钻井期间用于井眼的声学成像的系统和方法技术方案

一种用于钻井时对井眼进行声学采形的系统和方法，其识别井眼中的井眼直径扩大或具有高度破裂侧壁处的深度。这些深度是基于监测在井眼中轴向传播的声学信号的传播时间或信号强度来识别的。将井眼深度与信号在钻柱内部向井下传播和在钻柱外部向井上传播的传播时间相关联，得到井眼中的平均信号速度。深度的平均信号速度较低表明此处井眼直径扩大或具有高度破裂的侧壁。通过在钻柱内部和外部产生单独的声学信号，比较从井眼底部反射的各信号的信号强度，并基于所反射信号强度的偏差来识别深度，也可以识别这些深度。也可以识别这些深度。也可以识别这些深度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钻井期间用于井眼的声学成像的系统和方法


[0001]本专利技术涉及钻井时对井眼(wellbore)几何形状进行声学采形(acoustically profiling)。

技术介绍

[0002]烃开采井眼延伸至地下，并与圈闭烃的地下地层相交。井眼通常由钻井系统形成，该钻井系统包括由相互连接的管段组成的钻柱和安装在相互连接的管的一端的钻头。钻柱通常由设置在井眼开口上方的顶部驱动装置或转盘旋转。当钻头旋转时，钻头上的切削元件刮擦井眼的底部，并挖掘材料，从而使井眼加深。钻井液通常沿钻柱向下泵送，并从钻头导入井眼；然后，钻井液在钻柱和井眼的壁之间的环空中向上回流。钻屑是在挖掘时产生的，并随着循环钻井液被带上井眼。向上流动的钻井液中夹带的固体颗粒包括已经存在于钻井液中的钻屑和颗粒；诸如用于调节钻井液性能的添加剂。
[0003]沿井眼向上流动的钻井液的压力通常超过邻近地层中的压力。由于井眼中的压力较大，钻井液渗透到周围地层中一段距离，随着钻井液中的固体颗粒沿着井眼壁沉积，周围地层使井眼布满泥饼。泥饼限制了井眼和地层之间的流体连通。流体通过泥饼渗漏到某本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种钻井时对井眼进行声学采形的方法，包括：监测所述井眼中的穿越声学信号，所述穿越声学信号在设置于所述井眼中的钻柱内传播，从所述钻柱的下端离开并从所述井眼的底部反射到所述钻柱的外部的环空中，并在所述环空中沿远离所述井眼的底部的方向传播；随着所述井眼被钻得更深，获得所述井眼的所述底部处于不同深度时所述穿越声学信号的速度；监测在所述环空中传播并从所述井眼的所述底部反射的环空声学信号；监测在所述钻柱内传播并从所述井眼的所述底部反射的钻柱声学信号；以及基于所监测的所述声学信号中的一个或多个来识别所述井眼中具有不连续表面的侧壁的深度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述穿越声学信号由设置在地面上且在所述井眼外部的声学发射器产生，并由设置在地面上且在所述井眼外部的声学接收器记录，并且其中监测所述穿越声学信号的步骤包括记录每个穿越声学信号产生和记录的时间，并且其中获得所述穿越声学信号的速度的步骤包括获得每个穿越声学信号产生和记录的时间差以定义每个穿越声学信号的传播时间，以及用每个传播时间除以相应穿越声学信号传播的距离。3.根据权利要求2所述的方法，其中在以下深度处识别出所述不连续表面：该深度处相应穿越声学信号的速度小于在与该深度邻近的较低深度和较高深度获得的穿越声学信号的速度。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述环空声学信号由环空声学换能器产生和记录，其中所述钻柱声学信号由钻柱声学换能器产生和记录，并且其中所述环空声学换能器和所述钻柱声学换能器设置在地面上且在所述井眼的外部。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述井眼中具有不连续表面的侧壁的深度是通过在所述井眼的底部位于同一深度时记录的所述环空声学信号和所述钻柱声学信号之间的信号强度的偏差来识别的。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不连续表面包括完整性受损的位置，该位置选自冲蚀区、裂缝区和高度破裂区。7.根据权利要求1所述的方法，还包括响应于识别出所述不连续表面而对所述井眼进行补救。8.根据权利要求7所述的方法，其中，对所述井眼进行补救的步骤包括对所述井眼进行井控维持，所述井控维持选自由如下组成的组：调节井眼压力、调节引入所述井眼的钻井液的密度、向所述井眼添加堵漏材料、在所述井眼中注入水泥和在所述井眼中部署衬管。9.一种钻井时对井眼进行声学采形的方法，包括：监测钻井系统的操作，所述钻井系统包括用于钻探所述井眼的钻柱；在所述钻柱内部产生穿越声学信号，所述穿越声学信号在所述钻柱中向下传播并从所述钻柱的下端离开，从所述井眼的底部反射到所述钻柱周围的环空中，并在所述环空中向上传播；基于所述穿越声学信号从所述井眼的底部反射之前和之后的传播时间，获得每个穿越声学信号的速度；以及
当每个穿越声学信号在所述井眼内传播时，基于所述穿越声学信号的速度和所述井...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈利德，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：