CN113396341A - 分析随钻地震中的二次能量来源 - Google Patents

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Abstract

一种系统和计算机实现的方法包括以下内容。接收地震波的场数据集，所述地震波是在钻井时段期间由接收器从目标井的钻井操作获得的。钻井时段包括钻井阶段和非钻井阶段。分析场数据集以确定地震波的位置。通过随时间和基于接收器的位置应用被动地震成像条件来确定重建的波场。使用重建的波场计算地震波的时间序列，并对时间序列应用时频变换。确定由钻井阶段和钻头的声学特征导致的管波的源和位置。确定由管波引起的体波的源和位置。基于所述分析以及所述波实时更新目标井的岩石物理模型。

Description

分析随钻地震中的二次能量来源
要求优先权
本申请要求于2019年1月22日提交的美国专利申请No.16/253,595的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开适用于二次能量来源在随钻地震中的使用。
背景技术
例如，随钻地震(SWD)包括地震技术，其中在有效钻探、操纵或连接钻杆期间将钻柱降低到钻孔中。有两种传统的SWD技术通常被业界使用。第一种技术是钻头SWD，其中使用地面地震传感器记录钻头在有效钻井下产生的地震响应。然而，传感器可能遭受环境噪声和来自钻头的弱声学响应。第二种技术是随钻垂直地震剖面(VSP-WD)，其记录由活动地面地震源和井下组件上的地震传感器产生的地震信号。但是，VSP-WD可能会干扰钻井操作。
发明内容
本公开描述了可用于在随钻地震中使用和分析二次能量来源的技术。在一些实施方式中，一种计算机实现的方法包括以下步骤。接收地震波的场数据集，所述地震波是在钻井时段期间由接收器从目标井的钻井操作获得的。钻井时段包括钻井阶段和非钻井阶段。分析场数据集以确定地震波的位置。通过随时间并基于接收器的位置应用被动地震成像条件来确定重建的波场。使用重建的波场计算地震波的时间序列，并对时间序列应用时频变换。从钻井阶段和钻头的声学特征确定由钻井阶段和钻头的声学特征导致的管波(tubewaves)的源和位置。从重建的波场确定由管波引起的体波(body waves)的源和位置。基于所述分析以及体波和管波的源和位置，实时更新目标井的岩石物理模型，其中实时是指定的时间段。
可以使用以下项来实现先前描述的实施方式：计算机实现的方法；存储计算机可读指令以执行计算机实现的方法的非暂时性计算机可读介质；计算机实现的系统，该系统包括与硬件处理器互操作地耦接的计算机存储器，该硬件处理器被配置为执行计算机实现的方法/存储在非暂时性计算机可读介质上的指令。
本说明书中描述的主题可以在特定实施方式中实现，以便实现以下优点中的一个或多个。首先，对体波的分析可以补充从弱钻头响应中提取的信息，并且可以提高随钻地震(SWD)操作的鲁棒性和准确性。其次，对体波的分析可以用于评估钻柱振动(钻井动力学)并且改进钻井参数选择。
在具体实施方式、附图和权利要求书中阐述了本说明书的主题的一个或多个实施方式的细节。根据具体实施方式、权利要求书和附图，本主题的其他特征、方面和优点将变得清楚。
附图说明
专利或申请文件包含至少一幅彩色绘图。本专利或专利申请公开的带有彩色附图的副本将在请求和支付必要费用后由专利局提供。
图1是示出根据本公开的一些实施方式的用于执行实时随钻地震(SWD)操作的系统的示例阶段的框图。
图2A和图2B是示出根据本公开的一些实施方式的井位置和接收器的采集几何结构的示例位置的图。
图3是根据本公开的一些实施方式的绘制出随时间记录的预处理的被动地震数据的曲线图。
图4A至图4C是根据本公开的一些实施方式的由时间分开的示例重建波场的曲线图。
图5A是示出根据本公开的一些实施方式的钻头的位置和源的三维图像。
图5B是根据本公开的一些实施方式的堆积速度曲线的示例的曲线图。
图6是示出根据本公开的一些实施方式的地震测井曲线的时频分析的示例的曲线图。
图7是根据本公开的一些实施方式的用于通过分析体波和管波的源和位置来实时更新目标井的岩石物理模型的示例方法的流程图。
图8是示出根据本公开的一些实施方式的用于提供如本公开中描述的与所描述的算法、方法、功能、处理、流程和过程相关联的计算功能的示例计算机系统的框图。
各附图中相同的附图标记和名称表示相同的元件。
具体实施方式
以下详细说明描述了在随钻地震中(例如在油井和气井中)使用和分析二次能量来源的技术。可以对所公开的实现方式进行各种修改、变更和置换，并且对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，并且所定义的一般原理可以应用于其他实现方式和应用，而不脱离本公开的范围。在一些情况下，可以省略对于获得对所描述主题的理解不必要的细节，以便不以不必要的细节模糊一个或多个所描述的实施方式，并且因为这些细节在本领域普通技术人员的技能范围内。本公开不旨在限于所描述或示出的实施方式，而是与符合所描述的原理和特征的最宽范围相一致。
在一些实施方式中，钻井操作可以使用由井眼中的管波引起的体波，其中管波源自钻柱的移动。可以使用被动地震成像技术从低信噪比(S/N)场数据中揭示这种类型的体波。可以使用这种类型的体波的应用包括钻井时的地震测井和钻头前的预测形成。
随钻地震(SWD)操作可以包括当钻柱在钻孔中下降时、在有效钻井期间、在操纵期间或在连接钻杆时操作的地震技术。该行业经常使用两种主要的SWD技术。第一种技术是钻头SWD，其在地面地震传感器上记录钻头在进行有效钻孔时产生的地震噪声。第二种技术是随钻垂直地震剖面(VSP-WD)，其在集成在井下钻孔组件内的地震传感器上记录由地面地震源产生的地震信号。
VSP-WD是一种新兴技术，但已经包括在一些服务提供商的商业产品中。该技术可降低钻井风险并降低成本。由于VSP-WD技术使用关于地面和井眼内部的接收器的源信息，所以该技术可减慢钻井过程，并且收集的数据可能难以实时解译。
本公开聚焦于钻头SWD技术。滚轮钻头历来是噪音的良好来源，因为滚轮钻头在岩石被压碎时产生更多噪音。然而，典型的钻孔操作目前使用剪切岩石的多晶金刚石切割器(PDC)钻头，其比滚轮钻头更安静并且不是用于地面上的地震检波器的适当源。为此，可以使用由钻柱的运动产生的井下源的其他机制。
在一些实施方式中，可以分析重建的波场，并且可以使用被动地震成像技术来定位钻头周围和前面的源和图像形成。例如，可以进行实验，包括现场被动地震数据的预处理和成像，以验证很少研究的体波的运作方式。另外，可以针对不同的模型和采集设置进行多个数值测试。
