专利名称：通过使用钻头地震对断裂的干涉测量钻头成像、时间反演成像来进行断裂表征、和经由时 ...的制作方法
通过使用钻头地震对断裂的干涉测量钻头成像、时间反演成像来进行断裂表征、和经由时间反演的声学和电震对断
裂产生的监测
背景技术：
断裂是在储层的流体流动中经常起作用(无论是作为管道或障碍)的近地表要素，且因此，检测与定位断裂是有用的。断裂可自然地发生或人为地引起(如，通过将流体高压注入地下地层)。检测与定位断裂在多个油气区中有用，包括美国西部地区的较大的“致密天然气”项目(play)，此处的商业性开采利用了大量断裂来克服储集岩中的低渗透性。在储层中和储层周围所存在的断裂定位的资料可被用于更有效地使用钻探、水力压裂处理、和生产。地表钻头或某个其他能源(诸如安装在钻头附近的振动或压电井下(downhole)能源)所产生的弹性能，自围绕钻口(borehole)的界面和结构反射并散射。这样的能量可由沿建筑物下的钻口、沿监测钻口、或位于地面表面处放置的接收器所记录。弹性能可在散射过程中(经由震电效应)被转换为电磁(EM)能并由相应的EM接收器所记录。弹性能和电磁能还可在人为断裂创建过程中被直接产生，并可类似地被记录。当钻头被用作能量源时，已知的记录技术，使用置于钻柱上和钻机上的传感器来测量、或至少来估算，该源的实际远场特征波形。在大多数情况下，相比于和受控源相关联的频谱内容，由钻头源提供的信号的频谱内容更为受到限制；所得到的图像经常具有较少的分辨率和更多伪像。当在钻柱上可得到受控源时，可使用垂直地震剖面(VSP)和井间分析/成像工具来在地层的走廊或子体积(sub-volume)上产生图像。在这个设置中，通过结合钻探产生井间或VSP数据组，人员可实现实用的运作开销节省。此外，有时可在近乎原始的开孔环境中产生源能量并将之传递至地下，而不延迟放置打钻后外壳。
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当人为断裂提供能量源时，能量从该断裂辐射出来且可由位于一个或多个附近钻口中的传感器所记录。商用微震服务使用一个或多个弹性传感器阵列来对于由断裂处理产生的微震的位置进行三角测量。然而，至今，对于如何使用由断裂处理所创建的震电地产生的电磁辐射，来单独地或结合微震记录地，检测并定位断裂，还没有研究。在任意的这些情况下，被用于记录能量存在的传感器可用被证明为不适用于常规地下成像的方式被布置。例如，传感器阵列可被布置为在储层层段中或靠近储层层段的侧线(sidetrack)或附近的井中来记录在水平钻探过程中产生的地震能。来自储层中的矿床界面(即，接近于钻头)的反射可不同于直接波至的。所记录的信号还可极大地被在储集层中回荡(reverberating)的引导波影响。作为结果，很多所感兴趣的近地表要素(诸如断裂)的可靠的检测或定位，可能是难以克服的挑战。
图1是示出根据本发明各实施例的装置和方法的功能框图。图2是示出根据本发明各实施例的装置和方法的另一个功能框图。
图3是示出根据本发明各实施例的装置的框图。图4-5示出本发明的附加系统实施例。图6是示出根据本发明各实施例的数种方法的流程图。图7是示出根据本发明各实施例的制品的框图。
具体实施例方式在特定实施例中，公开了装置、系统、和方法，用于通过用钻头或钻柱上的受控源产生的弹性能来照射预先存在的断裂、使得这些断裂用作辐射回地下的弹性和电磁能的次级来源(在地下，该次级来源可由合适的传感器所检测)，从而定位预先存在的断裂。在一些实施例中，公开了装置、系统、和方法，用于无论是例如在钻探处理过程中同时产生断裂、或作为商业断裂操作的结果产生断裂时，用于定位断裂。在很多实施例中，使用合适的传感器监测来自断裂初始化或照射的弹性、磁性、和/或电场发射。在很多这些实施例中，使用时间反演的信号处理来接近地确定地层中断裂的位置。以此方式，不仅是断裂的位置、还有受到该断裂影响的地层的范围、和断裂的取向，可被可靠地确定。因此，在特定实施例中，使用弹性能量。假设该弹性能包括在所有方向中(而不仅是在某个反射平面中)向外传播的震源能。