CN101460703B - 水力压裂和监测的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

可用于井的技术包括将一组件布置在井眼中。组件包括至少一个传感器。在压力下将压裂液注入到井眼中，以对地下目标地层进行水力压裂。该技术包括使传感器与压裂作业隔离并利用一个或多个传感器测量由水力压裂产生的声能。

Description

水力压裂和监测的方法及装置
技术领域
本发明的主题涉及一种水力压裂和监测的方法和装置。
背景技术
水力压裂用于增加地下地层的传导率，以便回收或开采烃类，并允许将流体注入地下地层或注入井中。在典型的水力压裂作业中，在一定压力下通过井眼将压裂液注入到地层中。已知为支撑剂的颗粒物质可被添加到压裂液中，并且由于其形成为使裂缝保持张开，故在水力压裂压力松弛之后沉积在裂缝中。
当水力压裂流体通过井眼从地面向地下地层输送时，重要的是将用于压裂的受压流体导入一个或多个目标地层中。一般地，通过在已下套管的井的井眼中或在裸眼井眼的隔离段中射孔来对一个或多个地下地层实施水力压裂。用于烃类开采的压裂或废弃物处理的一个重要考虑是将裂缝导入期望的地层中。水力裂缝的方位受到地层特征和地层应力状态的控制。当裂缝形成时，重要的是对所述裂缝进行监测，以确保其不会延伸超过预定区域并具有期望的延伸度和延伸方位。
众所周知，由于形成到地下地层中的裂缝的原因，井眼中的水力压裂作业会产生显著的地震活动。在压力下注入到地下地层中的流体会产生压力累积，直到超过地下地层中的原岩应力为止，从而在地层中产生从井眼延伸一段距离的裂缝。这种地层压裂产生一系列小的“微地震”，已知为微震。这些不连续的局部微震出现在裂缝的生长期间，并且会产生地震的振幅或声能(包括压缩(“P”)波和剪切(“S”)波)，其振幅足够显著，以被遥测传感器探测到。因此，通过探测并记录P波和S波以及它们到达每一传感器的相应时间，可以根据已知的地震监测方法来处理声信号，以确定微震的位置。由此可以推断出裂缝的几何形状及其位置。一种用于确定由水力压裂作业所产生的裂缝的方位的方法在美国专利No.6,985,816中进行了描述，这里引用该文献作为参考。
一种已知用于监测水力裂缝的位置和尺寸的方法被称为微震测绘。在该方法中，第二邻井(offset well)用于监测主处理井或注入井中的水力压裂活动。在微震测绘中，多个声传感器(例如，地震检波器)位于偏离所要压裂的井的井中。邻井中的这些传感器用于记录因水力压裂液在处理井或注入井中的压力累积而引入在地下地层中的应力所产生的微震的信号。
微震监测的示例在Withers等人的美国专利No.5,771,170和Sorrels和Warpinski的美国专利No.5,996,726中进行了描述。在其中的方法中，利用从注入井中的压裂活动产生的微震结果获得的声信号，在单独的设置有测量仪器的监测井中监测注入井内的裂缝的位置。然而，单独的专用监测井显著地增加了这些方法的费用。为了在处理井或注入井中进行微震监测，已经做了有限的努力来利用布置在注入井或处理井中的设备。在美国专利No.6,935,424中，描述了通过监测压裂过程减轻压裂期间对烃产量产生负面影响(例如，筛选)的风险的方法。该方法利用联接到正在进行水力压裂的井中的套管或井筒壁的测斜仪，来从机械上测量变形，所述变形测量用于推断裂缝尺寸。然而在该方法中，少于期望的测斜仪到套管或井筒壁的联接会显著影响所推断尺寸的准确度。在美国专利No.5,503,225中，声传感器布置在用于微震监测的注入井中。这些传感器在废弃注入井的环空中隔离，而传感器一般附接到油管柱。然而，在这种构造中，由流体注入导致的井下油管中的噪声将被这种系统探测到，并且这可能会显著地掩盖任何探测到的微震活动。尽管这些方法消除了对专用监测井的需要和花费，但每个限制条件都妨碍了它们用于准确地区分微震活动。
因此，不断地需要更好的方式来可靠且精确地监测水力压裂和注入作业。
发明内容
在本发明的实施例中，可用于井的技术包括将一组件布置在井眼中。组件包括至少一个传感器。在压力下将压裂液注入到井眼中，以对地下目标地层进行水力压裂。该技术包括利用一个或多个传感器测量由水力压裂产生的声能。
