RU2018140060A

RU2018140060A - Способы и системы для определения направлений быстрых и медленных поперечных волн в анизотропном пласте с применением прибора для каротажа в процессе бурения

Info

Publication number: RU2018140060A
Application number: RU2018140060A
Authority: RU
Inventors: Пу ВАН; Сандип БОСЕ; Бикаш Кумар СИНХА; Тин ЛЭЙ
Original assignee: Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2020-05-15
Also published as: US20220075087A1; US11119237B2; US11835673B2; WO2017180795A1; US20190129053A1

Claims

1. Способ определения свойств анизотропного пласта, окружающего ствол скважины, включающий в себя:

предоставление прибора для каротажа в процессе бурения, который выполнен с возможностью перемещения по стволу скважины, причем прибор для каротажа в процессе бурения содержит по меньшей мере один дипольный источник акустических волн, удаленный от ряда приемников;

задействование по меньшей мере одного дипольного источника акустических волн для возбуждения изменяющегося во времени поля давления в анизотропном пласте, окружающем ствол скважины, во время перемещения прибора для каротажа в процессе бурения;

применение ряда приемников для измерения волновых картин, образующихся под воздействием изменяющегося во времени поля давления в анизотропном пласте, окружающем ствол скважины, во время перемещения прибора для каротажа в процессе бурения; и

обработку волновых картин, измеренных рядом приемников, для определения значения параметра, которое представляет направленность поперечных волн в анизотропном пласте, окружающем ствол скважины.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перемещение прибора для каротажа в процессе бурения включает в себя по меньшей мере одно из вращательного и скользящего движения прибора для каротажа в процессе бурения.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что значение параметра представляет направление быстрой поперечной волны в анизотропном пласте.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что значение параметра представляет направление медленной поперечной волны в анизотропном пласте.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что параметр, представляющий направленность поперечных волн в анизотропном пласте, применяют для генерирования искусственно повернутых волновых картин, и искусственно повернутые волновые картины применяют для оценки интервального времени поперечных волн дипольного источника в пласте.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:

по меньшей мере один дипольный источник акустических волн производит первое и второе возбуждения ориентированного волнового поля дипольного излучателя в стволе скважины в различных азимутальных направлениях; и

обработка включает в себя обработку волновых картин, измеренных рядом приемников во временной области для первого и второго возбуждения, для оценки функции затрат, включающей в себя поворот четырехкомпонентных векторов данных.

7. Способ по п. 7, отличающийся тем, что:

четырехкомпонентные вектора данных определяют комбинированием вектора данных, полученного в результате первого возбуждения, и повернутого вектора данных, полученного в результате второго возбуждения.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что:

вектор данных, полученный в результате первого возбуждения, определен продольными и поперечными волновыми картинами, полученными рядом приемников и соответствующими первому возбуждению; и

повернутый вектор данных, полученный в результате второго возбуждения, определен продольными и поперечными волновыми картинами, полученными рядом приемников и соответствующими второму возбуждению.

9. Способ по п. 6, отличающийся тем, что:

функцию затрат оценивают для минимизации суммы недиагональных элементов по ряду временных выборок и приемников из ряда приемников.

10. Способ по п. 6, отличающийся тем, что:

функция затрат включает в себя общую энергию поперечных волн матрицы данных повернутых четырехкомпонентных векторов данных по ряду временных выборок и приемников из ряда приемников.

11. Способ по п. 6, отличающийся тем, что:

функция затрат ограничена нижним и верхним пределами для разности в азимутальном направлении между первым и вторым возбуждениями.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что:

нижний и верхний пределы для разности в азимутальном направлении определяют по выходному сигналу датчика прибора для каротажа в процессе бурения, который измеряет азимутальное направление в первом и втором возбуждении.

13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:

по меньшей мере один дипольный источник акустических волн производит заранее заданное возбуждение ориентированного волнового поля дипольного излучателя в стволе скважины в конкретном азимутальном направлении; и

обработка включает в себя обработку волновых картин, измеренных рядом приемников в частотной области для предварительно заданного возбуждения, для оценки функции затрат, которая основана на модели распространения дисперсии, построенной по волновым картинам.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что:

функция затрат включает в себя волновые картины частотной области для множества приемников и множества частотных точек.

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что:

функцию затрат оценивают для максимизации энергии, спроецированной на сигнальное подпространство, определенное двумя функциями Бесселя J(ω) и Y(ω) вдоль дисперсий быстрой и медленной изгибных мод волновых картин.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что:

функция Бесселя J(ω) задана с возможностью учета изгибной моды пласта; и

функция Бесселя Y(ω) задана с возможностью учета распространения изгибной волны утяжеленной бурильной трубы в кольцевом пространстве между вращающимся прибором для каротажа в процессе бурения и пластом, а также столкновения между движущимся прибором для каротажа в процессе бурения и пластом.

17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что:

функция затрат включает в себя набор частотных точек, которые выбраны на основе рассчитанной дисперсии быстрой и медленной изгибных мод.

18. Способ по п. 13, отличающийся тем, что:

модель распространения определяют поворотом двухкомпонентных векторов данных по набору из одного или более предварительно определенных углов поворота.

19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что:

двухкомпонентные вектора данных определяют продольными и поперечными волновыми картинами, полученными рядом приемников, которые соответствуют предварительно заданному возбуждению.

20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что:

модель распространения определяют поворотом двухкомпонентных векторов данных на множество предварительно заданных углов поворота и выбором повернутых двухкомпонентных векторов данных, которые демонстрируют наибольшее расщепление дисперсий изгибных мод.

21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что:

набор из одного или более предварительно определенных углов поворота задан для охвата направления быстрой поперечной волны пласта, на основе направлений быстрой поперечной волны, полученных с других глубин пласта.

22. Способ по п. 18, отличающийся тем, что:

повернутые двухкомпонентные вектора данных используют для оценки дисперсии быстрой и медленной изгибных мод, возникающих из предварительно заданного возбуждения звукового дипольного излучателя; и

рассчитанную дисперсию быстрой и медленной изгибных мод используют для определения модели распространения.