利用分布式感测装置进行井监测的制作方法

专利名称：利用分布式感测装置进行井监测的制作方法
技术领域：
本发明涉及对诸如油和气井的生产井的监测。这种监测通常被称为井下监测。具体而言，本发明涉及使用分布式声学感测(DAS)的井下监测。
背景技术：
光纤传感器正变成用于例如地球物理应用的广泛应用的已被大家接受的技术。光纤传感器可以具有各种形式，且常被采用的形式是在心轴周围布置光纤线圈。诸如地震检波器或水中地震检波器的点传感器可以以这种方式制成以检测一点处的声学和地震数据， 且这种点传感器的大阵列可以连同使用光纤连接线缆而被复用以形成完全的光纤系统。无源复用可以全光学地实现，且优点在于不需要电连接，这在电学装置容易损害的苛刻环境中是有很大益处的。已经发现光纤传感器在井下监测中的应用，且已知在井中或井周围提供地震检波器的阵列以检测地震信号，其中目标在于更好地理解局部地理状况和提取过程。这种方法的问题在于地震检波器倾向于相对大且所以难以在井下安装。另外，地震检波器倾向于具有有限的动态范围。WO 2005/033465描述了一种使用具有很多周期性折射率扰动的光纤(例如布拉格光栅)的井下声学监测的系统。声学数据被光纤的部分检索到且用于监测井下状况。

发明内容
本发明的目的是提供改善的井下监测系统和方法。根据本发明的第一方面，提供一种用于井下监测的方法，其包括询问沿着井眼的路径布置的未经修改的光纤以提供分布式声学感测；同时采样从所述光纤的多个连续部分收集的数据；以及处理所述数据以确定一个或多个井眼参数。分布式声学感测(DAS)提供对于点传感器的光纤感测的备选形式，由此单一长度的纵向光纤通常通过一个或多个输入脉冲被光学询问以提供沿着其长度的声学/振动活动的基本连续感测。光学脉冲被发射到光纤中且从光纤内反向散射的辐射被检测和分析。 瑞利反向散射最常被检测到。通过分析光纤内反向散射的辐射，光纤可以有效地分成可以 (但是不必)邻近的多个离散的感测部分。在每个离散感测部分中，例如来自声学源的光纤的机械振动导致从该部分反向散射的辐射数量的变动。该变动可以被检测和分析且用于给出该感测部分处光纤的扰动强度的量度。当在本说明书中使用时，术语“分布式声学传感器”将表示包括被光学地询问以提供沿着光纤纵向分布的多个离散声学感测部分的光纤的传感器，且声学将表示包括地震波的任何类型的机械振动或压力波。该方法因此可以包括将一系列光学脉冲发射到所述光纤中且检测所述光纤瑞利反向散射的辐射；以及处理检测的瑞利反向散射辐射以提供光纤的多个离散纵向感测部分。注意当在本文中使用时，术语光学不限制为可见光谱且光学辐射包括红外辐射和紫外辐射。单一长度的光纤典型地是单模光纤，且优选地没有任何反射镜、反射器、光栅或(缺少任何外部激励的情况下)沿着其长度没有任何光学属性的改变。这提供了这样的优点可以使用未经修改的基本连续长度的标准光纤，要求很少的修改或无需修改或使用准备。合适的DAS系统例如在其内容通过引用结合于此的GBM42745中描述。这种传感器可以看作是完全分布式或本征传感器，因为它使用在光纤中固有处理的本征散射，且因而贯穿整个光纤分布感测功能。因为光纤不具有不连续性，所以通过光纤的询问确定对应于每个信道的光纤区段的长度和布置。这些可以根据光纤和它监测的井的物理布置且还根据所需监测类型来选择。这样，沿着光纤的距离或在基本垂直井的情况中的深度以及每个光纤区段的长度或信道分辨率可以根据改变输入脉冲宽度和输入脉冲占空比的询问器的调节而变化，而不对光纤做任何改变。分布式声学感测可以用40km或更长的纵向光纤操作，例如，将感测的数据分解到IOm的长度。在典型的井下应用中，几公里的光纤长度是常见的，即光纤沿着整个钻孔的长度延伸且光纤的纵向感测部分的信道分辨率可以是大约Im或几米。