NO335805B1 - Permanent anbringelse av en resonant seismisk kilde på utsiden av en brønnforing - Google Patents

Abstract

Det er beskrevet et system og en fremgangsmåte for å frembringe seismiske bølger i en grunnformasjon. Systemet omfatter et hulrom som inneholder fluid. Hulrommet er i et rom mellom et brønnhullsrør som kan være et foringsrør eller et produksjonsrør, og brønnhullsformasjonen. En anordning er tilveiebrakt for å generere trykkbølger i hulrommet ved resonansfrekvenser for hulrommet. Trykkbølger genererer seismiske bølger som stråler inn i den tilstøtende grunnformasjonen, som kan registreres. De registrerte seismiske bølgene kan brukes til å bestemme parametere av interesse for grunnformasjonen.

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen

Oppfinnelsen vedrører brønnhullsgenerering av seismiske bølger for bruk til undersøkelse og overvåkning av karakteristikker ved grunnformasjonsreservoarer som omgir et borehull. Oppfinnelsen angår spesielt en fremgangsmåte og et system for overvåkning av seismisk energi som utstråles fra brønnhull inn i omgivende grunnformasjoner. De seismiske materialbølgene som utstråles inn i den omgivende grunnformasjonen, som blir generert i brønnhullsstrukturer, blir brukt til prosjekter av kryssbrønntypen og prosjekter av den reverserte, vertikale seismiske profiltypen (RVSP) til å undersøke og overvåke hydrokarbon- eller andre mineralavsetninger over den produktive levetiden til et produserende reservoar.

Dette er et system for overvåkning av fordelingen av innholdet i en undergrunns mineralavsetning over dens økonomiske levetid for langsiktig ressursforvaltning. Systemet anvender trykkbølger generert i brønnhullsstrukturer som blir utstrålt som seismiske bølger inn i den omgivende grunnformasjonen. Tidsvarierende endringer av valgte egenskaper ved disse seismiske bølgene som har krysset avsetningen mellom borehull eller mellom borehull og seismiske sensorer, kan indikere tidsmessige endringer i mineralinnholdet.

I olje og gassindustrien blir geofysiske undersøkelses-teknikker vanligvis brukt ved leting og evaluering av under-grunnshydrokarbonforekomster. Generelt blir en seismisk energikilde brukt til å generere et seismisk signal som forplanter seg inn i jorden og blir i det minste delvis reflektert av seismiske undergrunnsreflektorer (dvs. grenseflater mellom undergrunnsformasjoner som har forskjellige akustiske impedanser). Refleksjonene blir registrert ved hjelp av seismiske detektorer som befinner seg ved eller nær jordoverflaten, i en vannmasse eller ved kjente dybder i borehull, og de resulterende seismiske data kan behandles for å gi informasjon vedrørende posisjonen til undergrunnsreflektorene og de fysiske egenskapene til undergrunnsformasjonene.

Geofysiske undersøkelser blir brukt til å oppdage grunn-struktur, mineralforekomster og den undergrunnsmessige utstrekningen av mineralforekomster slik som olje, naturgass, vann, svovel, osv. Geofysiske metoder kan også brukes til å overvåke endringer i forekomsten, slik som uttømming på grunn av produksjon av mineralet over den økonomiske levetiden til forekomsten. Nyttigheten av en geofysisk undersøkelse er avhengig av muligheten til kvantitativt å måle og evaluere visse geofysiske analoge eller petrofysiske parametere vedrørende nærværet av mineralet som er under overveielse.

Seismiske metoder kan anvendes til produksjonsstyring og overvåkning så vel som undersøkelse av hydrokarbonreservoarer. Som kjent for geofysikere blir en akustisk seismikkilde ved eller nær jordoverflaten periodisk brakt til å utstråle et seismisk bølgefelt inn i jorden ved hver av et antall målekildestasjoner. Akustiske seismikkilder er vanligvis av pulstypen eller den sveipende frekvenstypen. En impulskilde frembringer en meget skarp minimumsfasebølge av meget kort varighet og den simulerer generering av en impuls. En eksplosjon er et eksempel på en slik kilde.

Den seismiske kilden med sveipet frekvens eller av chirp-typen kan generere et regulert bølgetog for å danne et forholdsvis langt pilotsignal slik som fra 2 til 30 sekunder for å sikre at tilstrekkelig energi blir tilført grunnen. Sveipefrekvens- eller chirp-type-kildemetoden beror på signalkompresjon for å komprimere signalet og sikre tilstrekkelig vertikal oppløsning for å finne posisjonen til under-grunnsref lektorer . Signalkompresjon blir generelt kalt dekonvolvering med mange teknikker som er velkjente på området seismisk databehandling. Dekonvolvering av sveipesignaler komprimerer kildesignalet til et meget kortere signal som er representativt for en reflekterende undergrunnsgrense. Nøyak-tigheten og effektiviteten til dekonvolveringsteknikken er direkte relatert til hvor godt kildesignalet er kjent eller forstått. De fleste dekonvolveringsoperatorer blir utledet fra statiske estimater av den aktuelle kildebølgeformen.

Kilder av den sveipede frekvenstypen utsender energi i form av et sveip med jevnt økende (oppadsveipet) eller avtagende (nedadsveipet) frekvens i det seismiske frekvens-området. I tillegg til oppadsveip og nedadsveip er forskjellige alternative sveipeformer velkjente på området, f.eks. såkalt tilfeldige sveip, pseudotilfeldige sveip eller ikke-lineære sveip. I et ikke-lineært sveip kan mer tid brukes til sveiping av høye frekvenser enn lave frekvenser for å kompen-sere for høyfrekvensdempningen i signalets forplantning gjennom jorden, eller for å forme signalet til en ønsket små-bølge. Vibrasjonene blir styrt ved hjelp av et styresignal som kan styre frekvensen og fasen til de seismiske signalene.

Det akustiske seismikkbølgefeltet stråler i alle retninger for å lydbestråle undergrunnsformasjonene. Den utstrålte bølgefeltenergien blir reflektert tilbake for å bli detektert av seismiske sensorer (mottakere) plassert ved utpekte stasjoner som vanligvis også befinner seg ved eller nær jordoverflaten, men som også kan være i undergrunnen, f.eks. i borehull (her også kalt brønnhull). De seismiske sensorene omformer de mekaniske jordbevegelsene som skyldes det reflekterte bølgefeltet, til elektriske signaler. De resulterende elektriske signalene blir overført over en signaloverføringsforbindelse av en hvilken som helst ønsket type, til instrumentering, vanligvis digital, hvor de seismiske datasignalene blir lagret for senere behandling.

