[发明专利]用于从井孔进行地层评估的系统和方法

说明书

一种被配置成延伸穿过钻孔的井下测量工具包括源和三分量接收器。所述源被配置成将源信号发射到所述钻孔周围的一定体积的材料中，所述源信号可以是压缩波或剪切波。所述源信号传播通过所述钻孔周围的所述一定体积的材料并且从设置于所述钻孔周围的所述一定体积的材料内的特征反射离开。所述三分量接收器包括第一元件、第二元件和第三元件。所述第一元件定向在与所述钻孔的轴线正交的第一平面中并且接收所述源信号的反射组的第一分量。所述第二元件与所述第一元件正交地定向在所述第一平面中并且接收所述源信号的所述反射组的第二分量。所述第三元件与所述轴线平行地定向并且接收所述源信号的所述反射组的第三分量。

背景技术

本文中公开的主题涉及地下地层评估，并且更具体地说，涉及评估设置于油气提取井孔周围的地质地层。

可以通过钻出从地面延伸到油气藏的钻孔并且随后经由所述钻孔将油气向上泵抽到地面来接近地下油气藏。在一些应用中，在已钻出钻孔之后，可以将测量工具延伸穿过所述钻孔以对所述钻孔或紧挨着所述钻孔四周设置的地进行测量。然而，因为此类系统被设计成沿着井孔的轴线来测量地层性质，所以此类系统不适于评估离井孔较远的地层。取决于弹性波传播的地层评估方法通常集中于沿着井孔的壁传播的反射波以及在钻孔内沿着其轴线传播的其他波型。使用此类常规工具和方法无法研究远离井孔延伸数十米的微裂隙平面和大裂隙平面。设计出一种能够检测远离井孔延伸数十米的小裂隙和大裂隙的测量工具将是有益的，所述小裂隙和大裂隙可以用作油气的贮藏区或路径。

发明内容

在下文概述了范围与原始权利要求一致的某些实施方案。这些实施方案不意欲限制权利要求的范围，而是这些实施方案仅意欲提供对要求权利保护的主题的可能形式的简要概述。实际上，权利要求可以涵盖可能与下文陈述的实施方案类似或不同的各种形式。

在一个实施方案中，一种被配置成延伸穿过钻孔的井下测量工具包括源和三分量接收器。所述源被配置成将源信号发射到所述钻孔周围的一定体积的材料中，所述源信号可以是压缩波或剪切波。所述源信号传播通过所述钻孔周围的所述一定体积的材料并且从设置于所述钻孔周围的所述一定体积的材料内的特征反射离开。所述三分量接收器包括第一元件、第二元件和第三元件。所述第一元件定向在与所述钻孔的轴线正交的第一平面中并且接收所述源信号的反射组的第一分量。所述第二元件与所述第一元件正交地定向在所述第一平面中并且接收所述源信号的所述反射组的第二分量。所述第三元件与所述轴线平行地定向并且接收所述源信号的所述反射组的第三分量。

在第二实施方案中，一种系统包括井下测量工具和计算装置。所述井下测量工具延伸穿过钻孔并且包括源和三分量接收器。所述源将源信号发射到所述钻孔周围的一定体积的材料中。所述源信号传播通过所述钻孔周围的所述一定体积的材料并且从设置于所述钻孔周围的所述一定体积的材料内的特征反射离开。所述三分量接收器包括第一元件、第二元件和第三元件。所述第一元件定向在与所述钻孔的轴线正交的第一平面中并且接收所述源信号的反射组的第一分量。所述第二元件与所述第一元件正交地定向在所述第一平面中并且接收所述源信号的所述反射组的第二分量。所述第三元件与所述轴线平行地定向并且接收所述源信号的所述反射组的第三分量。所述井下测量工具获取所述源信号的反射的接收到的第一组、第二组和第三组分量。所述计算装置分析所述源信号的所述发射组的接收到的第一、第二和第三分量来用于进行地层评估并且基于所述源信号的反射组的所述第一、第二和第三分量来生成所述钻孔周围的所述一定体积的材料的一个或多个图像。

在第三实施方案中，一种方法包括：将井下测量工具延伸穿过钻孔；经由所述井下测量工具的源将源信号发射到所述钻孔周围的一定体积的材料中，其中所述源信号被配置成传播通过所述钻孔周围的所述一定体积的材料并且从设置于所述钻孔周围的所述一定体积的材料内的特征反射离开；经由三分量接收器的第一元件接收所述源信号的反射的第一分量组，其中所述第一元件定向在与所述钻孔的轴线正交的平面中；经由所述三分量接收器的第二元件接收所述源信号的反射的第二分量组，其中所述第二元件与所述第一元件正交地定向在所述第一平面中；以及经由所述三分量接收器的第三元件接收所述源信号的反射的第三分量组，其中所述第三元件与所述钻孔轴线平行地定向。

附图说明