在钻井时可以使用随钻地震(SWD)技术。例如，钻头SWD可以用于使用地面地震传感器记录在有效钻井下由钻头产生的地震响应。在另一个示例中，随钻垂直地震剖面(VSP-WD)可以用于记录由有源表面地震源和井下组件上的地震传感器产生的地震信号。然而，这些技术具有缺点。例如，在钻头SWD期间，传感器可能遭受环境噪声和来自钻头的弱声学响应。VSP-WD可能会干扰钻井操作。
本公开中描述的技术可以包括使用源自钻柱运动的地震体波和源自钻柱的波或可以充当二次源的井眼密度异常。这些技术可以用于SWD的被动记录设置，其中记录的体波比钻头声学特征更强，并且不需要良好的干预(因为干预可能导致钻井延迟)。因此，体波分析可以补充从弱钻头响应中提取的信息，并且可以提高SWD的鲁棒性和准确性。体波可以通过一系列反应而产生。体波可以通过管波激发，而管波可以通过钻柱运动来刺激。这些波的使用可以改善对实时钻探地层的岩石性质的估计，并且可以帮助预测钻头之前的地下地层。真实地震数据可以用于证明由除钻头本身以外的二次源产生的这种波的潜在应用。
具有实时SWD系统的一个目的是向钻井和地质导向人员提供实时洞察和信息。例如，术语“实时”可以对应于在指定时间段内发生的事件，例如一分钟、一秒或若干毫秒。地质导向人员可以使用实时信息(例如，在几秒或几分钟内可用)来做出关于正在进行的钻探计划和转向方向的明智决策。在典型的钻井操作期间，钻井人员通常依赖于先前钻井信息、正在进行的钻井测量和钻井岩屑的组合，将先前钻井信息、正在进行的钻井测量和钻井岩屑相关以表征正在钻探的地层并且产生关于钻井操作的指示。然而，这种类型的信息通常不是实时提供给钻井操作的。向钻井人员提供信息的延误可能会阻止钻井人员迅速作出决定，这可能会增加因没有最新信息而造成的风险。增加的风险甚至可能更成问题，例如，当需要做出对钻井人员的安全性、钻井设备的安全性和钻井的完整性重要的决策时。
在一些实现中，本公开中描述的技术可以是具有三个主要组件或处理的实时系统的一部分。例如，三个主要处理可以包括关于准备、执行和结果的处理。
图1是示出根据本公开的一些实施方式的用于执行实时SWD操作的系统100的示例阶段的框图。准备阶段102可用于为后续现场执行阶段104准备数据。例如，准备阶段102可用于确保所收集数据的质量，这可导致在现场执行阶段104期间的平稳执行。现场执行阶段104可以在现场实时发生，其中在钻井操作发生时反复收集、处理数据并进行成像。现场执行阶段104可以为钻井工程师提供实时反馈回路，包括反复提供当前钻头位置以及对钻头前面的状况的预测。准备阶段102和现场执行阶段104在结果阶段106之前，其中在结果阶段106中产生系统100的输出。
本公开主要聚焦于现场执行阶段104的组件，包括数据处理组件108和成像组件110。本公开还关注结果阶段106的组件。结果阶段106包括更新全局岩石物理模型122，包括更新现有的速度模型。结果阶段106还包括向钻井工程师提供实时反馈124，包括向钻井工程师提供(钻头之前的)图像。实时反馈还可以包括用于地理导向的钻头位置信息和钻头之前的预测信息。
准备阶段102可用于准备历史数据112和实验设计114的领域中的信息。历史数据112可以包括现有地震数据、目标深度范围和井路径数据以及区域岩石物理和钻探数据。可以收集历史数据112并将其集成到地下模型中。实验设计114可以包括例如对用于设计和预先计划的设备信息几何结构以及用于建模和验证的几何结构的选择。
除了数据处理组件108和成像组件110之外，现场执行阶段104还可以包括其他组件。更新几何组件116可以使用预定义的或适应的(例如，实时)几何结构来提供几何验证。现场采集组件118可以提供在钻井操作期间使用的几何布局。数据记录组件120可以记录地震数据和引导记录(直接和间接)。
图2A和图2B是示出根据本公开的一些实施方式的井位置204和接收器202的采集几何结构的示例位置的图200。例如，采集几何结构可以指地震检波器阵列。在图2A中示出的示例中，大约2.6千米(km)的距离206将井位置204的地面位置与接收器202的中心点分开。接收器202的配置源自使用现有的一组接收器和在2.6千米外的那些接收器附近钻探的井进行的初始实验。在图2B中示出的示例中，井位置204位于接收器202的圆形配置的中心。接收器202的其他配置是可能的。实验表明接收器202和井位置204的配置可用于例如分析使用1003个地震检波器并且跨越74小时的时段所获取的场数据集。地震检波器可以埋在地下，例如，深度在50米到87米之间。地震检波器可以分布在圆形区域中，间隔约50米，使相邻的地震检波器隔开。记录周期(例如，74小时)可以分为非钻井阶段的四个部分和钻井阶段的五个部分。地震检波器可以被动方式记录数据。可以应用一些基本预处理，例如，引导迹线相关、带通滤波、坏迹线去除和幅度校正。
图3是根据本公开的一些实施方式的绘制出随时间记录的预处理的被动地震数据的曲线图300。例如，以秒为单位相对于迹线序号轴302和时间轴304(例如，超过12秒)绘制地震数据。
可以使用各种技术(包括成像技术)来定位由地震检波器记录的地震波的源。例如，可以使用以下被动地震成像条件：
I(x)＝∑tu2(x，t) (1)
其中I(x)是3-D空间域中的源图像(例如，x∈R3)，并且其中u(x，t)是通过下式重构的接收器波场：
Figure BDA0003173956810000071
其中D(xr，ω)是傅立叶变换F之后的接收器位置xr处的记录数据，其中ω是角频率，其中t是行进时间，其中*是复共轭，并且其中G(xr，x，ω)是频域格林函数。格林函数可以被近似，例如，使用有限差分法或某种其他数值方法，以求解波动方程。在当前示例中，使用基于射线的方法。
图4A至图4C是根据本公开的一些实施方式的在时间上分开的示例重建波场400a-400c的曲线图。例如，波场400a是时间T秒的波场。波场400b是时间T+0.04秒的波场。波场400c是时间T+0.08秒的波场。这三个波场400a-400c可以用作快照，从中可以推断出地震波从井眼传播到地面上的地震传感器。
重建的波场400a-400c可以与等式(2)一起使用，以确定观测到的地震波主要源自位于地下的源。例如，在使用等式(1)确定源位置之后，可以确定所定位的源的位置比钻头的真实深度更浅。
图5A是示出根据本公开的一些实施方式的钻头的位置和源的三维图像500。例如，点502表示源的图像，星点504表示钻头的真实位置，并且点506表示井眼路径。相对于x坐标508、y坐标510和z坐标512呈现三维图像500。
