JPH077068B2 - 水平鑿井中での非常に高い分解能の地震探査法 - Google Patents
水平鑿井中での非常に高い分解能の地震探査法Info
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- JPH077068B2 JPH077068B2 JP62116029A JP11602987A JPH077068B2 JP H077068 B2 JPH077068 B2 JP H077068B2 JP 62116029 A JP62116029 A JP 62116029A JP 11602987 A JP11602987 A JP 11602987A JP H077068 B2 JPH077068 B2 JP H077068B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/40—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
- G01V1/44—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging using generators and receivers in the same well
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、水平な又は非常に高度に傾斜した鑿井中での
非常に高い分解能の地震探査法に関する。
非常に高い分解能の地震探査法に関する。
以下の記載において、表現“水平鑿井”が水平線に関し
て僅かに傾斜しているか又は全く傾斜していない鑿井、
あるいはまた高度に傾斜しているか又は垂直井戸穴から
進路を転じている鑿井のいずれかを言及する。
て僅かに傾斜しているか又は全く傾斜していない鑿井、
あるいはまた高度に傾斜しているか又は垂直井戸穴から
進路を転じている鑿井のいずれかを言及する。
(従来の技術) 特に生産性炭化水素鉱床において、垂直鑿井はその鉱床
をその厚さに相当する範囲にまでしか排出させないのに
対して、その鉱床をその厚さよりもかなり大きい範囲ま
で排出させるために水平鑿井を掘削することはますます
普及しているやり方である。その鉱床帯内では、水平鑿
井は諸地層を小さな角度で掘りぬいているか、又は数百
メートル程度のかなりの距離にわたって同じ地層を確か
に貫通しており、この後者の場合には該水平鑿井の軸は
該地層の境界に実質的に平行である。
をその厚さに相当する範囲にまでしか排出させないのに
対して、その鉱床をその厚さよりもかなり大きい範囲ま
で排出させるために水平鑿井を掘削することはますます
普及しているやり方である。その鉱床帯内では、水平鑿
井は諸地層を小さな角度で掘りぬいているか、又は数百
メートル程度のかなりの距離にわたって同じ地層を確か
に貫通しており、この後者の場合には該水平鑿井の軸は
該地層の境界に実質的に平行である。
垂直井戸から掘削された水平鑿井は、諸界面によって隔
てられた諸重層地層によって構成された生産性層内に相
対的にかなりの深さであることが普通である。
てられた諸重層地層によって構成された生産性層内に相
対的にかなりの深さであることが普通である。
水平鑿井の上に位置しておりそれゆえに垂直井戸穴の横
断を受けている諸地層についての研究は、岩石の成分学
的特性(化学組成)、堆積学的特性及び破壊特性、流体
含有率並びに岩石の物質的パラメーター(間隙率、透過
率、圧縮率、等)に関する情報を得るために非常に重要
である。
断を受けている諸地層についての研究は、岩石の成分学
的特性(化学組成)、堆積学的特性及び破壊特性、流体
含有率並びに岩石の物質的パラメーター(間隙率、透過
率、圧縮率、等)に関する情報を得るために非常に重要
である。
このタイプについての研究は検層として公知の通常の技
術(これは特に音響タイプのものであってもよい)によ
って実施される。フランス特許N°FR 2,431,710に記載
されたタイプの音響検層用具によって測定された音響値
(EVA 法)は、本質的に、音響進路の横断を受ける岩
石を象徴する圧縮波及びねじれ波の、並びに音響進路の
横断を受ける岩石及び井戸穴の形状の両方を象徴するス
トンレー波及び擬似レイリー波の速度及び減衰である。
術(これは特に音響タイプのものであってもよい)によ
って実施される。フランス特許N°FR 2,431,710に記載
されたタイプの音響検層用具によって測定された音響値
(EVA 法)は、本質的に、音響進路の横断を受ける岩
石を象徴する圧縮波及びねじれ波の、並びに音響進路の
横断を受ける岩石及び井戸穴の形状の両方を象徴するス
トンレー波及び擬似レイリー波の速度及び減衰である。
その測定は、音波を1個又は多数の送信源から垂直井戸
穴を満たしている流体を通して送信し、そしてその送信
された音波によって作られた種々のタイプの波を1個又
は多数の受信機で受信することによって行なわれる。1
個又は多数の受信機に到達する波は(例えば、圧電タイ
プの)1個又は多数の受信機によって電気信号に変換さ
れる。その電気信号は電線によって地上に送信され、次
いで適した記録計器では好ましくはディジタル形式で記
録される。その記録された信号は次いで、各々のタイプ
の波(特に圧縮波及びねじれ波)に対応する到達波を同
定するために、並びに伝播速度(又は到達時間)、振
幅、周期のような関係する特性を求めるためにコンピュ
ーターによって処理される。行うべき測定の精度及び質
を改善するために種々の処理操作が行なわれてもよい。
提案されているこれらの処理操作の内で、フランス特許
N°81 18 672に記載されている適した処理操作は言及
する価値がある。
穴を満たしている流体を通して送信し、そしてその送信
された音波によって作られた種々のタイプの波を1個又
は多数の受信機で受信することによって行なわれる。1
個又は多数の受信機に到達する波は(例えば、圧電タイ
プの)1個又は多数の受信機によって電気信号に変換さ
れる。その電気信号は電線によって地上に送信され、次
いで適した記録計器では好ましくはディジタル形式で記
録される。その記録された信号は次いで、各々のタイプ
の波(特に圧縮波及びねじれ波)に対応する到達波を同
定するために、並びに伝播速度(又は到達時間)、振
幅、周期のような関係する特性を求めるためにコンピュ
ーターによって処理される。行うべき測定の精度及び質
を改善するために種々の処理操作が行なわれてもよい。
提案されているこれらの処理操作の内で、フランス特許
