FR2876407A1 - Procede et appareil d'identification de proprietes de roches et systeme de forage incorporant cet appareil. - Google Patents
Procede et appareil d'identification de proprietes de roches et systeme de forage incorporant cet appareil. Download PDFInfo
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Abstract
Des signaux acoustiques générés par le forage d'un trou de forage par un trépan de forage sont reçus au niveau de capteurs (310, 320, 330) placés dans le train de tiges de forage. Les signaux acoustiques reçus par les capteurs sont traités, par exemple en utilisant une transformée de Fourier, et une caractéristique des signaux acoustiques est utilisée pour identifier la lithologie, la résistance de roche, la présence de pétrole, la présence de gaz, le changement en lithologie ou similaire.
Description
DOMAINE TECHNIQUE
La présente description concerne en général
l'identification de propriétés de roche, et plus particulièrement l'identification de propriétés de roche en cours de forage.
CONTEXTE
Lors de la conduite d'opérations de forage, les opérateurs emploient tout nombre de procédés et dispositifs pour s'assurer d'informations concernant les conditions de fond. A titre d'exemple, les informations concernant une lithologie de formation et le type de fluide de formation peuvent être déterminées en utilisant des techniques de diagraphie par câble de forage ou de mesure en cours de forage (MWD). Dans des réservoirs développés, des informations similaires peuvent être déduites de diagraphies de puits limitrophes, de cartes géologiques et similaires. Des déblais de forage remontés en surface peuvent également être utilisés pour identifier une lithologie de formation, et les changements en poids de boue ou résistivité de boue (dans les boues à base d'eau) peuvent être utilisés pour indiquer la présence d'hydrocarbures. De nombreux autres techniques et outils peuvent également être utilisés pour collecter des informations concernant les conditions de fond.
La plupart des procédés mentionnés ci-dessus, toutefois, ne fournissent pas d'informations en temps réel pendant les opérations de forage. La diagraphie par câble de forage peut être conduite uniquement après que la formation d'intérêt a déjà été forée. Les diagraphies limitrophes n'offrent qu'un guidage général, puisqu'il n'existe aucune garantie que l'emplacement, la porosité, l'épaisseur, etc. d'une formation d'intérêt seront les mêmes entre les puits limitrophes et un puits en cours de forage. Les déblais de forage et changements en caractéristiques de boue ne sont connus qu'après que la boue qui est au niveau du trépan a eu le temps de remonter en surface. Quelques outils MWD requièrent que le forage soit suspendu tandis qu'un câble de forage ou une strie de glissement est descendu à travers le train de tiges de forage pour récupérer des données enregistrées par l'outil de fond.
Les outils MWD de type acoustique peuvent fournir des informations concernant les propriétés de formation en temps réel. Les outils de type acoustique mesurent généralement diverses propriétés de signaux acoustiques (par exemple le temps pris par un signal acoustique pour se déplacer d'un émetteur, via la formation, vers un récepteur) pour déterminer des propriétés de la roche entourant le puits de forage. De tels outils peuvent être gênés, par exemple, par le signal acoustique qui doit traverser de multiples types de formation ayant différentes propriétés acoustiques, des variations en masse volumique de boue, un bruit généré par le train de tiges de forage, ou similaire.
Claims (26)
1. Procédé d'identification de propriété de roche, caractérisé en ce qu'il comprend: - le forage d'un puits de forage dans un premier type de roche en utilisant un trépan de forage; - la détection (en 850) d'énergie acoustique générée pour le trépan de forage forant dans le premier type de roche; et - l'identification (en 870) du premier type de roche sur la base, au moins en partie, d'une caractéristique de l'énergie acoustique.
2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre la détermination
(en 860) de la caractéristique de l'énergie acoustique sur la base d'une analyse d'amplitude fréquentielle.
3. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre la détermination de changement de type de roche sur la base, au moins en partie, de la caractéristique de l'énergie acoustique.
4. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre: l'identification d'une caractéristique de trépan en faisant tourner un type choisi de trépan de forage au contact d'un type connu de roche et en analysant l'énergie acoustique ainsi générée; - l'identification (en 865) du premier type de roche comme étant le même type de roche que le type connu de roche sur la base d'une correspondance entre l'énergie acoustique générée par le trépan de forage et la caractéristique de trépan.