在本发明的另一实施例中，用在井中的装置包括一组件，该组件具有工具体，在工具体上设置有至少一个声能传感器。该组件还包括使声能传感器与水力压裂作业隔离的隔离设备。
本发明的优点和其它特征将从下面的附图、说明书和权利要求书中变得显而易见。
附图说明
图1为根据本发明实施例的井。
图2为根据本发明实施例的传感器探头的示意图。
图3为描述根据本发明实施例的用于监测由水力压裂产生的声能的技术的流程图。
图4为描述根据本发明实施例的用于在井的不同区域中进行水力压裂并监测该压裂的技术的流程图。
图5为描述根据本发明实施例的用于监测由水力压裂产生的声能的技术的流程图。
具体实施方式
参照图1，根据本发明的实施例，井8包括位于井下的声能传感器160，用于监测由水力压裂产生的声能。传感器160可以与水力压裂发生的目标地层60相隔离。由于所述的隔离，压裂作业产生的流动噪声不会影响传感器160所进行的测量，此外，传感器160受到保护，使其不受压裂处理的冲击。
根据本发明的一些实施例，传感器160是井下井筒组件100的井筒监测组件10的传感器探头120(传感器探头1201、1202和1203，在图1中示出作为示例)的一部分。为了使传感器探头120(以及传感器160)与压裂作业隔离，除了井筒监测组件10之外，井筒组件100可选择地包括隔离设备，例如隔离设备50(例如，压缩坐封封隔器、机械坐封封隔器、液压坐封封隔器、重量坐封封隔器、可膨胀气囊、堵塞器等，这里仅给出若干示例)。
利用许多运送机构中之一，例如图1中示出的管形管柱30，可将井筒组件100下入到井8中。作为更具体的示例，管柱30可以为挠性管。
一般来说，地面采集系统80可利用诸如钢丝绳(wireline)、滑线(slickline)、光纤或光纤绳索(fiber optics tether)的通信线40与井筒监测组件100通信。光纤绳索指的是布置在防护罩或小直径防护管内的光纤。可用作地面采集系统80的数据接收和处理系统的一个示例在美国专利No.6,552,665中进行了描述，这里将其全部内容引作参考。通信线40可以容纳或布置在管柱30中，以提供从地面控制系统到井筒监测组件100的通信或从井筒监测组件100到地面控制系统的通信或者这两种通信。取决于本发明的特定实施例，通信线40可以提供通信和/或电力。
井筒监测组件10可以是适于监测井眼中的声信号的任何组件或工具。根据本发明的一些实施例，井筒监测组件10的每一探头120可以是与美国专利No.6,170,601中所描述探头类似的传感器，这里将该专利的全部内容引用作为参考。
图2示出了根据本发明一些实施例的探头120的示例性实施例。一般来说，探头120包括工具体124，在工具体124的壁中的开口中具有腔130。腔124容纳声能传感器封装件140，该声能传感器封装件140位于腔130中并安装在弹性座150(例如，弹簧)上，以将声能传感器封装件140压在井筒壁上(或者，如果井为下套管井，则压在套管管柱22上)，仍使封装件16的传感器160与流体输送压力扰动(fluid-conveyed pressure disturbance)隔离。探头120可包括三个传感器160，每个传感器沿着不同的轴线(x，y或z轴)探测声能。结合图1参照图2，探头120还可包括臂136，臂136受到致动以使探头120压靠在井筒壁上(或者，如果井10为下套管井，则压靠在套管管柱22上)，以使传感器160接近井眼或套管管柱22布置。
再回到图1，正如上面所指出的，根据本发明的具体实施例，井8可以为下套管井(通过套管管柱22)或未下套管井。如果已经安装，套管管柱22可沿着井眼20的整个长度或仅沿着井眼20的一部分从地面延伸。此外，根据本发明的其它实施例，其内配置有井筒组件100的井眼20可以是斜井井眼或分支井井眼。在斜井井眼或分支井井眼的一些实施例中，可以使用牵引装置布置井筒组件100。此外，根据本发明的具体实施例，井10可以是地下井或水下井。因此，在所附权利要求书的范围内，可以有许多变型。