N°81 18 672に記載されている適した処理操作は言及
する価値がある。
(発明が解決しようとする問題点) 総ての検層測定の特色のある特性は、それらの測定が垂
直井戸穴内で行なわれるという事実及びそれらの測定が
該垂直井戸穴を取り囲んでいる小さな部分の区域に関す
るにすぎないという事実に依存する。このことは、それ
らの測定が音響タイプ、電気タイプ、核タイプ又はその
他のいずれのタイプであっても、総ての検層システムに
当てはまる。特に、音響による検層の場合には、このこ
とは、音波の進路が屈折タイプの進路であるという事実
に起因する。事実、垂直井戸穴の流体を通して送信され
た音波はその井戸穴の壁で屈折され、ある距離にわたっ
て壁をたどって進み、次いで再度屈折され、そして最後
に検層用具の1個又は多数の受信機に到達する。
直井戸穴内で行なわれるという事実及びそれらの測定が
該垂直井戸穴を取り囲んでいる小さな部分の区域に関す
るにすぎないという事実に依存する。このことは、それ
らの測定が音響タイプ、電気タイプ、核タイプ又はその
他のいずれのタイプであっても、総ての検層システムに
当てはまる。特に、音響による検層の場合には、このこ
とは、音波の進路が屈折タイプの進路であるという事実
に起因する。事実、垂直井戸穴の流体を通して送信され
た音波はその井戸穴の壁で屈折され、ある距離にわたっ
て壁をたどって進み、次いで再度屈折され、そして最後
に検層用具の1個又は多数の受信機に到達する。
1個又は多数の受信機に到達する波はそれゆえに実際的
には、垂直井戸穴の壁に沿った進路をたどった波であ
る。従って、その測定は検層用具の1個又は多数の送信
機と1個又は多数の受信機との間に位置した地層のほん
の少しの側部の物質のみに関するにすぎない。“側部の
物質”は、送信された音波の横断を受けそして井戸穴の
垂直軸に実質的に垂直な方向にあると考えられる厚さ部
分の物質を意味する。行なわれた測定は主として、垂直
方向に考慮された厚さの地層、それゆえに1個又は多数
の送信機と1個又は多数の受信機との間に位置した垂直
部分の地層に関するということは全く明らかである。
には、垂直井戸穴の壁に沿った進路をたどった波であ
る。従って、その測定は検層用具の1個又は多数の送信
機と1個又は多数の受信機との間に位置した地層のほん
の少しの側部の物質のみに関するにすぎない。“側部の
物質”は、送信された音波の横断を受けそして井戸穴の
垂直軸に実質的に垂直な方向にあると考えられる厚さ部
分の物質を意味する。行なわれた測定は主として、垂直
方向に考慮された厚さの地層、それゆえに1個又は多数
の送信機と1個又は多数の受信機との間に位置した垂直
部分の地層に関するということは全く明らかである。
送信された音波は垂直井戸穴を取り囲んでいる媒質中に
かなりの距離にわたって伝播するが、例えば断層、破面
又は岩塩ドームのような不均質性に起因するまれな場合
を除いて反射波を受信し記録することが事実不可能であ
ると判明している。
かなりの距離にわたって伝播するが、例えば断層、破面
又は岩塩ドームのような不均質性に起因するまれな場合
を除いて反射波を受信し記録することが事実不可能であ
ると判明している。
現在までは、層分析者は水平鑿井の下に位置する地層に
関するデーターを直接に入手することができなかった。
これらのデーターの入手を可能にするために、地質調査
地図想定、水平鑿井中又は諸水平鑿井間(干渉)での動
的測定(圧力・流量相関)、地震の地上測定に基づいた
極めて近似の研究を実施することが必要であった。不運
にも、第一に変性帯が地表に存在するという理由で、そ
して第二に地表と非常に深い地層との間で波が横断しな
ければならない距離がかなりであるという理由で、地上
測定は選択性が低く且つ不確かである。波が最も深い諸
地層に伝播することを可能にするために発生させるべき
多量のエネルギーのほかに、加えて、用いられる周波数
がかなり低くなければならないという理由で測定の精度
が比較的低いことに留意しなければならない。実際に
は、20〜30メートルの近似範囲内まで正確である。
関するデーターを直接に入手することができなかった。
これらのデーターの入手を可能にするために、地質調査
地図想定、水平鑿井中又は諸水平鑿井間(干渉)での動
的測定(圧力・流量相関)、地震の地上測定に基づいた
極めて近似の研究を実施することが必要であった。不運
にも、第一に変性帯が地表に存在するという理由で、そ
して第二に地表と非常に深い地層との間で波が横断しな
ければならない距離がかなりであるという理由で、地上
測定は選択性が低く且つ不確かである。波が最も深い諸
地層に伝播することを可能にするために発生させるべき
多量のエネルギーのほかに、加えて、用いられる周波数
がかなり低くなければならないという理由で測定の精度
が比較的低いことに留意しなければならない。実際に
は、20〜30メートルの近似範囲内まで正確である。
更に、水平鑿井の下に位置する諸地層に関するデーター
を得ることは、これらの諸地層が伝統的な検層に関して
水平鑿井から離れ過ぎているという事実の理由で、実際
には不可能でないにしても非常に困難である。
を得ることは、これらの諸地層が伝統的な検層に関して
水平鑿井から離れ過ぎているという事実の理由で、実際
には不可能でないにしても非常に困難である。
本発明の目的は、真の穴底での地震の記録を確立しそし
て層分析者に多数の利益を提供することを可能にする新
規な地震探査法を提案することにある。
て層分析者に多数の利益を提供することを可能にする新
規な地震探査法を提案することにある。
(問題点を解決するための手段) 水平鑿井中で利用される本発明の方法は本質的に、 音波を送信するための及び受信するための少なくとも3
個の変換器によって構成されており且つ最大で水平鑿井
と関係する媒質帯の最も遠い界面との距離に等しい長さ
をもっている測定用具を水平鑿井中に配置する工程; 音波を少なくとも1個の送信変換器によって発生させ、
この場合に該音波の波長が2〜3センチメートルから2
〜3メートルの範囲内にある工程; 1個又は多数の受信変換器が一方では屈折波を水平鑿井
の壁から及び該水平鑿井のすぐ近傍に位置した諸地層か
ら受信し、また他方では反射波を該水平鑿井からかなり
離れて位置している諸地層から受信する工程; 該屈折及び反射波を電気信号の形式で記録する工程; 送信された音波の発生の瞬間を記録する工程; 屈折波及び反射波の各々の少なくとも平均伝播速度を求
めるためにその記録された信号を処理する工程; 少なくとも1つの時間セクション(time-section)を反