Den medgåtte forplantningstid mellom utsendelsen av et bølgefelt fra en kilde og mottakelse av den resulterende sekvensen med reflekterte bølgefelt i en mottaker, er et mål på dybden til de respektive grunnformasjonene hvorfra bølgefeltet ble reflektert. De relative amplitudene til de reflekterte bølgefeltene kan være en funksjon (en analog) av densiteten og porøsiteten til de respektive grunnformasjonene hvorfra bølgefeltet ble reflektert, så vel som de formasjoner som bølgefeltene har forplantet seg gjennom. Fasevinkelen og frekvensinnholdet til reflekterte signaler i de reflekterte bølgefeltene kan være påvirket av formasjonsfluider, de ettersøkte mineralene eller andre formasjonskarakteristikker.

De behandlede seismiske data tilknyttet en enkelt mottaker blir vanligvis presentert som en endimensjonal tidsskalaregistrering som viser refleksjonsamplituder fra berg-artslag som en funksjon av toveis bølgefeltforplantningstid. Et antall seismiske traser fra et antall mottakere sekvensielt fordelt langs en undersøkelseslinje med mellomrom, slik som 25 meter, kan være formatert side om side for å danne en todimen-sjonal analog modell av et tverrsnitt av jorden. Seismiske snitt fra et antall undersøkelseslinjer som skjærer hverandre og er fordelt over et område av interesse, gir tredimensjonal avbildning. En rekke tredimensjonale undersøkelser av det samme området tatt ved forskjellige suksessive tidsinter-valler, slik som hver sjette måned, vil utgjøre en fire-dimensjonal, tidsstudie av undergrunnen som vil være nyttig når det f.eks. gjelder å overvåke fluiduttømmingshastigheten til et hydrokarbonreservoar.

Fra de ovennevnte betraktninger er det rimelig å vente at seismisk tidsovervåkning, dvs. handlingen med å overvåke de tidsvarierende karakteristikkene til seismiske data tilknyttet en mineralforekomst slik som et hydrokarbonreservoar med olje eller gass over en lang tidsperiode, vil muliggjøre overvåkning av uttømmingen av fluidet eller mineralinnholdet, eller kartlegging av tidsvarierende egenskaper slik som fremrykking av en termisk front i en dampspylingsoperasjon. Vellykket tidsforløpsovervåkning krever at forskjeller blant de behandlede datasett må kunne tilordnes fysiske endringer i de petrofysiske karakteristikkene til forekomsten. Dette kriteriet er viktig fordi endringer i datainnsamlingsutstyr og endringer i behandlingsalgoritmer som er uunngåelig over mange år, kan innføre forskjeller blant de separate, individuelle datasett fra undersøkelser som skyldes instrumentering og ikke er et resultat av dynamiske reservoarendringer.

Spesielt ved bruk av undersøkelsesteknikker fra overflaten kan langsiktige miljøforandringer i feltforholdene slik som vær og kultur påvirke utfallet. Hvis tidsforløpstomografi eller seismisk overvåkning skal være nyttig for kvantitativ reservoarovervåkning må instrumenteringsmessige og miljø-messige påvirkninger som ikke skyldes endringer i reservoar-karakteristikker, kunne synliggjøres før og etter seismiske datasett. Vellykket tidsforløptomografi krever omhyggelig planlegging på forhånd.

En måte til å unngå mange tidsavhengige miljøendringer og endringer i nåværende instrumenter er å installere seismiske kilder og seismiske detektorer i et eller flere borehull i og omkring området som er av økonomisk interesse. Identiske behandlingsmetoder blir anvendt på dataene over overvåknings-perioden ved å bruke multippelkryssbrønntomografi istedenfor konvensjonelle seismiske feltoperasjoner fra overflaten. En slik metode er beskrevet i US-patent nr. 5,886,255 til Aronstam, inngitt 14. oktober 1997 og eid av søkeren av foreliggende søknad, og som herved inkorporeres ved referanse som en beskrivelse av multippelkryssbrønntomografi.

En annen beskrivelse av brønnhull som inneholder permanente formasjonsevaluerende brønnhullssystemer kan finnes i US-patent nr. 6,456,566 til Aronstam, inngitt 21. juli 2000 og overdratt til søkeren av foreliggende oppfinnelse, og alt innhold blir herved inkorporert ved referanse.<1>566-patentet beskriver bruk av mindre borehullsobstruksjoner som kilder for seismisk energi.

US-patent 5,406,530 utstedt 11.april 1995 til Tokuo Yamamoto, beskriver en ikke-destruktiv metode til måling av fysiske karakteristikker ved sedimenter for å oppnå kryssnitt-fordeling av porøsitets- og permeabilitetsverdier og variasjoner og av skjærmodulus og skjærstyrke. Et par borehull har borehullsmunninger atskilt fra hverandre med en forut-bestemt avstand, og et antall hydrofoner er atskilt ved forutbestemte, kjente posisjoner. En pseudotilfeldig, binær sekvenskodegenerator som kilde for seismisk energi, er plassert i et annet borehull og blir aktivert for å sende pseudotilfeldig bølgeenergi fra kilden til hydrofonene. Seismiske bølgekarakteristikker blir målt i en mengde baner som stammer fra kilden til hydrofonene ved å bruke kryssbrønn-tomografi.

Yamamoto-læren er hovedsakelig rettet mot bruk i grunne borehull til tekniske studier. Slike hull er mindre enn 100 meter dype i motsetning til oljefelthull som kan være fra 2 til 5 km dype. Nødvendigheten for å plassere en aktiv kilde ved forskjellige nivåer i borehullet, er problematisk, fordi kilden kan skade hullet og forstyrre produksjonen. Siden det seismiske utstyret må flyttes opp og ned i borehullene, blir det umulig å opprettholde identiske registreringsforhold over en lang tidsperiode.

G.W. Winbow beskriver i US-patent 4,993,001, utstedt 12. februar 1991, en fremgangsmåte og et apparat for omforming av rørbølger til materialbølger i brønnhull for seismisk under-søkelse. Utstyret omfatter en rørbølgekilde med roterende ventil for å frembringe rørbølgen med sveipet frekvens som blir injisert inn i produksjonsrøret eller borehullsfluidet. Rørbølgene blir omformet til materialbølger ved hjelp av en langstrakt rørbølgeomformer plassert ved en valgt posisjon i brønnhullet. Rørbølgeomformeren omfatter et langstrakt legeme som fortrinnsvis hovedsakelig fyller brønnhullet eller produksjonsrøret og har en foretrukket form for å omforme effektivt rørbølgene til materialbølger ved den valgte posisjon i brønnhullet. Dette patentet er hovedsakelig rettet mot reversert, vertikal seismisk profilering (RVSP). Winbow erkjenner at det er velkjent på området at "ikke-uniformiteter i borehullet" forårsaker modusomforminger av den seismiske bølgen som frembringer sekundær seismisk stråling og tilknyttede multipler.

Winbow anvender en enkelt rørbølgeomformer til å tjene som en enkelt kilde for direkte og reflekterte seismiske bølger, men han må gjentatte ganger omposisjonere anordningen med atskilte intervaller ned langs lengden av borehullet for å få utvidet vertikal dekning slik som i kryssbrønntomografi. Systemet er derfor vanskelig å implementere for den faste, permanente instrumentmessige installasjonen som er nødvendig for firedimensjonale, seismiske overvåkningsoperasjoner. En ytterligere ulempe ved denne metoden, er at det er nødvendig med rørbølger med meget høy energi, noe som igjen fører til dannelse av sterk bakgrunnsstøy når rørbølgene kommer inn i borehullet og når de treffer enden av borehullet.

