CA2139282C - Methode et dispositif de prospection sismique dans des puits permettant un filtrage des ondes guidees - Google Patents
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Abstract
La méthode de prospection sismique selon l'invention de type PSV ou PSV inverse, permet de minimiser les perturbations qu'apportent aux enregistrements sismiques, les ondes de tube qui se propagent le long de puits et se réfractent dans les zones proches de la surface. Elle comporte l a dispersion de gaz sous pression peu ou pas soluble dans le fluide contenu dans les puits, ce gaz ayant une compressibilité élevée de préférence, capable d'absorber ces ondes guidées. Il peut s'agir d'un gaz généré par une réaction chimique déclenchée in situ à une certaine profondeur du puits et notamment par une charge explosive (pouvant constituer la source d'ondes sismiques) ou d'un gaz injecté dans du liquide de forage et qui remonte dans l'annulaire entre une colonne de forage et le puits. Application à la prospection sismique ou à l'écoute de bruits de forage.
Description
z~~~z~z La présente invention concerne une méthode et un dispositif d'exploration dans un puits, permettant un filtrage de certaines ondes indésirables susceptibles de se propager dans une formation souterraine depuis une source d'ébranlements, provoqués ou non, jusqu'à des S capteurs couplés avec les formations traversées par ces puits.
La méthode d'exploration selon l'invention est par exemple du type PSV (prospection sismique verticale) ou RPSV (prospection sismique verticale inverse). Dans le premier cas, elle peut être mise en oeuvre au moyen d'un agencement d'émission-réception comportant des capteurs 1 0 sismiques (géophones ou hydrophones) placés dans un puits et une source d'ébranlements disposée en surface. Dans le second cas, l'agencement comporte une source placée dans un puits et des capteurs sismiques disposés soit en surface soit dans un autre puits. La méthode selon l'invention peut encore être mise én oeuvre dans un puits au moyen 1 5 de sondes de diagraphie sonique.
La méthode et le dispositif peuvent s'appliquer aussi par exemple pour réaliser des opérations sismiques où l'on enregistre les bruits émis par un outil de forage en action au fond d'un puits (écoute de bruits de forage).
La méthode d'exploration selon l'invention est par exemple du type PSV (prospection sismique verticale) ou RPSV (prospection sismique verticale inverse). Dans le premier cas, elle peut être mise en oeuvre au moyen d'un agencement d'émission-réception comportant des capteurs 1 0 sismiques (géophones ou hydrophones) placés dans un puits et une source d'ébranlements disposée en surface. Dans le second cas, l'agencement comporte une source placée dans un puits et des capteurs sismiques disposés soit en surface soit dans un autre puits. La méthode selon l'invention peut encore être mise én oeuvre dans un puits au moyen 1 5 de sondes de diagraphie sonique.
La méthode et le dispositif peuvent s'appliquer aussi par exemple pour réaliser des opérations sismiques où l'on enregistre les bruits émis par un outil de forage en action au fond d'un puits (écoute de bruits de forage).
2 0 II est connu que, dans la partie haute d'un puits traversant la zone dite altérée, il se produit des conversions d'ondes. Les ondes dites de "ground roll" générées par une source en surface, sont converties en ondes dites de tube qui sont guidées le long du puits jusqu'aux capteurs installés en profondeur, quand on met en oeuvre une méthode de type PSV.
2 S C'est la même chose dans la configuration inverse (RPSV), où les ondes engendrées par une source disposée dans un puits, sont guidées le long de celui-ci vers la zone altérée et converties en ondes de surface qui viennent perturber les signaux reçus par les capteurs disposés en surface.
La méthode selon l'invention permet de réduire dans des proportions
2 S C'est la même chose dans la configuration inverse (RPSV), où les ondes engendrées par une source disposée dans un puits, sont guidées le long de celui-ci vers la zone altérée et converties en ondes de surface qui viennent perturber les signaux reçus par les capteurs disposés en surface.
La méthode selon l'invention permet de réduire dans des proportions
3 0 importantes, les ondes dites de tube se propageant le long d'un puits contenant du liquide et responsables de signaux parasites captés par des récepteurs sismiques couplés avec une formation souterraine traversée par le puits, en réponse à des ondes appliquées dans le sol.