如上所述，空间分辨率(即光纤的各个感测部分的长度)以及信道的分布在使用期间例如可以响应于所检测到的信号而变化。光纤优选地位于要被监测的井眼内。在一种布置中，光纤沿着井套管的外部延伸， 不过在一些实施例中光纤可以布置为在套管内延伸。光纤可以在它被插入到井眼中时附接到井套管，且如果位于套管的外部上，则随后被水泥巩固在水泥巩固的井的那些区段中的适当位置。光纤因此可以遵循井眼的一般线路且至少延伸进入井眼远至希望监测的区域，优选地为基本上井眼的整个长度。光纤因此可以被询问以提供沿着井眼的全部或者一个或多个部分布置的一个或优选地多个声学感测部分。感兴趣的感测部分的地点或位置一般应该从沿着光纤以及因此井的长度的知识获知。然而，当执行某些井处理(例如在井的形成期间的射孔)时，该方法可以包括监测通过例如射孔的过程产生的光纤中的声学扰动以确定对于井的感兴趣的区段的光纤的部分。例如，在射孔期间呈现最大声学扰动强度的光纤的部分将一般对应于射孔弹射出的位置。本发明的方法可以用于确定至少一个井眼参数。该至少一个井眼参数可以包括井状况剖面(profile)。井状况剖面可以是井的一个或多个区段或者井的整个长度的声学剖面?？梢韵煊τ谏Ъだü饬坑蒁AS传感器确定的声学信号来获得声学剖面。声学激励可以是专门用于确定声学剖面的目的而应用的激励。在一些实例中，附加地或备选地有可能使用在井的制造或操作的正常过程中产生的声学激励。具体而言，井生产的射孔步骤涉及射出一个或多个射孔弹。这提供可以用于在完成阶段获取井的声学剖面的剧烈声学激励?？梢允凳钡靥峁┚鄄问?。当在本说明书中作为术语使用时，实时意味着在光纤检测的声学信号和产生的井眼参数之间没有明显延迟。该方法可以涉及提供由分布式声学传感器当前检测的声学信号的通用精确表达。除了确定各个井眼参数，在使用中，来自光纤的一个或多个相关区段的声学信号可以在适当的音频装置上播放。这将为操作井或特定井下过程的人员提供在井下实际发生什么的听觉反馈。监听由光纤的声学信道产生的信号的操作员因此可以提供有井下声学扰动的实时音频反馈。
应当意识到，在深井眼下的条件可能是恶劣的。因此，尤其在执行井制造过程的时间，在井眼下放置专用传感器迄今仍没得到实践。本发明的方法使用可以位于井套管的外部上的光纤以在井的形成期间以及还有后续的油/气生产期间在井眼中提供井下传感器。该方法可以包括分析井下检测的声学扰动的强度水平。来自光纤的各个感测部分的声学信息可以显示在适当的显示器上。存在可以显示所选信道的强度的各种方法。例如，显示器可以针对每个信道以柱状图型布置示出预定或所选时间段上声学信号的当前强度、最大强度和/或平均强度。另外地或附加地，实时指示可以包括以颜色或灰度表达强度且针对每个信道相对于时间绘制强度的瀑布图。该方法还可以提供执行对于数据的频率分析且实时指示可以包括井下过程附近光纤的至少一个纵向部分检测的声学信号的频率的指示。频率的指示可以包括当前、最大或平均频率相对于信道的柱状图型图和/或具有例如如上所述由颜色或灰度表示的频率的瀑布型图。在该方法涉及将来自光纤的纵向感测部分的数据分成一个或多个谱带的情况下，该指示可以附加地或备选地包括特定频带内的强度的指示?；痪浠八?，数据可以被过滤以仅包括具有特定带的频率范围内的频率的声学扰动。通过谱带分析数据可以更清晰地指示在一些情形中各个信道之间的声学差异。通过呈现所选信道的强度和/或频率，操作员能够确定在任何特定信道内是否存在任何显著活动。从DAS传感器提供数据的听得到的指示和/或提供数据的强度和/或频率的指示提供了可以快速产生的有用反馈数据而没有过量的处理开销。该方法还可以包括检测声学信号中的瞬变、尤其是相对高频的瞬变。该方法还可以包括使用来自另一位置的至少一个其他传感器的数据。