En annen brønnhullsanordning vedrørende det som er beskrevet i US-patent nr. 4,993,001 er en bredbåndet, resonant seismisk brønnhullsbølgekilde beskrevet av Winbow m.fl. i US-patent nr. 5,268,537. Anordningen ble brukt til delvis eller fullstendig å blokkere borehullet og frembringe en fluidfylt borehullskavitet. Fluidet inne i kaviteten blir oscillert for å opprette en stående trykkbølge som stråler gjennom brønn-hullet inn i den omgivende formasjonen. Denne anordningen virker imidlertid mest effektivt ved høye frekvenser (dvs. større enn omkring 1.500 Hz). Det er velkjent at lavere frekvenser (mindre enn omkring 1.000 Hz) blir foretrukket til rutinemessig refleksjonsseismikk og tomografisk avbildnings-arbeid.

US-patent nr. 4,671,379 som er utstedt til Kennedy m.fl. 9. juni 1987 og US-patent nr. 4,834,210 som er utstedt til Kennedy 30.mai 1989, beskriver et system hvor en pulset energikilde er utplassert mellom to endeorganer. Borehulls-fluid opptar rommet mellom de to endeorganene, og den pulsede energikilden eksiterer fluidet i oscillasjon inne i borehulls-rommet mellom to endeorganer. Avstanden mellom de to endeorganene blir variert slik at frekvensen til den pulsede energikilden blir variert etter hvert som frekvensen til den pulsede energikilden varieres, for å opprettholde systemet ved resonans.

I Kennedy-patentene blir energi levert til brønnhullet fra overflaten gjennom oppkveilingsrør som er forbundet til en roterende ventil plassert på brønnhullsanordningen. En fluidsøyle i brønnhullet blir eksitert ved hjelp av den til-førte energien for å frembringe en resonant, stående bølge. Dette blir utført ved å isolere fluidet mellom to gassblærer for å danne en fluidsøyle og eksitere fluidet i søylen til en oscillerende bevegelse med en drivanordning som er i kommunikasjon med fluidsøylen. Fluidet blir oscillert ved resonansfrekvensen til søylen definert av de to gassblærene. Under drift av oppfinnelsen er det ønskelig å sveipe den roterende ventilen gjennom et område med resonansfrekvenser for å oppnå mer informasjon om undergrunnen. For at denne oppfinnelsen skal utføre et frekvenssveip og opprettholde resonansfrekvensen til fluidet i søylen, må lengden av søylen endres for de forskjellige frekvensene i sveipet. Anordningen utfører denne oppgaven ved fysisk å flytte gassblærene under sveipet. For å opprettholde søylen ved halvbølgeresonans, blir gassblærene flyttet under et sveip på omkring 45 sekunder over en total avstand på omkring 100 fot (30,50 m). Anordningen må opprett-

holde resonans for å virke effektivt.

Kilden er sterk og forårsaker ikke skade på borehullet.

Patentet fastslår at anordningen utgjør en forholdsvis effek-tiv kilde for energi ved å operere ved resonansfrekvensen til fluidsøylen. Flere problemer oppstår imidlertid med denne løsningen. Mekanisk bevegelse nede i brønnhullet er for det første nødvendig fordi kilden må operere ved resonansfrekvensen til søylen og ikke kan variere resonansfrekvensen uten å endre søylelengden. Anordningen må inneholde forholdsvis komplisert brønnhullsutstyr for å variere lengden av søylen. Et system som krever bevegelige deler i et brønnhull slik som dette, er mindre pålitelig enn ønsket. Reparasjoner kan bare bevirkes ved å fjerne systemet fra brønnhullet, noe som fører til kostbar dødtid ved operasjoner. Et annet problem er varigheten av sveipetiden til anordningen. Mens et sveip gjøres, varieres lengden av søylen. Den avstand som hver blære må bevege seg under et sveip, er omkring 50 fot (15,25 m)

(basert på en halvbølgelengde for en resonant, stående trykkbølge). Sveipet krever derfor forlenget tid, omkring 4 5 sekunder. Det er ikke mulig med dette systemet å frembringe korte sveip med noen få sekunder hver. Heller ikke er det mulig å operere med en pulskilde som eksiteringsanordning.

Patentene til Kennedy m.fl. beskriver også en alternativ utførelsesform som ikke varierer lengden av søylen. I denne utførelsesformen omgir oppblåsbare mansjetter kanalen mellom endeelementene. Disse mansjettene kan blåses opp med luft og forårsake en endring i den tilsynelatende kompressibiliteten i borehullsfluidet. Endringen i fluidegenskapene endrer resonansfrekvensen til kaviteten. I dette tilfellet kan imidlertid systemet også bare utføre forholdsvis lange sveip og krever bevegelse av brønnhullsdeler som fører til lavere feltpålitelighet.

Det er behov for et system med seismiske kilder festet permanent i borehull, som kan brukes til overvåkning av tidsvarierende reservoaregenskaper slik som fordeling av innholdet i en mineralforekomst. Dette systemet vil fortrinnsvis ikke forstyrre eller avbryte produksjonen av økonomiske ressurser.

I tillegg er det behov for et system som ikke bare vil bli brukt med tilsiktet generert seismisk energi, men som også kan trekke fordel av naturlig forekommende eller omgivende energi i borehull, f.eks. fluidstrømningsenergi som kan omformes til seismiske materialbølger utstrålt i grunnformasjoner omkring borehull.

Oppsummering av oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte for å generere seismiske materialbølger i et hydrokarbonreservoar i en grunnformasjon. Signaler som indikerer en parameter av interesse ved hydrokarbonreservoarer blir detektert ved å bruke et antall seismiske detektorer. Seismiske materialbølger stråler fra minst én resonant kavitet i et borehull og krysser grunnformasjoner. Signalene som krysser grunnformasjonene og hydrokarbonreservoarene, blir detektert for å tilveiebringe signaler som indikerer en parameter av interesse, mer enn en gang. Disse signalene blir brukt til å bestemme en endring i hydrokarbonreservoaret ved sammenligning av signaler som indikerer en parameter av interesse ved hydrokarbonreservoaret, detektert ved det siste tidspunktet.

