NO301912B1 - Fremgangsmåte til stöyreduksjon i borestrengsignaler - Google Patents
Fremgangsmåte til stöyreduksjon i borestrengsignaler Download PDFInfo
- Publication number
- NO301912B1 NO301912B1 NO912620A NO912620A NO301912B1 NO 301912 B1 NO301912 B1 NO 301912B1 NO 912620 A NO912620 A NO 912620A NO 912620 A NO912620 A NO 912620A NO 301912 B1 NO301912 B1 NO 301912B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- signal
- energy
- pilot signal
- noise
- noise signal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- DATAGRPVKZEWHA-YFKPBYRVSA-N N(5)-ethyl-L-glutamine Chemical class CCNC(=O)CC[C@H]([NH3+])C([O-])=O DATAGRPVKZEWHA-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/36—Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy
- G01V1/37—Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy specially adapted for seismic systems using continuous agitation of the ground, e.g. using pulse compression of frequency swept signals for enhancement of received signals
-
- 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
- G01V1/42—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging using generators in one well and receivers elsewhere or vice versa
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/10—Aspects of acoustic signal generation or detection
- G01V2210/16—Survey configurations
- G01V2210/161—Vertical seismic profiling [VSP]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/30—Noise handling
- G01V2210/32—Noise reduction
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår vertikal seismisk profilering og er mer spesielt rettet mot en fremgangsmåte til å redusere støy i et detektert signal.
Omtale av tidligere kient teknikk.
Konvensjonell refleksjonsseismikk benytter overflate-kilder og -mottagere til å detektere refleksjoner fra impedans-kontrastpartier i undergrunnen. Nå for tiden anvendes en teknikk som vanligvis er kjent som vertikal seismisk profilering (VSP) for å avbilde undergrunnsflater i nærheten av et borehull. Med VSP-teknikken blir i det typiske tilfelle en kilde aktivert ved overflaten og sensorer plassert ved bestemte borehulldybder ved hjelp av en vaierline. I senere tid er det utviklet metoder til å utføre VSP-teknikken med en kilde nede i borehullet og med mottagere plassert på overflaten. Med kilden plassert i borehullet kan data innsamles samtidig ved mange overflatepunkter med små tilleggs-omkostninger i forhold til å benytte et enkelt sted. En slik metode utnytter borkronen som kilde nede i borehullet. Ved denne metode blir en sensor plassert nær toppen av borestrengen for å registrere et referanse- eller pilotsignal og feltsensorer anbringes på utvalgte steder i nærheten av borehullet. Det signal som genereres av borkronen forplanter seg opp gjennom borestrengen til referanse-(pilot)sensoren og forplanter seg også fra borkronen oppad til feltsensorene. Borkronesignalet forplanter seg også nedad til reflekterende undergrunns-grensef later og tilbake til f eltsensorene. Ved å korrelere det signal som detekteres av pilotsensoren med det signal som detekteres av feltsensorene, kan gangtiden for energi som forplanter seg fra borkronen til f eltsensorene bestemmes .
Gangtidene kan så benyttes til å finne beliggenheten av reflekterende undergrunns-grenseflater. Støy som er tilstede i pilotsignalet vil forringe kvaliteten av det korrelerte signal. Det er et formål med denne oppfinnelse å redusere støyen i det signal som detekteres av pilotsensoren.
Oppsummering av oppfinnelsen.
Oppfinnelsen tar utgangspunkt i en fremgangsmåte til å redusere støyenergi i et akustisk pilotsignal som detekteres ved toppen av en borestreng i et borehull, hvor pilotsignalet omfatter et signal generert av en energikilde plassert i det vesentlige ved den nedre ende av borestrengen, omfattende: deteksjon av vertikal bevegelse i det vesentlige ved toppen av borestrengen, for å genere pilotsignalet.