该至少一个附加传感器可以包括另一光纤分布式声学传感器，例如放置在环绕区域中已有井中的DAS 传感器和/或附近钻出的观察钻孔中的DAS传感器和/或布置在一般区域的表面或所述表面附近(诸如埋在沟槽中)的DAS传感器。来自不同位置中的很多不同传感器的数据的组合可以允许确定声学扰动的来源点或至少声学扰动的来源的一般区域。在本发明的另一方面中，提供一种用于井下监测的系统光纤询问器，其适于在沿着井眼的路径布置的未修改的光纤上提供分布式声学感测；采样器，被布置为同时采样来自所述询问器的多个信道输出以在多个时间中的每一个从所述光纤的多个连续部分提供声学数据；以及数据分析器，其适于处理所述采样数据以检测井事件且输出与检测的事件相关的参数。本发明还提供用于实施此处描述的方法中的任何一个和/或用于包含此处描述的设备特征中的任何一个的处理器、计算机程序和/或计算机程序产品，以及其上存储有用于实施此处描述的方法中的任何一个和/或用于包含此处描述的设备特征中的任何一个的程序的计算机可读介质。本发明实质上扩展到如此处参考附图描述的方法、设备和/或用途。本发明的一个方面中的任何特征可以以任何适当组合应用于本发明的其他方面。 具体而言，方法方面可以应用于设备方面，且反之亦然。而且，硬件中实现的特征一般可以以软件实现，且反之亦然。此处对于软件和硬件特征的任何弓I用应相应地理解。


现在将参考附图纯粹通过举例的方式描述本发明的优选特征，附图中 图1示出使用DAS监测井的设备；
图2图示图1的系统的输出；
图3是如本发明的实施例监测的射孔事件的示意性表示； 图4图示用于压裂监测的地震监测和参数化步骤；以及图5示出已使用变量统计增强的流入监测的结果。
具体实施例方式沿着井的路径包括光纤线缆102，在本示例中，所述井是气井，且可以是海上的或近海的。井至少部分地通过插入到钻孔106中的金属生产套管104形成，其中套管的外壁和孔之间的空隙在本示例中被回填水泥108。生产套管由接合在一起的多个区段形成，且在某些实例中，这些区段将具有不同的直径。以这种方式，套管直径能够朝向井底逐渐变窄。 在图1中可以看出，在该示例中，光纤经过回填的水泥且实际上夹紧到金属套管的外部。已经发现，例如在本实例中，通过经过回填的水泥约束的光纤相对于未受约束的光纤呈现出对某些事件的不同的声学响应。约束的光纤可以给出比未受约束的光纤更好的响应，且因而在一些实施例中有益于确保光纤约束在水泥中。约束和未受约束光纤之间的响应中的差异还可以用作对于水泥的损害的指示器，如稍后描述，这可能是有利的。光纤从井头突出且连接到询问器/处理器单元112。询问器单元向光纤注入光且感测沿着光纤的长度反向散射的辐射。特定形式的输入光和单元的采样/处理能力允许多个数据信道的同步输出，每个信道对应于在沿着光纤的特定距离处沿着光纤的特定区段感测的声学数据。尽管询问器/处理器单元在本文中被示为单个项目，但是硬件可以例如分在询问器盒中，提供原始数据输出、馈入PC或者便携式计算机以提供数据处理能力。从图1的布置输出的可能数据类型的示例在图2中示出。此处，在上图202中沿着y轴显示信道号(以及因此基本垂直井的深度)，其中零代表最靠近表面的信道。示出了 400个信道。沿着χ轴显示作为帧号的时间以提供在新数据可用时连续刷新的“瀑布”图。 在上图202中检测的能量强度使用在右手边示出的标度被示为彩色或灰度以提供在一系列时刻中的每一个处沿着光纤的整个感测长度的声学能量分布的2D可视化。中间图204示出在经历瞬变检测之后的相同数据，如下面更详细解释，且下图106示出根据图的右边的标度的检测的瞬变的频率。该布置使得在每个采样周期可以从所有信道获得数据。在中间图204和下图206中，在y轴上表示从0到4000m的深度，其中在χ轴上表示从0到10000s 的时间。提议使用上述系统来监测包括射孔、堵塞器和/或封隔器坐封(packer setting)、压裂、支撑剂冲蚀和流体流动的各种井下事件。