Способы и системы для определения направлений быстрых и медленных поперечных волн в анизотропном пласте с применением прибора для каротажа в процессе бурения - RU2018140060A
Код документа: RU2018140060A
Формула
1. Способ определения свойств анизотропного пласта, окружающего ствол скважины, включающий в себя:
предоставление прибора для каротажа в процессе бурения, который выполнен с возможностью перемещения по стволу скважины, причем прибор для каротажа в процессе бурения содержит по меньшей мере один дипольный источник акустических волн, удаленный от ряда приемников;
задействование по меньшей мере одного дипольного источника акустических волн для возбуждения изменяющегося во времени поля давления в анизотропном пласте, окружающем ствол скважины, во время перемещения прибора для каротажа в процессе бурения;
применение ряда приемников для измерения волновых картин, образующихся под воздействием изменяющегося во времени поля давления в анизотропном пласте, окружающем ствол скважины, во время перемещения прибора для каротажа в процессе бурения; и
обработку волновых картин, измеренных рядом приемников, для определения значения параметра, которое представляет направленность поперечных волн в анизотропном пласте, окружающем ствол скважины.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перемещение прибора для каротажа в процессе бурения включает в себя по меньшей мере одно из вращательного и скользящего движения прибора для каротажа в процессе бурения.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что значение параметра представляет направление быстрой поперечной волны в анизотропном пласте.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что значение параметра представляет направление медленной поперечной волны в анизотропном пласте.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что параметр, представляющий направленность поперечных волн в анизотропном пласте, применяют для генерирования искусственно повернутых волновых картин, и искусственно повернутые волновые картины применяют для оценки интервального времени поперечных волн дипольного источника в пласте.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:
по меньшей мере один дипольный источник акустических волн производит первое и второе возбуждения ориентированного волнового поля дипольного излучателя в стволе скважины в различных азимутальных направлениях; и
обработка включает в себя обработку волновых картин, измеренных рядом приемников во временной области для первого и второго возбуждения, для оценки функции затрат, включающей в себя поворот четырехкомпонентных векторов данных.
7. Способ по п. 7, отличающийся тем, что:
четырехкомпонентные вектора данных определяют комбинированием вектора данных, полученного в результате первого возбуждения, и повернутого вектора данных, полученного в результате второго возбуждения.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что:
вектор данных, полученный в результате первого возбуждения, определен продольными и поперечными волновыми картинами, полученными рядом приемников и соответствующими первому возбуждению; и
повернутый вектор данных, полученный в результате второго возбуждения, определен продольными и поперечными волновыми картинами, полученными рядом приемников и соответствующими второму возбуждению.
9. Способ по п. 6, отличающийся тем, что:
функцию затрат оценивают для минимизации суммы недиагональных элементов по ряду временных выборок и приемников из ряда приемников.
10. Способ по п. 6, отличающийся тем, что:
функция затрат включает в себя общую энергию поперечных волн матрицы данных повернутых четырехкомпонентных векторов данных по ряду временных выборок и приемников из ряда приемников.
11. Способ по п. 6, отличающийся тем, что:
функция затрат ограничена нижним и верхним пределами для разности в азимутальном направлении между первым и вторым возбуждениями.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что:
нижний и верхний пределы для разности в азимутальном направлении определяют по выходному сигналу датчика прибора для каротажа в процессе бурения, который измеряет азимутальное направление в первом и втором возбуждении.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:
по меньшей мере один дипольный источник акустических волн производит заранее заданное возбуждение ориентированного волнового поля дипольного излучателя в стволе скважины в конкретном азимутальном направлении; и
обработка включает в себя обработку волновых картин, измеренных рядом приемников в частотной области для предварительно заданного возбуждения, для оценки функции затрат, которая основана на модели распространения дисперсии, построенной по волновым картинам.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что:
функция затрат включает в себя волновые картины частотной области для множества приемников и множества частотных точек.
15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что:
функцию затрат оценивают для максимизации энергии, спроецированной на сигнальное подпространство, определенное двумя функциями Бесселя J(ω) и Y(ω) вдоль дисперсий быстрой и медленной изгибных мод волновых картин.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что:
функция Бесселя J(ω) задана с возможностью учета изгибной моды пласта; и
функция Бесселя Y(ω) задана с возможностью учета распространения изгибной волны утяжеленной бурильной трубы в кольцевом пространстве между вращающимся прибором для каротажа в процессе бурения и пластом, а также столкновения между движущимся прибором для каротажа в процессе бурения и пластом.
17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что:
функция затрат включает в себя набор частотных точек, которые выбраны на основе рассчитанной дисперсии быстрой и медленной изгибных мод.
18. Способ по п. 13, отличающийся тем, что:
модель распространения определяют поворотом двухкомпонентных векторов данных по набору из одного или более предварительно определенных углов поворота.
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что:
двухкомпонентные вектора данных определяют продольными и поперечными волновыми картинами, полученными рядом приемников, которые соответствуют предварительно заданному возбуждению.
20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что:
модель распространения определяют поворотом двухкомпонентных векторов данных на множество предварительно заданных углов поворота и выбором повернутых двухкомпонентных векторов данных, которые демонстрируют наибольшее расщепление дисперсий изгибных мод.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что:
набор из одного или более предварительно определенных углов поворота задан для охвата направления быстрой поперечной волны пласта, на основе направлений быстрой поперечной волны, полученных с других глубин пласта.
22. Способ по п. 18, отличающийся тем, что:
повернутые двухкомпонентные вектора данных используют для оценки дисперсии быстрой и медленной изгибных мод, возникающих из предварительно заданного возбуждения звукового дипольного излучателя; и
рассчитанную дисперсию быстрой и медленной изгибных мод используют для определения модели распространения.