Ellle comporte la réalisation d'opérations d'exploration alors que l'on 3 S a dispersé au sein du liquide dans la partie supérieure du puits, par exemple par déclenchement d'une réaction chimique éventuellement explosive, un gaz sensiblement insoluble dans ledit liquide et suffisamment compressible pour absorber une partie au moins de l'énergie transportée par les ondes de tube vers les récepteurs sismiques.
La dispersion dans le puits d'un gaz susceptible d'absorber une partie au moins de l'énergie transportée par les ondes de tube, peut être effectuée aussi par exemple au cours de son forage par un outil de forage associé à une garniture, par injection de ce gaz dans une circulation de fluide de forage alimentant l'outil. Les ondes élastiques peuvent être émises par l'outil de foragE: ~;n opération au fond du puits ou bien par une source d'ondes distinctes de f"outil, que l'on actionne par exemple après le 1 o retrait de l'outil. C'est le gaz injecté remontant dans l'espace annulaire entre le puits et la garniture, qui absorbe les ondes de tube dans ce cas.
On peut réaliser de:> opérations simiques avec des moyens d'émission et de réception ,~i;>posés dans au moins une sonde de puits.
La présent..e inventic~ru vise aussi une méthode d'exploration d'une formation souterraine travers>ée par un puits contenant. un l.i_cl~.~ide, permettant d' atténuer les ondes dites de tube se propageant le long du puits et responsables de signaux; parasites captés par des récepteurs sismiques couplës av~sc la formation, en réponse à des ondes c0 élastiques appliquées â la forrnat:ion, caractérisée en ce qu'elle comporte la dispersion dans le puits au cours de son forage par un outil de forage associé â une garniture, d'un gaz peu ou pas s<-_>luble dans le liquide et suffisamment compressible pour absorber une partie au moins de l'énergie transportée par les: ondes de tubf= vers les récepteurs sismiques, par injection de ce c~az dans une circulation de fluide de forage alimentant l'outil, et la réalisation d' opérations d' explo:r~at, ion par ondes élastiques .
La présente inventi~:m vï.w;e aussi un dispositif ~0 pour effectuer une exploration d'une formation souterraine traversée par un puitscc>ntenant du liquide, comportant une 2a source produisant de:_, ondes élastiques et des récepteurs couplés avec la fc>rmatïion, cJaractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour créf.;x.- in s itu a u. us profondeur déterminée du puits, une r_éact:i_cn chimique génératrice d'un gaz. sous pression, ce gaz E:tant sensiblement insoluble dans le liquide du puits et ayant une compressibilité relativement grande de façon à atténuer l.es ondes dites de tube se propageant le long cm puits et responsables de signaux parasites captés par les récepteurs sismiques en réponse à
des ébranlement:> app.'~.iqués dans le ;sol par la source.
La présente invention vise aussi un dispositif pour effectuer une ex,~l.oration d'une formation souterraine traversée par un puits contenant. du liquide, comportant un outil de forage assc-~c:ié à une c~arn:i_ture de forage et des récepteurs ;sismiques couplés ave~~ la formation, caractérisé
en ce qu'il comporte àes moyens c1'injection dans les fluide de forage d' un c~az s~:~us pre~:sion, ce gaz étant sensi.bl.ement insoluble dans le Liquic~ie chu puits et ayant une compressibi:Lité relai::i.vement grarnde de façon à atténuer les ondes dites de tubc> >>e propagean~ le long du puits et responsables de signaux parasiwes captés par les récepteurs sismiques et une s~>uwce pour produire des ébranlements sismiques.
De préférence, le di~spositi~ selon l'invention comporte une scurc:e x>r,o<~ui~~ant det~ ondes élastiques, des récepteurs couplés avec la forrnat:Lon et des moyens tels qu' une charge explo.~>v~ve, pour c~__°éer in situ à une profondeur déterm:iWe du puït~, une réaction chimique générant le gaz absor~~ant.. Cette cr:.a.r<~e peut constituer la source d'ondes élastiques.
2b De préférer:ce, SLl~v~ant. un autre mode de réalisation, le disyositif comporte des moyens d'injection de gaz sous pr_essic~~n dans une circulation de fluide de forage établie lors clu forage d'un puits par un outil de forage, et une source qui peut titre l' outil de forage lui-même ou bien êtâ°e di::,t inç~te de lui et actionnée par exemple après le retrait de L'oc.itil. c:~e forage, pour produire des ondes élastiques.
La méthode selon l'invention s'est avérée très efficace. On a pu vërifié
que le facteur d'atténuation sur des enregistrements sismiques des perturbations provoquées par la canversion des ondes guidées obtenue par cette dispersion de gaz., est compris par exemple entre 8 et 20.