源的位置与最大速度对比的位置一致。可以推断，所接收的体波来自二次源，该二次源是从井眼中的管波转换而来的。波模转换可以发生在例如存在最大速度对比的地方、中断处以及套管中的密度异常处(例如，穿孔、钻柱锁或封隔器)。另一方面，井眼中的管波可能与钻柱的运动、钻头的振动和其他钻井活动有关。这些类型的现象与井间地震勘探中所使用的配置一致。
图5B是根据本公开的一些实施方式的堆积速度曲线522的示例的曲线图520。虚线524表示钻头的伪深度(时间)位置。相对于堆积速度轴526和时间轴528绘制堆积速度曲线522。
使用源位置xs作为参考图像点，可以计算时间序列u(xs，t)，并且可以将时间-频率变换应用于该时间序列。与钻井进度的比较可以得出该时间序列与钻井日志一致的结论。通过分析重建的波场，并利用源成像和源位置处的时间序列，可以得出以下结论：所记录的地震噪声来自由管波引起的体波。例如，所记录的地震噪声发生在管波通过钻井活动被产生的时候。
在每个成像步骤之后，可以验证初始几何结构(例如，通过更新几何组件116)。如有必要，可以更新几何结构，以保持偏移深度比接近1.0。
再次参考结果阶段106，结果阶段106可以包括更新全局岩石物理模型122并使用实时反馈。可以使用两种方法不断更新初始速度/密度模型：1)直接钻头信号断层摄影(类似于地震测井勘测)，以及2)相关数据的迁移速度分析(MVA)。
实时反馈可以基于在随钻地震配置中使用地震信号的两种技术。第一种技术是随钻地震测井。第二种技术是钻头前的预测形成。
随钻地震测井技术可用于提取源位置处的时间序列并通过分析该时间序列与岩石性质之间的校正来实时预测岩石性质。例如，随钻地震测井工作流程可包括以下内容。首先，例如通过将源-接收器距离相关的时移应用于每条迹线，将时差校正应用于观察数据。其次，可以将经校正的(或时移的)迹线堆积成单条迹线。在该示例中，可以将每个时间步长处的所有迹线的幅度值相加在一起并归一化以提供一条超迹线。第三，可以将时频分析方法(例如，短时傅立叶变换)应用于堆积迹线。应用时频分析方法可以将每个短时窗口内的时间序列分解为不同的频率分量。第四，例如，通过应用诸如神经网络分析的机器学习技术，可以从时频谱预测岩石性质。预测性质所需的主要分量可包括早先在类似条件下所获得的数据。第五，可以使用包括钻头周围和前面的地质构造的预测知识(例如，岩石硬度、孔隙压力和裂缝)在内的信息来实时调整钻井程序。对钻井程序进行的调整可以导致与钻井时间和成本相关的优化。
对钻头前面的地层的预测可以基于来自源下面的层的反射波。例如，可以应用传统的时域或深度域迁移方法来获得地下结构的图像。示例工作流程可包括以下内容。首先，可以反向传播接收器波场，并且可以应用互相关成像条件。例如，可以使用等式(1)来获得源的图像而无需任何拾取过程。可以使用传统的成像条件来选择图像在4D立方体(表示3D空间维度和时间维度)中显示出最大幅度的时间。其次，可以选择在源图像中存在最大能量的源的位置，如图5A中的箭头514所示。第三，可以通过在源位置提取反向传播的接收器波场来估计源签名。在总时间段内重建接收器波场之后，可以从源位置处的波场提取源签名。例如，图4A至图4C中所示的重建波场400a-400c示出了三个时间步长处的三个波场快照。第四，可以应用传统的地震迁移方法来获得源下的结构图像。第五，可以使用与钻头前面的所预测的结构图像有关的信息来指导钻探。例如，可以基于预测图像在三维中改变钻井方向。还可以使用该图像来匹配地面地震图像，以便提供比在地面处可以获得的图像更高分辨率的图像。该更高分辨率的图像可以用作用于引导钻井人员的地图，实时使用钻头周围的地下结构信息。
在一些实施方式中，第四步骤的传统地震迁移方法可以包括以下子步骤。首先，可以使用估计的源签名来向前传播源波场。例如，在反向时间迁移中，利用源位置处的源签名的边界条件，可以通过在时间上向前传播来重建源波场。其次，可以反向传播接收器波场，这可以使用第一子步骤来恢复。例如，在反向时间迁移中，利用地面上的记录数据的边界条件，可以通过在时间上向后传播来重建接收器波场。第三，可以应用零滞后互相关成像条件来获得地下图像。例如，在反向时间迁移中，可以通过在将重建的源波场和接收器波场进行互相关之后提取零滞后结果来获得地下结构图像。
图6是示出根据本公开的一些实施方式的地震测井曲线602的时频分析的示例的曲线图600。相对于时间轴604(例如，跨越三小时的时间段)和频率轴606(例如，以赫兹(hz)进行测量)绘制地震测井曲线602。某个频率处的每个时间点都是在该特定时间和频率处记录的地震信号幅度的度量。虽然在地震测井曲线602中绘制了各种频率，但是平均信号曲线608指示信号在时间轴604上的平均值。地震测井曲线602中的钻井活动带610(不同的阴影)指示随时间发生的不同类型的活动。钻井活动带610包括在阴影凡例612中标识的各个阴影样式。例如，阴影凡例612包括饼图614，饼图614通过阴影样式标识各种活动的比例总持续时间。活动列表和相关时间616通过经阴影编码的活动标识总小时数(或小时数)。这些活动包括例如滑动钻井、旋转钻井、清洗、不旋转循环、铰孔、旋转循环和后铰孔。
图7是根据本公开的一些实施方式的用于基于分析体波和管波的源和位置来实时更新目标井的岩石物理模型的示例方法700的流程图。为了清楚地呈现，以下描述在本说明书中的其他附图的上下文中对方法700进行了一般描述。然而，应当理解，方法700可以例如通过任何合适的系统、环境、软件和硬件或者系统、环境、软件和硬件的组合来适当地执行。在一些实现中，方法700的各个步骤可以并行、组合、循环或以任何顺序来运行。
在702处，接收地震波的场数据集，所述地震波是在钻井时段期间由接收器从目标井的钻井操作获得的，其中钻井时段包括钻井阶段和非钻井阶段。例如，可以从井位置204附近的接收器202(例如，地震检波器阵列)收集地震波。
在704处，分析场数据集以确定地震波的位置。例如，从地震检波器接收的信号可用于识别地震波的位置。在一些实现中，分析场数据集可以包括步骤706-712。
在706处，通过随时间并且基于接收器的位置应用被动地震成像条件来确定重建的波场。例如，可以使用大量时间特定的波场来构造波场400a、400b和400c中的每一个。
在708处，使用重建的波场计算地震波的时间序列并对时间序列应用时频变换。例如，可以使用大量时间特定的波场(除了时间T秒、T+0.04秒和T+0.08秒的波场400a、400b和400c之外)来构造重建的波场。
