4. Aparelho para estimar tensão em uma formação (102), na qual um poço (104) está presente, caracterizado pelo fato de compreender:4. Apparatus for estimating stress in a formation (102), in which a well (104) is present, characterized by the fact that it comprises: pelo menos um sensor acústico, que proporciona perfis radiais de Stoneley, lentidões de cisalhamento bipolar rápido e de cisalhamento bipolar lento;at least one acoustic sensor, which provides radial Stoneley profiles, slow bipolar shear and slow bipolar shear; circuito de processamento, que estima tensões horizontais máxima e minima por inversão das diferenças em módulos de cisalhamento de campo remoto C44, C55 e C66, das equações de diferença obtidas a partir de perfis radiais de módulos de cisalhamento bipolar C44 e C55, em duas ou mais posições radiais diferentes, e de uma relação entre tensões dentro da formação (102) próximas ao poço (104) e tensões no campo remoto da formação (102); e emissão que produz uma indicação das tensões horizontais máxima e minima, de forma tangível.processing circuit, which estimates maximum and minimum horizontal stresses by reversing the differences in remote field shear modules C44, C55 and C66, of the difference equations obtained from radial profiles of bipolar shear modules C44 and C55, in two or more different radial positions, and a relationship between stresses within the formation (102) near the well (104) and stresses in the remote field of the formation (102); and emission that produces an indication of the maximum and minimum horizontal stresses, in a tangible form. 5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato do circuito de processamento ser operativo para utilizar as funções de determinação e5. Apparatus, according to claim 4, characterized by the fact that the processing circuit is operative to use the functions of determination and Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 45/54 Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 45/54 3/9 estimativa, apenas quando curvas de dispersão de cisalhamento rápido e lento da formação exibirem uma assinatura transversal.3/9 estimate, only when fast and slow shear dispersion curves of the formation exhibit a transverse signature. 6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato do circuito de processamento estimar uma redução no módulo de cisalhamento de Stoneley (C66), causada pela mobilidade de fluido em um reservatório, e aumentar o C66 medido pela mesma quantidade para obter as magnitudes das tensões horizontais máxima e mínima, que são compensadas para efeitos da mobilidade de fluido.6. Apparatus, according to claim 4, characterized by the fact that the processing circuit estimates a reduction in the Stoneley shear module (C66), caused by fluid mobility in a reservoir, and increases the C66 measured by the same amount to obtain the magnitudes of the maximum and minimum horizontal stresses, which are compensated for the purpose of fluid mobility. 7. Método para estimar a relação de tensão em uma formação (102), na qual um poço (104) está presente, caracterizado pelo fato de compreender:7. Method for estimating the stress ratio in a formation (102), in which a well (104) is present, characterized by the fact that it comprises: localização de uma ferramenta de poço no poço (104) da formação (102), citada ferramenta de poço tendo pelo menos um sensor acústico (126), e utilização da ferramenta de poço para fornecer lentidões de perfis radiais de Stoneley para a formação (102) e lentidões de cisalhamento bipolar para a formação (102);locating a well tool in the well (104) of the formation (102), cited well tool having at least one acoustic sensor (126), and using the well tool to provide slowness of Stoneley radial profiles for the formation (102 ) and bipolar shear slows for formation (102); utilização de circuito eletrônico para:use of electronic circuit for: calcular pelo menos um módulo de cisalhamento bipolar C44 e C55 utilizando lentidões de cisalhamento bipolar;calculate at least one bipolar shear module C44 and C55 using bipolar shear slowness; calcular módulo C66 utilizando lentidão de Stoneley;calculate module C66 using Stoneley slowness; Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 46/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 46/54 4/9 estimar a relação entre tensão horizontal e de sobrecarga por inversão de uma equação de diferença obtida a partir do módulo de cisalhamento de campo remoto C66 e pelo menos um dos módulos C4 4 e C55, de uma equação de diferença obtida a partir de um perfil radial de pelo menos um dos módulos de cisalhamento bipolar C44 e C55 em duas ou mais posições radiais diferentes dentro da formação (102),4/9 estimate the relationship between horizontal stress and overload by inversion of a difference equation obtained from the remote field shear module C66 and at least one of the modules C4 4 and C55, from a difference equation obtained from a radial profile of at least one of the bipolar shear modules C44 and C55 in two or more different radial positions within the formation (102), e de uma and a relação relationship entre in between tensões dentro da formação tensions within the formation (102) (102) próximas next ao poço to the well (104) (104) e tensões no campo remoto da and voltages in the remote field of formação formation (102); e (102); and produção production de uma of a indicação da relação entre indication of the relationship between tensão tension