5. Procédé selon la revendication 4, comprenant en outre.
- l'identification d'une caractéristique commune tant à l'énergie acoustique générée par un trépan de forage tranchant du type choisi qu'une énergie acoustique générée par un trépan de forage émoussé du type choisi.
6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la détection de l'énergie acoustique comprend la réception, au niveau d'un capteur (310, 320, 330) monté sur un sous-ensemble de fonds, de l'énergie acoustique émise par le corps du trépan de forage.
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la réception de l'énergie acoustique au niveau d'un capteur comprend la réception de l'énergie par un accéléromètre.
8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la détection de l'énergie acoustique comprend la réception de l'énergie acoustique en utilisant un hydrophone.
9. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre: - la détection (en 850) de l'énergie acoustique au fond du trou; et - la transmission des informations associées à l'énergie acoustique vers le haut du trou.
10. Procédé selon la revendication 9, comprenant en outre.
- le traitement de l'énergie acoustique au fond 25 du trou pour générer un signal traité ; et - la transmission du signal traité vers la surface du puits.
11. Appareil d'identification de propriété de roche, caractérisé en ce qu'il comprend: - un capteur (310, 320, 330) pour recevoir l'énergie acoustique générée par un trépan de forage forant la roche; et - un système (350) de traitement configuré pour analyser l'énergie acoustique et déterminer une propriété associée à la roche sur la base, au moins en partie, d'une caractéristique de l'énergie acoustique.
12. Appareil selon la revendication 11, dans lequel le système (350) de traitement comprend un moyen destiné à effectuer une transformée de Fourier de l'énergie acoustique reçue.
13. Appareil selon la revendication 12, dans lequel le moyen consistant à effectuer une transformée de Fourier est choisi dans le groupe constitué par un support lisible par ordinateur mettant en oeuvre un programme d'instructions exécutables et une logique combinatoire.
14. Appareil selon la revendication 12, dans lequel le système (350) de traitement est en outre configuré pour déterminer une propriété associée à la roche sur la base d'une analyse d'amplitude fréquentielle.
15. Appareil selon la revendication 12, dans lequel la propriété associée à la roche est choisie dans le groupe constitué par une lithologie de la roche, une porosité de la roche, une perméabilité de la roche, la présence d'un fluide au sein de la roche et un type de fluide au sein de la roche.
16. Appareil selon la revendication 14, dans lequel le système (350) de traitement est en outre configuré pour déterminer une propriété associée à la roche sur la base d'une caractéristique commune tant à l'énergie acoustique générée par un trépan de forage tranchant du type choisi qu'à l'énergie acoustique générée par un trépan de forage émoussé du type choisi.
17. Appareil selon la revendication 11, dans lequel le capteur (310, 320, 330) comprend un accéléromètre configuré pour recevoir une énergie acoustique émise par le corps du trépan de forage.
18. Appareil selon la revendication 11, dans lequel l'appareil comprend un sous-ensemble de fonds.
19. Appareil selon la revendication 11, dans lequel le capteur (310, 320, 330) comprend un hydrophone.
20. Appareil selon la revendication 11, comprenant en outre un système (370) de télémesure pour émettre des informations associées à l'énergie acoustique à la surface du puits.
21. Appareil selon la revendication 20, comprenant en outre un codeur (360) pour générer un signal traité.
22. Système de forage, caractérisé en ce qu'il comprend: - un trépan (340) de forage pour forer la roche; et - un sous-ensemble de fonds couplé au trépan de forage, ledit sous- ensemble de fonds comprenant: - un ou plusieurs capteurs (310, 320, 330) pour recevoir l'énergie acoustique générée par une action de forage du trépan de forage; et - un processeur (350) couplé à un ou plusieurs capteurs et configuré pour analyser l'énergie acoustique pour déterminer une propriété associée à la roche dans laquelle le trépan de forage fore.
23. Système selon la revendication 22, comprenant en outre.
- une logique pour effectuer une TFR de l'énergie acoustique.
24. Système selon la revendication 23, comprenant en outre une logique pour exécuter un algorithme d'identification de couche basé sur un résultat de la TFR.
25. Système selon la revendication 24, comprenant en outre: - un codeur (360) de données; et - un système (370) de télémesure.
26. Système selon la revendication 22, dans lequel lesdits un ou plusieurs capteurs sont configurés pour recevoir l'énergie acoustique se déplaçant à travers le trépan de forage.
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