D'autres caractéristiques et avantages de la méthode et du dispositif selon l'invention, apparaïtront à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés oû
- a Fig.1 montre schématiquement un agencement sismique convenant pour une méthode de type PSV;
- la Fig.2 montre schématiquement un agencement pour réaliser une méthode de type RPSV;
- la Fig.3 montre schématiquement une installation sismique pour mettre en oeuvre une méthode sismique de type PSV, associée à un ensemble permettant la dispersion d'un gaz sous pression dans un puits;
- la Fig.4 montre schématiquement une installation sismique pour réaliser une écoute de bruits de forage, associée à un autre ensemble d'injection 1 0 de gaz;
- la Fig.SA montre un exemple d'enregistrement analogique obtenu par une méthode sismique de type PSV en collection source commune et fortement perturbés par les ondes guidées qui se sont propagées le long d'un puits;
1 5 - la Fig.SB montre un autre enregistrement analogique obtenu après dispersion d'un gaz absorbant à une certaine profondeur du même puits;
et - la Fig.6 montre un exemple d'enregistrement analogique en collection capteurs communs, obtenue en utilisant des charges explosives 2 0 classiques d'une part et une charge explosive liquide, qui illustre clairement l'action de filtrage que peuvent réaliser des gaz insolubles dans le fluide remplissant le puits.
Un agencement sismique permettant de mettre en oeuvre une méthode de type PSV par exemple comporte (Fig.1 ) une source S
2 S d'ébranlements couplée avec la surface du sol telle qu'un vibrateur, une charge explosive ou une source impulsionnelle de type à impact par exemple, et des capteurs sismiques disposés dans un puits 1 traversant la formation souterraine à explorer. Les capteurs R sont placés par exemple dans un outil 2 descendu dans le puits au bout d'un câble électro-porteur 3 3 0 déroulé par un ensemble de manoeuvre 4 disposé en surface. L'outil de puits 2 comporte au moins une sonde pouvant être ancrée dans le puits par ouverture de bras d'ancrage, de façon à coupler un ou plusieurs capteurs sismiques (des géophones triaxiaux par exemple). L'outil de puits peut encore comporter une sonde principale 5 et une ou plusieurs sondes
Ellle comporte la réalisation d'opérations d'exploration alors que l'on 3 S a dispersé au sein du liquide dans la partie supérieure du puits, par exemple par déclenchement d'une réaction chimique éventuellement explosive, un gaz sensiblement insoluble dans ledit liquide et suffisamment compressible pour absorber une partie au moins de l'énergie transportée par les ondes de tube vers les récepteurs sismiques.
La dispersion dans le puits d'un gaz susceptible d'absorber une partie au moins de l'énergie transportée par les ondes de tube, peut être effectuée aussi par exemple au cours de son forage par un outil de forage associé à une garniture, par injection de ce gaz dans une circulation de fluide de forage alimentant l'outil. Les ondes élastiques peuvent être émises par l'outil de foragE: ~;n opération au fond du puits ou bien par une source d'ondes distinctes de f"outil, que l'on actionne par exemple après le 1 o retrait de l'outil. C'est le gaz injecté remontant dans l'espace annulaire entre le puits et la garniture, qui absorbe les ondes de tube dans ce cas.
On peut réaliser de:> opérations simiques avec des moyens d'émission et de réception ,~i;>posés dans au moins une sonde de puits.
La présent..e inventic~ru vise aussi une méthode d'exploration d'une formation souterraine travers>ée par un puits contenant. un l.i_cl~.~ide, permettant d' atténuer les ondes dites de tube se propageant le long du puits et responsables de signaux; parasites captés par des récepteurs sismiques couplës av~sc la formation, en réponse à des ondes c0 élastiques appliquées â la forrnat:ion, caractérisée en ce qu'elle comporte la dispersion dans le puits au cours de son forage par un outil de forage associé â une garniture, d'un gaz peu ou pas s<-_>luble dans le liquide et suffisamment compressible pour absorber une partie au moins de l'énergie transportée par les: ondes de tubf= vers les récepteurs sismiques, par injection de ce c~az dans une circulation de fluide de forage alimentant l'outil, et la réalisation d' opérations d' explo:r~at, ion par ondes élastiques .