射波に対応する信号から求める工程; 該水平鑿井の水平な横断を受ける地質帯中に位置した諸
界面の位置の求められる深さセクション(depth-sectio
n)を構成するように反射波の平均伝播速度によって、
少なくともその時間セクションを深さセクションに変換
させる工程; を伴う。
個の変換器によって構成されており且つ最大で水平鑿井
と関係する媒質帯の最も遠い界面との距離に等しい長さ
をもっている測定用具を水平鑿井中に配置する工程; 音波を少なくとも1個の送信変換器によって発生させ、
この場合に該音波の波長が2〜3センチメートルから2
〜3メートルの範囲内にある工程; 1個又は多数の受信変換器が一方では屈折波を水平鑿井
の壁から及び該水平鑿井のすぐ近傍に位置した諸地層か
ら受信し、また他方では反射波を該水平鑿井からかなり
離れて位置している諸地層から受信する工程; 該屈折及び反射波を電気信号の形式で記録する工程; 送信された音波の発生の瞬間を記録する工程; 屈折波及び反射波の各々の少なくとも平均伝播速度を求
めるためにその記録された信号を処理する工程; 少なくとも1つの時間セクション(time-section)を反
射波に対応する信号から求める工程; 該水平鑿井の水平な横断を受ける地質帯中に位置した諸
界面の位置の求められる深さセクション(depth-sectio
n)を構成するように反射波の平均伝播速度によって、
少なくともその時間セクションを深さセクションに変換
させる工程; を伴う。
本発明の利益の1つは、ズーム効果が鉱床の埋蔵部にお
いて実際に得られそして厚さ及び特質の両方について反
射物の形状及び構成を高度の精度で描写するという事実
にある。
いて実際に得られそして厚さ及び特質の両方について反
射物の形状及び構成を高度の精度で描写するという事実
にある。
本発明の方法のその上の利益は、水平鑿井の隣接諸地層
の上部境界及び底部境界の位置を求めることを可能にす
ることである。
の上部境界及び底部境界の位置を求めることを可能にす
ることである。
本発明の方法のその他の非常に重要な利益は、2〜3セ
ンチメートルから水平ドレインの長さ、即ち2〜3百メ
ートル程度の長さまで変化する規模の諸地層の不均質性
へのアプローチを作る可能性が今や提供されていること
にある。
ンチメートルから水平ドレインの長さ、即ち2〜3百メ
ートル程度の長さまで変化する規模の諸地層の不均質性
へのアプローチを作る可能性が今や提供されていること
にある。
第1図は垂直井戸穴及び水平鑿井の断片図である。
第2図は、水平鑿井の壁からの屈折波の到着時間及び該
水平鑿井を取り囲んでいる諸界面からの反射波の到着時
間を水平鑿井の曲線横座標の関数としてプロットされて
いる時間セクションである。
水平鑿井を取り囲んでいる諸界面からの反射波の到着時
間を水平鑿井の曲線横座標の関数としてプロットされて
いる時間セクションである。
本発明の方法は水平軸に関して小さな傾斜角をもつか又
は垂直軸に関して大きな傾斜角をもつ水平鑿井1中で実
施され、全体としてこの水平鑿井1は媒質3中に掘削さ
れた垂直井戸穴2から進路を転じており、この媒質3中
には炭化水素鉱床を含有するか又は含有する可能性のあ
る帯域4が位置している。
は垂直軸に関して大きな傾斜角をもつ水平鑿井1中で実
施され、全体としてこの水平鑿井1は媒質3中に掘削さ
れた垂直井戸穴2から進路を転じており、この媒質3中
には炭化水素鉱床を含有するか又は含有する可能性のあ
る帯域4が位置している。
全体として参照数字5によって示されておりそしてある
場合には送信機として又は他の場合には受信機として用
いられる多数の変換器によって構成されている測定用具
は水平鑿井1中に延びている。好ましくは、測定用具5
は、例えば0.25mの一定間隔で相互に分離されている4
個の送信機E1〜E4及び例えば1mの一定間隔で相互に分離
されている12個の受信機R1〜R12を包含するい。最後に
送信機E4と最初の受信機R1との間の間隔は1mである。
場合には送信機として又は他の場合には受信機として用
いられる多数の変換器によって構成されている測定用具
は水平鑿井1中に延びている。好ましくは、測定用具5
は、例えば0.25mの一定間隔で相互に分離されている4
個の送信機E1〜E4及び例えば1mの一定間隔で相互に分離
されている12個の受信機R1〜R12を包含するい。最後に
送信機E4と最初の受信機R1との間の間隔は1mである。
測定用具5は、垂直井戸穴2及び水平鑿井1中に配置さ
れるように公知のタイプの坑道掘進手段(図示せず)に
よって掘削用やぐら31につながれたドリルストリング
(drill string)30の端に装備されている。
れるように公知のタイプの坑道掘進手段(図示せず)に
よって掘削用やぐら31につながれたドリルストリング
(drill string)30の端に装備されている。
諸界面によって隔てられている諸成層化地層は水平鑿井
1と媒質3の表面9との間に位置している。平明さを増
強させる理由で、図面には界面12及び13によって隔てら
れている地層10及び11のみが示されており、一方水平鑿
井1の帯域4もまた多数の重層された諸地層をもつこと
ができる。その帯域4の下では、その媒質3は界面15に
よって帯域4から隔てられている単一底部地層14によっ
て表されている。
1と媒質3の表面9との間に位置している。平明さを増
強させる理由で、図面には界面12及び13によって隔てら
れている地層10及び11のみが示されており、一方水平鑿
井1の帯域4もまた多数の重層された諸地層をもつこと
ができる。その帯域4の下では、その媒質3は界面15に
よって帯域4から隔てられている単一底部地層14によっ
て表されている。
本発明に従って、測定用具5は、最大で、水平鑿井1と
例えば界面13又は15のような関係する最も遠い界面との
間の距離に等しい全長をもつ。
例えば界面13又は15のような関係する最も遠い界面との
間の距離に等しい全長をもつ。
測定用具5を第1図の右にある末端位置から表面9に引
き上げる時に、送信機E1〜E4は順次に又は実際的に同時
に励起され、その結果として各々の送信機はそれゆえに
音波を放出すべきである。送信機E1〜E4は特に圧電変換
器又は磁気ひずみ変換器である。送信された音波は異な
った2つのタイプの進路に沿って帯域4中を伝播した後
に各々の受信機R1〜R12に到達する。
き上げる時に、送信機E1〜E4は順次に又は実際的に同時
に励起され、その結果として各々の送信機はそれゆえに