在710处，从时频变换确定由钻井阶段和钻头的声学特征导致的管波的源和位置。例如，使用在时间T秒、T+0.04秒和T+0.08秒的波场400a、400b和400c，系统100可以确定管波的源和位置。
在712处，从重建的波场确定由管波引起的体波的源和位置。作为示例，使用在时间T秒、T+0.04秒和T+0.08秒的波场400a、400b和400c，系统100可以确定体波的源和位置。
在714处，基于所述分析以及体波和管波的源和位置，实时更新目标井的岩石物理模型。系统100可以使用更新几何组件116中的管波和体波来验证岩石物理模型中的几何结构。
图8是根据本公开的一些实施方式的用于提供如本公开中描述的与所描述的算法、方法、功能、处理、流程和过程相关联的计算功能的示例计算机系统800的框图。所示的计算机802旨在包括任何计算设备，例如服务器、台式计算机、膝上型/笔记本计算机、无线数据端口、智能电话、个人数字助理(PDA)、平板计算设备、这些设备内的一个或多个处理器、或者任何其他合适的处理设备，包括计算设备的物理实例或虚拟实例(或两者)。另外，计算机802可以包括如下计算机，该计算机包括输入设备和输出设备，输入设备是例如可以接受用户信息的键区、键盘、触摸屏或其他设备，输出设备输出与计算机802的操作相关的信息，包括数字数据、视觉或音频信息(或信息的组合)、或图形类型的用户界面(UI)(或GUI)。
计算机802可以充当客户端、网络组件、服务器、数据库、或用于执行本公开中描述的主题的计算机系统的其他持久性或任何其他组件(或组件的组合)。所示的计算机802可通信地与网络830耦接。在一些实现中，计算机802的一个或多个组件可以被配置为在包括基于云计算的环境、本地环境、全球环境或其他环境(或环境的组合)在内的环境内操作。
在高级别，计算机802是可操作以接收、发送、处理、存储或管理与所描述的主题相关联的数据和信息的电子计算设备。根据一些实施方式，计算机802还可以包括应用服务器、电子邮件服务器、网络服务器、高速缓存服务器、流数据服务器或其他服务器(或服务器的组合)或可通信地与上述服务器耦接。
计算机802可以通过网络830从(例如，在另一计算机802上执行的)客户端应用接收请求，并通过使用适当的软件应用处理所接收的请求来响应所接收的请求。此外，还可以从内部用户(例如，从命令控制台或通过其他适当的访问方法)、外部或第三方、其他自动化应用以及任何其他适当的实体、个人、系统或计算机向计算机802发送请求。
计算机802的每个组件可以使用系统总线803进行通信。在一些实现中，计算机802的任何或所有组件，即硬件或软件(或硬件和软件的组合)可以使用应用编程接口(API)812或服务层813(或API 812和服务层813的组合)通过系统总线803彼此接口连接或与接口804连接(或两者的组合)。API 812可以包括例程、数据结构和对象类的规范。API 812可以是独立于计算机语言的，也可以是依赖计算机语言的，并且指代完整的接口、单个功能或甚至一组API。服务层813向计算机802或可通信地耦接到计算机802的其他组件(无论是否示出)提供软件服务。计算机802的功能可以是使用该服务层的所有服务消费者可访问的。诸如由服务层813提供的软件服务通过定义的接口提供可重用的、定义的功能。例如，接口可以是用JAVA、C++或以可扩展标记语言(XML)格式或其他合适格式提供数据的其他合适语言编写的软件。虽然被示为计算机802的集成组件，但是替代实现可以将API 812或服务层813示为与计算机802的其他组件或可通信地耦接到计算机802的其他组件(无论是否示出)相关的独立组件。此外，API 812或服务层813的任何部分或所有部分可以实现为另一软件模块、企业应用或硬件模块的子模块或次模块，而不脱离本公开的范围。
计算机802包括接口804。尽管在图8中被示为单个接口804，但是可以根据计算机802的特定需要、期望或特定实现使用两个或更多个接口804。接口804由计算机802用于在分布式环境中与连接到网络830的其他系统进行通信(无论是否示出)。通常，接口804包括以软件或硬件(或软件和硬件的组合)编码的逻辑，并且可操作以与网络830通信。更具体地，接口804可以包括支持与通信相关联的一个或多个通信协议的软件，使得网络830或接口的硬件可操作以在所示计算机802的内部和外部传送物理信号。
计算机802包括处理器805。尽管在图8中被示为单个处理器805，但是可以根据计算机802的特定需要、期望或特定实现使用两个或更多个处理器。通常，处理器805执行指令并操纵数据以执行计算机802的操作以及本公开中描述的任何算法、方法、功能、处理、流程和过程。
计算机802还包括数据库806，其可以保存用于计算机802或可以连接到网络830的其他组件(或二者的组合)的数据(无论是否示出)。例如，数据库806可以是存储器内的、传统的或其他类型的存储与本公开一致的数据的数据库。在一些实现中，根据计算机802的特定需要、期望或特定实现以及所描述的功能，数据库806可以是两种或更多种不同数据库类型(例如，混合存储器内和传统数据库)的组合。尽管在图8中被示为单个数据库806，但是根据计算机802的特定需要、期望或特定实现以及所描述的功能，可以使用两个或更多个数据库(相同的或类型的组合)。虽然数据库806被示为计算机802的集成组件，但是在替代实现中，数据库806可以在计算机802的外部。
计算机802还包括存储器807，其可以保存用于计算机802或可以连接到网络830的其他组件(或二者的组合)的数据(无论是否示出)。存储器807可以存储与本公开一致的任何数据。在一些实现中，根据计算机802的特定需要、期望或特定实现以及所描述的功能，存储器807可以是两种或更多种不同类型的存储器的组合(例如，半导体和磁存储的组合)。尽管在图8中被示为单个存储器807，但是可以根据计算机802的特定需要、期望或特定实现以及所描述的功能来使用两个或更多个存储器807(相同的或类型的组合)。虽然存储器807被示为计算机802的集成组件，但是在替代实现中，存储器807可以在计算机802外部。
应用808是算法软件引擎，其根据计算机802的特定需要、期望或特定实现来提供功能，特别是关于本公开中描述的功能。例如，应用808可以用作一个或多个组件、模块或应用。此外，尽管被示为单个应用808，但是应用808可以被实现为计算机802上的多个应用808。此外，尽管被示为集成到计算机802，但是在替代实现中，应用808可以在计算机802外部。