在图1所示的井的状态下，井8已经在前面的过程中通过射孔枪进行射孔，以在套管管柱22中形成相应的射孔孔眼和相应的射孔通道61，射孔通道61延伸至目标地层60中。
为了进行水力压裂并监测压裂，井筒组件100配置于井8中。由于各种原因需要进行这种水力压裂，例如但不限于，用于增加或提高目标地层60的烃采收率，或者用于将注入流体，例如水、采出水、增加原油采收率的流体(enhanced oil recovery fluid)或气体注入到目标地层60中。这里所用的术语压裂液包括用于压裂地层目的而注入的任何流体，包括但不限于处理液、增加采收率的流体和废弃流体。为了进行说明，图1中仅示出了一个地下目标地层60。可以构想，在任一井眼20中存在多个地下目标地层60；并且根据作业者的期望，这些多个地层可以单独地进行水力压裂、一起进行水力压裂、或以各种组合进行水力压裂。
隔离设备50也在井眼中布置在管柱30上，作为井筒组件100的一部分。更具体地，隔离设备50可沿着管柱30定位在井筒监测组件10的上方。传感器160形成传感器阵列，并可从响应于接收到的声能产生信号的任何合适的探测设备中选择，例如地震检波器、水听器或加速度计和各种组合。可以使用任一类型的声能传感器或类型组合。一个或多个声能传感器应当对大于30Hz的微震频带中的声能具有良好的敏感性。作为示例，这一频带可高达4千赫兹(kHz)。
多于一个的声能传感器可与其它声传感器组合使用，以形成声能传感器封装件。实施例可包括多个三轴(3维正交)地震检波器，以便在三个方向提供探测能力。这种声传感器封装件可沿着井眼20以期望间隔(例如，50英尺)隔开。声传感器封装件可通过用于井筒地震仪器的锚定系统联接到井眼壁或套管22。
使每个传感器160响应于声能产生的信号数字化，并通过通信线40传送至位于井8的地面上的地面采集系统80。传感器160可直接向通信线40提供数字或光学信号，或者可使用转换器将传感器接收到的声信号转换成用于传送的数字或光学信号。在一些实施例中，地面采集系统80可采用诸如数字滤波的方法将来自水力压裂泵送作业的噪声从所产生的信号中去除。在一些实施例中，每个传感器产生的信号被记录在一个或多个存储设备中，所述存储设备可以是井筒监测组件10的一部分，存储设备一般可以与井筒监测组件10一起收回。在利用存储设备的这种实施例中，信号还可通过通信线40传送，而在其它实施例中，信号并不通过通信线40传送，这是因为，存储在存储设备中的传感器数据可以在将井筒组件10从井中收回之后取回。
如图1所示，井筒监测组件10及其声能传感器160在井眼中位于不与目标地层60邻近的位置处。井筒监测组件10可位于目标地层60的下方。在井眼加装套管的情况下，井筒监测组件10可位于井眼中不邻近套管射孔区的位置处。井筒监测组件10可设置在射孔区的下方，因此，如图1所示，探头120可用电缆悬挂在管形体上，管形体安装到隔离设备50并形成管柱30的下端。隔离设备50布置在井眼20中，以使井筒监测组件10与地下目标地层60分隔开。以这种方式，井筒监测组件10与地下目标地层60中进行的水力压裂或注入活动隔离。
在本发明的一些实施例中，可以提供一个或多个噪声抑制设备(例如，减震器)，其布置在隔离设备50与井筒监测组件10之间。在一些实施例中，噪声抑制方法(例如，使部件之间的连接电缆松弛)可用于降低噪音传输的可能性。噪声抑制设备或方法可以类似地用在阵列形式的传感器160之间。在本发明的一些实施例中，可通过对信号进行数字处理来进行噪声抑制，所述信号是由声能传感器所进行的测量而产生的。
井筒组件100还可包括用在水力压裂工艺中的装置或部件。在运送工具30为挠性管的情况下，一种这样的装置可以是喷射喷嘴86，该喷射喷嘴86设置在隔离设备50上方，以允许流体可以沿着管柱30向下泵送并从喷射喷嘴86泵出，以清除碎屑，例如可能聚积在封隔器30上方的砂石。喷射喷嘴86还可用于代替射孔枪对套管管柱22进行射孔并形成射孔通道61的目的。在这一方面，研磨流体可通过管柱30的中心通道在井下进行连通，并且研磨流体被喷射喷嘴86在径向上朝套管管柱22引导，从而得到的射流射穿套管管柱22并形成进入周围地层中的通道。