音波を放出すべきである。送信機E1〜E4は特に圧電変換
器又は磁気ひずみ変換器である。送信された音波は異な
った2つのタイプの進路に沿って帯域4中を伝播した後
に各々の受信機R1〜R12に到達する。
破線によって示されている第1タイプの進路16は、水平
鑿井1の壁に沿った、該水平鑿井のすぐ近傍に位置した
地層からの屈折に対応する。実線によって示されている
第2のタイプの進路17は放出された波の例えば界面13か
らの反射に対応する。
鑿井1の壁に沿った、該水平鑿井のすぐ近傍に位置した
地層からの屈折に対応する。実線によって示されている
第2のタイプの進路17は放出された波の例えば界面13か
らの反射に対応する。
簡略化の理由で、僅かに2〜3の屈折進路及び反射進路
が図示されているにすぎない。同様に、界面15からの反
射に対応する側で水平鑿井1に沿った屈折を示す必要が
ないと思われる。
が図示されているにすぎない。同様に、界面15からの反
射に対応する側で水平鑿井1に沿った屈折を示す必要が
ないと思われる。
その屈折波及び反射波は圧電タイプの受信機R1〜R12に
よって取り上げられ、そして電気信号に変換される。ド
リルストリング30中に収容されており且つプーリー7の
回りを通っている電線6によって、該電気信号はブロッ
ク8によって図式的に示されている記録装置に送信され
る。その電気信号は好ましくは、図面中にブロック28に
よって示されている装置での後続のデーター処理のため
にディジタル形式で記録される。
よって取り上げられ、そして電気信号に変換される。ド
リルストリング30中に収容されており且つプーリー7の
回りを通っている電線6によって、該電気信号はブロッ
ク8によって図式的に示されている記録装置に送信され
る。その電気信号は好ましくは、図面中にブロック28に
よって示されている装置での後続のデーター処理のため
にディジタル形式で記録される。
音波の諸送信(諸ショット)は、聴取時間を越えても越
えなくてもよい一様な間隔で引き続き、これは送信され
たタイプの信号の関数である。例示として、音波の送信
は70msの間隔で引き続き、これは8mm程度の測定用具の
給送長に対応し、各々の波開始の瞬間即ちショットモー
メントを装置8によって記録する。同様に、送信された
音波の波長は2〜3センチメートルから2〜3メートル
までの範囲内に、好ましくは15〜75センチメートルの範
囲内にある。
えなくてもよい一様な間隔で引き続き、これは送信され
たタイプの信号の関数である。例示として、音波の送信
は70msの間隔で引き続き、これは8mm程度の測定用具の
給送長に対応し、各々の波開始の瞬間即ちショットモー
メントを装置8によって記録する。同様に、送信された
音波の波長は2〜3センチメートルから2〜3メートル
までの範囲内に、好ましくは15〜75センチメートルの範
囲内にある。
トレースの形式で記録された電気信号を次いで、処理操
作の最終結果が一方では屈折波に関するデーターをもた
らし、そして他方では反射波に関するデーターをもたら
すように処理する。
作の最終結果が一方では屈折波に関するデーターをもた
らし、そして他方では反射波に関するデーターをもたら
すように処理する。
ショットモーメントは記録されていおりそして各々のト
レースのもととなっている送信機・受信機対が同定され
るので、フランス特許N°2 514 152及びEP N°0 170 5
82に記載されている特殊な処理操作を用い且つ記録され
ている諸トレースに基づいて、水平鑿井1を取り囲んで
おり且つ水平鑿井1のすぐ近傍に位置している地層に関
する圧縮波、ねじれ波及びマッドパラメーター並びにそ
の他のパラメーター例えば振幅、減衰、周期及び走行時
間(速度)を測定することが可能であり、これらのデー
ターは層の一層有効な開発を達成するのに必要である。
フランス特許N°2 514 152及びEP N°0 170 582の主題
は本明細書に含まれるものとする。前記の処理操作によ
って、水平鑿井を取り囲んでいる地層中での屈折波の平
均伝播速度を求めることが可能である。第2図の曲線20
は屈折圧縮波Pの到達を示しており、曲線20から水平鑿
井に沿った局部的伝播速度を演繹することが可能であ
る。曲線20の上方部分20aと下方部分20bとの間で起こる
時間の、そしてそれゆえに速度の変化は水平鑿井1中で
の帯域4から地層3への横断に対応しており、それらの
場所においては波の伝播速度は異なっており、それぞれ
V2及びV1であり、V2<V1である。界面13の横断は点21に
よって図式的に示されている。
レースのもととなっている送信機・受信機対が同定され
るので、フランス特許N°2 514 152及びEP N°0 170 5
82に記載されている特殊な処理操作を用い且つ記録され
ている諸トレースに基づいて、水平鑿井1を取り囲んで
おり且つ水平鑿井1のすぐ近傍に位置している地層に関
する圧縮波、ねじれ波及びマッドパラメーター並びにそ
の他のパラメーター例えば振幅、減衰、周期及び走行時
間(速度)を測定することが可能であり、これらのデー
ターは層の一層有効な開発を達成するのに必要である。
フランス特許N°2 514 152及びEP N°0 170 582の主題
は本明細書に含まれるものとする。前記の処理操作によ
って、水平鑿井を取り囲んでいる地層中での屈折波の平
均伝播速度を求めることが可能である。第2図の曲線20
は屈折圧縮波Pの到達を示しており、曲線20から水平鑿
井に沿った局部的伝播速度を演繹することが可能であ
る。曲線20の上方部分20aと下方部分20bとの間で起こる
時間の、そしてそれゆえに速度の変化は水平鑿井1中で
の帯域4から地層3への横断に対応しており、それらの
場所においては波の伝播速度は異なっており、それぞれ
V2及びV1であり、V2<V1である。界面13の横断は点21に
よって図式的に示されている。
その諸トレースは、その上に反射波の平均速度を求める
ように並びに静的及び動的補正の後に画像−時間セクシ
ョン(これは第2図中に曲線18及び19によって図式的に
示されたセクションに類似している)を確立するように
処理される。
ように並びに静的及び動的補正の後に画像−時間セクシ
ョン(これは第2図中に曲線18及び19によって図式的に
示されたセクションに類似している)を確立するように
処理される。
記録されたトレースから得られる画像−時間セクション
は下記の方法で確立される: 記録されたトレースを、異なった諸界面に属するがしか
し各々のグループのトレースをもたらした送信機・受信