Det nye og særegne ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i første rekke i deteksjon av horisontal bevegelse i det vesentlige ved toppen av borestrengen, for å generere et støysignal, veiing av støysignalet innenfor i det minste et utvalgt frekvensbånd for støysignalet i samsvar med gjennomsnittsforholdet mellom energien i pilotsignalet og energien i støysignalet innenfor et frekvensbånd hvor det er høy koherens mellom energiamplituden i støysignalet og pilotsignalet, for å generere et veiet støysignal, og subtraksjon av det veide støysignal innenfor i det minste det nevnte utvalgte frekvensbånd, fra pilotsignalet.
Oversikt over teaninasfiaurer.
En mer fullstendig forståelse av oppfinnelsen blir oppnådd fra den følgende detaljerte beskrivelse i tilknytning til tegninger, hvor: fig. 1 viser arrangementet av apparater for praktisk utfø-
relse av oppfinnelsen,
fig. 2 viser koherensen mellom vertikalt orientert og horisontalt orientert akustisk energi som detekteres ved toppen av en borestreng under boring, fig. 3a, 3b og 3c viser i diagrammer (hodogrammer) horisontal akustisk energi i forhold til vertikal akustisk energi som detektert ved toppen av en borestreng,
med tre forskjellige borestrenglengder,
fig. 4 viser et amplitudefrekvensspektrum for akustisk energi detektert ved toppen av borestrengen med en
vertikalt orientert sensor,
fig. 5 viser et amplitudefrekvenssepektrum etter at den energi som detekteres av en horisontalt orientert sensor er subtrahert fra den energi som detekteres av den vertikalt orienterte sensor,
fig. 6 viser krysskorrelerte data forut for bruk av fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse, og
fig. 7 viser krysskorrelerte data etter bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Beskrivelse av den foretrukne utf<g>relsesform,
Fig. 1 viser en brønn 10 som bores i jorden ved hjelp av en borerigg 12. Boreriggen omfatter et vanlig boretårn 14, et boredekk 16, heisespill 18, en krok 20, en svivel 22, drivrør 24, rotasjonsbor 26 og en borestreng 28 sammensatt av borerør 30 festet til den nedre ende av drivrør 24 og til den øvre
ende av en seksjon vektrør 32, som bærer en borkrone 34. Borefluid sirkulerer fra en slamtank 36 gjennom en slampumpe 38 og en slamledning 41 inn i svivelen 22. Borefluidet eller -slammet strømmer ned gjennom drivrørene, borerørene og vektrørene og gjennom dyser (ikke vist) i den nedre flaten av borkronen. Boreslammet strømmer tilbake oppad gjennom et ringrom 42 mellom den ytre diameter av borestrengen og borehullet, til overflaten hvor det returneres til slamtanken gjennom en slamreturledning 43.
En første sensor 7 og en annen sensor 62 er montert på den øvre del av borestrengen 28. I en spesielt foretrukket utførelse er sensorene 7 og 62 montert på svivelen 22. Sensoren 7 er innrettet til å detektere vertikal bevegelse av borestrengen. Sensoren 62 er innrettet til å detektere horisontal bevegelse av borestrengen. I en foretrukket utførelse kan sensorene 7 og 62 være akselerometere, idet sensoren 7 er plassert for å avføle vertikale akselerasjoner og sensoren 62 er plassert for å avføle horisontale akselerasjoner. Sensoren 7 blir her også betegnet som pilotsensor. Normalt er et flertall feltsensorer, såsom geofoner 8 og 9 plassert på overflaten 2 i egnede punkter eller posisjoner. Sensorene 7 og 62, samt geofonene 8 og 9 er ved hjelp av ledninger 53-56 eller med telemetrering forbundet med en forsterker 50 som er tilknyttet en registreringsenhet 52.