Kort beskrivelse av tegningene

De nye trekkene som antas å være karakteristiske for oppfinnelsen, både med hensyn til organisering og fremgangsmåter for drift, sammen med formålene og fordelene ved denne, vil bedre kunne forstås av den følgende detaljerte beskrivelse og tegningene, hvor oppfinnelsen er illustrert som et eksempel kun som en illustrasjon og en beskrivelse, og er ikke ment å

være en definisjon av oppfinnelsens omfang:

Fig. 1 er en illustrasjon av en akustisk hulromsresonator i form av en fluidstrømningskilde. Fig. 2A illustrerer en elektromagnetventildrevet kilde for en akustisk resonator. Fig. 2B illustrerer en akustisk resonator, resonanshulrommet på fig. 2A med et hulrom utformet for bredfrekvent resonans-utsendelse. Fig. 3A illustrerer en akustisk resonator plassert i et brønnhull utenfor et produksjonsrør. Fig. 3B illustrerer et isolert resonanshulrom og dets tverrsnitt plassert i et brønnhull. Fig. 4 illustrerer et resonanshulrom utformet for bredfrekvent resonans. Fig. 5 illustrerer en produksjonsstrømningsdrevet resonans-kilde. Fig. 6A illustrerer et resonanshulrom utformet av to pakninger. Fig. 6B illustrerer et resonanshulrom utformet av dobbelte pakninger som er spesialformet. Fig. 6C illustrerer et resonanshulrom utformet ved hjelp av en kombinasjon av dobbelte pakninger. Fig. 6D illustrerer et resonanshulrom utformet hvor pakningene er utenfor foringsrøret og formasjonen. Fig. 6E illustrerer et resonanshulrom hvor spesialformede pakninger er utenfor foringsrøret og formasjonen. Fig. 7 er et skjema over et reversert prosjekt av VSP-typen som anvender oppfinnelsen. Fig. 8 er et skjema over et prosjekt av kryssbrønnanvend-elsestypen som benytter oppfinnelsen. Fig. 9 er et skjema over et prosjekt av multibrønnkrysstypen som benytter oppfinnelsen.

Selv om oppfinnelsen vil bli beskrevet i forbindelse med de foretrukne utførelsesformer, vil man forstå at oppfinnelsen ikke er begrenset til dette. Tvert imot er den ment å dekke alle alternativer, modifikasjoner og ekvivalenter som kan innbefattes innenfor oppfinnelsens ramme slik den er definert i de vedføyde patentkravene.

Detaljert beskrivelse av de foretrukne utførelsesformene

Foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte og et system for å frembringe og måle et seismisk bølgefelt for overvåkning av fordelingen av innholdet i en undergrunnsmineralforekomst over dens økonomiske levetid for langsiktig ressursforvaltning. Systemet anvender trykkbølger generert i brønnhulls-strukturer. Brønnhusstrukturen er et resonanshulrom utenfor minst ett brønnhullsrør. Resonanshulrommet mottar trykkenergi fra en anordning, eller frembringer seismiske bølger fra en resonanshulromsanordning med utformede egenskaper i samvirke med fluidstrømning i brønnen. Trykkbølgene i resonanshulrommet blir omformet til seismiske materialbølger i den tilstøtende grunnformasjonen og stråler bort fra brønnen. Disse seismiske materialbølgene som detekteres av sensorer, kan behandles for å indikere parametere av interesse i undergrunnsformasjonen.

Tidsvarierende endringer av valgte egenskaper ved de seismiske bølgene som har krysset forekomsten mellom borehull eller mellom borehull og seismiske sensorer, kan indikere tidsmessige endringer i reservoarets mineralinnhold. Variasjoner vil lett kunne oppdages av en fagkyndig på området basert på den følgende detaljerte beskrivelse. I den grad den følgende detaljerte beskrivelse er spesiell for en spesiell utførelsesform eller en spesiell anvendelse av oppfinnelsen, er dette ment å være illustrerende og er ikke å betrakte som en begrensning av oppfinnelsens omfang.

Som velkjent på området omfatter brønnproduksjonssystemer flere rør. Brønnsystemer innbefatter vanligvis et brønn- foringsrør i jorden som atskiller brønnapparaturen og produksjonsutstyret fra grunnformasjonen langs brønnbanen. Foringsrør er ikke alltid til stede, f.eks. ved bunnen av noen brønner. Andre rør kan være innenfor brønnforingsrøret og strekker seg noen ganger ned under foringsrøret, omfattende en eller flere produksjonsrørstrenger. Andre rør kan transportere fluid, kjemikalier og tilveiebringe kommunikasjon og energi-ledninger mellom overflaten og brønnhullsposisjonene. Resonanshulrommet ifølge foreliggende oppfinnelse er utenfor minst ett av brønnhullsrørstrukturene.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer seismiske kilder i et brønnhull med det formål å foreta avbildning på stedet. Tidligere kjente seismiske brønnhullskilder er for transient bruk i borehullet og krever inngripen i og avbrytelse av produksjonsstrømmen. Foreliggende oppfinnelse er for en permanent installasjon av en seismisk kilde montert utenfor produksjonsrøret (en foretrukket utførelsesform), som benytter lite kraft sammenlignet med den utstrålte styrken. En kilde av denne typen kan brukes til å implementere en feltomfattende avbildningsgruppe eller -array på stedet.

Uttrykket "signatur" slik det brukes her, betyr varia-sjonene i amplitude, frekvens og fase for en seismisk bølge-form (f.eks. en Ricker-småbølge) uttrykt i tidsdomenet som vist på en tidsskalaregistrering. Uttrykket "koda" betyr den seismisk materialbølgeenergien som påføres den tilstøtende grunnformasjonen ved en spesiell posisjon. Kodaen tilknyttet et spesielt seismisk energikildepunkt, et resonanshulrom eller en mindre brønnhullsobstruksjon vil være den seismiske signaturen for vedkommende seismiske energikildepunkt. Uttrykket "resonanshulrom" innbefatter enhver form eller egenskap ved et fluidfylt kammer hvorfra seismisk energi strømmer ut. Resonanshulrommet kan inneholde mer enn ett fluid. Uttrykket "mindre brønnhullsobstruksjon" eller "brønn- hullsdiskontinuitet" eller "diskontinuitet" betyr en uregel-messighet av enhver form eller type i borehullet slik at rør-bølgeenergi som krysser brønnhullet vil påføre noe energi til uregelmessigheten i borehullet og dermed utstråle material-bølgeenergi i den omgivende grunnformasjonen, mens den også fortsetter å sende og reflektere noe av rørbølgeenergien langs borehullet. Uttrykket "impulsrespons" betyr instrumenteringens respons (seismiske sensorer og signalbehandlingsutstyr) på en spisslignende Dirac-funksjon eller impuls. Signalenergien til et seismisk bølgefelt mottatt av seismiske sensorer er avhengig av teksturen til bergartslagene som bølgefeltet forplanter seg gjennom, hvorfra de ble reflektert eller med hvilke de på annen måte er tilknyttet, uansett om det er langs vertikale eller laterale baner. Uttrykket "tekstur" innbefatter petrofysiske parametere slik som bergartstype, sammen-setning, porøsitet, permeabilitet, densitet, fluidinnhold, fluidtype og interkornsementering, som et eksempel, men ikke ment som noen begrensning.

