隨鉆地震技術進展
作者： 2014年12月05日 來源： 瀏覽量：
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井眼地震測量對于鉆井深度和地震深度相關非常重要，對取心、下套管、預防鉆井危害以及確定過壓帶同樣非常有用。新的鉆井工具的發展使地質導向得以快速發展，如隨鉆采集可以使操作人員隨時更新儲層模型，從而降低鉆井
井眼地震測量對于鉆井深度和地震深度相關非常重要，對取心、下套管、預防鉆井危害以及確定過壓帶同樣非常有用。新的鉆井工具的發展使地質導向得以快速發展，如隨鉆采集可以使操作人員隨時更新儲層模型，從而降低鉆井風險。隨鉆地震技術(SWD)提供了一種根據深度和地震旅行時確定井跡的新方法，使鉆井操作人員可以朝著地震數據確定的目標有效指導鉆井方向。SWD技術還可用于鉆井決策，如取巖心、下套管點、預防鉆井危害和和確定過壓帶。精確與可靠的SWD技術首先要解決兩個問題：傳感器耦合/保真性以及精確定時。這些問題必須在鉆井的地質環境中解決，對地震傳感器的設計和安裝應進行精確的約束，并進行精確定時。
開發的新一代SWD工具能通過多波、多軸傳感器、加固檢波器、地震加速器和水下檢波器，并結合新的高精度定時與可能的地面系統，成功解決了耦合問題。哈里伯頓公司研究了新工具的設計性能，給出了現場試驗結果，以及應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行地震數據采集的操作。將隨鉆地震數據采集與電纜VSP測量數據進行對比，以確定該方法是否能提供精確的數據。隨鉆地震技術(SWD)近年來一直為鉆井和地質學者所關注。最初是利用地震剖面指導鉆井人員鉆進目的層。隨鉆地震技術可以通過兩種方式應用：利用井下震源和地面檢波器；或利用地面震源，在井下使用一個或多個檢波器。早期的SWD商業化服務通常是基于前者進行的。近年來，隨著隨鉆技術的發展，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，因此數據的采集可能在鉆井的某一“無噪聲”時期進行，而非鉆井時采集。
系統設計 SWD系統設計包括地面計算機、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鐘，采用標準的地震震源和控制器。地面計算機主要用于整個系統控制和地面數據后續處理。SWD的地面控制箱用于控制系統內部的時間，采用UTC時間，初始化并核準井下時鐘，通過高精度時間測定系統控制震源激發。隨后將所有這些信息提供給地面主機，使地面控制箱和井下時鐘有機地結合，以確保系統測定的數據精度。
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。
數據采集模量 綜合檢波器、水下檢波器、地震加速儀和其他輔助傳感器，設計的數據采集模量可采集32頻道。井下數據處理采用高性能浮點式DSP進行全波處理，采集的初始數據儲存到閃存器中，而后送往地面進行處理。
結論 現場測試顯示，該方法的定時測量和傳感器安裝滿足了井下地震測量的基本要求。另外，現場測試也證明，SWD技術可以獲取可靠的時-深和平均速度。層速度的計算方法對參數的穩定性和可靠性有一定的影響。因此需要研究各種噪聲對不同方向的層段以及層速度估算的敏感性。最后，根據研究結果計劃在更為精確的隨鉆條件下，對該項技術進行新的測試。
開發的新一代SWD工具能通過多波、多軸傳感器、加固檢波器、地震加速器和水下檢波器，并結合新的高精度定時與可能的地面系統，成功解決了耦合問題。哈里伯頓公司研究了新工具的設計性能，給出了現場試驗結果，以及應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行地震數據采集的操作。將隨鉆地震數據采集與電纜VSP測量數據進行對比，以確定該方法是否能提供精確的數據。隨鉆地震技術(SWD)近年來一直為鉆井和地質學者所關注。最初是利用地震剖面指導鉆井人員鉆進目的層。隨鉆地震技術可以通過兩種方式應用：利用井下震源和地面檢波器；或利用地面震源，在井下使用一個或多個檢波器。早期的SWD商業化服務通常是基于前者進行的。近年來，隨著隨鉆技術的發展，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，因此數據的采集可能在鉆井的某一“無噪聲”時期進行，而非鉆井時采集。
系統設計 SWD系統設計包括地面計算機、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鐘，采用標準的地震震源和控制器。地面計算機主要用于整個系統控制和地面數據后續處理。SWD的地面控制箱用于控制系統內部的時間，采用UTC時間，初始化并核準井下時鐘，通過高精度時間測定系統控制震源激發。隨后將所有這些信息提供給地面主機，使地面控制箱和井下時鐘有機地結合，以確保系統測定的數據精度。
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。
數據采集模量 綜合檢波器、水下檢波器、地震加速儀和其他輔助傳感器，設計的數據采集模量可采集32頻道。井下數據處理采用高性能浮點式DSP進行全波處理，采集的初始數據儲存到閃存器中，而后送往地面進行處理。
結論 現場測試顯示，該方法的定時測量和傳感器安裝滿足了井下地震測量的基本要求。另外，現場測試也證明，SWD技術可以獲取可靠的時-深和平均速度。層速度的計算方法對參數的穩定性和可靠性有一定的影響。因此需要研究各種噪聲對不同方向的層段以及層速度估算的敏感性。最后，根據研究結果計劃在更為精確的隨鉆條件下，對該項技術進行新的測試。
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