Slagene av borkronen 34 mot bergarten ved bunnen av borehullet 10 genererer elastiske bølger som forplanter seg vertikalt oppad gjennom borestrengen og radielt utad i grunn-formas j onen. Forplantningsveien gjennom borestrengen har liten svekning av akustisk energi som følge av borestrengens stålkonstruksjon og derfor blir energi som representerer de vibrasjoner som utsendes fra borkronen 34 i grunnformasjonen, detektert av sensoren 7 ved toppen av borestrengen. Signaler som sendes ut i grunnen vil forplante seg oppad til feltsensorene og vil også bli reflektert fra undergrunns-grenseflater, såsom grenseflaten 60 nedenfor borkronen og tilbake til feltsensorene. Normalt blir gangtiden for signalet fra borkronen til feltsensorene bestemt ved krysskorrelering av det signal som detekteres av sensoren 7 med de signaler som detekteres av feltsensorene.
Fagfolk på området vil forstå at uvedkommende signa1-energi som skriver seg fra andre kilder enn borkronen og som opptrer i det signal som detekteres av enten pilotsensoren 7 eller feltgeofonene 8 eller 9, vil resultere i en forringelse av kvaliteten i de krysskorrelerte signaler.
Et bånd av støy med høy amplitude i frekvensområdet mellom omkring 40 Hz og 80 Hz er blitt observert i det signal som detekteres av pilotsensoren. Ved å observere den akustiske energi som detekteres av et akselerometer plassert for avføling av horisontal bevegelse ved toppen av borestrengen, ble det fastlagt at energi innenfor dette samme frekvensbånd også opptrådte i det signal som detekteres av sensoren for deteksjon av horisontal bevegelse.
Fig. 2 viser en koherensfunksjon mellom energi avfølt av vertikalsensoren 7 og energi avfølt av horisontalsensoren 62. Koherensfunksjonen er lik kryss-spekteret mellom de to signaler dividert med produktet av hvert av signalspektrene. Det
signal som skriver seg fra borkronen og forplanter seg oppad gjennom borestrengen, er vertikalt polarisert. Normalt blir meget lite av borkrone-energien detektert av den sensor som er montert for avføling av horisontal bevegelse. Selv om borkronesignalet kan gå opp til en frekvens på omkring 200 Hz, ligger borkrone-energien primært i området nedenfor 40 Hz og følgelig er det under 40 Hz liten korrelasjon mellom den energi som detekteres av henholdsvis horisontalsensoren og vertikalsensoren. Imidlertid vil uvedkommende energi som er resultatet av ikke-vertikale akselerasjoner av borestrengen, være tilstede i det signal som detekteres av vertikalsensoren
og likeledes i. det signal som detekteres av horisontalsensoren. Som illustrert på fig. 2 foreligger det høy koherens i området mellom 40 Hz og omkring 80 Hz.
Fig. 3A, 3B og 3C viser hodogrammer for energi detektert av vertikalsensoren plottet i forhold til energi detektert av horisontalsensoren innenfor frekvensområdet fra omkring 45 Hz til omkring 80 Hz. Som vist på disse figurer er amplituden av den vertikale energi lineært proporsjonal med amplituden av
den horisontale energi. Dette lineære forhold mellom horisontal og vertikal energi gjør det mulig å fjerne uvedkommende energi fra det vertikale signal (pilotsignalet) ved direkte å subtrahere et passende veiet horisontalt signal fra det vertikale signal. Fig. 4 viser spekteret for det detekterte vertikale signal forut for subtraksjon av det horisontale signal. Fig. 5 viser dette samme vertikale signalspektrum, men etter subtraksjon av det passende veiede horisontalsignal. Reduksjonen i uvedkommende energi i vertikalsignalet i frekvensområdet mellom 45 Hz og 80 Hz er åpenbar.