另外，系统可以提供一般状况监测，并且在一些布置中，还可以允许与井下传感器进行通信。在典型的提取过程中，一旦井已被钻孔且套管被安装(并且沿着井的路径提供一个或多个光纤)，井被射孔以允许被提取的气体或诸如油或水的流体的流入。这通常使用在 “枪”中下降到井中且在所期深度和取向出射出的聚能弹实现。弹药刺穿套管且使得相邻岩石(以及如果存在，诸如水泥的任何填充材料)破裂。随后，诸如水的流体在高压下被泵浦到井下。该流体因此被强制进入射孔中，且当到达足够的压力时，导致岩石沿着弱应力线压裂且产生和放大用于气或其他流体进入井的先导路径。诸如沙子的固体微粒典型地添加到流体中以射入形成的压裂中且保持它们开放。一旦在一个水平产生了一组压裂，可能希望在另一水平产生另一组压裂。堵塞器因而被插入到井下以阻断刚刚被射孔的井的区段。射孔和压裂过程然后在不同水平处重复。该过程一直重复，直到已经完成所有必须的压裂。此时，堵塞器可以被钻穿，且生产管道可以插入到井眼下。封隔器可以插入在生产管道和套管之间以封闭间隙。筛子和/ 或碎石包可以插入在流入被期望过滤油/气的射孔位点处?！┩瓿?，井开始生产，其中产物从相邻岩层进入套管且被传输到表面。射孔监测
在本发明的一个实施例中，DAS传感器用于监测射孔事件。监测射孔事件可以达到至少两个不同的目的。首先，可以确定射孔的位置?？赡苣岩跃返乜刂谱昕字猩淇椎姆较蚯宜约觳馍淇椎奈恢媚芄话镏刂坪图苹渌淇?。检测射孔类型事件的能力将在稍后描述。而且，射孔事件的声学签名可以与某些期望特性进行比较以确定是否满意地发生射孔。除了监测射孔本身之外，射孔事件是声学地激发大部分井眼(即套管、水泥，已经处于适当位置的堵塞器等)的相对高能量的事件。对射孔事件的声学响应允许井眼的声学剖面被收集和评估。在射孔事件期间在钻出孔的长度上在0. 2Hz和20kHz之间采样声学数据。每个信道中存在的能量通过带通滤波器且然后进行rms能量计算而监测，或者通过执行FFT以及对上频带和下频带之间的功率求和(典型地512pt FFT，50%交叠，如果采样速率是有效的则在300和5kHz之间滤波)而监测?？梢圆攵允奔浜蜕疃?或位置)的检测能量的2D数据阵列。通过识别峰值的数据阵列的进一步处理揭示脉冲射孔信号向上和向下传播到井套管以及岩石中。因此可以产生如上所述的能量图，且可以识别跟踪如图3所示的脉冲的进程的轨迹?？墒侗鸸旒５奶荻瓤梢员徊饬?，因为它是能量通过井套管传播的速率。这给出了介质中传输速度的量度。这可以用于指示不同的井套管的区域，因为它们的传播速度变化。 这可以指示套管附接的问题或套管本身中的结构问题。自动化跟踪算法可以用于计算该能量轨迹的速度且确定速度变化的区域。在一个实施例中，算法可以建立于这一假设感兴趣的事件远大于井的正常状态， 使得识别为射孔事件的能量中的峰值可以被可靠地识别。然后，峰值可以在连续时间帧上相关联，其中可以计算1、2、3、···108上的平均速度。进一步的改善将跟踪相同时间的多个峰值(用于在多个反射的情况中区分主脉冲)。图3的进一步检查示出清晰的能量反射点。这些位点在套管中的接合处出现且可以为工程师提供关于套管的长度上接合的质量的信息。在材料中存在明显失配的任何地方，可能发生部分反射，且失配越大，反射系数越大。诸如破裂或坑陷的其他材料故障能显著影响沿着套管和光纤的能量的传播，且可以使用该方法识别。例如，可以评估环绕套管的水泥的状况?；蛘哂捎谧魑缦壬淇椎慕峁闹圃旎蛘哂捎谘沽咽录?，水泥的声学响应可以在水泥中存在明显空隙的区域中变化。水泥中的空隙可能是有问题的，因为如果在空隙的区域中发生后续射孔，则当支撑剂被泵浦到井眼中时，它可能不流入到岩石中的射孔而是流入到空隙中一浪费了大量的支撑剂且在解决问题的同时暂停井的形成。