井筒组件100还包括诸如清除口的部件，该清除口可在隔离设备50的上方选择性地打开或关闭，以便在需要时允许沿着环空向下泵送的流体能够沿着挠性管反向向上流动。诸如落球或机械致动的方法可用于选择性地打开或关闭清除口。
在一些实施例中，井筒组件100可包括一个或多个位于井筒监测组件10上方的附加隔离设备。附加隔离设备可为单级或多级。
井筒组件100可包括一个或多个用于提供井眼信息的附加设备。例如，井筒组件100还可包括压力或温度传感器，或者两种传感器都包括。在本发明的一些实施例中，可以提供陀螺仪以使传感器160定向或用于确定井筒监测组件10的方位，以便允许随后的数据调整。可选择地，传感器可通过诸如三分量矢端图分析(three component hodogram analysis)的方法进行定向，所述三分量矢端图分析方法利用在近井中或地面处的校准点(calibration shot)的记录。通过记录并分析一个或多个这样的点，可以用已知的方法计算出工具方位，例如利用平面几何方法，并假设从信号源到接收器为直射线，使所述射线投射到垂直面上并使投影旋转水平极化角以给出x分量传感器的方向和相对方位角，或者可以通过Becquey，M.和Dubesset，M.，1990，Three-component sonde orientation in a deviated well(short note)：Geophysics，Society of Exploration.Geophyics，55，1386-1388中描述的直接P波到达的3C极化(3C polarization of the direct P-wave arrival)计算出相对方位角的方法。
根据本发明的一些实施例，井筒组件100可包括其它设备，这些设备用于其它功用。例如，根据本发明的一些实施例，井筒组件100可包括套管接箍定位器(CCL)87，套管接箍定位器87用于在井下精确定位井筒组件100或其它仪器。在这方面，CCL 87可以是磁敏设备，该磁敏设备产生用于探测套管22的套管接头的信号(在井8的地面进行观测)，以便精确地定位组件100。当喷射喷嘴86射穿套管22和目标地层60时，这对于使喷射喷嘴86精确定位是有帮助的。作为井筒组件100的另一潜在设备的示例，根据本发明的一些实施例，组件100可包括张力接头(tension sub)85，该张力接头85位于隔离设备50的下方并用于监测延伸到探头120的电缆的张力。在这方面，如果电缆或探头120卡在井8中，则表明此情况的相应张力由张力接头85探测到并传送至井的地面。因此，为了安全地取出探头120，可在之后进行修正性的测量。
作为另一示例，井筒组件可包括能够提供井下测量的辅助传感器，例如压力或温度传感器。在这方面，利用辅助传感器获得的测量值可以与利用用于监测水力压裂的传感器160获得的测量值结合使用或单独地使用。在一些实施例中，辅助传感器可以是附加的声传感器，例如水听器，这对于测量井筒声波形式的噪声是有用的。辅助传感器可以是加速度计。在一些实施例中，可提供多个辅助传感器，特别是声传感器。通过处理来自一个或多个声传感器的测量值，可以利用该辅助传感器的输出进行数字抑制或去除噪声。这种利用不同于对来自阵列形式的声传感器的测量值的利用，其通过对测量值的累计处理，例如对垂直地震剖面所进行的处理，来消除噪声。
根据本发明的实施例，当处理多个区域时，井筒组件100还可包括遥控闩(remotely-actuated latch)或连接器90，用于选择性地使井筒组件100连接到管柱30以及使井筒组件100从管柱30释放(从而使组件100留在井下)，这将在下面进一步描述。因此，可以有许多变型，它们都落入所附权利要求的范围内。
根据本发明的一些实施例，水力压裂和监测可以按照如下进行。首先利用套管22对井眼20完井，之后，在一个或多个地下目标地层60处对套管22进行射孔。根据本发明的实施例，然后可以利用管柱30将井筒监测组件10送入井眼20中。同时，利用管柱30将隔离设备50送入井眼20中组件10上方的期望位置。隔离设备50坐封在合适位置，以便在管柱30与套管22之间的环空中提供密封，从而在井眼20中将井筒监测组件10隔离在隔离设备50的下方。如果设置了附加隔离设备，则它们可被致动或坐封在合适的位置，以便在井筒监测组件10与隔离设备50之间提供进一步的隔离。