La présente inventi~:m vï.w;e aussi un dispositif ~0 pour effectuer une exploration d'une formation souterraine traversée par un puitscc>ntenant du liquide, comportant une 2a source produisant de:_, ondes élastiques et des récepteurs couplés avec la fc>rmatïion, cJaractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour créf.;x.- in s itu a u. us profondeur déterminée du puits, une r_éact:i_cn chimique génératrice d'un gaz. sous pression, ce gaz E:tant sensiblement insoluble dans le liquide du puits et ayant une compressibilité relativement grande de façon à atténuer l.es ondes dites de tube se propageant le long cm puits et responsables de signaux parasites captés par les récepteurs sismiques en réponse à
des ébranlement:> app.'~.iqués dans le ;sol par la source.
La présente invention vise aussi un dispositif pour effectuer une ex,~l.oration d'une formation souterraine traversée par un puits contenant. du liquide, comportant un outil de forage assc-~c:ié à une c~arn:i_ture de forage et des récepteurs ;sismiques couplés ave~~ la formation, caractérisé
en ce qu'il comporte àes moyens c1'injection dans les fluide de forage d' un c~az s~:~us pre~:sion, ce gaz étant sensi.bl.ement insoluble dans le Liquic~ie chu puits et ayant une compressibi:Lité relai::i.vement grarnde de façon à atténuer les ondes dites de tubc> >>e propagean~ le long du puits et responsables de signaux parasiwes captés par les récepteurs sismiques et une s~>uwce pour produire des ébranlements sismiques.
De préférence, le di~spositi~ selon l'invention comporte une scurc:e x>r,o<~ui~~ant det~ ondes élastiques, des récepteurs couplés avec la forrnat:Lon et des moyens tels qu' une charge explo.~>v~ve, pour c~__°éer in situ à une profondeur déterm:iWe du puït~, une réaction chimique générant le gaz absor~~ant.. Cette cr:.a.r<~e peut constituer la source d'ondes élastiques.
2b De préférer:ce, SLl~v~ant. un autre mode de réalisation, le disyositif comporte des moyens d'injection de gaz sous pr_essic~~n dans une circulation de fluide de forage établie lors clu forage d'un puits par un outil de forage, et une source qui peut titre l' outil de forage lui-même ou bien êtâ°e di::,t inç~te de lui et actionnée par exemple après le retrait de L'oc.itil. c:~e forage, pour produire des ondes élastiques.
La méthode selon l'invention s'est avérée très efficace. On a pu vërifié
que le facteur d'atténuation sur des enregistrements sismiques des perturbations provoquées par la canversion des ondes guidées obtenue par cette dispersion de gaz., est compris par exemple entre 8 et 20.
D'autres caractéristiques et avantages de la méthode et du dispositif selon l'invention, apparaïtront à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés oû
- a Fig.1 montre schématiquement un agencement sismique convenant pour une méthode de type PSV;
- la Fig.2 montre schématiquement un agencement pour réaliser une méthode de type RPSV;
- la Fig.3 montre schématiquement une installation sismique pour mettre en oeuvre une méthode sismique de type PSV, associée à un ensemble permettant la dispersion d'un gaz sous pression dans un puits;
- la Fig.4 montre schématiquement une installation sismique pour réaliser une écoute de bruits de forage, associée à un autre ensemble d'injection 1 0 de gaz;
- la Fig.SA montre un exemple d'enregistrement analogique obtenu par une méthode sismique de type PSV en collection source commune et fortement perturbés par les ondes guidées qui se sont propagées le long d'un puits;
1 5 - la Fig.SB montre un autre enregistrement analogique obtenu après dispersion d'un gaz absorbant à une certaine profondeur du même puits;
et - la Fig.6 montre un exemple d'enregistrement analogique en collection capteurs communs, obtenue en utilisant des charges explosives 2 0 classiques d'une part et une charge explosive liquide, qui illustre clairement l'action de filtrage que peuvent réaliser des gaz insolubles dans le fluide remplissant le puits.