horizontal e de sobrecarga, de forma tangível.horizontal and overload, tangibly.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de ainda compreender a determinação de que as curvas da dispersão de cisalhamento rápido e lento da formação se sobrepõem, e não apresentam uma assinatura transversal.8. Method, according to claim 7, characterized by the fact that it still comprises the determination that the curves of the fast and slow shear dispersion of the formation overlap, and do not have a transversal signature. 9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de ainda compreender a determinação de que os perfis radiais dos módulos de cisalhamento bipolar C44 e C55 se sobrepõem essencialmente, implicando em que C44 = C55.9. Method, according to claim 7, characterized by the fact that it still comprises the determination that the radial profiles of the bipolar shear modules C44 and C55 overlap essentially, implying that C44 = C55. 10. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de ainda compreender estimativa de um aumento no módulo de cisalhamento de Stoneley (C66), causado pela anisotropia estrutural em uma formação10. Method, according to claim 7, characterized by the fact that it still comprises an estimate of an increase in the Stoneley shear modulus (C66), caused by structural anisotropy in a formation Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 47/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 47/54 5/9 contendo xistos determinados a partir de medições em amostras de testemunho sujeitas a pressões hidrostáticas, e, antes da inversão, a diminuição do C66 medido pela mesma quantidade, para obter a relação entre tensão horizontal e de sobrecarga, que é compensada com vistas à anisotropia intrínseca em uma formação contendo xistos.5/9 containing shales determined from measurements on core samples subjected to hydrostatic pressures, and, before inversion, the decrease in C66 measured by the same amount, to obtain the relationship between horizontal and overload tension, which is compensated with views to intrinsic anisotropy in a formation containing shales. 11. Aparelho para estimar a relação de tensão em uma formação (102), na qual um poço (104) está presente, caracterizado pelo fato de compreender:11. Apparatus for estimating the stress ratio in a formation (102), in which a well (104) is present, characterized by the fact that it comprises: pelo menos um sensor acústico, que proporciona perfis radiais de lentidão de Stoneley para a formação (102) e lentidões de cisalhamento bipolar rápido e de cisalhamento bipolar lento para a formação (102);at least one acoustic sensor, which provides radial profiles of Stoneley slowness for formation (102) and fast bipolar and slow bipolar shear for formation (102); circuito de processamento, que estima a relação entre tensões horizontal e de sobrecarga por inversão das equações de diferença obtidas a partir do módulo de cisalhamento de campo remoto C66 e pelo menos um dos módulos C44 e C55 para a formação (102), de uma equação de diferença obtida a partir de um perfil radial de pelo menos um dos módulos de cisalhamento bipolar C44 e C55 em duas ou mais posições radiais diferentes dentro da formação (102) e de uma relação entre tensões dentro da formação (102) próximas ao poço (104) e tensões no campo remoto da formação (102); e emissão que produz uma indicação da relação entre tensões horizontal e de sobrecarga de forma tangível.processing circuit, which estimates the relationship between horizontal and overload stresses by inversion of the difference equations obtained from the remote field shear module C66 and at least one of the modules C44 and C55 for the formation (102), of an equation difference obtained from a radial profile of at least one of the bipolar shear modules C44 and C55 in two or more different radial positions within the formation (102) and a relationship between stresses within the formation (102) near the well ( 104) and tensions in the remote field of formation (102); and emission that produces a tangible indication of the relationship between horizontal and overload voltages. Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 48/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 48/54 6/96/9 12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato do circuito de processamento ser operativo para determinar que as curvas da dispersão de cisalhamento rápido e lento da formação não exibem uma assinatura transversal.Apparatus according to claim 11, characterized in that the processing circuit is operative to determine that the fast and slow shear dispersion curves of the formation do not exhibit a transverse signature. 13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato do circuito de processamento ser operativo para determinar que os perfis radiais dos módulos13. Apparatus according to claim 11, characterized in that the processing circuit is operative to determine that the radial profiles of the modules de in cisalhamento bipolar bipolar shear C44 C44 e C55 se and C55 if sobrepõem, implicando overlap, implying em in que C44 = C55. that C44 = C55. 14. Aparelho, 14. Apparatus, de in acordo com a deal with a The reivindicação 11, claim 11, caracterizado pelo characterized by fato fact do of circuito circuit de in processamento ser processing be
operativo para estimar um aumento no módulo de cisalhamento de Stoneley (C66), causado pela anisotropia estrutural em uma formação contendo xistos, como determinado a partir de medições em amostras de testemunho sujeitas a pressões hidrostáticas, e, antes da inversão, diminuir o C66 medido pela mesma quantidade para obter a relação entre tensões horizontal e de sobrecarga, que é compensada para anisotropia intrínseca em uma formação contendo xistos.operative to estimate an increase in the Stoneley shear modulus (C66), caused by structural anisotropy in a formation containing shales, as determined from measurements in core samples subjected to hydrostatic pressures, and, before inversion, decrease the measured C66 by the same amount to obtain the relationship between horizontal and overload stresses, which is compensated for intrinsic anisotropy in a formation containing shales.
15. Método para estimar a relação de tensão em uma formação (102), na qual um poço (104) está presente, caracterizado pelo fato de compreender:15. Method for estimating the stress ratio in a formation (102), in which a well (104) is present, characterized by the fact that it comprises: localização de uma ferramenta de poço no poço (104) da formação (102), citada ferramenta de poço tendo pelo menos um sensor acústico, e utilização da ferramentalocation of a well tool in the well (104) of the formation (102), mentioned well tool having at least one acoustic sensor, and use of the tool Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 49/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 49/54 Ί/SΊ / S de poço well para for fornecer lentidão provide slowness de compressão para compression for a The formação, formation, e para is for fornecer to provide perfis profiles radiais de lentidão slow radials de in Stoneley Stoneley para for a The formação formation e lentidões de cisalhamento and shear slowness
bipolar para a formação (102);bipolar for training (102); utilização de circuito eletrônico para:use of electronic circuit for: calcular módulo de compressão C33 em um campo remoto da formação (102) utilizando lentidão de compressão;calculate compression module C33 in a remote field of formation (102) using slow compression; calcular pelo menos um módulo de cisalhamento bipolar C44 e C55 no campo remoto da formação utilizando lentidões de cisalhamento bipolar;calculate at least one bipolar shear module C44 and C55 in the remote field of the formation using bipolar shear slowness; calcular módulo C66 no campo remoto utilizando a lentidão de Stoneley;calculate module C66 in the remote field using Stoneley's slowness; estimar a relação entre tensão horizontal e de sobrecarga por inversão de uma equação de diferença obtida a partir de C33 no campo remoto da formação (102) em duas profundidades diferentes dentro de um intervalo da formação (102), de uma equação de diferença obtida a partir de pelo menos um dos módulos de cisalhamento bipolar C44 e C55 no campo remoto da formação (102) em duas profundidades diferentes dentro do intervalo da formação (102), e de uma equação de diferença obtida a partir do módulo C66 no campo remoto da formação (102) em duas profundidades diferentes dentro do intervalo da formação (102); e produção de uma indicação da relação entre tensão horizontal e de sobrecarga, de forma tangível.estimate the relationship between horizontal voltage and overload by inversion of a difference equation obtained from C33 in the remote field of the formation (102) at two different depths within a range of the formation (102), of a difference equation obtained at from at least one of the bipolar shear modules C44 and C55 in the remote field of the formation (102) at two different depths within the range of the formation (102), and from a difference equation obtained from module C66 in the remote field of the formation (102) at two different depths within the formation range (102); and producing a tangible indication of the relationship between horizontal voltage and overload voltage. Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 50/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 50/54 8/98/9