然后，在一定压力下将水力压裂液或注入流体向下泵送到环空中，并进入地下目标地层60中，所述环空形成在运送工具30与套管22或井眼壁之间。水力压裂液可以是用于压裂地下地层的任何流体，包括但不限于井眼处理液、烃、水、采出水、废弃水、泡沫流体或气体(例如，天然气或CO2)。
隔离设备50和一个或多个附加隔离设备(如果有的话)将井筒监测组件10与水力压裂液和井眼中隔离设备50上方进行的作业分隔开。隔离设备50可以是在井眼内提供足够的密封压力以使井筒监测组件与高压压裂液或注入流体隔离的能够坐封和解封的任何封隔器、可膨胀或机械设备。在本发明的井筒监测组件10在井眼中布置在隔离设备50下面的实施例中，隔离设备50包括馈通连通(feed throughs)，以允许通信线40穿过隔离设备50并到达井筒监测组件10。一些实施例可包括刚性电缆连接器(stiff bridles)或配置杆(deployment bar)，以便将井筒传感器组件10布置在斜井、水平井或高压井中。
根据这里所描述的本发明的实施例，参照图3，技术方法200可用于监测特定目标地层的水力压裂。依照技术方法200，井筒组件100被下入到井中某一位置，依照方框204，井筒组件包括声传感器。然后，依照方框206，通过在一定压力下将压裂液泵送到井眼中而进行水力压裂作业。依照方框208，利用一个或多个声传感器监测声能。监测到的声能可能来自压裂作业，或者可能产生于水力压裂液包括声信号产生元件的压裂作业，声信号产生元件例如是美国专利No.7,134,492中描述的有噪支撑剂(noisy proppant)，这里将其全部内容引入作为参考。传感器160用于监测作业或由声信号产生元件产生的信号。
尽管为了简要说明本发明的某些方面，这里描述了单个目标地层或区域的水力压裂和监测，但是应当指出，其它实施例也是可能的，并且落入所附权利要求的范围内。更具体地，根据本发明的一些实施例，井筒组件100可以结合井中多个区域的水力压裂和监测来使用。
以这种方式，参照图4，根据本发明的一些实施例，技术方法250包括将射孔设备下入到井下一特定深度处(方框254)。之后利用射孔设备对套管或井眼进行射孔(方框258)。依照方框262，将井筒组件100定位在井中。接着，使隔离设备50坐封(方框266)，并依照方框270随后进行压裂作业并利用传感器160监测所述作业。在一些实施例中，可建立压裂模型并利用传感器160的测量值对压裂模型进行更新。
水力压裂作业完成之后，确定是否要对另一区域进行压裂(菱形框274)。如果不需要，则依照方框278将井筒组件100从井中取出。如果要对另一区域进行压裂，则依照方框254对下一区域进行射孔；并依照方框258、262、266和270对另一区域进行水力压裂和监测。
因此，正如图4中提出的那样，依照技术方法250，可对井中多个区域进行压裂和监测。应当指出，技术方法250作为示例而提出，根据本发明的其它实施例，可以使用其它技术方法进行水力压裂和监测。
参照图5，根据本发明的一些实施例，技术方法300包括将射孔设备下入到井下一特定深度处(方框304)。之后利用射孔设备对套管或井眼进行射孔(方框308)。依照方框312，将井筒组件100定位在井中。在一些实施例中，井筒组件100可包括射孔设备。依照方框320，随后进行压裂作业并利用传感器160监测所述作业。
水力压裂作业完成之后，确定是否要对另一区域进行压裂(菱形框324)。如果不需要，则依照方框328将井筒组件100从井中取出。如果要对另一区域进行压裂，则依照方框324对下一区域进行射孔；并依照方框304、308、312和320对另一区域进行水力压裂和监测。
因此，正如图5中提出的那样，依照技术方法300，可对井中多个区域进行压裂和监测。应当指出，技术方法300作为示例而提供，根据本发明的其它实施例，可以使用其它技术进行水力压裂和监测。