Un agencement sismique permettant de mettre en oeuvre une méthode de type PSV par exemple comporte (Fig.1 ) une source S
2 S d'ébranlements couplée avec la surface du sol telle qu'un vibrateur, une charge explosive ou une source impulsionnelle de type à impact par exemple, et des capteurs sismiques disposés dans un puits 1 traversant la formation souterraine à explorer. Les capteurs R sont placés par exemple dans un outil 2 descendu dans le puits au bout d'un câble électro-porteur 3 3 0 déroulé par un ensemble de manoeuvre 4 disposé en surface. L'outil de puits 2 comporte au moins une sonde pouvant être ancrée dans le puits par ouverture de bras d'ancrage, de façon à coupler un ou plusieurs capteurs sismiques (des géophones triaxiaux par exemple). L'outil de puits peut encore comporter une sonde principale 5 et une ou plusieurs sondes
4 satellites disposées en chapelet sous la sonde principale, chacune renfermant un ou plusieurs capteurs sismiques.
Un outil de puits convenant pour ce type de méthode PSV est décrit par exemple dans les brevets suivants du demandeur: FR-A-2.656.034, FR
A-2.636.741 ou FR-A-2.501.380 par exemple.
On constate que le "g round roll" créé par la source S dans les couches superficielles, est réfracté au niveau du puits et transformé en ondes dite de tube qui se propagent le long du puits et viennent parasiter les arrivées utiles qui se sont propagées dans les terrains jusqu'aux 1 0 récepteurs R.
Pour la mise en oeuvre d'une méthode dite de PSV inverse, (Fig.2) on dispose dans le puits une source d'ébranlements telle qu'une charge d'explosif, un vibrateur ou une source impulsionnelle, ancrée aux parois par des bras d'ancrage ou un élément d'ancrage expansible tel qu'un 1 5 packer. Des sources de puits convenant pour l'application, sont décrites par exemple dans les brevets suivants du demandeur: FR-A- 2.656.110 ou FR-A-2.646.241 par exemple.
Les capteurs sismiques sont disposés dans ce cas soit en surface soit encore dans un autre puits.
2 0 Le phénomène de réfraction précédent se produit aussi dans ce cas, les ondes créées par la source sont canalisées le long du puits jusqu'aux couches superticielles où elles sont converties en "ground roll" et captées par les récepteurs R en surtace.
La méthode selon l'invention est mise en oeuvre par exemple au 2 S moyen de réservoirs 7 contenant des constituants choisis qui mis en présence l'un de l'autre, réagissent en générant un gaz également peu ou pas soluble dans le fluide du puits, assez compressible pour atténuer les ondes guidées se propageant le long du puits et éviter leur conversion en "ground roll".
3 0 Suivant un premier mode de mise en oeuvre, les constituants de la réaction chimique peuvent être amenés séparément par des conduits 8 que l'on dispose le long du puits, jusqu'à la profondeur choisie, de 100 à
300 mètres par exemple, jusqu'à une chambre de réaction C. La réaction chimique est déclenchée in situ.
z~s9zsz Suivant un autre mode de réalisation, la réaction chimique est déclenchée en surface et les gaz sous pression produits par la réaction chimique sont injectés par un conduit 8 à la profondeur d'injection choisie.
Ce conduit est pourvu d'au moins une ouverture à son extrémité ou de
Un outil de puits convenant pour ce type de méthode PSV est décrit par exemple dans les brevets suivants du demandeur: FR-A-2.656.034, FR
A-2.636.741 ou FR-A-2.501.380 par exemple.
On constate que le "g round roll" créé par la source S dans les couches superficielles, est réfracté au niveau du puits et transformé en ondes dite de tube qui se propagent le long du puits et viennent parasiter les arrivées utiles qui se sont propagées dans les terrains jusqu'aux 1 0 récepteurs R.
Pour la mise en oeuvre d'une méthode dite de PSV inverse, (Fig.2) on dispose dans le puits une source d'ébranlements telle qu'une charge d'explosif, un vibrateur ou une source impulsionnelle, ancrée aux parois par des bras d'ancrage ou un élément d'ancrage expansible tel qu'un 1 5 packer. Des sources de puits convenant pour l'application, sont décrites par exemple dans les brevets suivants du demandeur: FR-A- 2.656.110 ou FR-A-2.646.241 par exemple.
Les capteurs sismiques sont disposés dans ce cas soit en surface soit encore dans un autre puits.
2 0 Le phénomène de réfraction précédent se produit aussi dans ce cas, les ondes créées par la source sont canalisées le long du puits jusqu'aux couches superticielles où elles sont converties en "ground roll" et captées par les récepteurs R en surtace.
La méthode selon l'invention est mise en oeuvre par exemple au 2 S moyen de réservoirs 7 contenant des constituants choisis qui mis en présence l'un de l'autre, réagissent en générant un gaz également peu ou pas soluble dans le fluide du puits, assez compressible pour atténuer les ondes guidées se propageant le long du puits et éviter leur conversion en "ground roll".