因此，当这个能量遭遇到位于地下的包含在常规沉积矿床中的、或跨常规沉积矿床切割得到的阻抗间断点，一些能量在该间断点被散射，从而在沿钻口的传感器处被接收。然后，使用下文所述的各处理技术，可标识出该间断点的位置。间断点的示例包括断裂的空洞、碎屑、瑕疵、和边缘。为了从位于或靠近断裂地下地层处的基于钻口的传感器处获得断裂位置信息，可使用至少两个不同的非常规成像技术一每一个可提供在钻口附近的断裂的图像。这两个技术利用断裂本身作为主或次级源。第一个非常规方法结合了来自干涉测量的技术和微震监测分析来检测和定位作为次级源的间断点。对于受控的靠近钻头的源，在布置于侧线中或靠近井的传感器阵列中所记录的多通道震动图，具有来自每一个次级源的曲线波至，这是由于每一个靠近钻头的源活动发射的信号的散射引起的。在使用三组件传感器的一般情况下，检测到压缩(P-波)和剪切波(S-波)波至。使用固定的钻口阵列，这些波至的形式一样，因为钻头移动时散射器的位置没有改变。在靠近钻头的源移动地接近或远离散射器时，仅是到达时间和相对幅值改变。然后，可直接应用微震处理技术来定位并成像次级源散射器。如果仅记录了单个分量(如，使用水听器)，可通过源自靠近钻头源活动的渐进(progressive)位置到潜在散射中心的每一个栅格化体积的射线来确定散射器的三维位置。最为接近地预测在传感器阵列上的实际多通道波至的体积中的位置，被认为是次级源的位置。在为所有所选曲线波至族执行这个操作后，出现次级源的分布，突出了围绕钻口的体积中的断裂的位置。当钻头本身用作连续的未受控的源时，可使用干涉测量(如，包括任意一个或多个相对相位比较、互相关、或去卷积)建立散射器的图像。此处，阵列中的任意传感器，假设没有一般性损失地被固定到位(如，位于阵列中间的传感器)，被选择且使用由所选择的传感器所记录的信号来互相关或去卷积来自每一个其他传感器、和所选择的传感器，的信号。在钻柱或平台处测得前 导信号的情况下，在干涉测量处理之前，可使用带有该前导信号的互相关或去卷积达到附加带宽和分辨率。次级源位置引起在所选择的传感器位置处穿过时间零的曲线弧，并且向上或向下倾斜，其开口向着该次级源位置。为了在三维空间中定位该散射源，标识出对应于该次级源散射器的P-波和S-波弧。由于这是用微震分析的情况下，弧的标识允许确定P-波的颗粒方向并允许射线轨迹从每一个传感器离开达由P-波、S-波时间差异确定的时间量、或仅仅是一些所选择的时间范围，从而发现在地下模型中最佳收敛的射线。当在附加钻口中采用传感器时，可使用三角测量来进一步约束该次级源位置估算。在第二个非常规方法中，替代互相关接收器来创建脉冲化的曲线波至，原始接收的信号被直接传播回围绕着钻口的三维体积栅格中(由独立的单元构成)。波至每一个单元的被传播回的能被累积(如，通过使用在时间数列、或包络上的平方和(RMS))，并按需被放大来解决几何扩散和受限的孔径。因此，在一些实施例中，这个处理可与在照相机中暴露底片相比较，所以该方法本质上是“照相”。在所得到的强度容积(intensity volume)上扫描,可视地或通过算法地,可标识出对应于由断裂(和其他散射器)创建的次级源的强聚焦的区域。除了累积数据来形成散射器的“照片”之外，还可有用于将每一个独立时间步进的影像(movie)捕捉为波的传播。对于振动源(如，钻头)，这样的影像可用于展示邻近于或大致集中在静止的次级源位置处的扩展的脉动(pulsation)。当钻头是主地震源时，这个动画是特别有用的，因为钻头还从层叠的地下地层的反射中创建虚拟图像。当钻头沿钻口移动时，与固定在单个位置的散射器图像不同，这些图像将随时间移动。下文将给出每一个方法的实现的附加细节。然而，在进一步解释各实施例的操作前，现在将提供一些定义，还有对于时间反演信号处理和时间反演图像处理的介绍。为了本文件的目的，应该注意的是“弹性能”可产生压缩(声学)、剪切、和震电信