这里所描述的井筒监测组件100和技术可提供超过常规水力监测技术和设备的一个或多个优点和/或改进。尤其是，将井筒监测组件设置在注入井中而不是单独的监测井中，这减少了单独井钻进所需的时间和费用。将声传感器设置在封隔器的下方，使传感器与压裂液隔离开来，并降低了压裂液被向下泵送到井眼时压裂液损坏传感器的风险。类似地，将通信线40设置在管柱30内，使其与向下泵入环空的压裂液隔离开来，并显著降低了腐蚀或损坏通信线的可能性。另外，将传感器160设置在隔离设备50下方，这具有与流动引入的噪声隔离的效果。
在本发明之前，泵送的压裂液在井眼中产生的噪声抑制了注入井中成功的微震测量。本发明中单独或组合使用多个元件来隔离并衰减井眼噪声。将一个或多个声能传感器设置在隔离设备50下方，为导入流动噪声提供了障碍。隔离设备50被设计成能够有效地进行坐封/解封、清除沉积在顶部的砂石、并实现了噪声隔离技术(例如，松弛)。将传感器160构造于声能传感器封装件中并使传感器封装件140(参见图2)与工具体12机械地隔离，可用于衰减在井眼流体中传播的噪声(已知为管波)。使通信线40松弛可用于衰减沿着通信线40或井筒监测组件10传播的噪声。隔离设备50可包括压缩坐封封隔器，其在使通信线40松弛的井下移动时起作用。
设计成用于衰减在底部钻具组合中传播的噪声的减震器可以插在隔离设备50与声传感器之间。数字滤波可用于识别特征与微震明显不同的上行和下行传播的噪声。这种数字滤波技术(例如，自适应射束生成或速度滤波)可用于衰减噪声。设置在地震检波器或加速度计阵列内的水听器的子阵列可用于识别和去除传播的流体波(管波)。此外，泵送噪声为低频(<20Hz)，这比一般的微震频带低很多，并且可以通过常规的高通滤波器而基本上去除。
井筒组件100还可包括其它测量设备，例如压力传感器、温度传感器、陀螺仪、或者用于测量裂缝特征标志的任何其它设备。井筒组件100还可包括用于水力压裂工艺中的位于隔离设备50上方的压裂工具，例如喷射喷嘴、清除口等。此外，井筒组件100可包括位于测量设备上方的单级或多级隔离设备，以便保护其免受压裂处理的影响。
出于在前面的描述中方便的原因，尽管已经采用了方向性的方位术语，如“垂直”、“向上”、“向下”，但是应当理解，这些方向和方位对于实施本发明不是必需的。例如，根据本发明的其它实施例，井筒组件100可用在分支井眼中。因此，可以构想出许多变型，而这些变型都落入所附权利要求的范围内。
尽管结合有限数量的实施例对本发明进行了描述，但是，受益于本公开的所属领域的技术人员可从其中理解出大量改进和变化。所附权利要求书旨在覆盖落入本发明真实主旨和范围内的所有改进和变型。

Claims (25)

1.一种监测井的水力压裂的方法，包括：
将一组件配置到井眼中，所述组件包括至少一个声能传感器；
在压力下将压裂液注入到所述井眼中，以在地下目标地层中产生水力压裂；
使所述至少一个声能传感器与压裂液隔离；以及
利用所述至少一个声能传感器测量由水力压裂产生的声能，其中所述至少一个声能传感器设置在被压裂的井眼中，并构造成在测量来自水力压裂的声能时由所述组件的一部分压靠在井眼壁上。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述隔离包括使所述组件的封隔器坐封。
3.如权利要求2所述的方法，还包括：
使所述至少一个传感器定位在封隔器的下方。
4.如权利要求2所述的方法，还包括：
使所述封隔器解封；
使井筒组件重新定位在井眼中；以及
重复进行注入和隔离。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述配置包括在管柱上配置所述组件，所述方法还包括将通信线布置在管柱内部，以在所述至少一个传感器与井的地面之间建立通信。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述隔离包括使所述组件的封隔器坐封，并且其中所述至少一个传感器包括多个传感器，每个传感器定位在封隔器的下方。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述测量与注入同时进行。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：