3 0 Suivant un premier mode de mise en oeuvre, les constituants de la réaction chimique peuvent être amenés séparément par des conduits 8 que l'on dispose le long du puits, jusqu'à la profondeur choisie, de 100 à
300 mètres par exemple, jusqu'à une chambre de réaction C. La réaction chimique est déclenchée in situ.
z~s9zsz Suivant un autre mode de réalisation, la réaction chimique est déclenchée en surface et les gaz sous pression produits par la réaction chimique sont injectés par un conduit 8 à la profondeur d'injection choisie.
Ce conduit est pourvu d'au moins une ouverture à son extrémité ou de
5 plusieurs ouvertures réparties suivant sa longueur.
Suivant un autre mode de réalisation, convenant pour mener des opérations de PSV inverse (RPSV), on produit dans le puits les gaz absorbant les ondes au moyen d'une réaction chimique explosive. De préférence, on utilise des charges capables d'engendrer des gaz qui 1 0 atténuent les ondes de tube, par exemple des charges à base de nitro-méthane. Cette charge peut être déclenchée avant les émissions sismiques proprement dites ou bien servir elle-même de source d'ondes simiques.
Les explosifs classiques génèrent le plus souvent des gaz solubles 1 5 dans le fluide de forage qui se condensent brutalement et en totalité
après les explosions. Dans le cas où l'on utilise de tels explosifs, il est préférable, de combiner leur action avec une injection de gaz additionnelle au-dessus du lieu de déclenchement.
L'atténuation des ondes guidées peut être obtenue de manière 2 0 analogue dans le cadre d'opérations d'écoute en cours de forage où l'on capte les ébranlements créés par un outil de forage 9, au moyen de récepteurs R placés en surtace ou dans un autre puits, comme décrit dans la demande de brevet FR 92/15.986 du demandeur.
A cette fin, on connecte un réservoir 7 de gaz sous pression ou un 2 5 compresseur classique sur les circuits de l'installation de pompage 10 destinée à injecter de la boue de forage à l'intérieur de la garniture de forage 11. Les gaz remontant dans l'espace annulaire entre la garniture 11 et le puits 1, jusque dans la partie supérieure de celui-ci, contribuent là
encore à atténuer les ondes de tube.
3 0 Le temps de remontée jusqu'à la surface des gaz en émulsion dans le fluide de forage est souvent très long, beaucoup plus long en tout cas que le temps néccessaire à la remontée complète de l'outil de forage hors du puits. On peut donc réaliser successivement - des opérations de forage avec injection de gaz dans le fluide de forage 3 5 comme décrit précédemment, ~~~9~8~
Suivant un autre mode de réalisation, convenant pour mener des opérations de PSV inverse (RPSV), on produit dans le puits les gaz absorbant les ondes au moyen d'une réaction chimique explosive. De préférence, on utilise des charges capables d'engendrer des gaz qui 1 0 atténuent les ondes de tube, par exemple des charges à base de nitro-méthane. Cette charge peut être déclenchée avant les émissions sismiques proprement dites ou bien servir elle-même de source d'ondes simiques.
Les explosifs classiques génèrent le plus souvent des gaz solubles 1 5 dans le fluide de forage qui se condensent brutalement et en totalité
après les explosions. Dans le cas où l'on utilise de tels explosifs, il est préférable, de combiner leur action avec une injection de gaz additionnelle au-dessus du lieu de déclenchement.
L'atténuation des ondes guidées peut être obtenue de manière 2 0 analogue dans le cadre d'opérations d'écoute en cours de forage où l'on capte les ébranlements créés par un outil de forage 9, au moyen de récepteurs R placés en surtace ou dans un autre puits, comme décrit dans la demande de brevet FR 92/15.986 du demandeur.
A cette fin, on connecte un réservoir 7 de gaz sous pression ou un 2 5 compresseur classique sur les circuits de l'installation de pompage 10 destinée à injecter de la boue de forage à l'intérieur de la garniture de forage 11. Les gaz remontant dans l'espace annulaire entre la garniture 11 et le puits 1, jusque dans la partie supérieure de celui-ci, contribuent là
encore à atténuer les ondes de tube.