如上所述，未受约束光纤的响应不同于受约束光纤的响应且因而如果光纤自身经过水泥中的空隙且因而在该区域中未受约束，则声学响应将十分不同。因而，本发明可以包括检测环绕套管的水泥中的空隙。堵塞器的定位和条件也可以以这种方式评估。如果堵塞器未被正确地放置或不完全或被弱化，它可能在后续压裂步骤期间出故障。应当理解，如果提供关于套管、水泥填充以及堵塞器(如果存在)的数据，可以以这种方式建立井状况剖面。状况剖面可以随时间被监测以在井操作期间的各个阶段告知操作员。井状况剖面不需要限制为发生射孔事件的那些时间，且合适时在所期的时间点可以提供备选的声学激励。支撑剂监测
一旦已经形成射孔，支撑剂流入到井中以导致压裂。然而，如上所述，在一些实例中，支撑剂可能不流入到岩石中且支撑剂冲蚀可能发生。在正常操作中，支撑剂的流动一般将以某一速率进行且具有某一特性。如果支撑剂发现另一路径或正确地停止压裂，则井中的流动条件可以变化。在支撑剂流动期间的声学响应因此可以被监测以检测任何显著变化。压裂监测
感兴趣的地震和压裂事件具有与压裂过程期间水和沙子的高压流入导致的连续流动噪声明显不同的性质。一般而言，它们通过短脉冲的事件一此后称为瞬变事件来表征。查看远离平均变量水平的短期变动的技术(瞬变检测器)将从背景和长期噪声提取这些事件。 一般处理方法在图4中阐述。通过以这种方式处理接收的声学数据以强调瞬变事件，可以检测和观察压裂事件，且可以确定下述参数
可以根据检测到压裂事件的信道确定发生压裂的深度?！た梢愿菰诙ㄒ宓氖倍位蛏疃确段霞觳獾难沽训氖亢?或强度确定压裂发生的速率或压裂密度?！た梢愿菅沽训牟饬砍中奔淙范ㄑ沽逊鹊牧慷?，且压裂的跨度还可以定义为受单个事件影响的信道的数目?！た梢曰谘沽咽录钠德侍匦宰龀龃泳姆段У墓浪?。为了提供用于频率的单个参数，可以使用事件的谱形状的平均频率?？梢匀范ǖ钠渌德什问ㄖ钊缜阈焙头宥鹊亩瓮臣?。为了在其他背景数据中识别瞬变，将短期可变性的量度与对于给定信道的正?；蚱骄杀湫越斜冉?。在本示例中，这通过聚集(populate)代表平均能量和关于平均值的平均绝对偏差(MAD 当前值和平均值的绝对差的平均值)的统计来实现。使用衰减项N，当接收每个数据更新时，这两个统计通过指数平均更新。平均值数据=((N-I)/N)*平均值数据+(1/N)*新数据 MAD = ((N-I) /N) *MAD数据+ (1/N) *abs (新数据-平均值数据) 其中数据首先经历FFT且其中在每个信道和每个频率单元执行计算。瞬变水平然后被定义为 Abs新数据-平均值数据I/MAD
这给出了关于多少特定频率单元在可变性方面高于其平均可变性的值。因此，十分易变的信道是自调节的且它仅是检测的过度和不寻常的可变性。通过改变N的值，算法可以调谐为检测不同长度的瞬变事件。典型地，使用4，6，8，的因子但是这些依赖于所需的瞬变的长度和系统的FFT速率。通过在频域执行这种过程，在用于形成瞬变事件的频率上实现高度的控制，且瞬变频谱结构的知识被计算且保存以用于特征提取。算法根据是否触发瞬变而自适应地选择指数因子。当重新计算平均值和中间值时，如果频率单元高于阈值，则在检测时，它将针对N使用不同值(在该示例中，使用100Ν)， 这意味着与正常事件相比，瞬变事件被包括在更减小的速率的一般统计中?；箍梢约嗖庋沽咽录奈恢靡栽市硌沽巡饣婊蜓沽衙芏炔饣?。在典型的生产环境中，在相同的油或气田中可以存在若干井。理想地，每个井开采该田的不同部分。然而，在一个井中产生的压裂可能运行到与来自其他井的压裂相同的区域中。在该实例中，新的井可能不增加生产，因为新井处的任何生产减小旧井的生产。因此，希望监测压裂的位置。DAS 系统的使用提供了实时检测和监测发生压裂事件的地点的能力，因而允许对压裂过程的控制。惊喜地发现，DAS系统可以用于单独地检测P和S波。P波(压力波或初波)是通过固体材料传播的纵向波。