For å klargjøre og forklare fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil den bli beskrevet ved hjelp av et eksempel, men ikke som noen begrensning, i forhold til kryssbrønntomografi med mottakere i borehull så vel som på jordoverflaten. Det skal tydelig forstås at fremgangsmåten kan anvendes på enhver flerkanalsdataregistreringsgeometri eller et hvilket som helst innsamlingsregime uansett om seismiske sensorer er i undergrunnen, i brønnhull eller ved eller nær jordoverflaten.

Endringer i hydrokarbonreservoaret over produksjonstiden til reservoaret kan detekteres ved hjelp av endringer i en parameter av interesse, som antydet ved hjelp av tidsmessige endringer i seismiske materialbølgekarakteristikker eller egenskaper. Parameteren av interesse kan være enhver seismisk egenskap, individuelt eller i kombinasjon, av detekterte materialbølger som har krysset reservoaret. Seismiske egen skaper er velkjente på området. Noen eksempler på egenskaper er seismisk impedans, amplitude, dempning, frekvens, fase, polaritet, hastighet, fall, asimut, omhylling, osv.

Materialbølger som stråler ut fra hver resonanshulroms-posisjon vil frembringe en unik kildesignatur. Kildesignaturer er relatert til kildens oppførselsmessige dynamikk og de frembrakte resonansene. Disse kildesignaturene kan måles direkte ved hjelp av en transduser nær resonanshulrommet, eller måles av transdusere i en viss avstand fra resonanshulrommet. I tillegg kan kildesignaturen til materialbølgene utledes fra de kjente parametrene for hver brønn i kombinasjon med rørbølger målt langs produksjonsrørstrengen.

Kildesignaturen (eller kodaen) tilknyttet et spesielt resonanshulrom vil være den seismiske signaturen for vedkommende seismiske energikildepunkt. Som beskrevet i US-patent nr. 6,456,566 til Aronstam, utstråler mindre brønnhulls-obstruks j oner materialbølger (både P-bølger og S-bølger) fra brønnhull. Fremgangsmåten og systemet ifølge<1>566-patentet kan kombineres med resonanshulromsmetoden og systemet ifølge foreliggende oppfinnelse slik at koda registrert av seismiske sensorer, innbefatter signalbidrag fra resonanshulroms-utstråling så vel som mindre borehullsobstruksjoner.

I en foretrukket utførelsesform blir en mottaker plassert nær et resonanshulrom for å registrere kildesignaturen tilknyttet resonanshulrommet. Det er imidlertid andre fremgangsmåter til å bestemme eller måle signaturene, og mottakere må ikke nødvendigvis måle kildesignaturen for hver seismisk kilde direkte. En transduser kan være senket ned i et ringrom og et pilotsignal kan registreres direkte. En lett fiberoptisk transduser kan f.eks. brukes til å registrere data mens den har en neglisjerbar virkning på utsendt seismisk energi.

Alternativt kan strålestyring av registreringer fra mottakergrupper (som kan være på jordoverflaten eller på et hvilket som helst annet sted) brukes til å bestemme posisjonen og signaturen til seismiske kilderesonatorer langs brønn-hullet. Strålestyring er en fremgangsmåte for å forsterke energi fra en spesiell retning og posisjon ved å forsinke suksessive kanaler slik at hendelser med en viss fall-utflytting (eller tilsynelatende hastighet) inntreffer ved samme tidspunkt, og så summere dem. Strålestyring innebærer tidsforskyvning av resultatene fra enkeltkilder med størrelser som er proporsjonale med avstandene mellom kildene og addering av resultatene for å dirigere strålen. Stråledirektiviteten kan endres med å variere tidsforskyvningene. Denne prosedyren kan gjentas for en rekke forskjellige seismiske kilde-posisj oner.

Komplekse og vilkårlige former av resonanshulrommet kan være utformet for å øke variabiliteten til kildesignaturen så vel som for å endre den effektive båndbredden og frekvenska-rakteristikkene til det utstrålte signalet. Resonanshulrommet er i ringrommet til brønnhullet. I foretrukne utførelsesformer omgir hulrommet en rørformet brønnhullsstruktur. Foreliggende oppfinnelse som tilveiebringer resonanshulrommet, kan være asymmetrisk og vilkårlig av form. Resonanshulrommet kan være utformet for å avgi et bredt område med frekvenser til formasjonen som omgir brønnen. Energiforsyningen for den resonante akustiske hulromskilden kan være den naturlige fluidstrømningen og/eller trykkendringene i produksjonsrøret.

Undergrunnen kan avbildes ved å bruke den fremgangsmåte som tidligere er diskutert, når signalet er kjent, f.eks. fra kildesignaturen. Selv om kildesignaturen kan utledes, kan to (kildestarttiden) være ukjent for en parameter av interesse under visse innsamlingsforhold. For seismisk dempnings-avbildning er kjennskap til to unødvendig ettersom man bare behøver dempningen av omhyllingskurven over tid til å frem bringe et bilde. Hvis en tidsbasert rekonstruksjon søkes, kan bestemmelse av den innledende tidsdifferansen utføres ved å bruke krysskorrelasjonen mellom trykk eller akustisk energi målt ved et brønnhode eller endog ved å bruke flere brønner. Et annet alternativ ville være som tidligere forklart, å utplassere permanent en eller flere sensorer i brønnen for å bestemme referansetiden, to.

Hvert resonanshulrom kan være et energiutstrålingskilde-punkt med en unik bølgeform for den akustiske energien som stråles inn i den tilstøtende grunnformasjonen. En sensor blir plassert for å registrere bølgeformen etter hvert som den genereres. Hver koda blir så dekonvolvert, f.eks. ved å bruke krysskorrelasjon, med det seismiske bølgefeltet som er registrert i avstand fra brønnhullet, f.eks. med seismiske sensorer i et annet brønnhull eller på jordoverflaten eller havbunnen.

Fig. 1 illustrerer skjematisk hvordan et resonanshulrom kan brukes i forbindelse med en brønnhullsproduksjonsstreng 101. Som en illustrasjon inneholder brønnhullet en fluid-strømning 117 i en vilkårlig retning. Et resonanshulrom 103 kan brukes til å frembringe og utvikle resonant energi. Et resonanshulrom 103 er et hulrom i hvilket stående bølger kan bygges opp. Disse stående bølgene har frekvenser som er avhengige av hulrommets volum, geometriske former og dimen-sjoner, og størrelsen av eventuelle åpninger.

Det er to variable som bestemmer primærfrekvensen til et hvilket som helst resonanshulrom. Den første variable er fysisk størrelse. Generelt er resonansfrekvensen høyere jo mindre hulrommet er. Den andre styrende faktoren er formen av hulrommet. Enhver fullstendig omsluttet ledende flate, uansett dens form, kan virke som en hulromsresonator. Generelt kan resonansfrekvensen til et hulrom varieres ved å endre en av tre parametere: hulromsvolum, hulromskapasitans eller hulromsinduktans. Endring av frekvensene til et hulrom er kjent som avstemming ("tuning").

