[发明专利]利用机器学习使用DAS特征的事件检测

说明书

一种识别事件的方法包括：从传感器获得声学信号；从声学信号确定一个或多个频域特征；提供一个或多个频域特征作为对多个事件检测模型的输入；以及使用多个事件检测模型，确定一个或多个事件的存在。跨声学信号的频率范围获得一个或多个频域特征，并且多个事件检测模型中的至少两个是不同的。

相关申请的交叉引用

不适用。

背景技术

在烃生产井中，各种流体(例如烃、水、气体等)可以从地层生产到井筒(wellbore)中。流体的生产会导致流体在各种井下区域中的移动，包括在地下地层内移动、从地层移动到井筒中以及在井筒本身内移动。例如，一些地下地层会将与烃一起产生的水释放到井筒中。这样的水流入会导致许多问题，包括侵蚀、由于产生的砂土流入导致的井堵塞、表面设备的污染和损坏等。大量的水生产可能导致需要抑制从井的生产，以使得水的产生降至可接受的水平。这会导致石油产量降低，并有可能导致大量的井产量延迟。

已经做出努力以检测包括井筒内的烃液、水和气体的各种流体的运动。例如，可以采用利用生产测井系统(PLS)的生产测井系统来确定井中的流动剖面(profile)。可以利用PLS来评估在井中在给定深度处存在哪些流体(油/水/气)、哪里存在流入以及有哪些流体流入。PLS还可以提供关于流入流体的流速是多少以及流态(例如，团状流、气泡流等)的数据。

典型的PLS利用电容和电阻传感器来评估流入流体是否包括油、水或气体，并且使用径向面对的“旋转器”来测量流入速率。传感器可以分布在PLS的周围，使得可以周向地评估流体分布和流入速率。因此，可以利用PLS获得有关背景流动剖面、流入剖面、背景流速和流入流速以及流态的信息。

当利用PLS时，记录PLS工具前方的深度的测量值。由于PLS工具的长度可以为十到二十米，并且传感器沿PLS的长度分布，因此不在工具前方的传感器实际上不会在对其记录测量值的深度处进行测量。因此，有时数据会因测量的侵入性而引起的流态的变化而产生偏差。此外，流会由于PLS工具的存在而改变，使得在工具的下游端处测量的值可能不指示在工具干扰流动之前的流量剖面或流态。此外，PLS工具通常要穿过井一次或几次(先下降，再向上一次或几次，然后出井)，因此PLS的传感器仅在短暂的时间段内暴露在给定深度处的条件下。PLS日志是基于该短暂的数据窗口在井的寿命中的给定时刻建立的，但由于将PLS工具运行到井中的成本很高，因此可能使用很多年(例如，五年或十年)。当井老化时，井内的流体特性会随着时间的流逝而发生显著变化，和/或流体可能会不规律地(开和关)流入井中。例如，PLS可以在一定深度处有气体流入时检测到气体的存在，但是有时甚至在几个小时的过程中，气体流入可能会发生显著波动。尽管如此，有关该井的未来决策可能基于始终存在相同量的气体的假设。因此，PLS的使用存在许多局限性。

在其他行业中，也已经做出努力以检测各种类型的事件。例如，安全系统使用接近传感器和/或红外传感器来检测门的打开和在指定区域内的潜在移动。这些系统在可用于安全目的的检测程度和类型上具有局限性。在其他行业中也存在类似的挑战。因此，需要确定事件和/或事件位置存在与否的系统和方法。期望地，这样的系统和方法还使得能够一旦检测到事件，则确定与这些事件相关联的信息。

发明内容

在一些实施例中，一种识别事件的方法包括：从传感器获得声学信号，从声学信号确定一个或多个频域特征，将一个或多个频域特征作为输入提供给多个事件检测模型，以及使用多个事件检测模型确定一个或多个事件的存在。跨声学信号的频率范围获得一个或多个频域特征，以及多个事件检测模型中的至少两个是不同的。

在一些实施例中，一种系统包括处理器，以及存储分析程序的存储器。处理器被配置为执行分析程序以：从传感器接收声学信号，从声学信号确定一个或多个频域特征，将一个或多个频域特征作为输入提供给多个事件检测模型，以及使用多个事件检测模型确定一个或多个事件的存在。沿传感器，跨多个间隔获得一个或多个频域特征，以及多个事件检测模型中的至少两个是不同的。