计算机802还可以包括电源814。电源814可以包括可再充电电池或不可再充电电池，其可以被配置为用户可替换的或非用户可替换的。在一些实现中，电源814可以包括电力转换或管理电路(包括再充电、待机或其他电力管理功能)。在一些实现中，电源814可以包括电源插头，以允许计算机802插入墙壁插座或其他电源，以例如为计算机802供电或为可再充电电池再充电。
可以存在与包含计算机802的计算机系统相关联或在其外部的任何数量的计算机802，每个计算机802通过网络830进行通信。此外，术语“客户端”、“用户”和其他适当的术语可以在不脱离本公开的范围的情况下适当地互换使用。此外，本公开预期许多用户可以使用一个计算机802，或者一个用户可以使用多个计算机802。
所描述的主题的实施方式可以包括单独的或组合的一个或多个特征。
例如，在第一实施方式中，计算机实现的方法包括以下内容。接收地震波的场数据集，该地震波是在钻井时段期间由接收器从目标井的钻井操作获得的。钻井时段包括钻井阶段和非钻井阶段。分析场数据集以确定地震波的位置。通过基于接收器的位置随时间应用被动地震成像条件来确定重建的波场。使用重建的波场，计算地震波的时间序列，并对时间序列应用时频变换。从钻井阶段和钻头的声学特征确定由钻头的声学特征和钻井阶段导致的管波的源和位置。从重建的波场确定由管波引起的体波的源和位置。基于所述分析以及体波和管波的源和位置，实时更新目标井的岩石物理模型，其中实时是指定的时间段。
前述和其他描述的实施方式均可以可选地包括以下特征中的一个或多个：
可与任何以下特征组合的第一特征，该方法还包括使用更新的岩石物理模型在钻井操作期间实时更新地震测井信息。
可与任何先前或以下特征组合的第二特征，还包括实时地并使用更新的岩石物理模型预测钻头之前的地球物理构造。
可与任何先前或以下特征组合的第三特征，还包括对场数据集执行预处理，包括：处理场数据集，该处理包括引导迹线相关、带通滤波、坏迹线去除和幅度校正；以及根据该处理更新场数据集。
可与任何先前或以下特征组合的第四特征，其中接收器包括具有以预定间隔布置的各个地震检波器的地震检波器阵列，并且其中地震检波器阵列的中心位于距目标井的地面位置一定距离处。
可与任何先前或以下特征组合的第五特征，其中在钻井操作期间更新地震测井信息包括以下内容。通过将源-接收器距离相关的时移应用于地震测井信息的每条迹线来应用对地震测井信息中的迹线的时差校正。通过对每个时间步长处的所有迹线的幅度值求和并将迹线归一化来将迹线组合成单条迹线，以创建超迹线。将时频分析方法应用于超迹线，从而将每个短时窗口内的时间序列分解为不同的频率分量。使用时频分析并通过应用机器学习技术来预测钻头周围和前面的岩石性顾。岩石性质与地顾构造有关，包括岩石硬度、孔隙压力和裂缝。使用所预测的钻头周围和前面的岩石性质实时调整钻井程序。
第六特征，其中预测岩石性质包括以下内容。反向传播接收器波场，并且应用互相关成像条件以在不使用拾取过程的情况下获得源的源图像。选择每个源的位置，其中该位置与源图像中的最大能量相关联。通过在源位置处提取反向传播的接收器波场来估计源签名。应用传统的地震迁移方法以获得每个源下的地下图像。使用估计的源签名向前传播源波场。反向传播接收器波场。应用零滞后互相关成像条件来将源波场和接收器波场互相关，以获得钻头前面的地下图像。钻头前面的地下图像用于指导钻探。
在第二实施方式中，一种存储可由计算机系统执行的一个或多个指令的非暂时性计算机可读介质，用以执行包括以下内容的操作。接收地震波的场数据集，该地震波是在钻井时段期间由接收器从目标井的钻井操作获得的。钻井时段包括钻井阶段和非钻井阶段。分析场数据集以确定地震波的位置。通过基于接收器的位置随时间应用被动地震成像条件来确定重建的波场。使用重建的波场，计算地震波的时间序列，并对时间序列应用时频变换。从钻井阶段和钻头的声学特征确定由钻头的声学特征和钻井阶段导致的管波的源和位置。从重建的波场确定由管波引起的体波的源和位置。基于所述分析以及体波和管波的源和位置，实时更新目标井的岩石物理模型，其中实时是指定的时间段。
前述和其他描述的实施方式均可以可选地包括以下特征中的一个或多个：
可与任何以下特征组合的第一特征，所述操作还包括使用更新的岩石物理模型在钻井操作期间实时更新地震测井信息。
可与任何先前或以下特征组合的第二特征，所述操作还包括实时地并使用更新的岩石物理模型预测钻头之前的地球物理构造。
可与任何先前或以下特征组合的第三特征，所述操作还包括对场数据集执行预处理，包括：处理场数据集，该处理包括引导迹线相关、带通滤波、坏迹线去除和幅度校正；以及根据该处理更新场数据集。
可与任何先前或以下特征组合的第四特征，其中接收器包括具有以预定间隔布置的各个地震检波器的地震检波器阵列，并且其中地震检波器阵列的中心位于距目标井的地面位置一定距离处。
可与任何先前或以下特征组合的第五特征，其中在钻井操作期间更新地震测井信息包括以下内容。通过将源-接收器距离相关的时移应用于地震测井信息的每条迹线来应用对地震测井信息中的迹线的时差校正。通过对每个时间步长处的所有迹线的幅度值求和并将迹线归一化来将迹线组合成单条迹线，以创建超迹线。将时频分析方法应用于超迹线，从而将每个短时窗口内的时间序列分解为不同的频率分量。使用时频分析并通过应用机器学习技术来预测钻头周围和前面的岩石性质。岩石性质与地质构造有关，包括岩石硬度、孔隙压力和裂缝。使用所预测的钻头周围和前面的岩石性质实时调整钻井程序。
第六特征，其中预测岩石性质包括以下内容。反向传播接收器波场，并且应用互相关成像条件以在不使用拾取过程的情况下获得源的源图像。选择每个源的位置，其中该位置与源图像中的最大能量相关联。通过在源位置处提取反向传播的接收器波场来估计源签名。应用传统的地震迁移方法以获得每个源下的地下图像。使用估计的源签名向前传播源波场。反向传播接收器波场。应用零滞后互相关成像条件来将源波场和接收器波场互相关，以获得钻头前面的地下图像。钻头前面的地下图像用于指导钻探。
本说明书中描述的主题和功能操作的实现可以被实现在数字电子电路中、有形地体现的计算机软件或固件中、计算机硬件中(包括本说明书中公开的结构及其结构等同物)、或者它们中的一个或多个的组合中。所描述的主题的软件实现可以被实现为一个或多个计算机程序，即，在有形的、非暂时的、计算机可读的计算机存储介质上编码的一个或多个计算机程序指令模块，用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作。可替代地或另外地，程序指令可以在人工生成的传播信号中/上编码，例如，机器生成的电、光或电磁信号，其被生成以编码信息以便传输到合适的接收器设备以供数据处理设备执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备或计算机存储介顾的组合。