Fig. 6 og 7 viser krysskorrelasjonsseksjoner hvor de
signaler som detekteres av feltgeofonene plassert med avstan-der på 1.000-6.000 fot (300-1800 m) fra borehullet, er blitt korrelert med pilotsignalet (vertikalsignalet) . Fig. 6 viser en krysskorrelasjonsseksjon uten anvendelse av den her beskrevne oppfinnelse. Fig. 7 viser de samme data, men med støyreduksjon i det detekterte pilotsignal ved anvendelse av foreliggende oppfinnelse. De direkte mottatte signaler oppvi-ser forbedrede bølgekarakteristikker etter subtraksjon av horisontalsignalet, hvilket letter avledningen av gangtid og analyse av reflektorer.
Normalt vil man separat registrere signalet fra pilotsensoren 7, horisontalsensoren 62 og de forskjellige felt-geofoner, såsom geofonene 8 og 9. Subtraksjonen av horisontalsignalet fra pilotsignalet og korrelering av pilotsignalet med feltgeofonsignalene kan utføres på borestedet i feltstasjoner eller i et dataprosesseringssenter.
Det frekvensbånd som har høy koherens i uvedkommende energi mellom vertikalsignalene (pilotsignalene) og horison-talsignalene (støysignalene) , kan variere med bore-betingelsene og med boreutstyret. F.eks. er amplituden av det borkronesignal som forplanter seg opp gjennom borestrengen avhengig av bore- og hullforholdene, såsom vekten på borkronen og typen av borkrone. Et sterkere borkronesignal kan redusere koherensen mellom vertikalsignalene og horisontal-signalene fordi det kan foreligge et betydelig borkronesignal i vertikalsignalet innenfor området fra 40-80 Hz.
For bestemmelse av den relative størrelse av uvedkommende energi i frekvensbåndet med høy koherens, kan pilotsignalet og støysignalet (horisontalsignalet) føres gjennom et filter med et passbånd som er i det vesentlige lik båndet med høy koherens. Normalt blir det tatt et antall tidssampler for å bestemme det gjennomsnittlige energiforhold mellom pilotsignalet og støysignalet i høykoherensbåndet. Pilotsignalet og støysignalet kan også konverteres til frekvensdomenet for å bestemme forholdet mellom energien i pilotsignalet og støysignalet innenfor frekvensbåndet med høy koherens. Det er fastslått at dette forhold kan forandre seg betydelig innenfor et tidsrom på noen få minutter. Hvis imidlertid forholdet beregnet på nytt med intervaller på omkring 5 sekunder, vil det normalt ikke oppstå noen nevneverdige feil som følge av endringen i energiforhold. Hvor hyppig dette forhold trenger å bestemmes, kan det være nød-vendig å revurdere ved forskjellige borebetingelser. Forut for subtraksjon av støysignalet fra pilotsignalet blir den andel av støysignalet som skal subtraheres fra pilotsignalet, veiet med en faktor lik gjennomsnittsforholdet mellom pilot-signalets størrelse og støysignalets størrelse innenfor høykoherensbåndet. Dette "gjennomsnitt11 kan bestemmes på basis av det numeriske gjennomsnitt av forholdet mellom vertikal og horisontal energi i frekvensbåndet med høy koherens, eller ut fra medianverdien av dette for datasampler registrert innenfor et utvalgt tidsavsnitt. Det kan også benyttes et løpende gjennomsnitt, hvor ett eller flere nye datasampler tilføyes til den blokk som skal legges til grunn for gjennomsnittsberegningen, lik det samme antall gamle sampler som fjernes fra den datablokk som gjennomsnittet dannes for.
Et riktig veiet feilsignal kan subtraheres fra pilotsignalet enten i tidsdomenet eller i frekvensdomenet.
Signalet fra borkronen forplanter seg vertikalt opp gjennom borestrengen, slik at det normalt ikke detekteres noen betydelig andel av borkronesignalet i horisontalsensoren. Hvis det finnes at den eneste nevneverdige energi i feilsignalet er energien i det høykoherente frekvensbånd, kan det riktig veiede feilsignal subtraheres i sin helhet fra pilotsignalet. Eventuelt kan det signal som subtraheres fra pilotsignalet bare være den del av horisontalsignalet som ligger innenfor frekvensbåndet for høy koherens.