En produksjonsrørkomponent 101 som kan være av en hvilken som helst type og en hvilken som helst type brønnhull kan inneholde utstyr, obstruksjoner (f.eks. 104) eller andre komponenter som kan virke til å omforme energi i flytende fluider til trykkenergi. Et gassløftings- eller gassproduk-sjonssystem kan f.eks. modifiseres med åpninger i produksjons-røret Pl og P2 som er i trykkommunikasjon med resonanshulrommet 103 gjennom en roterende ventil 109. En fluidsøyle, f.eks. fra naturlig opptredende undergrunnsformasjonsfluider, kan være i trykkontakt med resonanshulrommet gjennom en åpning 105. Fluider og fluidtrykk kan forlate resonanshulrommet 103 gjennom en utløpsåpning 107 som kan være en fluidutjevnings-åpning for å opprettholde gjennomsnittstrykket i resonanshulrommet slik at trykket blir holdt nær trykket i nærheten av Pl. Utløpsåpningen 107 kan føre til en gassledning 111. Den roterende ventilen 109 kan brukes til å styre eller innlede frekvenser som resonanshulrommet vil motta fra fluidstrøm-ningen gjennom produksjonsrøret.

Alternativt, som vist på fig. 2A, kan et resonanshulrom 203 for en produksjonsstreng 201 motta trykkpulser gjennom en alternativ drivmekanisme i form av en elektro-solenoid-anordning 209. Selv om resonanshulrommene 103 på fig. 1 og 203 på fig. 2A er vist som rektangulære, er det kjent at endring av den geometriske formen til resonanshulrommet vil muliggjøre en mer jevn bred frekvensrespons over et bredere område enn en rektangulær form normalt vil frembringe. Fig. 2B illustrerer produksjonsstrengutformingen 201 på fig. 2A med et resonanshulrom 207 utformet for å muliggjøre utstråling av en mer jevn bred frekvensresonans.

Et resonanshulrom blir eksitert for resonans ved å injisere trykkpulser med en frekvens som stemmer overens med lengden, bredden eller passer med andre geometriske egenskaper ved hulrommet, og derved frembringer resonans som stråler ut fra hulrommet inn i grunnformasjonene som omgir brønnen. Forskjellige anordninger kan brukes til å omforme fluid-strømningsenergi til trykkenergi i resonanshulrommet. Rotasjonsventilen 109 på fig. 1 omformer produksjonsfluid-strømningsenergien til trykkenergi for resonanskamre. Den elektriske solenoiden 209 på fig. 2 omformer elektrisk energi fra overflaten til trykkenergi og dirigerer energien inn i kammeret. Rotasjonsventilen 109 eller aktiveringshastigheten til den elektriske solenoiden 209 er en funksjon av den frekvens som resonanskammeret utstråler i grunnformasjonen. Alternativt kan en pumpe være implementert i forbindelse med en rotasjonsventil eller en solenoid, eller implementert separat for å injisere fluidstrømningstrykkenergi inn i resonanshulrommet. Et resonanshulrom 103, 203 eller 207 kan ha en eventuell trykkåpning P3 som sørger for å utjevne trykket i hulrommet. Den seismiske trykkenergien i resonanshulrommet kan utvikles omkring en eller annen middelverdi, eller trykk-svingningene kan synes å bli addert eller subtrahert fra et konstant trykk eller et bakgrunnstrykk i hulrommet.

Som illustrert på fig. 3A og fig. 3B, er dette konseptet utvidet til et resonanshulrom 303 som er konsentrisk, men utenfor produksjonsrørledningen 301 i en produksjonsbrønn. Teknikkens stand (Winbow, US 5,268,537) viser at ved å endre formen til resonanshulrommet, kan man understøtte et bredt område med frekvenser uten mekanisk å endre hulrommet. Dette samme prinsippet kan anvendes i resonanshulrommet 303 som vist på fig. 3A og fig. 3B. For å hindre unødvendig påkjenning og utstråling av energi tilbake til produksjonsstrengen, illustrerer fig. 3B at en isolasjonssone eller en tykkvegget rørledning 305 for en produksjonsstreng 301 kan anvendes i området ved resonanshulrommet 303.

Den ytre overflaten 307 til resonanshulrommet 303 har en forholdsvis tynnere vegg (sammenlignet med den tykkveggede rørledningen eller isolasjonssonen 305) for å tillate seismisk energi å stråle lettere inn i undergrunnsformasjonen. Tverr-snittsskissen av resonanshulrommet 303 er vist på fig. 3B mellom den ytre veggen til resonanshulrommet 307 og innsiden av isolasjonsveggrøret 305. Disse resonanshulromskildene er i stand til å frembringe både P- og S-bølgeenergi. En trykk-reguleringsmekanisme 309 som kan kalles en eksiteringsanordning, som kan være en ventil, en solenoid eller en pumpe, kan brukes til å styre eller innlede fluidtrykkenergi inn i resonanshulrommet 303.

Det finnes flere varianter for å frembringe og drive disse eksterne, konsentriske hulromstypene. Fig. 4 illustrerer f.eks. et resonanshulrom 403 som har en lengde fl langs det ytre perimetersnittet 407 til resonanskammeret 403 og en annen lengde f2 langs den indre lengden ved produksjonsstreng-rørledningen. Mellom midtseksjonens ytre perimeter og resonanshulrommet er vist en lineær avskråning til innsiden av hulrommet, men andre geometrier kan være ønsket. Resonanshulrom hovedsakelig lik 403 kan være utformet og drevet for å frembringe de sterkeste resonansfrekvensene mellom en forholdsvis høy frekvens bestemt av lengden fl, og den forholdsvis laveste frekvensen bestemt av lengden f2. Hastig-heten til en rotasjonsventil, pumpe eller solenoid kan varieres for å være tilpasset disse relative frekvensområdene for å maksimalisere resonansenergien som stråler ut fra resonanshulrommet. Et annet eksempel er illustrert på fig. 2B hvor resonanshulrommet 207 er formet for å tillate en bred frekvensresonansrespons.

Som vist på fig. 5 kan man drive resonanskammeret ved å bruke en rekke åpninger og skillevegger 505 i nærheten av og med brønnhullsproduksjonsstrømningen hvis det er tilstrekkelig energi i produksjonsstrømningen slik at strømningsenergien vekselvirker med skilleveggene. Ved å variere fluidstrømningen gjennom produksjonsrørledningen og/eller resonanshulrommet, kan et område med frekvenser genereres. En annen utførelses-form sørger for fullstendig å isolere resonanssystemet fra brønnhullsfluidet og driver systemet ved å bruke komponenter i et gassløftingssystem (som på fig. 1). Dette kan gi en høyfrekvent kilde som vil være passende i noen installasjoner.