機セグメントの全く同じ中線に配列された共通の諸ミラ
ー点の関数として一緒にグループ分けする; 所定の2つの境界(その間に媒質中の平均伝播速度が位
置すべきである)中の異なった諸速度に関して一連の異
なった動的補正を適用する。各々の速度に関しては、共
通の諸ミラー点の中線に関する総合の補正トレースが形
成され、この場合に、その瞬間に最も高いエネルギーを
もつ総合トレースをもたらした速度を各々の瞬間に関し
て選択する; 次いで媒質中の平均伝播速度を表す速度の法則を、共通
の諸ミラー点をもつ各グループのトレースに関して構成
する; 全く同じグループに関して求められた速度の法則を利用
することによって該グループの各々のトレースに対して
動的補正を行う; 全く同じグループの総ての補正されたトレースを、グル
ープ当たりの1つの総合トレースを得るために加える; 総てのグループの総合トレースを時間の関数として並置
する。
は下記の方法で確立される: 記録されたトレースを、異なった諸界面に属するがしか
し各々のグループのトレースをもたらした送信機・受信
機セグメントの全く同じ中線に配列された共通の諸ミラ
ー点の関数として一緒にグループ分けする; 所定の2つの境界(その間に媒質中の平均伝播速度が位
置すべきである)中の異なった諸速度に関して一連の異
なった動的補正を適用する。各々の速度に関しては、共
通の諸ミラー点の中線に関する総合の補正トレースが形
成され、この場合に、その瞬間に最も高いエネルギーを
もつ総合トレースをもたらした速度を各々の瞬間に関し
て選択する; 次いで媒質中の平均伝播速度を表す速度の法則を、共通
の諸ミラー点をもつ各グループのトレースに関して構成
する; 全く同じグループに関して求められた速度の法則を利用
することによって該グループの各々のトレースに対して
動的補正を行う; 全く同じグループの総ての補正されたトレースを、グル
ープ当たりの1つの総合トレースを得るために加える; 総てのグループの総合トレースを時間の関数として並置
する。
総てのこれらの並置された総合トレースの表示は多重有
効範囲(multiple coverage)で時間セクションを与え
る。
効範囲(multiple coverage)で時間セクションを与え
る。
第2図の曲線18及び19は、界面13及び15からの反射に対
応する時間セクションの総合トレースのエネルギーピー
クの時間間隔の関数として曲線横座標を表している。
応する時間セクションの総合トレースのエネルギーピー
クの時間間隔の関数として曲線横座標を表している。
曲線18は、水平鑿井1の曲線横座標に沿った走行進路を
考慮する時に水平鑿井1から界面13までの距離が減少す
ることに対応する上昇部分18a、及び水平鑿井1から界
面13までの距離が増加することに対応する下降部分18b
をもっている。水平鑿井1に関しての界面15の位置は曲
線19によって与えられ、この曲線19は、水平鑿井1の曲
線横座標に沿った走行進路を考慮する時に水平鑿井1が
界面15にだんだんと接近して位置することを示してい
る。
考慮する時に水平鑿井1から界面13までの距離が減少す
ることに対応する上昇部分18a、及び水平鑿井1から界
面13までの距離が増加することに対応する下降部分18b
をもっている。水平鑿井1に関しての界面15の位置は曲
線19によって与えられ、この曲線19は、水平鑿井1の曲
線横座標に沿った走行進路を考慮する時に水平鑿井1が
界面15にだんだんと接近して位置することを示してい
る。
点21に対応する曲線横座標21′において、水平鑿井1は
界面13を通過して延びており、それは曲線18の反射到達
についてゼロ時間間隔となっている。
界面13を通過して延びており、それは曲線18の反射到達
についてゼロ時間間隔となっている。
曲線18及び19の交点22は、界面13及び15から等距離にあ
る水平鑿井の1部分に対応する。。
る水平鑿井の1部分に対応する。。
第2図のセクションから深さセクションへの変換は、屈
折波及び/又は反射波に関する処理操作時に求められた
平均速度によって実施される。事実、深さセクション
は、曲線18及び19に類似しており且つ測定された速度V1
及びV2に対応する所定のファクターによって相対的に配
置されている2つの曲線をもつ。この理由で深さセクシ
ョンは示されておらず又帯域4を限定する界面13及び15
の位置の決定は時間セクションよりはむしろ深さセクシ
ョンで実施される。
折波及び/又は反射波に関する処理操作時に求められた
平均速度によって実施される。事実、深さセクション
は、曲線18及び19に類似しており且つ測定された速度V1
及びV2に対応する所定のファクターによって相対的に配
置されている2つの曲線をもつ。この理由で深さセクシ
ョンは示されておらず又帯域4を限定する界面13及び15
の位置の決定は時間セクションよりはむしろ深さセクシ
ョンで実施される。
本発明の方法は、層の特性が測定又は記録に対してもは
や何等の有意の付随性をもたなくなる深さ、又は反射が
信頼できる安全度で指示することができなくなる深さで
ある侵入深さとして地上地震学で慣例的に呼ばれている
障害を克服することを可能にすることは、留意に値す
る。地震の反射において、考慮される深さは事実、特
に、地層中での地震波の減衰に、地震波送信力に、そし
てまた送信された信号の振幅が小さくなるにつれて信号
対ノイズの比を低下させる相対的ノイズ力に依存する。
処理時に一層良好なノイズの減衰並びに一層の良好な周
波数過を達成するための真剣な試みにおいて費やされ
た総ての努力にもかかわらず、異なった源をもつノイズ
信号(送信ノイズ及び処理後の残留ノイズ)がまだ残っ
ており、そしてこれらのノイズ信号の程度は深さと共に
(そして時間と共に)増大する。
や何等の有意の付随性をもたなくなる深さ、又は反射が
信頼できる安全度で指示することができなくなる深さで
ある侵入深さとして地上地震学で慣例的に呼ばれている
障害を克服することを可能にすることは、留意に値す
る。地震の反射において、考慮される深さは事実、特
に、地層中での地震波の減衰に、地震波送信力に、そし
てまた送信された信号の振幅が小さくなるにつれて信号
対ノイズの比を低下させる相対的ノイズ力に依存する。
処理時に一層良好なノイズの減衰並びに一層の良好な周
波数過を達成するための真剣な試みにおいて費やされ
た総ての努力にもかかわらず、異なった源をもつノイズ
信号(送信ノイズ及び処理後の残留ノイズ)がまだ残っ
ており、そしてこれらのノイズ信号の程度は深さと共に
(そして時間と共に)増大する。