术语“数据处理设备”、“计算机”或“电子计算机装置”(或本领域普通技术人员所理解的等同物)是指数据处理硬件并且涵盖用于处理数据的所有类型的设备、装置和机器，包括例如可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。该设备还可以是或者还包括专用逻辑电路，例如，中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。在一些实施方式中，数据处理设备或专用逻辑电路(或者数据处理设备或专用逻辑电路的组合)可以是基于硬件或软件的(或者基于硬件和软件二者的组合)。该设备可以可选地包括为计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件的代码、协议栈、数据库管理系统、操作系统或执行环境的组合。本公开考虑使用具有或不具有传统操作系统的数据处理设备，例如LINUX、UNIX、WINDOWS、MAC OS、ANDROID、IOS或任何其他合适的传统操作系统。
计算机程序，也可以被称为或描述为程序、软件、软件应用、模块、软件模块、脚本或代码，可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解译语言或者声明或过程语言，其可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为适于在计算环境中使用的模块、组件、子例程或其他单元。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据的文件的一部分中(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)、专用于所讨论的程序的单个文件中、或者多个协调文件中(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。计算机程序可以被部署为在一个计算机上执行或在位于一个站点上或分布在多个站点上并通过通信网络互连的多个计算机上执行。虽然各个图中所示的程序的各部分被示为通过各种对象、方法或其他处理实现各种特征和功能的单独模块，但是在适当时，程序可以替代地包括多个子模块、第三方服务、组件、库等。相反，各种组件的特征和功能可以适当地组合成单个组件。用于进行计算确定的阈值可以是静态地确定的，动态地确定的，或静态地和动态地确定的。
本说明书中描述的方法、处理或逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程计算机执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。方法、处理或逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行，并且设备也可以实现为专用逻辑电路，例如CPU、FPGA或ASIC。
适合于执行计算机程序的计算机可以基于通用或专用微处理器、两者或任何其他类型的CPU。通常，CPU将从存储器接收指令和数据并向存储器进行写入。计算机的基本元件是用于执行或运行指令的CPU以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括或可操作地耦接到用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，从一个或多个大容量存储设备接收数据或将数据传输到一个或多个大容量存储设备，或者进行接收和传输两者，所述一个或多个大容量存储设备例如是磁盘、磁光盘或光盘。但是，计算机不需要这样的设备。此外，计算机可以嵌入在另一个设备中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位系统(GPS)接收器或便携式存储设备，例如通用串行总线(USB)闪存驱动器，仅举几例。
适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质(在适当时，暂时性的或非暂时性的)包括所有形式的永久/非永久或易失性/非易失性存储器、介质和存储器设备，作为示例包括：半导体存储器件，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、相变存储器(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和闪存器件；磁性设备，例如磁带、卡式磁带、盒式磁带、内部/可移动磁盘；磁光盘；和光学存储器件，例如数字视频盘(DVD)、CD ROM、DVD+/-R、DVD-RAM、DVD-ROM、HD-DVD和BLURAY以及其他光学存储器技术。存储器可以存储各种对象或数据，包括高速缓存、类、框架、应用程序、模块、备份数据、作业、网页、网页模板、数据结构、数据库表、存储动态信息的存储库以及任何其他适当的信息，包括任何参数、变量、算法、指令、规则、约束或参考。另外，存储器可以包括任何其他适当的数据，例如日志、策略、安全性或访问数据、报告文件以及其他数据。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互，本说明书中描述的主题的实现可以在具有显示设备的计算机上实现，例如用于向用户显示信息的阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)或等离子监视器以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和指示设备，例如鼠标、轨迹球或触控板。还可以使用触摸屏将输入提供给计算机，例如具有压力敏感性的平板计算机表面、使用电容或电感测的多点触摸屏、或者其他类型的触摸屏。其他类型的设备也可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声学、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过向用户使用的设备发送文档和从用户使用的设备接收文档来与用户交互；例如，通过响应于从web浏览器接收的请求将网页发送到用户的客户端设备上的web浏览器。
