[发明专利]通过套管钻井进行的裂缝评估

权利要求书

1.一种估计地层中裂缝的方法(60)，其包括：

在地层(12)中的套管钻井(16)中设置声波工具，所述声波工具包括多极声波发射器(52)和声波接收器(54)；

将声波信号通过所述钻井(16)中的套管(18)发射到所述钻井(16)中以及发射到地层(12)中；

测量所述钻井(16)周围的所述地层(12)的远场区域中的通过所述套管(18)的深剪切波(DSW)信号，所述深剪切波(DSW)信号由所述地层(12)中反射的剪切体波产生；以及

基于所述DSW信号至少估计所述地层(12)中裂缝的位置和朝向。

2.根据权利要求1所述的方法(60)，其进一步包括在所述套管钻井(16)中设置所述声波工具之前，在所述钻井(16)中设置改造工具并且执行水力压裂操作。

3.根据权利要求2所述的方法(60)，其进一步包括基于所述DSW信号以及对所述裂缝的所述位置和所述朝向的所述估计来评估所述水力压裂操作。

4.根据权利要求1所述的方法(60)，其中，所述方法既在执行压裂操作前又在执行所述压裂操作后进行，以评估所述压裂操作。

5.根据权利要求1所述的方法(60)，其中，围绕所述钻井(16)的所述地层(12)区域包括近场区域和所述远场区域，所述近场区域包括能够反射并检测到弯曲波的区域，并且所述远场区域延伸超过所述近场区域。

6.根据权利要求5所述的方法(60)，其中，所述多极声波发射器包括交叉偶极发射器，并且发射包括在所述远场区域中产生正交取向的剪切波，并且估计包括估计所述远场区域中的裂缝性质和所述远场区域中的地层(12)各向异性。

7.根据权利要求6所述的方法(60)，其进一步包括通过所述交叉偶极发射器诱导钻井弯曲波，并且估计所述近场区域中的裂缝性质和地层(12)各向异性。

8.根据权利要求1所述的方法(60)，其进一步包括基于所述裂缝的所述估计的位置和朝向产生地层(12)裂缝模型。

9.根据权利要求3所述的方法(60)，其进一步包括产生所述地层(12)的改造区域的模型，所述模型包括基于所述DSW信号估计的水力压裂特性。

10.一种估计地层(46)中裂缝的装置，其包括：

声波工具，其配置为设置在地层(12)的套管钻井(16)中，所述声波工具包括多极声波发射器和声波接收器，所述声波工具配置为将声波信号通过所述钻井(16)中的套管(18)发射到所述钻井(16)中以及发射到地层(12)中，并且测量所述钻井(16)周围的所述地层(12)的远场区域中的通过所述套管(18)的深剪切波(DSW)信号，所述深剪切波(DSW)信号由所述地层(12)中反射的剪切体波产生；以及

处理器，其配置为基于所述DSW信号至少估计所述地层(12)中的裂缝的位置和朝向。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述声波工具配置为在所述钻井(16)中设置改造工具和执行水力压裂操作后，设置在所述套管钻井(16)中，并且所述处理器配置为基于所述DSW信号以及对所述裂缝的所述位置和所述朝向的所述估计对所述水力压裂操作进行评估。

12.根据权利要求10所述的装置，其中，围绕所述钻井(16)的所述地层(12)区域包括近场区域和所述远场区域，所述近场区域包括能够反射并检测到弯曲波的区域，并且所述远场区域延伸超过所述近场区域。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述多极声波发射器包括配置为在所述远场区域中产生正交定向的剪切波的交叉偶极发射器。