送信された信号及びバックグランドノイズにおける変化
は、侵入深さである限界値までの深さの関数として信号
対ノイズの比における低下の助けとなるので、慣用の地
震法が水平鑿井に適していないか又は用いることができ
ない理由を理解することは容易である。
は、侵入深さである限界値までの深さの関数として信号
対ノイズの比における低下の助けとなるので、慣用の地
震法が水平鑿井に適していないか又は用いることができ
ない理由を理解することは容易である。
これに反して、本発明の方法は、編成された表面ノイズ
がいかなる意味でも測定に影響を及ぼさずそしてまた
(用いられる測定用具は5,000〜10,000Hzの範囲内の周
波数で操作されるので)送信機ノイズはかなり減衰され
るので、優秀な信号対ノイズの比の達成を可能にする。
更に、これらの高周波数の利用で、水平鑿井に関しての
帯域4の境界の位置ぎめ精度における一層大きな改良を
達成できる。この精度は、上記した周波数の場合に1m及
びそれ以下の程度である使用波長に依存する。
がいかなる意味でも測定に影響を及ぼさずそしてまた
(用いられる測定用具は5,000〜10,000Hzの範囲内の周
波数で操作されるので)送信機ノイズはかなり減衰され
るので、優秀な信号対ノイズの比の達成を可能にする。
更に、これらの高周波数の利用で、水平鑿井に関しての
帯域4の境界の位置ぎめ精度における一層大きな改良を
達成できる。この精度は、上記した周波数の場合に1m及
びそれ以下の程度である使用波長に依存する。
上記においては、水平鑿井中に配置される測定用具につ
いて言及した。測定用具の配置は、70msの時間間隔でシ
ョットモーメントを記録しながら、7m/min程度の走行速
度で連続的に実施することができる。測定用具を非連続
法で配置すること、即ち測定用具を各ショット毎に停止
させることも可能であり、この間、給送長は変化させて
もさせなくてもよい。一定長さの測定用具給送の場合に
は、測定用具は、各々の送信機がその前の送信機によっ
て占められていた位置にくることを確実にするような方
法で配置することができる。屈折音波進路の記録もま
た、前記した特許に記載された方法の1つに従って処理
するために一緒に対でグループ分けすることができる。
その送信された波は、一様に時間間隔の空けられた所定
の瞬間に放出された又は水平鑿井中の測定用具の深さ水
準に関係したパルスによって作られる。
いて言及した。測定用具の配置は、70msの時間間隔でシ
ョットモーメントを記録しながら、7m/min程度の走行速
度で連続的に実施することができる。測定用具を非連続
法で配置すること、即ち測定用具を各ショット毎に停止
させることも可能であり、この間、給送長は変化させて
もさせなくてもよい。一定長さの測定用具給送の場合に
は、測定用具は、各々の送信機がその前の送信機によっ
て占められていた位置にくることを確実にするような方
法で配置することができる。屈折音波進路の記録もま
た、前記した特許に記載された方法の1つに従って処理
するために一緒に対でグループ分けすることができる。
その送信された波は、一様に時間間隔の空けられた所定
の瞬間に放出された又は水平鑿井中の測定用具の深さ水
準に関係したパルスによって作られる。
送信された音波を発生させるその他の方法は、例えば、
SOSIE 及びSEISCODE と呼ばれており且つフランス特
許N°FR 1 583 239及び2 123 839に記載されているコ
ードのような所定のランダムコードに従ってパルスを放
出させることである。ショットモーメントを記録するこ
とで、その記録を続発のショットモーメントと相関させ
ることができる。
SOSIE 及びSEISCODE と呼ばれており且つフランス特
許N°FR 1 583 239及び2 123 839に記載されているコ
ードのような所定のランダムコードに従ってパルスを放
出させることである。ショットモーメントを記録するこ
とで、その記録を続発のショットモーメントと相関させ
ることができる。
本発明のその他の目的に従って、単一の送信機及び単一
の受信機を利用することによって単一の有効範囲で、又
は4個の送信機及び12個の受信機がありそれで48の利用
できるトレースがあるという事実によって多重有効範囲
で地震セクションを得ることも可能である。多重有効範
囲は、測定された信号対ノイズの比において極めて明ら
かな改良をもたらす。多重有効範囲を用いる時には、そ
の上に、掘削操作によるか又は水平鑿井を満たしている
流体による何等かの測定障害もなしで水平鑿井の方向と
は異なっている方向の平均伝播速度の評価が得られる
(それに反してこのような障害は水平鑿井をすぐ取り囲
んでいる地層についてのみ測定を行う場合には必ず起こ
る)。
の受信機を利用することによって単一の有効範囲で、又
は4個の送信機及び12個の受信機がありそれで48の利用
できるトレースがあるという事実によって多重有効範囲
で地震セクションを得ることも可能である。多重有効範
囲は、測定された信号対ノイズの比において極めて明ら
かな改良をもたらす。多重有効範囲を用いる時には、そ
の上に、掘削操作によるか又は水平鑿井を満たしている
流体による何等かの測定障害もなしで水平鑿井の方向と
は異なっている方向の平均伝播速度の評価が得られる
(それに反してこのような障害は水平鑿井をすぐ取り囲
んでいる地層についてのみ測定を行う場合には必ず起こ
る)。
非連続層位がそのセクションに見いだされる時には、困
難が生じることもあり、この困難はこのタイプに層位の
起源の同定に関係する。この場合には、慣用の方法によ
って前に行なわれた測定から助力が得られるかもしれな
い。水平鑿井がわずかな程度で上昇している時にその層
位から水平鑿井までの距離が増大するならば、これにつ
いての理由は、その層位が水平鑿井の下に位置している
ということである。逆に、水平鑿井のプロフイルと比較
して水平鑿井までの距離が段々と変化していることは地
震セクションで検知することもできる。特に、水平鑿井
の斜めの部分の横断している総ての界面は明確に水平鑿
井との交差点で水平鑿井からゼロの距離で反射を起こ
す。従って、水平鑿井の下に位置する界面は、測定用具
の深さが水平鑿井の斜めの部分で増加する時には地震セ
クションで測定された水平鑿井までの距離は減少すると
いう事実によって配置されていることになる。
難が生じることもあり、この困難はこのタイプに層位の
起源の同定に関係する。この場合には、慣用の方法によ
って前に行なわれた測定から助力が得られるかもしれな