号。 “电磁能”可源自震电活动，其中震电产生经由其特征波形(signature)和空间分布留下烙印。“干涉测量比较”的过程包括在数据组之间的相对相位比较、互相关、和去卷积中的任意一个或多个过程。传感器阵列中一些传感器之间的“比较”(如，干涉测量比较)可包括将由阵列中一个传感器接收到的信号与阵列中另一个传感器或一组传感器接收到的信号进行比较，以及将阵列中第一组传感器接收到的信号与阵列中第二组传感器接收到的信号进行比较。“散射能”包括所反射的能、所发射(transmitted)的能、和/或衍射的能。“时间反演信号处理”包括使用随时间反演不变化的波动方程处理信号，从而当发现特定波动方程的解是时间t的函数时，_t的同样的函数也是该方程的解。这个性质经常用术语表达为“可逆性”，且所涉及的处理对于本领域普通技术人员而言是已知的。当信号从弹性能的源传播至接收器时，源和接收器之间的介质的材料性质经常被修改。无论源是主动源(如，钻头、弹性发射器、电磁发射器，等)或被动源(如，散射器能源从另一个源撞击在其上的位置)，都是如此。在线性材料介质中，所接收到的信号是介质的脉冲响应(其中脉冲处于该源)与所发射的信号的时间卷积。在频域中，所接收到的信号是介质的转移函数(在源和接收器之间)与所发射的信号的傅里叶变换的乘积。
对于很多类型的波而言，发射器和接收器之间的响应是基本可逆的，从而发射器和接收器可在不影响所接收到的信号的值的情况下被互换。因此，应该注意的是，相对于此处给出的所有示例，通过可逆性的性质，为了操作方便，源和接收器的位置可被互换。一般而言，当损失可被忽略时(特定地，当一阶时间导数可忽略时)，可逆性是有用的假设。当该介质既是线性又是可逆时，简单地通过时间反演所接收到的信号并用系统的脉冲响应过滤该信号，可能重新构建出如同出现在源处时的信号。如果源的特征波形已知，不过介质的脉冲响应未知，可能估算脉冲响应、时间反演接收到的信号，使其通过所估算的脉冲响应，使用误差度量(error metric)(如，使用误差的平方和)将所得到的信号与源的特征波形比较，且迭代所估算的脉冲响应直至误差度量结果低于某个期望的最小值。更特定地，使用弹性波或电磁波，脉冲响应是源与接收器之间的材料性质、以及两者之间的距离的函数。因此，当源的波形特征已知时，使用这个技术可能定位该源。如果源的波形特征是已知的，不过在多于一个位置观察到来自该源的信号，可能以迭代方式应用同样的技术。即，可将这个技术应用于所有估算的源位置，且相对于所选择的接收器，当估算的源位置处于所指定的误差极限中时，可终止该迭代，且所估算的源的波形特征与特定规范一致。这个处理可被称为时间反演图像处理。因此，定位断裂的一个方法是使用沿钻口分布的多个弹性换能器监测弹性发射，并实现所描述的时间反演图像处理的技术。使用由在从断裂、或从断裂本身散射之后、用作当断裂被初始化时的主动弹性源的钻头发出的弹性信号，可应用时间反演的图像处理。即，微震监测可使用压缩和剪切波至的组合来确定弹性信号源起的近似方向。因此，断裂可至少部分地用单个换能器被定位，且用换能器阵列被较好地定位。当地层电阻率支持发射和/或源与接收器间隔足够小使得可逆近似是有用的时，可对于直接发射的或散射的电磁信号应用同样的技术。可接受的偏移可逆性的程度将取决于在定位源时可被容忍 多少误差。一般，要断裂的地层是致密的、具有较低的流体流度，且电阻率足够高来支持有效的可逆性假设。当弹性波跨过可渗透分界面且离子流体出现时，产生震电波。这是一种类型的电磁波，是由于当弹性波引起流体运动时跨界面的离子迁移率中的差异引起的。界定断裂的边界可用作分界面。因此，当弹性波跨过断裂时，经常产生震电波。一旦被产生，这些波作为电磁波在地层中传播。可使用磁力计和/或电场传感器将电震波检测为电磁波。这使得可基于在钻口的单个位置处获得的测量，来执行时间反演成像。该测量可使用在同一位置(诸如钻口)的弹性换能器和磁性换能器(和/或电场换能器)来做出。仅使用弹性换能器，使用时间反演信号处理，该断裂的位置是未知的，除非弹性源的波形特征、以及介质的弹性脉冲响应是已知的。类似地，使用时间反演信号处理通常不确定断裂的位置，除非介质的电磁脉冲响应是已知的。