Det frekvensbånd hvor det foreligger høy koherens mellom vertikalsignalet og horisontalsignalet kan bestemmes på hvert borested. Det spesielle boreutstyr som benyttes kan resultere i variasjoner i det frekvensområdet hvor uvedkommende energi opptrer i pilotsignalet og feilsignalet. En koherensfunksjon som vist på fig. 2, kan beregnes for horisontalsignalet (støysignalet) og vertikalsignalet (pilotsignalet) og det frekvensområdet hvor det eksisterer en høy grad av koherens slik som bestemt ut fra presentasjonen. Det vil nødvendigvis være behov for en viss grad av operatørbestemmelse ved valget av det høykoherente frekvensområdet ut fra presentasjonen. For presentasjon eller fremvisning som på fig. 2, foreligger det en høy grad av korrelasjon mellom omkring 45 og omkring 80 Hz.
I mange tilfeller kan forholdet mellom horisontalsignalet og vertikalsignalet i det høykoherente frekvensbånd være i det vesentlig konstant som funksjon av frekvens. Det kan imidlertid være ønskelig å avlede en "vektvektor" som ikke er en enkelt forholdstallverdi, men forandrer seg med frekvensen. Det er ønskelig med en vektvektor som, når den konvolveres med horisontalsignalet, gir et signal i det vesentlige lik vertikalsignalet og som minimaliserer feilen mellom det avledede signal og vertikalsignalet. Uttrykt matematisk:
hvor
H(t) = horisontalsignal
w(t) = vektvektor
V(t) = vertikalsignal
E(t) = minimumsfeil og
<*>representerer konvolvering. ;Wiener-filtere kan benyttes til å avlede en vektvektor som minimaliserer den midlere kvadrerte feil. Vektvektorligningen kan uttrykkes som følger: ;„„(t)<*>W(t) =Hv(t)
hvor
hh = autokorrelasjon av horisontalsignal Hv = krysskorrelasjon av horisontalt og vertikalt signal.
På matriseform kan den foregående ligning skrives som:
H<T>HW = H<T>V
og matriseløsningen for W er:
W = (H<T>H)-<:>(H<T>V)
Dersom det under visse borebetingelser fastslås at det foreligger et flertall frekvensbånd med høy koherens mellom uvedkommende energi tilstede i horisontal- og vertikalsignalene, kan metoden ifølge denne oppfinnelse benyttes sukses-sivt for hvert slikt frekvensbånd. Eventuelt kan metoden anvendes samtidig på et slikt flertall frekvensbånd.
Det ligger innenfor rammen av oppfinnelsen å utføre de dataprosesseringstrinn som her er beskrevet, ved hjelp av en datamaskin, enten på en feltstasjon eller i et dataprosesseringssenter. Spesielle programtrinn for å implementere fremgangsmåtetrinnene ifølge oppfinnelsen, ligger innenfor den vanlige fagmanns arbeidsområde.
Sensorelementet 62 kan omfatte to akselerometere med ett av disse plassert for avføling av horisontalakselerasjoner langs en første akse og det annet akselerometer plassert for avføling av horisontalakselerasjoner langs en annen akse som står vinkelrett på den førstnevnte akse. Størrelsen av de signaler som detekteres langs den første akse Hxog langs den annen akse Hy, benyttes til å bestemme det resulterende horisontale signal H(t) ved anvendelse av relasjonen:
Forholdet mellom det horisontale signal (støysignalet) og vertikalsignalet (pilotsignalet) blir så bestemt ved å benytte dette resulterende horisontalsignal.
