[发明专利]进行井间观测的技术和系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种用于进行井间观测的技术和系统。

背景技术

油井增产、注入和开采可能导致地层应力状态的改变，使得岩层发生断 裂以及应力释放。这种应力释放会产生两种地震能量：挤压能和剪切辐射能。 检测到的地震能量的本质和特点能够揭示出有关断裂机理和释放的应力大 小的信息。

通过使用一个或更多的多部件传感器来检测一个微地震事件，可以对事 件的位置进行三角测绘。这可以揭示出有关压力扰动的几何结构和范围、裂 缝生长的几何形状以及地层应力的主要方向等信息。

微地震水力裂缝监测一般具有两项主要应用。第一项应用是用于实时水 力裂缝监测的实时微地震事件检测和定位。这使得油井增产服务专家能够根 据观测到的或模拟的裂缝生长范围来对水力压裂作业进行监测和调整。第二 项应用是事后的分析和解释。可以对微地震事件数据进行处理和解释，以便 更好地理解裂缝生长的机理和几何形状以及地层的当前应力状态。专家可以 在规划下一步的油井增产或者为提高采收率而进行可能的加密钻井(in-fill drilling)时使用该信息。

对微地震数据的分析和处理需要对微地震事件进行高保真度记录，作为 逝去时间的函数；还需要地下速度、压缩、剪切以及岩层中速度各向异性的 量和本质的详细信息。确定速度各向异性的量和本质的一种方法是通过利用 变偏移距垂直地震剖面(VSP)测量。然而，对于崎岖不平的地带，这些测量 方法可能成本过高或可能不实用。此外，地下的速度反演可能会额外地限制 波至角度，由此不能给出地下出现的各向异性的完整描绘。

因此，存在对更好地构建和/或校正地震速度模型的持续需求。

发明内容

在本发明的实施例中，技术包括提供第一井中的地震源和第二井中的地 震接收器以检测由源引发的地震事件。该技术包括使源和接收器中的时钟以 公共的基准时间帧为基准，并确定地震源产生地震事件在基准时间帧中的时 间。

在本发明的另一实施例中，系统包括第一井和第二井。该系统包括适于 下入到第一井中的第一工具，还包括至少一个地震源和第一井下时钟。该系 统包括适于下入到第二井中的第二工具，还包括至少一个地震接收器和第二 井下时钟。该系统包括使第一和第二井下时钟以基准时钟为基准以确定第一 工具产生地震事件的时间的电路系统。

本发明的优点和其它特征将从详细的说明书、附图和权利要求书中变得 明显。

附图说明

图1是根据本发明实施例的处理井和监测井的系统的示意图。

图2是描述根据本发明实施例的由至少一个地震源和至少一个地震接收 器构建速度模型的技术的流程图。

图3和图4是描述根据本发明实施例构建速度模型的更详细技术的流程 图。

具体实施方式

技术和系统在这里被描述为是用于以构建和/或校正地震速度模型为目 的而进行井间观测。井间观测一般是这样进行的：即，通过在被称为“处理 井”的一个井中产生地震事件并在被称为“监测井”的另一井中测量该地震 事件。为了使井间观测有效，在处理井中用工具记录地震事件必须与在监测 井中用另一工具记录地震事件严格同步。换句话说，为了获得满足需要的速 度模型，必须要知道地震事件发生的时间。正如这里描述的，图1所示的系 统是按照本发明的实施例构造的，用于精确地指示每个地震事件的时间起 点。

一般地，图1描述了系统10，该系统10包括处理井12和监测井40。 出于监测处理井12中正在发生的压裂作业的目的(即，出于微地震水力压裂 监测的目的)，地震监测设备可被下入到监测井40中。然而，在进行这种监 测之前，先要开发出表征井12与40之间的一个或多个地层的特点的地震速 度模型。

如图1所示，按照本发明的一些实施例，井12和40可设有套管，由此 可分别衬有相应的套管柱16和44。但是，需要说明的是，根据本发明的其 它实施例，这里所描述的系统和技术可用于无套管的井。另外，尽管井12 和40被示为地下井，但是要指出，根据本发明的其它实施例，这里描述的 系统和技术可以应用于海底井。因此，许多变化都是可能的，并且这些变化 都在所附权利要求的范围内。