[发明专利]利用井底工作的钻头进行地震探测的方法及装置

权利要求书

1.一种在地层中进行地震探测的方法，利用由连接至一位于钻过地层的井底处的管形钻柱的钻头产生的微动来进行，此方法包括设置一组与地层相接触的地震检波器，这些检波器连接至一用来采集并记录来自地层的地震信号的控制及采集站，其特征在于，该方法还包括如下步骤：

在钻头附近探测表示由钻头产生且施加于地层的微动的参考信号；

将它们传递至所述控制及采集站；以及

使所采集的地震信号与所述参考信号相关。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，参考信号表示沿至少两个正交轴线方向的由钻头产生的微动的分量，此组地震检波器包括用来拾取沿至少两个正交轴线方向的地震信号分量的传感构件，使微动分量与接收信号的分量分别相关。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述参考信号的传递是利用一沿管形钻柱布置的材料传递通道来实现的。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括采用解耦装置来衰减由钻头产生的微动沿管形钻柱直接传播。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的解耦装置包括具有吸收弹性冲击的弹性装置的钻柱构件。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，钻柱构件具有可在压缩状态下工作且位于钻头附近的弹性装置，弹性装置主要用于衰减其频率包含在地震探测的频带范围内的振动。

7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，钻柱构件具有可在受拉状态下工作且离开钻头一段距离的弹性装置，弹性装置可主要用于衰减其频率包含在地震探测的频带范围内的振动。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括采用一设置在管形钻柱上靠近钻头部分的装置来修改频谱。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括根据指令加强在钻井期间产生的微动。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括直接分析参考信号以确定由钻头穿过的岩石的特性。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括通过记录接收的地震信号对所探测的地震活动进行后处理以及确定地震波在油井周围的地层内的传播速度的变化。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括分析参考信号以确定钻头状态随时间的变化。

13.一种在地层中进行地震探测工作的装置，利用由连接至钻过地层的井底处的管形钻柱的钻头产生的微动来进行探测，该装置包括一组用来接收来自地层的地震波的地震检波器；一用来采集和记录由所述地震检波器接收的来自地层的地震信号的控制及采集站；其特征在于，该装置还包括布置在钻头附近以提供表示由钻头产生且施加于地层的微动的参考信号的传感装置；用来将所述参考信号传递至所述控制及采集站的装置；以及设置在控制及采集站内的、用来使参考信号与地震信号相关及记录所获得的相关结果的装置。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，传感装置包括响应于沿至少两个正交轴线方向的微动分量的第一传感构件，地震检波器包括响应于沿至少两个正交轴线方向的地震信号分量的第二传感构件，所述相关装置可使分别由第一和第二传感构件拾取的分量之间相关。

15.如权利要求13或14中任一权利要求所述的装置，其特征在于，包括至少一个沿管形钻柱布置用来将所述传感装置直接连接至控制及采集站的材料传递通道。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，该装置还包括用来衰减由钻头产生的微动沿管形钻柱的直接传播的解耦装置。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，解耦装置包括具有吸收弹性冲击的弹性装置的钻柱构件。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，钻柱构件具有可在压缩状态下工作且位于钻头附近的弹性装置，弹性装置可主要衰减其频率包含在地震探测的频带范围内的振动。

19.如权利要求17或18所述的装置，其特征在于，钻柱构件具有可在受拉状态下工作且离开钻头一段距离的弹性装置，弹性装置可主要衰减其频率包含在地震探测的频带范围内的振动。