3 0 Le temps de remontée jusqu'à la surface des gaz en émulsion dans le fluide de forage est souvent très long, beaucoup plus long en tout cas que le temps néccessaire à la remontée complète de l'outil de forage hors du puits. On peut donc réaliser successivement - des opérations de forage avec injection de gaz dans le fluide de forage 3 5 comme décrit précédemment, ~~~9~8~
6 - un retrait complet de l'outil de forage et le dégagement du puits;
- la descente dans le trou libéré de moyens sismiques : source de puits ou récepteurs sismiques convenant pour le type de méthode utilisée (PSV
ou RPSV) ou sonde de diagraphie sonique où sont disposés à la fois des moyens d'émission et des moyens de réception; et - la réalisation d'opérations de prospection sismique en bénéficiant de l'effet d'absorption des ondes de tube par les gaz dispersés dans le fluide de forage précédemment et encore en cours de remontée le long du puits.
1 0 Les Fig.S et 6 montrent des exemples de l'effet d'atténuation des ondes de tube, obtenu par la diffusion de gaz dans la colonne de boue d'un puits, dans à une mise en oeuvre de type RPSV au moyen de charges explosives déclenchées en trou ouvert.
Les enregistrements des Fig.SA et 5B ont été obtenus respectivement 1 5 sans injection de gaz et après injection de gaz dans la colonne liquide du puits. On voit que les alignements PW de la Fig.SA qui correspondent à des ondes de "ground roll", sont très atténués sur la Fig.SB.
La Fig.6 correspond à des enregistrements analogiques obtenus en déclenchant des charges explosives successivement en une pluralité de 2 0 points à des profondeurs différentes (indiquées en mètres) d'un trou ouvert.
Les tirs ont été effectués successivement du bas vers le haut, avec des explosifs classiques produisant lors de leur déclenchement des gaz à
condensation rapide. A 410 mètres de profondeur, on a déclenché une charge liquide à base de vitro-méthane LEC comme indiqué plus haut. On 2 5 vérifie que les ondes de tube PTV1I visibles quand on utilise des charges classiques sont importantes. On constate aussi que les ondes de tube ATV11 sont très atténuées pour tous les tirs effectués postérieurement en raison de la présence du nuage de gaz insoluble dissipé dans la partie supérieure du puits après l'explosion de la charge liquide, et qui remonte 3 0 lentement le long de la colonne de fluide.
- la descente dans le trou libéré de moyens sismiques : source de puits ou récepteurs sismiques convenant pour le type de méthode utilisée (PSV
ou RPSV) ou sonde de diagraphie sonique où sont disposés à la fois des moyens d'émission et des moyens de réception; et - la réalisation d'opérations de prospection sismique en bénéficiant de l'effet d'absorption des ondes de tube par les gaz dispersés dans le fluide de forage précédemment et encore en cours de remontée le long du puits.
1 0 Les Fig.S et 6 montrent des exemples de l'effet d'atténuation des ondes de tube, obtenu par la diffusion de gaz dans la colonne de boue d'un puits, dans à une mise en oeuvre de type RPSV au moyen de charges explosives déclenchées en trou ouvert.
Les enregistrements des Fig.SA et 5B ont été obtenus respectivement 1 5 sans injection de gaz et après injection de gaz dans la colonne liquide du puits. On voit que les alignements PW de la Fig.SA qui correspondent à des ondes de "ground roll", sont très atténués sur la Fig.SB.
La Fig.6 correspond à des enregistrements analogiques obtenus en déclenchant des charges explosives successivement en une pluralité de 2 0 points à des profondeurs différentes (indiquées en mètres) d'un trou ouvert.
Les tirs ont été effectués successivement du bas vers le haut, avec des explosifs classiques produisant lors de leur déclenchement des gaz à
condensation rapide. A 410 mètres de profondeur, on a déclenché une charge liquide à base de vitro-méthane LEC comme indiqué plus haut. On 2 5 vérifie que les ondes de tube PTV1I visibles quand on utilise des charges classiques sont importantes. On constate aussi que les ondes de tube ATV11 sont très atténuées pour tous les tirs effectués postérieurement en raison de la présence du nuage de gaz insoluble dissipé dans la partie supérieure du puits après l'explosion de la charge liquide, et qui remonte 3 0 lentement le long de la colonne de fluide.