将由所述至少一个传感器测量到的指示声能的数据存储在组件的存储器中；以及
在将所述组件从井中取回之后，从存储器中取出数据。
9.一种监测水力压裂的方法，顺序包括以下步骤：
a)利用挠性管将井筒组件配置到井眼中，在所述挠性管中设置有通信线，井筒组件包括位于封隔器下方的井筒监测组件，该井筒监测组件包括至少一个声能传感器；
b)将井筒组件设置在地下目标地层的下方；
c)使封隔器坐封在地下目标地层的下方，由此隔离井筒组件与目标地层；
d)在压力下将压裂液向下注入环空，从而在地下目标地层中产生水力压裂；和
e)利用声能传感器测量由水力压裂产生的声能，并且
其中所述声能传感器设置在被压裂的井眼中，并构造成在测量来自水力压裂的声能时由所述组件的一部分压靠在井眼壁上。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述井筒监测组件包括多于一个的传感器，每个传感器定位在封隔器的下方，从而封隔器使所述传感器与地下地层分隔开。
11.如权利要求9所述的方法，还包括：步骤(f)，使封隔器解封；和步骤(g)，在井眼中移动所述井筒组件，其中，重复进行步骤(b)到(f)。
12.如权利要求9所述的方法，还包括利用至少一个声能测量值建立压裂模型并更新所述压裂模型。
13.一种用于监测井眼中产生的水力裂缝的装置，包括在挠性管上配置的井筒组件，该组件包括：
工具体，具有腔；
传感器封装件，定位在工具体的腔中，并包括至少一个声能传感器；
臂，被致动以使井筒组件压靠在井筒壁上；和
隔离设备，用于使至少一个声能传感器与压裂液液压地隔离，所述组件连接到挠性管，所述挠性管中设置有通信线，其中所述至少一个声能传感器设置在被压裂的井眼中，并构造成在测量来自水力压裂的声能时压靠在井眼壁上。
14.如权利要求13所述的装置，还包括用于处理来自声能传感器的数据的装置。
15.一种监测井的水力压裂的装置，包括：
工具体；
设置在工具体上的隔离设备；和
至少一个声传感器，设置在工具体上，用于监测井中的水力压裂操作，其中所述至少一个声传感器设置在被压裂的井眼中，并构造成在测量来自水力压裂的声能时压靠在井眼壁上，隔离设备使所述至少一个声传感器与水力压裂操作隔离。
16.如权利要求15所述的装置，还包括：
将隔离设备和所述至少一个声传感器作为一单元运送到井下的管柱。
17.如权利要求15所述的装置，还包括：
使隔离设备选择性地连接到管形管柱的遥控连接器。
18.如权利要求15所述的装置，还包括：
存储器，连接到工具体并与工具体一起配置到井下，用于存储由所述至少一个传感器提供的数据，以便在从井中取回所述装置之后从所述存储器中取出数据。
19.一种用于监测井眼中产生的压裂的方法，顺序包括以下步骤：
a)将井筒组件配置到井眼中，所述井筒组件包括井筒监测组件，该井筒监测组件具有至少一个隔离的声能传感器；
b)在压力下注入压裂液，从而对地下目标地层进行水力压裂；和
c)利用声能传感器测量声能，其中所述声能传感器设置在被压裂的井眼中并与水力压裂液隔离，并构造成在测量来自水力压裂的声能时由所述组件的一部分压靠在井眼壁上。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述井筒组件还包括辅助传感器。
21.如权利要求19所述的方法，其中，所述压裂液包括声能产生元件。
22.如权利要求19所述的方法，其中，所述压裂液包括有噪支撑剂。
23.如权利要求19所述的方法，还包括：在井眼中移动井筒组件的步骤(d)，其中步骤(b)到步骤(c)是重复进行的。
24.如权利要求20所述的方法，其中，所述辅助传感器是声传感器，并且还包括在处理声能测量值时利用辅助传感器的输出的步骤。
25.如权利要求19所述的方法，还包括对井筒组件进行定向。
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