S波是作为横向波的剪切波或次波。其内容通过参考结合于此的共同未决的专利申请PCT/GB2009/002055描述了 DAS系统如何可以用于监测P和S波且区分它们。检测压裂事件的S波可以允许确定位置。为了确定压裂事件的位置，可以使用多个光纤和/或到达时间类型技术，如在其内容通过参考结合于此的共未决的申请no. GB0919904. 3 中描述的那样。而且，应当注意，作为横向波的S波将具有与波相关的剪切方向。S波的不同分量的检测将允许压裂的取向的确定。这是尤其有用的，因为水平面中的压裂并不优选，因为给定上面的岩石的重量，注入的沙子通常不足以保持压裂开放。因而垂直压裂是优选的。为了检测S波的取向，输入波可以分解成三个维度中的分量。通过在三个维度中布置一个或多个感测光纤，入射波的分量可以分解。优选地在一个方向做出响应的光纤的使用可以帮助将入射声学波分解成其分量，如其内容通过引用结合于此的共同未决的申请GB0919902. 7 (线缆设计)中所描述。流入监测
从相邻岩层流入到井的诸如油和气的流体的监测典型地要求比任何先前技术更高的灵敏度，因为它在油或气进入套管管道时查找该油或气的特性声音，相对安静和微小的噪声源。通过在一个时间段上以距离/深度分析检测的活动的3D数据集合可以检测和量化井内流入区域，如使用2D “瀑布”能量图可以示出的那样。
感兴趣的效果是十分微妙的且典型地自我显现为在噪声结构内的变动而不是如在射孔检测中看到的在噪声上容易辨别的特征。检测的可靠性和精确性可以通过强调其中能量以特性方式变化的区域而改善。变动统计而不是每个信道的直接能量在短时间段上被检查且用于提供流入的指示。在图5中可以看出，该技术更清晰地示出流入区域(箭头标记) 和由管道中向上移动的能量或材料导致的诊断结构(用虚线强调)。上面已经描述了监测和参数化的多种方法，且作为信号的不同特性和被分析的信号的不同特性(频率含量、幅度以及信噪比)对感测设备提出大范围的要求。由于DAS监测系统的大动态范围和相对高的采样速率，所有上述监测和处理可以使用图1中示意性示出的相同系统执行。另外且如上所述，信道的配置还可以被调节，且不同的信道设置可以用于不同的监测操作。信道设置还响应于监测的数据自适应地控制，例如，如果在某一深度处出现明显的压裂密度，可能希望在恢复到原始信道配置之前以较大分辨率监测该特定深度达一个时间段。以这种方式，完整的监测程序可以由单个系统在从射孔到流体流入的一系列井操作上运行。该系统可以布置为响应于检测的事件从一种类型的检测过渡到另一种类型的监测，且对于给定监测/检测活动可以自适应地改变感测和数据处理参数二者。另外，DAS系统可以用作与井下传感器通信的手段。US 2009/0003133描述了一种使用声学使用套管本身作为声学介质从井下传感器等传送数据的方法。作为代替，声学光纤可以用于接收意味着较低功率信号可以被如此可靠地传送且完成的经过编码的声学信号。应当理解，上面纯粹通过举例的方式描述本发明，且可以在本发明的范围内做出细节的修改。说明书以及(当合适时)权利要求和附图中公开的每个特征可以独立地提供或者以任何合适的组合提供。
权利要求
1.一种用于井下监测的方法，包括询问沿着井眼的路径布置的未经修改的光纤以提供分布式声学感测； 同时采样从所述光纤的多个连续部分收集的数据；以及处理所述数据以确定一个或多个井眼参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述数据包括检测射孔事件，且所述参数包括井眼套管中的声学脉冲的速度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述数据包括检测至少一个压裂事件，且所述参数包括以下参数的至少之一压裂的深度、压裂的速率、压裂的范围和压裂密度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述数据包括检测井流体流动，且所述参数包括流速和流动的深度。