Claims (14)
1) Méthode d'exploration d'une formation souterraine traversée par un puits contenant un liquide, permettant d'atténuer les ondes dites de tube se propageant le long du puits et responsables de signaux parasites captés par des récepteurs sismiques couplés avec une formation souterraine traversée par le puits, en réponse à des ondes élastiques appliquées à la formation, caractérisée en ce qu'elle comporte la réalisation d'opérations d'exploration alors que l'on a dispersé par déclenchement d'une réaction chimique au sein du liquide dans la partie supérieure du puits, un gaz sensiblement insoluble dans ledit liquide et suffisamment compressible pour absorber une partie au moins de l'énergie transportée par les ondes de tube vers les récepteurs sismiques.
2) Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on réalise les opérations d'exploration au moyen d'une source explosive capable d'engendrer le gaz susceptible d'absorber les ondes de tube.
3) Méthode d'exploration d'une formation souterraine traversée par un puits contenant un liquide, permettant d'atténuer les ondes dites de tube se propageant le long du puits et responsables de signaux parasites captés par des récepteurs sismiques couplés avec la formation, en réponse à des ondes élastiques appliquées à la formation, caractérisée en ce qu'elle comporte la dispersion dans le puits au cours de son forage par un outil de forage associé à une garniture, d'un gaz peu ou pas soluble dans le liquide et suffisamment compressible pour absorber une partie au moins de l'énergie transportée par les ondes de tube vers les récepteurs sismiques, par injection de ce gaz dans une circulation de fluide de forage alimentant l'outil, et la réalisation d'opérations d'exploration par ondes élastiques.
4) Méthode selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on réalise les opérations de prospection avec des ondes élastiques émises par l'outil de forage en action au fond d'un puits, l'absorption des ondes de tube étant effectuée par le gaz injecté remontant dans l'espace annulaire entre le puits et la garniture.
5) Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte successivement :
- la dispersion du gaz dans du fluide de forage pompé à l'intérieur de la garniture de l'outil de forage; et - la réalisation des opérations d'exploration en utilisant une source d'ébranlements distincte de l'outil de forage.
- la dispersion du gaz dans du fluide de forage pompé à l'intérieur de la garniture de l'outil de forage; et - la réalisation des opérations d'exploration en utilisant une source d'ébranlements distincte de l'outil de forage.
6) Méthode selon la revendication 5, caractérisé en ce crue la source est actionnée après le retrait de l'outil de forage.
7) Méthode selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte la réalisation d'opérations de prospection sismique par utilisation de moyens d'émission et de réception disposés dans au moins une sonde de puits.
8) Dispositif pour effectuer une exploration d'une formation souterraine traversée par un puits contenant du liquide, comportant une source produisant des ondes élastiques et des récepteurs couplés avec la formation, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour créer in situ à
une profondeur déterminée du puits, une réaction chimique génératrice d'un gaz sous pression, ce gaz étant sensiblement insoluble dans le liquide du puits et ayant une compressibilité relativement grande de façon à atténuer les ondes dites de tube se propageant le long du puits et responsables de signaux parasites captés par les récepteurs sismiques en réponse à des ébranlements appliqués dans le sol par la source.
une profondeur déterminée du puits, une réaction chimique génératrice d'un gaz sous pression, ce gaz étant sensiblement insoluble dans le liquide du puits et ayant une compressibilité relativement grande de façon à atténuer les ondes dites de tube se propageant le long du puits et responsables de signaux parasites captés par les récepteurs sismiques en réponse à des ébranlements appliqués dans le sol par la source.
9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens pour disperser du gaz sous pression dans le puits, comportent une charge explosive libérant des gaz sous pression de compressibilité
relativement grande et sensiblement insolubles dans le liquide du puits.
relativement grande et sensiblement insolubles dans le liquide du puits.
10) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite charge explosive constitue la source d'ondes.
11 ) Dispositif pour effectuer une exploration d'une formation souterraine traversée par un puits contenant du liquide, comportant un outil de forage associé à une garniture de forage et des récepteurs sismiques couplés avec la formation, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'injection dans le fluide de forage d'un gaz sous pression, ce gaz étant sensiblement insoluble dans le liquide du puits et ayant une compressibilité relativement grande de façon à atténuer les ondes dites de tube se propageant le long du puits et responsables de signaux parasites captés par les récepteurs sismiques et une source pour produire des ébranlements sismiques.
12) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la source d'ébranlements sismiques est constituée par l'outil de forage.
13) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la source d'ébranlements sismiques est disposée dans le puits.
14) Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les source et les récepteurs sismiques sont disposés dans au moins une sonde descendue dans le puits.
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