术语“图形用户界面”或“GUI”可以以单数或复数形式使用，以描述一个或多个图形用户界面和特定图形用户界面的每个显示。因此，GUI可以表示任何图形用户界面，包括但不限于web浏览器、触摸屏或命令行界面(CLI)，其处理信息并有效地将信息结果呈现给用户。通常，GUI可以包括多个用户界面(UI)元素，其中一些或全部元素与web浏览器相关联，诸如交互式字段、下拉列表和按钮。这些和其他UI元素可以与web浏览器的功能相关或表示web浏览器的功能。
本说明书中描述的主题的实现可以在包括后端组件(例如作为数据服务器)或包括中间件组件(例如，应用服务器)或包括前端组件(例如，具有图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机，用户可以通过其与本说明书中描述的主题的一些实现交互)的计算系统中实现，或者实现为一个或多个这样的后端组件、中间件组件或前端组件的任何组合。系统的组件可以通过有线或无线数字数据通信(或数据通信的组合)的任何形式或介质互连，例如通信网络。通信网络的示例包括使用例如802.11 a/b/g/n或802.20(或者802.11x和802.20或与本公开一致的其他协议的组合)的局域网(LAN)、无线电接入网络(RAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、全球微波接入互操作性(WIMAX)、无线局域网络(WLAN)、互联网的全部或一部分、或一个或多个位置处的任何其他通信系统(或通信网络的组合)。网络可以与例如因特网协议(IP)分组、帧中继帧、异步传输模式(ATM)小区、语音、视频、数据或网络地址之间的其他合适信息(或通信类型的组合)进行通信。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系由于在各自的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。
本发明中涉及的集群文件系统可以是可从多个服务器访问以供读取和更新的任何文件系统类型。锁定或一致性跟踪在本发明中不是必需的，因为交换文件系统的锁定可以在应用层完成。此外，Unicode数据文件与非Unicode数据文件不同。
虽然本说明书包含许多具体实现细节，但是这些不应被解释为对任何发明的范围或对可以要求保护的范围的限制，而是作为可以特定于具体发明的具体实现的特征的描述。在单独实现的上下文中在本说明书中描述的某些特征也可以在单个实现中组合地实现。相反，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现中单独地或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管先前描述的特征可被描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此声明，但是在一些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从组合中切除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。
已经描述了主题的特定实现。所描述的实现的其他实现、改变和置换在所附权利要求的范围内，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。虽然在附图或权利要求中以特定顺序描绘了操作，但是这不应该被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行这些操作或者执行所有示出的操作(一些操作可以被认为是可选的)，以达到理想的效果。在某些情况下，多任务处理或并行处理(或多任务处理和并行处理的组合)可能是有利的并且在认为适当时执行。
此外，在先前描述的实现中的各种系统模块和组件的分离或集成不应被理解为要求在所有实现中进行这种分离或集成，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以被一起集成在单个软件产品中或打包成多个软件产品。
因此，先前描述的示例实现不限定或约束本公开。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，其他改变、替换和变更也是可能的。
此外，任何要求保护的实施方式被认为适用于至少一种计算机实现的方法；存储计算机可读指令以执行计算机实现的方法的非暂时性计算机可读介质；计算机系统，包括与硬件处理器互操作地耦接的计算机存储器，该硬件处理器被配置为执行计算机实现的方法或存储在非暂时性计算机可读介质上的指令。

Claims (20)

1.一种计算机实现的方法，包括：
接收地震波的场数据集，所述地震波是在钻井时段期间由接收器从目标井的钻井操作获得的，其中所述钻井时段包括钻井阶段和非钻井阶段；
分析所述场数据集以确定地震波的位置，包括：
通过随时间并基于接收器的位置应用被动地震成像条件来确定重建的波场；
使用重建的波场计算地震波的时间序列，并对所述时间序列应用时频变换；
从所述时频变换确定由钻井阶段和钻头的声学特征导致的管波的源和位置；以及
从重建的波场确定由管波引起的体波的源和位置；以及基于所述分析以及体波和管波的源和位置，实时更新目标井的岩石物理模型，其中实时是指定的时间段。
2.如权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：实时地并使用更新的岩石物理模型在钻井操作期间更新地震测井信息。
3.如权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：实时地并使用更新的岩石物理模型预测钻头前面的地球物理构造。
4.如权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：对场数据集执行预处理，包括：
处理场数据集，所述处理包括引导迹线相关、带通滤波、坏迹线去除和幅度校正；以及
基于所述处理更新场数据集。
5.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述接收器包括具有以预定间隔布置的各个地震检波器的地震检波器阵列，并且其中所述地震检波器阵列的中心位于距所述目标井的地面位置一定距离处。
6.如权利要求2所述的计算机实现的方法，其中，在钻井操作期间更新地震测井信息包括：
通过将源-接收器距离相关的时移应用于地震测井信息的每条迹线，对地震测井信息中的迹线应用时差校正；