5.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中处理包括检测多个事件类型。
6.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中采样速率大于或等于1kHz。
7.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中采样速率大于或等于5kHz。
8.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中至少100个信道被同时采样。
9.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中至少250个信道被同时采样。
10.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述信道对应于长度小于或等于IOm 的光纤的连续部分。
11.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中处理所述数据包括执行瞬变检测。
12.根据权利要求11所述的方法，其中瞬变检测包括维持平均绝对偏差的量度。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述平均绝对偏差的量度通过使用衰减项N的指数平均来更新。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述衰减项N是自适应变化的。
15.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中处理所述数据包括频率分析。
16.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中所述数据被实时地处理。
17.根据前述任一项权利要求所述的方法，还包括调节询问参数以改变从其采样数据的光纤的连续部分。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述询问参数响应于检测的事件而自适应地调节。
19.根据权利要求1所述的方法，其中处理所述数据包括检测对声学激励的响应，且其中所述参数是井状况剖面。
20.一种用于井下监测的系统，所述系统包括光纤询问器，其适于在沿着井眼的路径布置的未经修改的光纤上提供分布式声学感测；采样器，其被布置为同时采样来自所述询问器的多个信道输出以在多个时间中的每一个从所述光纤的多个连续部分提供声学数据；以及数据分析器，其适于处理所述采样数据以检测井事件且输出与检测的事件相关的参数。
21.根据权利要求20所述的系统，其适于检测多个事件类型。
22.根据权利要求20或21所述的系统，其适于检测压裂事件和流体流入。
全文摘要
通过询问沿着井眼(106)的路径布置的未经修改的光纤(102)以提供分布式声学传感器且采样从光纤的多个连续感测部分收集的数据来提供用于井下监测的方法和设备。采样的数据被处理以确定一个或多个井眼参数。井眼参数可以包括井状况剖面且可以响应于声学激励而获得。
文档编号E21B43/1185GK102292518SQ201080005137
公开日2011年12月21日 申请日期2010年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者J. 希尔 D., 麦尤恩-金 M., 丁德尔 P. 申请人:秦内蒂克有限公司