然而，当两个信号类型(弹性和电磁)都可获得时，可一起处理，处理方式类似于，当时间反演图像处理被应用至单个波类型且介质性质是已知时进行的处理方式。通过认识到断裂具有通用于在产生弹性和电磁脉冲响应时所使用的模型的基本唯一的位置，可完成此举。因此，使用时间反演成像，对于两种信号类型可执行迭代步骤来推断断裂的不变的位置。例如，当由于瑕疵的创建或移动观察到弹性发射时，可定位电磁波的两个源。第一个源是由于震电效应引起的，其可能是在瑕疵平面两侧上产生的震电波将创建近乎抵消的信号(canceling signal)。第二个源是由于一般在矿体(mineral body)中完成断裂的创建或膨胀的电荷的分离引起的。这产生随时间变化的偶极层，其继而产生电磁波。因此可在单点监测这个电磁波，还有弹性发射波、和施加至两者的时间反演信号处理，如上所述，来获得瑕疵的唯一位置。为了测试这个概念的实现，发明人构建了在断裂产生过程中所建立的电磁信号的数学模型。为了最小化创建模型的成本，假设在沿钻口的两个位置之间打开(open up)垂直瑕疵，该瑕疵从钻口径向地延伸指定距离进入地层，且该瑕疵被具有基本均匀宽度的平面表面所近似。还假设了瑕疵的开口的时间波形特征。特定地，假设瑕疵开口为正弦时间依赖性达特征时间的周期的二分之一，然后在二分之一周期时间段上返回其具有第二正弦时间依赖性的原始位置。第二时间段提供的附加优势在于，发展了对于波的明显离散的理解。更为理想的模型可已经包括断裂的传播速度，以及在第二个半个周期过程中对于不同的瑕疵开口距离的返回。在一些测试中，假设断裂被产生在位于IOohm *m地层中的约32cm直径的钻口中，且断裂沿钻口延伸2米且径向延伸20米从钻口壁进入地层。进一步假设，断裂开口至I毫米宽度，具有lcoulomb/m2的电荷分离，且断裂花费10毫秒打开，在30附加毫秒后返回至未开口的状态。该测试结果展示了断裂创建产生的电场，如在钻口中所观察到的，具有与断裂的平面正交的主要分量。还确定，由断裂创建产生的磁场，如在断裂的最上端的钻口中所观察到的，具有沿钻口轴的主要分量。平行于断裂平面的径向分量在一些情况下也是可感知的。磁性波形特征极大地不同于电波形特征，因为磁场是电荷的运动产生的，且因此近似地成比例于电场的时间导数。 观察到电场信号快速地随着距离而衰减，不过信号的整体形状并没有以令人注目的方式改变。在100米的范围处，电场信号可难以观察到，其所衰减的信号强度处于数毫微伏的数量级。电场的视在群速度(apparent group velocity)被描绘为与断裂的最近端之间的距离的函数。通过追踪在峰值信号幅值相对时间和距离中的位置将其计算出。由于该源是分布的源，几何效应也影响了波形的时差(moveout)。即，视在群速度是距离的函数。在较低的电阻率、或在较大的距离处，离散(dispersion)增加。磁场分量的视在群速度也被描绘为两个值:磁场信号的第一、高频部分，和波形的低频、正向(positive-going)的部分。如前文，波速度中的变化的一部分被认为是由于几何效应引起的，且其一部分是由于源自底层电导率的依赖频率的损失引起的。作为测试的一部分，还确定地层电导率对于衰减和对于离散具有极大的影响。当地层具有较低电阻率(如，具有在1hm !!!数量级的电导率的地层)，信号以类似于声速的速度传播，且时差(moveout)可被有利地包括在时间反演分析中。然而，当地层电阻率较高时(如，高一千倍)，波速接近于真空中的光速。在这个情况下，结合时差修正并不如此有用。
测试结果还表示，在一些实施例中，可使用在与钻口轴正交并彼此正交的方向中具有最大电阻率的一对电场天线，来确定相对于仪器封装(如，井下工具)的钻口中断裂的取向。这是由于在与断裂平面正交的方向中，电场具有极大的分量。因此，在沿钻口的断裂的情况下，所观察到的交叉轴向(cross-axial)电场的方向(不论幅值)将与断裂平面正交。如果没有沿钻口轴填充的断裂是所感兴趣的，则可使用三个电场天线，具有彼此正交的敏感度的三个轴。在这个情况下，在断裂事件过程中的任何瞬时，电场的方向将与断裂平面正交。类似地，可测得两个或三个正交的磁场分量。