い。水平鑿井がわずかな程度で上昇している時にその層
位から水平鑿井までの距離が増大するならば、これにつ
いての理由は、その層位が水平鑿井の下に位置している
ということである。逆に、水平鑿井のプロフイルと比較
して水平鑿井までの距離が段々と変化していることは地
震セクションで検知することもできる。特に、水平鑿井
の斜めの部分の横断している総ての界面は明確に水平鑿
井との交差点で水平鑿井からゼロの距離で反射を起こ
す。従って、水平鑿井の下に位置する界面は、測定用具
の深さが水平鑿井の斜めの部分で増加する時には地震セ
クションで測定された水平鑿井までの距離は減少すると
いう事実によって配置されていることになる。
比較的小さな厚さの地層中においては、本発明の方法に
よって容易に観察することができ且つ考慮中の地層に関
する価値のあるデーターを提供することができる案内さ
れた波即ち壁波の伝播がおこることがある。
よって容易に観察することができ且つ考慮中の地層に関
する価値のあるデーターを提供することができる案内さ
れた波即ち壁波の伝播がおこることがある。
最後に、本発明の方法は、ケースから生じる偽の信号に
もかかわらずケース化された井戸穴にも適用できる。事
実、その偽の信号は屈折タイプのものであり、それで反
射波の処理にあまり影響をもたない。更に、これらの信
号は反射信号よりもかなり早く到達し、又反射信号より
もはっきりと高い周波数部分をもち、従ってそれらの除
去は容易である。
もかかわらずケース化された井戸穴にも適用できる。事
実、その偽の信号は屈折タイプのものであり、それで反
射波の処理にあまり影響をもたない。更に、これらの信
号は反射信号よりもかなり早く到達し、又反射信号より
もはっきりと高い周波数部分をもち、従ってそれらの除
去は容易である。
前記したように、厚さ及び特質の両方における反射物の
形状及び構成の精密な同定の結果として生産性層中で可
能となるズーム効果に加えて、本発明の方法は、2〜3
センチメートルと2〜3百メートルとの間で変化する規
模の不均質性へのアプローチを今や可能とする。
形状及び構成の精密な同定の結果として生産性層中で可
能となるズーム効果に加えて、本発明の方法は、2〜3
センチメートルと2〜3百メートルとの間で変化する規
模の不均質性へのアプローチを今や可能とする。
第1図は垂直井戸穴及び水平鑿井の断片図である。 第2図は、水平鑿井の壁からの屈折波の到着時間及び該
水平鑿井を取り囲んでいる諸界面からの反射波の到着時
間を水平鑿井の曲線横座標の関数としてプロットされて
いる時間セクションである。 図中、1は水平鑿井、2は垂直井戸穴、3は媒質、4は
帯域、5は測定用具、6は電線、7はプーリー、8は記
録装置、9は地表、10は地層、11は地層、12は界面、13
は界面、14は地層、15は界面、16は波の第1タイプの進
路、17は波の第2タイプの進路、18は曲線横座標、19は
曲線横座標、20は曲線横座標、21は横断点、22は交点、
28はデーター処理装置、30はドリルストリング、31は掘
削用やぐらである。
水平鑿井を取り囲んでいる諸界面からの反射波の到着時
間を水平鑿井の曲線横座標の関数としてプロットされて
いる時間セクションである。 図中、1は水平鑿井、2は垂直井戸穴、3は媒質、4は
帯域、5は測定用具、6は電線、7はプーリー、8は記
録装置、9は地表、10は地層、11は地層、12は界面、13
は界面、14は地層、15は界面、16は波の第1タイプの進
路、17は波の第2タイプの進路、18は曲線横座標、19は
曲線横座標、20は曲線横座標、21は横断点、22は交点、
28はデーター処理装置、30はドリルストリング、31は掘
削用やぐらである。
Claims (8)
- 【請求項1】諸界面によって隔てられた諸成層化層で形
成された地質媒質中に掘削された水平鑿井での非常に高
い分解能の地震探査法であって、 音波を送信するための及び受信するための少なくとも3
個の変換器によって構成されており且つ最大で水平鑿井
と関係する媒質帯の最も遠い界面との距離に等しい長さ
をもっている測定用具を水平鑿井中に配置する工程; 音波を少なくとも1個の送信変換器によって発生させ、
この場合に該音波の波長が2〜3センチメートルから2
〜3メートルの範囲内にある工程; 1個又は多数の受信変換器が一方では屈折波を水平鑿井
の壁から及び該水平鑿井のすぐ近傍に位置した諸地層か
ら受信し、また他方では反射波を該水平鑿井からかなり
離れて位置している諸地層から受信する工程; 該屈折波及び反射波を電気信号の形式で記録する工程; 送信された音波の発生の瞬間を記録する工程; 屈折波及び反射波の各々の少なくとも平均伝播速度を求
めるためにその記録された信号を処理する工程; 少なくとも1つの時間セクションを反射波に対応する信
号から求める工程; 該水平鑿井の水平な横断を受ける地質帯中に位置した諸
界面の位置の求められる深さセクションを構成するよう
に反射波の平均伝播速度によって、少なくともその時間
セクションを深さセクションに変換させる工程; を伴うことを特徴とする方法。 - 【請求項2】波長が5センチメートル〜3メートルの範
囲内にあることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の方法。 - 【請求項3】送信された波がパルス信号によって作ら
れ、各々の送信時間が聴取時間よりも長いことを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項4】送信が所定コードに従って実施されること
及び記録された信号の処理が、反射された信号を続発シ
ョットモーメントと相関させる工程を包含することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項5】測定用具が4個の送信機と12個の受信機と
によって構成されており、諸送信機間の距離が諸受信機
間の距離よりも短いことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の方法。 - 【請求項6】波長が15〜75センチメートルの範囲内にあ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1又は2項記載の
方法。 - 【請求項7】測定用具が水平鑿井中に連続的に配置され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方