Som illustrert på fig. 6A kan et ytre hulrom 603 være laget ved riktig avstand mellom pakninger 605 mellom den indre brønnhullsrørstrengen 301 og det ytre foringsrøret 607, som normalt brukes til å isolere produksjonssoner fra ringrommet i brønnen. Her er pakningene 605 i nærheten av hulrommet og tilveiebringer atskillelse fra resten av rørsystemet i brønnhullet. Pakninger kan brukes til å endre eller på annen måte fremheve signalkarakteristikkene til resonanshulrommet 603 som vist på fig. 6B. Spesielle pakninger med utpekte eller vilkårlige former, her kalt "spesialformede" pakninger 606 kan brukes til å danne formede resonanshulrom for å tilveiebringe hel eller halv standbølgeegenskap for resonansrommet. Andre spesialformede pakninger i nærheten av resonanshulrommet kan implementeres for å muliggjøre spesielle måleområder for frekvenser eller implementert for bredfrekvente seismiske materialbølgeutstrålinger fra hulrommet. Fig. 6C illustrerer en kombinasjon av en konvensjonell pakning 605 og en spesialformet pakning 606 som kan muliggjøre en halv standbølge-respons fra resonanskammeret 603.

Et resonanshulrom kan implementeres mellom og utenfor produksjonsrøret og en borehullsformasjon når ringrommet (gapet mellom foringsrøret og bergartsformasjonen) er forseg-let med pakninger ved hulromsendene. Som vist på fig. 6D behøver ikke produksjonsrøret 301 å være en del av resonanshulrommet når resonanskammeret 613 innbefatter rommet mellom brønnforingen 607 og veggen til formasjonen 617. Resonanskammeret 613 kan være utenfor foringsrøret 607 der hvor pakningene 605 er utenfor foringsrøret og formasjonen 617 er en del av resonanskammeret. Fig. 6E illustrerer et resonans-kammer utenfor foringsrøret ved å bruke spesialpakninger 606 til modifikasjon av kammerform. Disse resonanshulromstypene blir drevet enten ved hjelp av aktive eller passive anordninger (ikke vist).

Oppfinnelsen kan brukes i forbindelse med et prosjekt av den reverserte VSP-typen som vist skjematisk på fig. 7. En brønn 761 har resonanshulrom (eller kamre) 701, 703 og 705 hvorfra materialbølger kan stråle inn i den omgivende grunnformasjonen. Som vist ved hjelp av linjer som stammer fra resonanshulrommet 703, kan materialbølgeenergi forplante seg direkte til jordoverflaten 740 hvor sensorer 711 mottar energien. Materialbølgeenergi som stammer fra f.eks. resona-toren 703, kan reflekteres eller brytes av geologiske grenseflater 750 i grunnen. Selv om en geologisk grenseflate er vist, vil man forstå at undergrunnen inneholder et stort antall geologiske overflater som reagerer på seismisk energi. Materialbølgeenergi kan stamme fra en hvilken som helst av resonatorene, 701, 703 eller 705, som også kan ha tilknyttede sensorer for direkte å måle den tilhørende kildesignaturen, bølgeformen eller den seismiske energien som er mottatt fra et hvilket som helst annet kildepunkt. Det er kjent fremgangsmåter på området for å separere signaler fra disse forskjellige kildene.

Prosjekter av kryssbrønntypen kan foretas med oppfinnelsen som vist på fig. 8. En kildebrønn 861 kan inneholde reso-nanskilder 801, 803, 805 og 807. Et kryssbrønnprosjekt vil ha minst én mottakerbrønn 863 som inneholder mottakere 811, 813, 815, 817, 819 og 820. De linjene som stammer fra resonanskamre 803, viser noen få mulige bølgebaner. Materialbølgeenergien kan forplante seg direkte til mottakere 811, 813, 815 og 817 i en annen brønn 8 63. Materialbølgeenergien kan reflekteres eller brytes av geologiske grenseflater 850 i undergrunnen før de blir mottatt av mottakerne 815, 817 og 819. Som velkjent på området vil mange andre materialbølgebaner som krysser mellomliggende grunnformasjoner og som inneholder nyttig informasjon, bli mottatt av sensorer i et prosjekt av kryssbrønntypen.

Kryssbrønnprosjektet kan være et flerbrønnsprosjekt slik at mange borehull (et antall brønnhull) kan benyttes til samtidig å registrere materialbølgeenergi som stammer fra en kildebrønn 963 som vist på fig. 9. Kildebrønnen 963 vil ha kildepunkter 906, 907, 908 og 909 f.eks., som kan være resonanshulromskilder. Mottakerbrønner 961, 965 vil inneholde mottakere langs brønnhullet 901 til 905, og 911 til 915. Som på fig. 8 kan noen av eller hver av mottakerne være tilknyttet resonanshulrom i mottakerbrønnene siden mottakerbrønnene også kan benyttes som kildebrønner. Eksempler på materialbølge-strålebaner er vist som har sin opprinnelse ved kildepunktet 907. Strålebanene kan være rettet som vist mellom kildebrønnen 963 og mottakerbrønnen 961. Strålebanene kan være kombinasjon-er av reflektert energi fra en geologisk grenseflate 950 med direkte strålebaner som vist ved hjelp av energi som stammer fra kildebrønnen 963 og som blir mottatt av mottakerbrønnen 965.

Etter at mottakerne eller de akustiske sensorene har mottatt signalene, kan signalbehandlingsmetoder som er velkjente på området, anvendes på dataene. Disse metodene kan benytte prosessorer slik som datamaskiner, og algoritmer som er kjent på området, f.eks. kryssbrønnmetoder.

Som de foregående eksemplene demonstrerer, kan denne fremgangsmåten brukes til vurdering av hydrokarbon- eller andre mineralforekomster til et hvilket som helst tidspunkt, over flere tidsperioder, og kan benyttes som en pågående del av forvaltningen og overvåkningen av et produserende reservoar. Tidsvarierende endringer av valgte egenskaper ved akustiske bølger som har krysset grunnformasjonen mellom borehull, indikerer de tidsmessige endringene i mineralinnholdet. Foreliggende oppfinnelse gjør det mulig med konstant eller periodisk vurdering av produksjonen og ressursforvaltningen under produksjonslevetiden til olje-, gass- eller andre mineralforekomster. Hydrogenmigrasjon under produksjon, hydrokarbonmigrasjon under operasjoner slik som sekundær gjenvinning, dampspylingsfremrykking, vanninvasjon inn i olje-og gassreservoarer er alle eksempler på reservoarprosesser som kan overvåkes over tid med foreliggende oppfinnelse. Analysemetoder innbefatter tomografisk rekonstruksjon og kartlegging av posisjonen til en fluidgrenseflate i forma-sj onen.

Fagkyndige på området vil forstå at systemet og frem-gangsmåtene for generering og måling av seismisk energi, og for overvåkning av undergrunnsmineralforekomster som beskrevet her, er eksempler som ikke er begrenset til de spesielle utførelsesformene som er beskrevet. Videre vil man forstå at oppfinnelsen ikke på urimelig måte er begrenset til det foregående som er blitt angitt for å illustrere formålene. Forskjellige modifikasjoner og alternativer vil være opplagte for fagkyndige på området uten å avvike fra oppfinnelsens omfang slik den er definert i de etterfølgende patentkrav.