如在钻口中所观察到的，磁场的方向将可能位于断裂的平面中并与定义断裂的最大范围(extent)的轴正交。磁场向量的取向取决于断裂的几何形状。对于构成此处所描述的测试的简单示例，取向最多地取决于断裂的长度和览度。因此，此处所述的方法已经应用于在钻口中单个位置处做出的测量。由于所接收到的信号强度趋于随着与断裂的距离快速下降，可能有利的是在沿钻口的多个深度处提供仪器。来自位于多个位置的传感器的信号，使用相同的时间反演成像技术，可被单独或同时处理。在一些实施例中，在所观察到的数据中标识出搜索到来自断裂的信号的时间窗可能是有用的。在受控源的情况下，参看源的触发，易于确定该时间。如果该源是未受控的源(如，当该源是钻头时)、或将被分析的信号是由于断裂的自发产生而产生的，则应该为超过预定阈值的事件而监测由传感器组所提供的信号系列，从而位于围绕这个阈值的预定时间窗中的数据可被定位并被分析。此外，可使用预定波形特征来标识事件，该预定波形特征被期待为类似将被分析的弹性和/或电磁时间的波形特征。图1是示出根据本发明各实施例的装置100和方法的功能框图。在这个情况下，可使用用于在位于井中同一位置处(或甚至是间隔相对较小距离)的弹性传感器和电磁传感器基本同时测量的技术 来推断断裂的位置。这个装置100在其中地层电阻率不是非常高从而电磁信号的到达时间基本上独立于源位置的情况下是有用的。为方便起见，接收电磁信号的电磁传感器102被图示为电感器(代表电磁式拾波器)；信号还可使用例如环、电偶极子、或电单极天线接收。因此，电磁传感器102可包括一个或多个磁场传感器、一个或多个电场传感器、或任何数量与组合的这些传感器。类似地，为方便起见，尽管仅示出了单个电磁传感器102和弹性传感器104 ;可在两个或更多传感器102、104的阵列中使用任意数量的这样的传感器102、104。单个阵列可包括一个或多个传感器类型(如，图3中的阵列302)。假设弹性106和电磁108信号的采样率充分高，以使采样可在时间上有效地逐点匹配。在弹性和电磁信号106、108被获取并被转换为数字格式之后，且在感兴趣的时间段已经被标识后，对于弹性和电磁的经数字化的数据序列，在这个时间段中的数据可在时间上被反演。作为简单示例，假设仅源位置和波形特征是未知的。S卩，P-波和/或S-波速度是已知的(或允许计算这些波速的岩石性质是已知的)，且沿引入的(incoming)电磁和弹性波所行进的路径的地层电阻率也是已知的。信号到达时间取决于该信号的源的位置。仅使用所给出的已知信息、和位于单个位置的单个传感器，不可能确定源位置。然而，使用位于同一位置的对应于不同波的类型的两个传感器(如图1中所示)，可能确定源位置。严格而言，传感器不需要精确地位于同一位置，不过如果它们被置于极为不同的位置，分析更为复杂，如本领域普通技术人员所了解的那样。在图1的示例中，三个或更多可能的源位置被指定。这些三个(或更多)位置的初始值被设设为充分地远离从而围绕着在其上应该观察信号的整个范围，可能对应于最小的所期待的信号强度。这些三个值中每一个被输入弹性地层模型和电磁地层模型中，与时间反演的弹性和时间反演的电磁数据一起，从而产生位于该源的弹性波形特征的三个估算和位于该源的电磁波形特征的三个估算。然后使用该源的弹性波形特征的三个估算来做出该源的电磁波形特征的三个附加估算。作为第一近似，来自断裂的起始的电场波形特征可以是在该源的P-波弹性波形特征的成比例的副本，而来自断裂的起始的磁场波形特征将是在该源的P-波弹性波形特征的时间导数的成比例的副本。在分析的下一阶段中，在从弹性波形特征中导出的每一个电场波形特征和通过合成地使得时间反演观察到的电磁信号通过地层导出的每一个电场波形特征之间做出成对的比较。通过卷积该成对的信号、或通过做出最小平方拟合，可执行这个比较，从弹性波形特征导出的每一个电磁波形特征和从所观察到的电磁信号导出的其相对应的波形特征的成对的成比例的版本为成对，其可包括各自被分开地测得的电和磁场分量。为了本说明书的目的，“电磁波形特征”可包括用电场传感器、磁场传感器、或两者的某个组合所获得的波形。如果使用卷积技术，如下式所示，出现三个卷积信号:
