隨鉆地震技術(shù)進(jìn)展

作者： 2014年12月05日 來(lái)源： 瀏覽量：
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井眼地震測(cè)量對(duì)于鉆井深度和地震深度相關(guān)非常重要，對(duì)取心、下套管、預(yù)防鉆井危害以及確定過(guò)壓帶同樣非常有用。新的鉆井工具的發(fā)展使地質(zhì)導(dǎo)向得以快速發(fā)展，如隨鉆采集可以使操作人員隨時(shí)更新儲(chǔ)層模型，從而降低鉆井
 井眼地震測(cè)量對(duì)于鉆井深度和地震深度相關(guān)非常重要，對(duì)取心、下套管、預(yù)防鉆井危害以及確定過(guò)壓帶同樣非常有用。新的鉆井工具的發(fā)展使地質(zhì)導(dǎo)向得以快速發(fā)展，如隨鉆采集可以使操作人員隨時(shí)更新儲(chǔ)層模型，從而降低鉆井風(fēng)險(xiǎn)。隨鉆地震技術(shù)(SWD)提供了一種根據(jù)深度和地震旅行時(shí)確定井跡的新方法，使鉆井操作人員可以朝著地震數(shù)據(jù)確定的目標(biāo)有效指導(dǎo)鉆井方向。SWD技術(shù)還可用于鉆井決策，如取巖心、下套管點(diǎn)、預(yù)防鉆井危害和和確定過(guò)壓帶。精確與可靠的SWD技術(shù)首先要解決兩個(gè)問(wèn)題：傳感器耦合/保真性以及精確定時(shí)。這些問(wèn)題必須在鉆井的地質(zhì)環(huán)境中解決，對(duì)地震傳感器的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)進(jìn)行精確的約束，并進(jìn)行精確定時(shí)。
    開發(fā)的新一代SWD工具能通過(guò)多波、多軸傳感器、加固檢波器、地震加速器和水下檢波器，并結(jié)合新的高精度定時(shí)與可能的地面系統(tǒng)，成功解決了耦合問(wèn)題。哈里伯頓公司研究了新工具的設(shè)計(jì)性能，給出了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果，以及應(yīng)用多重傳感器和不同類型傳感器在各種地層和定向井中進(jìn)行地震數(shù)據(jù)采集的操作。將隨鉆地震數(shù)據(jù)采集與電纜VSP測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以確定該方法是否能提供精確的數(shù)據(jù)。隨鉆地震技術(shù)(SWD)近年來(lái)一直為鉆井和地質(zhì)學(xué)者所關(guān)注。最初是利用地震剖面指導(dǎo)鉆井人員鉆進(jìn)目的層。隨鉆地震技術(shù)可以通過(guò)兩種方式應(yīng)用：利用井下震源和地面檢波器；或利用地面震源，在井下使用一個(gè)或多個(gè)檢波器。早期的SWD商業(yè)化服務(wù)通常是基于前者進(jìn)行的。近年來(lái)，隨著隨鉆技術(shù)的發(fā)展，采用了井下檢波器與地面震源，由于鉆井噪聲存在于地震頻帶范圍中，因此數(shù)據(jù)的采集可能在鉆井的某一“無(wú)噪聲”時(shí)期進(jìn)行，而非鉆井時(shí)采集。
    系統(tǒng)設(shè)計(jì)  SWD系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括地面計(jì)算機(jī)、地面控制箱、地震震源控制器、地震震源、井下傳感器和井下時(shí)鐘，采用標(biāo)準(zhǔn)的地震震源和控制器。地面計(jì)算機(jī)主要用于整個(gè)系統(tǒng)控制和地面數(shù)據(jù)后續(xù)處理。SWD的地面控制箱用于控制系統(tǒng)內(nèi)部的時(shí)間，采用UTC時(shí)間，初始化并核準(zhǔn)井下時(shí)鐘，通過(guò)高精度時(shí)間測(cè)定系統(tǒng)控制震源激發(fā)。隨后將所有這些信息提供給地面主機(jī)，使地面控制箱和井下時(shí)鐘有機(jī)地結(jié)合，以確保系統(tǒng)測(cè)定的數(shù)據(jù)精度。
    傳感器  井下工具將檢波器、地震MEMS加速儀充分固定，固定的檢波器可以在3個(gè)軸向上隨意操作。水下檢波器和固定的檢波器以及固定的地震MEMS加速儀可安裝在井下齒輪上。
    數(shù)據(jù)采集模量  綜合檢波器、水下檢波器、地震加速儀和其他輔助傳感器，設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集模量可采集32頻道。井下數(shù)據(jù)處理采用高性能浮點(diǎn)式DSP進(jìn)行全波處理，采集的初始數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到閃存器中，而后送往地面進(jìn)行處理。
    結(jié)論  現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試顯示，該方法的定時(shí)測(cè)量和傳感器安裝滿足了井下地震測(cè)量的基本要求。另外，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試也證明，SWD技術(shù)可以獲取可靠的時(shí)-深和平均速度。層速度的計(jì)算方法對(duì)參數(shù)的穩(wěn)定性和可靠性有一定的影響。因此需要研究各種噪聲對(duì)不同方向的層段以及層速度估算的敏感性。最后，根據(jù)研究結(jié)果計(jì)劃在更為精確的隨鉆條件下，對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行新的測(cè)試。
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