通过对每个时间步长处的所有迹线的幅度值求和并将迹线归一化来将迹线组合成单条迹线，以产生超迹线；
将时频分析方法应用于所述超迹线，将每个短时窗口内的时间序列分解为不同的频率分量；
使用时频分析并通过应用机器学习技术来预测钻头周围和前面的岩石性质，所述岩石性质与地质构造相关，包括岩石硬度、孔隙压力和裂缝；以及
使用所预测的钻头周围和前面的岩石性质来实时调整钻井程序。
7.如权利要求3所述的计算机实现的方法，其中，预测岩石性质包括：
反向传播接收器波场并应用互相关成像条件以获得源的源图像而不使用拾取过程；
选择每个源的位置，该位置与源图像中的最大能量相关联；
通过在源位置处提取反向传播的接收器波场来估计源签名；
应用传统的地震迁移方法以获得每个源下面的地下图像，包括：
使用所估计的源签名向前传播源波场；
反向传播接收器波场；以及
应用零滞后互相关成像条件来将源波场和接收器波场进行互相关，以获得钻头前面的地下图像；以及
使用钻头前面的地下图像来指导钻井。
8.一种存储一个或多个指令的非暂时性计算机可读介质，所述一个或多个指令能够由计算机系统执行以执行操作，所述操作包括：
接收地震波的场数据集，所述地震波是在钻井时段期间由接收器从目标井的钻井操作获得的，其中所述钻井时段包括钻井阶段和非钻井阶段；
分析所述场数据集以确定地震波的位置，包括：
通过随时间并基于接收器的位置应用被动地震成像条件来确定重建的波场；
使用重建的波场计算地震波的时间序列，并对所述时间序列应用时频变换；
从所述时频变换确定由钻井阶段和钻头的声学特征导致的管波的源和位置；以及
从重建的波场确定由管波引起的体波的源和位置；以及
基于所述分析以及体波和管波的源和位置，实时更新目标井的岩石物理模型，其中实时是指定的时间段。
9.如权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，所述操作还包括：实时地并使用更新的岩石物理模型在钻井操作期间更新地震测井信息。
10.如权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，所述操作还包括：实时地并使用更新的岩石物理模型预测钻头前面的地球物理构造。
11.如权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，所述操作还包括：对场数据集执行预处理，包括：
处理场数据集，所述处理包括引导迹线相关、带通滤波、坏迹线去除和幅度校正；以及
基于所述处理更新场数据集。
12.如权利要求8所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述接收器包括具有以预定间隔布置的各个地震检波器的地震检波器阵列，并且其中所述地震检波器阵列的中心位于距所述目标井的地面位置一定距离处。
13.如权利要求9所述的非暂时性计算机可读介质，其中，在钻井操作期间更新地震测井信息包括：
通过将源-接收器距离相关的时移应用于地震测井信息的每条迹线，对地震测井信息中的迹线应用时差校正；
通过对每个时间步长处的所有迹线的幅度值求和并将迹线归一化来将迹线组合成单条迹线，以产生超迹线；
将时频分析方法应用于所述超迹线，将每个短时窗口内的时间序列分解为不同的频率分量；
使用时频分析并通过应用机器学习技术来预测钻头周围和前面的岩石性质，所述岩石性质与地质构造相关，包括岩石硬度、孔隙压力和裂缝；以及
使用所预测的钻头周围和前面的岩石性质来实时调整钻井程序。
14.如权利要求10所述的非暂时性计算机可读介质，其中，预测岩石性质包括：
反向传播接收器波场并应用互相关成像条件以获得源的源图像而不使用拾取过程；
选择每个源的位置，该位置与源图像中的最大能量相关联；
通过在源位置处提取反向传播的接收器波场来估计源签名；
应用传统的地震迁移方法以获得每个源下面的地下图像，包括：
使用所估计的源签名向前传播源波场；
反向传播接收器波场；和
应用零滞后互相关成像条件来将源波场和接收器波场进行互相关，以获得钻头前面的地下图像；以及
使用钻头前面的地下图像来指导钻井。
15.一种计算机实现的系统，包括：
一个或多个处理器；以及
非暂时性计算机可读存储介质，耦接到所述一个或多个处理器并存储用于由所述一个或多个处理器执行的编程指令，所述编程指令指示所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括：
接收地震波的场数据集，所述地震波是在钻井时段期间由接收器从目标井的钻井操作获得的，其中所述钻井时段包括钻井阶段和非钻井阶段；
分析所述场数据集以确定地震波的位置，包括：
通过随时间并基于接收器的位置应用被动地震成像条件来确定重建的波场；
使用重建的波场计算地震波的时间序列，并对所述时间序列应用时频变换；
从时频变换确定由钻井阶段和钻头的声学特征导致的管波的源和位置；以及
从重建的波场确定由管波引起的体波的源和位置；以及
基于所述分析以及体波和管波的源和位置，实时更新目标井的岩石物理模型，其中实时是指定的时间段。
16.如权利要求15所述的计算机实现的系统，所述操作还包括：实时地并使用更新的岩石物理模型在钻井操作期间更新地震测井信息。
17.如权利要求15所述的计算机实现的系统，所述操作还包括：实时地并使用更新的岩石物理模型预测钻头前面的地球物理构造。
18.如权利要求15所述的计算机实现的系统，所述操作还包括：对场数据集执行预处理，包括：
处理场数据集，所述处理包括引导迹线相关、带通滤波、坏迹线去除和幅度校正；以及
基于所述处理更新场数据集。
19.如权利要求15所述的计算机实现的系统，其中，所述接收器包括具有以预定间隔布置的各个地震检波器的地震检波器阵列，并且其中所述地震检波器阵列的中心位于距所述目标井的地面位置一定距离处。
20.如权利要求16所述的计算机实现的系统，其中，在钻井操作期间更新地震测井信息包括：
通过将源-接收器距离相关的时移应用于地震测井信息的每条迹线，对地震测井信息中的迹线应用时差校正；
通过对每个时间步长处的所有迹线的幅度值求和并将迹线归一化来将迹线组合成单条迹线，以产生超迹线；
将时频分析方法应用于所述超迹线，将每个短时窗口内的时间序列分解为不同的频率分量；
使用时频分析并通过应用机器学习技术来预测钻头周围和前面的岩石性质，所述岩石性质与地质构造相关，包括岩石硬度、孔隙压力和裂缝；以及
使用所预测的钻头周围和前面的岩石性质来实时调整钻井程序。
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