权利要求
1.一种装置，包括: 多通道传感器阵列，用于在辐射能与地质地层交互之后，来接收辐射能作为散射能，所述交互包括在弹性和电磁能之间的至少部分的震电或电震转换，其中所述传感器阵列将散射能转换为所接收的信号；和 处理模块，用于通过将所述所接收到的信号干涉测量比较作为在所述传感器阵列中的一些传感器的弹性信号和电磁信号、或者通过将所述所接收到的信号时间反演传播作为在地质地层的体积的数字模型中的弹性信号和电磁信号，来标识所述地质地层中的不连续特征。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器阵列包括: 至少一个弹性传感器；和 至少一个电磁传感器。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器阵列包括: 正交的电场天线。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块耦合至时间反演模块，来以反向时间顺序处理所述所接收到的信号来将所述所接收到的信号传播回到所述地质地层的所述数字模型中。
5.如权利要求1所述的装置， 其特征在于，所述处理模块耦合至波形特征估算模块，来估算与所述所接收到的信号相关联的波形特征和弹性源波形特征或震电源波形特征。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块耦合至建模模块，来提供与位于所述地质地层的所述模型中的所述辐射能的源相关联的传播的模型。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块耦合至差异检测模块，来确定，与所述弹性信号相关联的弹性导出的电磁波形特征的峰值位置，和与电磁信号相关联的经过滤的、时间反演的电磁信号波形特征相关联的峰值位置，何时相差小于所选择的量。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理模块耦合至趋势估算模块，来估算谱功率随与所述电磁信号相关联的频谱的频率的趋势，或谱功率随与从所估算的弹性信号波形特征导出的估算的电磁源波形特征相关联的频谱的频率的趋势。
9.一种系统,包括: 井下工具； 耦合至所述井下工具的装置，所述装置包括:多通道传感器阵列，在辐射能与地质地层交互之后，来接收辐射能作为散射能，所述交互包括在弹性和电磁能之间的至少部分的震电或电震转换，其中所述传感器阵列将散射能转换为所接收的信号，和处理模块，用于通过将所述所接收到的信号干涉测量比较作为在所述传感器阵列中的一些传感器的弹性信号和电磁信号、或者通过将所述所接收到的信号时间反演传播作为在地质地层的体积的数字模型中的弹性信号和电磁信号，来标识所述地质地层中的不连续特征。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述井下工具包括测井电缆工具或随钻测量工具之一。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，包括: 钻头，用于一旦在所述地质地层中旋转则产生所述辐射能。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述处理模块耦合至频谱计算模块，来计算所述所接收到的信号的频谱，或正向传播的、估算的电震源波形特征的频谱。