法。 - 【請求項8】測定用具が水平鑿井中に非連続法で配置さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8607031 | 1986-05-16 | ||
FR8607031A FR2598817B1 (fr) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | Procede de prospection sismique a tres haute resolution en forages horizontaux. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62269084A JPS62269084A (ja) | 1987-11-21 |
JPH077068B2 true JPH077068B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=9335301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62116029A Expired - Lifetime JPH077068B2 (ja) | 1986-05-16 | 1987-05-14 | 水平鑿井中での非常に高い分解能の地震探査法 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4833658A (ja) |
EP (1) | EP0246148B1 (ja) |
JP (1) | JPH077068B2 (ja) |
CN (1) | CN1013521B (ja) |
AU (1) | AU589006B2 (ja) |
CA (1) | CA1294029C (ja) |
DE (1) | DE3761597D1 (ja) |
ES (1) | ES2003721A6 (ja) |
FR (1) | FR2598817B1 (ja) |
IT (1) | IT1204605B (ja) |
NO (1) | NO172312C (ja) |
OA (1) | OA08680A (ja) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4817059A (en) * | 1987-06-26 | 1989-03-28 | Schlumberger Technology Corporation | Borehole logging methods for detection and imaging of formation structural features |
FR2639719B1 (fr) * | 1988-11-28 | 1991-03-22 | Inst Francais Du Petrole | Methode et dispositif d'acquisition et de traitement de signaux obtenus dans des puits et notamment dans des puits horizontaux |
FR2645583B1 (fr) * | 1989-04-06 | 1991-07-12 | Inst Francais Du Petrole | Methode et dispositif de prospection sismique dans des puits et notamment des puits devies |
FR2656111B1 (fr) * | 1989-12-19 | 1992-08-28 | Geophysique Cie Gle | Procede et dispositif d'acquisition de donnees sismiques de puits selon deux directions opposees. |
FR2659454B1 (fr) * | 1990-03-06 | 1992-08-07 | Inst Francais Du Petrole | Methode et dispositif de diagraphie dans des puits utilisant des moyens d'emission et/ou de reception directifs. |
US5563846A (en) * | 1994-09-23 | 1996-10-08 | Texaco Inc. | Method and apparatus for well logging to obtain high-resolution seismic images of geological formations surrounding horizontal well bores |
GB2308190B (en) * | 1995-12-11 | 1998-02-11 | Schlumberger Ltd | Method and apparatus for borehole acoustic reflection logging |
US5711381A (en) * | 1996-01-16 | 1998-01-27 | Mclaughlin Manufacturing Company, Inc. | Bore location system having mapping capability |
US6427784B1 (en) | 1997-01-16 | 2002-08-06 | Mclaughlin Manufacturing Company, Inc. | Bore location system having mapping capability |
US6643590B2 (en) * | 2002-01-04 | 2003-11-04 | Westerngeco, L.L.C. | Method for computing finite-frequency seismic migration traveltimes from monochromatic wavefields |
US7193525B2 (en) * | 2003-10-21 | 2007-03-20 | Schlumberger Technology Corporation | Methods and apparatus for downhole inter-tool communication |
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