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de ainda compreender a determinação de que as curvas da dispersão de cisalhamento rápido e lento da formação se sobrepõem, e não apresentam uma assinatura transversal.16. Method, according to claim 15, characterized by the fact that it still comprises the determination that the fast and slow shear dispersion curves of the formation overlap, and do not have a transversal signature. 17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de ainda compreender a determinação de que os perfis radiais dos módulos de cisalhamento bipolar C44 e C55 se sobrepõem essencialmente, implicando em que C44 = C55.17. Method, according to claim 15, characterized by the fact that it still comprises the determination that the radial profiles of the bipolar shear modules C44 and C55 overlap essentially, implying that C44 = C55. 18. Aparelho para estimar a relação de tensão em uma formação (102), na qual um poço (104) está presente, caracterizado pelo fato de compreender:18. Apparatus for estimating the stress ratio in a formation (102), in which a well (104) is present, characterized by the fact that it comprises: pelo menos um sensor acústico, que proporciona lentidões de compressão para a formação (102) e perfis radiais de lentidão de Stoneley e lentidões de cisalhamento bipolar para a formação (102);at least one acoustic sensor, which provides compression slows for formation (102) and radial Stoneley slowness profiles and bipolar shear slits for formation (102); circuito de processamento, que estima a relação entre tensões horizontal e de sobrecarga por inversão das equações de diferença obtidas a partir de C33no campo remoto da formação (102) em duas profundidades diferentes dentro de um intervalo da formação (102), de uma equação de diferença obtida a partir de pelo menos um dos módulos de cisalhamento bipolar C44 e C55 no campo remoto da formação (102) em duas profundidades diferentes dentro do intervalo da formação (102), e uma equação de diferença obtida aprocessing circuit, which estimates the relationship between horizontal and overload stresses by inversion of the difference equations obtained from C33 in the remote field of the formation (102) at two different depths within a range of the formation (102), of an equation of difference obtained from at least one of the bipolar shear modules C44 and C55 in the remote field of the formation (102) at two different depths within the range of the formation (102), and a difference equation obtained at Petição 870180143351, de 22/10/2018, pág. 51/54Petition 870180143351, of 10/22/2018, p. 51/54 9/9 partir do módulo C66 no campo remoto da formação (102) em duas profundidades diferentes dentro do intervalo da formação (102), e emissão que produz uma indicação da relação entre tensões horizontal e de sobrecarga de forma tangível.9/9 from module C66 in the remote field of the formation (102) at two different depths within the range of the formation (102), and emission that produces a tangible indication of the relationship between horizontal and overload stresses. 19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do circuito de processamento ser operativo para determinar que as curvas da dispersão de cisalhamento rápido e lento da formação não exibem uma assinatura transversal.19. Apparatus according to claim 18, characterized in that the processing circuit is operative to determine that the fast and slow shear dispersion curves of the formation do not exhibit a transverse signature. 20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do circuito de processamento ser operativo para determinar que os perfis radiais dos módulos de cisalhamento bipolar C44 e C55 se sobrepõem, implicando em que C44 = C55.20. Apparatus according to claim 18, characterized in that the processing circuit is operative to determine that the radial profiles of the C44 and C55 bipolar shear modules overlap, implying that C44 = C55.
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Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 20/07/2009, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

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