13.—种处理器实现的方法，将在执行所述方法的一个或多个处理器上被执行，包括: 在辐射能与地质地层交互后接收辐射能作为散射能，其中在用于将散射能转换为接收到的信号的地下多通道传感器阵列处接收到所述散射能，且其中所接收到的信号由弹性能的地下源所提供；和 通过将所述所接收到的信号干涉测量比较作为在所述传感器阵列中的一些传感器的弹性信号和电磁信号、或者通过将所述所接收到的信号时间反演传播作为在地质地层的体积的数字模型中的弹性信号和电磁信号，来标识所述地质地层中的不连续特征。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括: 通过在所述地质地层中旋转钻头，激活所述地质地层中的弹性能的所述地下源来提供所述弹性能。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，包括: 钻井多边井眼，其中所述钻井被包括在所述激活中，且其中所述传感器阵列被设置于所述井眼中。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，包括: 迭代地指定所述地下源的至少三个潜在位置。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，包括: 从所述所接收到的信号中直接确定的弹性源波形特征，估算第一电磁波形特征。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，包括: 从所述所接收到的信号直接地估算第二电磁波形特征。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，包括: 经由卷积或最小平方拟合，将所述第一电磁波形特征与所述第二电磁波形特征相比较，从而改进包括所述地下源的所述不连续特征的位置的估算。
20.一种产品，包括计算机可访问介质，所述介质具有指令存储于其上，其中当所述指令被访问时，使得计算机执行: 在辐射能与地质地层交互后接收辐射能作为散射能，其中在用于将散射能转换为接收到的信号的地下多通道传感器阵列处接收到所述散射能，且其中所接收到的信号由弹性能的地下源所提供；和 通过将所述所接收到的信号干涉测量比较作为在所述传感器阵列中的一些传感器的弹性信号和电磁信号、或者通过将所述所接收到的信号时间反演传播作为在地质地层的体积的数字模型中的弹性信号和电磁信号，来标识所述地质地层中的不连续特征。
21.如权利要求20所述的产品，其特征在于，当所述指令被访问时，使得机器执行: 使用弹性地层模型、源模型、和地下源的至少一个估算的源位置，从所接收到的信号中直接估算弹性波形特征。
22.如权利要求20所述的产品，其特征在于，当所述指令被访问时，使得机器执行: 估算与所述弹性信号相关联的弹性导出的电磁波形特征，和与所述电磁信号相关联的经过滤的、时间反演的电磁波形特征。
23.如权利要求20所述的产品，其特征在于，当所述指令被访问时，使得机器执行:估算谱功率随与所述电磁信号相关联的频谱的频率的趋势、和谱功率随与从所估算的弹性信号波形特征导出的所估算的电磁源波形特征相关联的频谱的频率的趋势。
24.如权利要求23所述的产品，其特征在于，当所述指令被访问时，使得机器执行: 计算谱功率随与所述电磁信号相关联的频谱的频率的趋势，与谱功率随与从所述所估算的弹性信号波形特征导出的所估算的电磁源波形特征相关联的频谱的频率的趋势，它们之间的频谱趋势比值；和 在调整所述辐射能的源的间隔后迭代所述比值的计算，直到所述比值随频率变化小于所选择量为止。
25.如权利要求24所述的产品，其特征在于，当所述指令被访问时，使得机器执行: 基于所述频谱趋势比值调整 源间隔。
全文摘要
装置、系统、和方法，可用于在辐射能与地质地层交互后接收辐射能作为散射能，其中在用于将散射能转换为接收到的信号的地下多通道传感器阵列处接收到散射能，且其中所接收到的信号由弹性能的地下源所提供；并且用于通过将所接收到的信号干涉测量比较作为在传感器阵列中的一些传感器的弹性信号和/或电磁信号、或者通过将所接收到的信号时间反演传播作为在地质地层的体积的数字模型中的弹性信号和/或电磁信号，来标识地质地层中的不连续特征。还公开了附加装置、系统、和方法。
文档编号G01V1/40GK103250072SQ201080066459
公开日2013年8月14日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者P·F·罗得尼, S·A·莱文 申请人:哈里伯顿能源服务公司