Claims (41)

1. Brønnhullssystem for frembringelse av seismisk energi i en grunnformasjon, karakterisert ved: a) et hulrom som inneholder et fluid, der hulrommet er anbrakt mellom et brønnhullsrør og en brønnhulls-formasjon, og b) en anordning for generering av trykkbølger i hulrommet, der trykkbølgene genererer seismiske bølger i grunnformasjonen, der nevnte trykkbølger som genererer seismiske bølger i nevnte grunnformasjon er dannet ved resonansfrekvenser til nevnte hulrom; og c) en mottager for registrering av en koda som er assosiert med nevnte hulrom for å benyttes i prosessering av nevnte genererte seismiske bølger.

2. System ifølge krav 1, hvor fluidet i hulrommet er minst ett av: i) en væske, og ii) en gass.

3. System ifølge krav 1 eller 2, hvor anordningen omformer energi til trykkbølger ved å bruke minst én av: i) brønn-fluidstrømningsenergi, og ii) elektrisk energi.

4. System ifølge et av kravene 1-3, hvor anordningen omfatter minst én av: i) en rotasjonsventil, ii) en elektro-solenoid-oscillator, iii) en pumpe, og iv) et skilleveggsystem ved fluidstrømningen.

5. System ifølge et av kravene 1-4, hvor resonansfrekvensene til hulrommet blir bestemt av hulrommets geometri.

6. System ifølge et av kravene 1-4, hvor resonansfrekvensene til hulrommet blir bestemt av frekvensene til anordningen for generering av trykkbølger.

7. System ifølge et av kravene 1-6, hvor anordningen for generering av trykkbølger blir aktivert i et område med forutbestemte frekvenser for å frembringe en signalinnmating med sveipet frekvens.

8. System ifølge krav 7, hvor signalinnmatingen med sveipet frekvenser er minst én av: i) en oppadsveiping, ii) en nedad-sveiping, iii) et ikke-lineært sveip, iv) et pseudotilfeldig sveip, og v) et tilfeldig sveip.

9. System ifølge et av kravene 1-8, videre omfattende seismiske sensorer for registrering av de genererte seismiske bølgene.

10. System ifølge et av kravene 1-9, videre omfattende en seismisk sensor i nærheten av hulrommet.

11. System ifølge et av kravene 1-10, videre omfattende seismiske sensorer i et antall brønnhull.

12. System ifølge et av kravene 1-11, hvor hulrommet er formet for å tilveiebringe et bredfrekvent signal for de seismiske bølgene i grunnformasjonen.

13. System ifølge et av kravene 1-12, hvor de seismiske bølgene i grunnformasjonen er minst én av: i) P-bølger og ii) S-bølger.

14. System ifølge et av kravene 1-13, hvor resonansfrekvensene til trykkbølgene som genereres i hulrommet, er relatert til en form av hulrommet.

15. System ifølge et av kravene 1-14, hvor hulrommet er definert i det minste delvis av spesialformede pakninger.

16. System ifølge et av kravene 1-15, hvor hulrommet er utenfor brønnhullets foringsrør.

17. System ifølge et av kravene 1-15, hvor hulrommet er utenfor brønnhullets produksjonsrørledning.

18. System ifølge et av kravene 1-15, hvor hulrommet er mellom brønnhullets produksjonsrør og brønnhullets foringsrør.

19. System ifølge et av kravene 1-18, videre omfattende en trykkutj evningsåpning.

20. Fremgangsmåte for generering av seismiske bølger i en grunnformasj on, karakterisert vedfølgende trekk: a) å bruke et hulrom som inneholder fluid, der hulrommet er anordnet mellom et brønnhullsrør og en brønnhulls-formasjon, og b) å generere trykkbølger i hulrommet ved resonansfrekvenser til nevnte hulrom med en anordning, der trykkbølgene genererer de seismiske bølgene i grunnformasjonen; og c) å registrere en koda assosiert med nevnte hulrom og å bruke nevnte koda ved prosessering av nevnte genererte seismiske bølger.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, hvor fluidet i hulrommet er minst ett av: i) en væske, og ii) en gass.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 20 eller 21, hvor anordningen omformer strømningsenergi i brønnhullsfluidet til trykkbølger.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 20 eller 21, hvor anordningen omdanner elektrisk energi til trykkbølger.

24. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-23, hvor anordningen omfatter minst én av: i) en rotasjonsventil, ii) en elektro-solenoid-oscillator, iii) en pumpe, og iv) et skilleveggsystem i nærheten av fluidstrømningen.

25. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-24, hvor brønnhullsfluider strømmer gjennom hulrommet.

26. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-25, videre omfattende seismiske sensorer for å registrere de genererte seismiske bølgene.

27. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-26, videre omfattende en seismisk sensor i nærheten av hulrommet.

28. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-27, hvor resonansfrekvensene til hulrommet er bestemt av frekvensene til anordningen for generering av trykkbølger.

29. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-28, hvor anordningen for generering av trykkbølger blir aktivert i et område for forutbestemte frekvenser for å frembringe en signalutgang med sveipet frekvens.

30. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-29, hvor hulrommet er formet for å tilveiebringe et bredfrekvent signal for de seismiske bølgene i grunnformasjonen.

31. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-30, hvor resonansfrekvensene til trykkbølgene er relatert til en form av hulrommet .

32. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-31, videre omfattende: å definere hulrommet ved i det minste delvis å bruke spesialformede pakninger.

33. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-32, hvor de seismiske bølgene i grunnformasjonen er minst én av: i) P-bølger og ii) S-bølger.

34. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-33, hvor hulrommet er utenfor brønnhullets foringsrør eller foring.

35. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-33, hvor hulrommet er utenfor produksjonsrøret i brønnhullet.

36. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-33, hvor hulrommet er mellom brønnhullets produksjonsrør og brønnhullets forings-rør .

37. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-36, videre omfattende: å samle inn seismiske data ved å registrere de seismiske bølgene i grunnformasjonen med en seismisk sensor ved minst én posisjon ved eller nær en overflateposisjon.

38. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-36, videre omfattende: å samle inn seismiske data ved å registrere de seismiske bølgene i grunnformasjonen med en seismisk sensor ved minst én posisjon i et annet brønnhull.

39. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-38, videre omfattende: å registrere de seismiske bølgene i grunnformasjonen med et antall seismiske sensorer, hvor de registrerte seismiske bølgene er en reaksjon på en parameter av interesse, og å behandle de registrerte seismiske bølgene for å frembringe informasjon om grunnformasjonen.

40. Fremgangsmåte ifølge krav 3 9, videre omfattende: å bestemme koda fra registrerte seismiske bølger, og å dekonvolvere de registrerte data med kodaen.

41. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 20-40, videre omfattende: å estimere en endring i en parameter av interesse for grunnformasjonen fra signaler som er et resultat av de genererte trykkbølgene, ved et første tidspunkt og et annet tidspunkt som er forskjellig fra det første tidspunktet.