[发明专利]分析随钻地震中的二次能量来源

说明书

一种系统和计算机实现的方法包括以下内容。接收地震波的场数据集，所述地震波是在钻井时段期间由接收器从目标井的钻井操作获得的。钻井时段包括钻井阶段和非钻井阶段。分析场数据集以确定地震波的位置。通过随时间和基于接收器的位置应用被动地震成像条件来确定重建的波场。使用重建的波场计算地震波的时间序列，并对时间序列应用时频变换。确定由钻井阶段和钻头的声学特征导致的管波的源和位置。确定由管波引起的体波的源和位置。基于所述分析以及所述波实时更新目标井的岩石物理模型。

要求优先权

本申请要求于2019年1月22日提交的美国专利申请No.16/253,595的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开适用于二次能量来源在随钻地震中的使用。

背景技术

例如，随钻地震(SWD)包括地震技术，其中在有效钻探、操纵或连接钻杆期间将钻柱降低到钻孔中。有两种传统的SWD技术通常被业界使用。第一种技术是钻头SWD，其中使用地面地震传感器记录钻头在有效钻井下产生的地震响应。然而，传感器可能遭受环境噪声和来自钻头的弱声学响应。第二种技术是随钻垂直地震剖面(VSP-WD)，其记录由活动地面地震源和井下组件上的地震传感器产生的地震信号。但是，VSP-WD可能会干扰钻井操作。

发明内容

本公开描述了可用于在随钻地震中使用和分析二次能量来源的技术。在一些实施方式中，一种计算机实现的方法包括以下步骤。接收地震波的场数据集，所述地震波是在钻井时段期间由接收器从目标井的钻井操作获得的。钻井时段包括钻井阶段和非钻井阶段。分析场数据集以确定地震波的位置。通过随时间并基于接收器的位置应用被动地震成像条件来确定重建的波场。使用重建的波场计算地震波的时间序列，并对时间序列应用时频变换。从钻井阶段和钻头的声学特征确定由钻井阶段和钻头的声学特征导致的管波(tubewaves)的源和位置。从重建的波场确定由管波引起的体波(body waves)的源和位置。基于所述分析以及体波和管波的源和位置，实时更新目标井的岩石物理模型，其中实时是指定的时间段。

可以使用以下项来实现先前描述的实施方式：计算机实现的方法；存储计算机可读指令以执行计算机实现的方法的非暂时性计算机可读介质；计算机实现的系统，该系统包括与硬件处理器互操作地耦接的计算机存储器，该硬件处理器被配置为执行计算机实现的方法/存储在非暂时性计算机可读介质上的指令。

本说明书中描述的主题可以在特定实施方式中实现，以便实现以下优点中的一个或多个。首先，对体波的分析可以补充从弱钻头响应中提取的信息，并且可以提高随钻地震(SWD)操作的鲁棒性和准确性。其次，对体波的分析可以用于评估钻柱振动(钻井动力学)并且改进钻井参数选择。

在具体实施方式、附图和权利要求书中阐述了本说明书的主题的一个或多个实施方式的细节。根据具体实施方式、权利要求书和附图，本主题的其他特征、方面和优点将变得清楚。

附图说明

专利或申请文件包含至少一幅彩色绘图。本专利或专利申请公开的带有彩色附图的副本将在请求和支付必要费用后由专利局提供。

图1是示出根据本公开的一些实施方式的用于执行实时随钻地震(SWD)操作的系统的示例阶段的框图。

图2A和图2B是示出根据本公开的一些实施方式的井位置和接收器的采集几何结构的示例位置的图。

图3是根据本公开的一些实施方式的绘制出随时间记录的预处理的被动地震数据的曲线图。

图4A至图4C是根据本公开的一些实施方式的由时间分开的示例重建波场的曲线图。

图5A是示出根据本公开的一些实施方式的钻头的位置和源的三维图像。

图5B是根据本公开的一些实施方式的堆积速度曲线的示例的曲线图。