Ytterligere forbedring av signalkvaliteten kan også bli oppnådd ved innledningsvis å subtrahere pilotsignalet fra støysignalet. Hvis nevneverdig energi fra borkronen er tilstede i støysignalet (horisontalsignalet), blir forholdet mellom amplituden av borkronesignalet i horisontalsignalet og amplituden av borkronesignalet i pilotsignalet bestemt ved å benytte en del av frekvensspekteret for de to signaler under omkring 4 0 Hz, hvor det finnes lite av den horisontale støy-energi som kan være dominerende i område 40 til 80 Hz. Dette forhold bestemmes normalt ut fra et gjennomsnitt av et antall tidssampler. Individuelle sampler av pilotsignalet blir å veiet med denne faktor og det veide pilotsignal subtrahert fra støysignalet for i det vesentlige å fjerne borkronesignalet fra støysignalet. Etter subtraksjon av borkronesignalet fra støysignalene blir den her beskrevne oppfinnelse tatt i bruk for subtraksjon av støysignalet (horisontalsignalet) fra pilotsignalet.
Claims (18)
1. Fremgangsmåte til å redusere støyenergi i et akustisk pilotsignal som detekteres ved toppen av en borestreng i et borehull, hvor pilotsignalet omfatter et signal generert av en energikilde plassert i det vesentlige ved den nedre ende av borestrengen, omfattende deteksjon av vertikal bevegelse i det vesentlige ved toppen av borestrengen, for å generere pilotsignalet,
karakterisert ved
deteksjon av horisontal bevegelse i det vesentlige ved toppen av borestrengen, for å generere et støysignal,
veiing av støysignalet innenfor i det minste et utvalgt frekvensbånd for støysignalet i samsvar med gjennomsnittsforholdet mellom energien i pilotsignalet og energien i støysignalet innenfor et frekvensbånd hvor det er høy koherens mellom energiamplituden i støysignalet og pilotsignalet, for å generere et veiet støysignal, og
subtraksjon av det veide støysignal innenfor i det minste det nevnte utvalgte frekvensbånd, fra pilotsignalet.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat det utvalgte frekvensbånd er i det vesentlige lik det nevnte frekvensbånd med høy koherens.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat det utvalgte frekvensbånd strekker seg utenfor det nevnte frekvensbånd med høy koherens.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat energikilden omfatter en borkrone innrettet til å rotere ved den nedre ende av borestrengen for å bore det nevnte borehull.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert ved
generering av en presentasjon (fremvisning) av koherens som funksjon av frekvens mellom energiamplituden av pilotsignalet og støysignalet, og
anvendelse av presentasjonen for bestemmelse av det nevnte frekvensbånd med høy koherens.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedbestemmelse av en faktor for veiing av støysignalet, ved å sammenligne energiamplituden av støysignalet med energiamplituden av pilotsignalet innenfor det nevnte frekvensbånd med høy koherens.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat den nevnte faktor bestemmes ved å ta forholdet mellom energien i pilotsignalet og energien i støysignalet, innenfor det nevnte frekvensbånd med høy koherens.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat det nevnte forhold bestemmes ut fra gjennomsnittet av et flertall sampler (stikkprøver) av pilotsignalet og støysignalet.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat det nevnte forhold blir tatt som medianforholdet for et flertall sampler (stikkprø-ver) av pilotsignalet og støysignalet.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat den nevnte faktor er variabel som funksjon av frekvens.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,karakterisert vedat den nevnte faktor er et gjennomsnitt bestemt ved å anvende et flertall sampler (stikkprøver) av pilotsignalet og støysignalet.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 10,karakterisert vedat den nevnte faktor er en medianverdi bestemt ved å anvende et flertall sampler (stikk-prøver) av pilotsignalet og støysignalet.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den horisontale bevegelse detekteres ved hjelp av to sensorer som er plassert for å detektere bevegelse langs to ortogonale retninger, og at utgangssignalene fra de to sensorer benyttes til å generere støysignalet.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat den nevnte faktor bestemmes ved utvalgte tidsintervaller og at en verdi for faktoren, bestemt på et gitt tidspunkt, anvendes for å veie sampler av pilotsignalet inntil en ny verdi for faktoren blir bestemt.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisert vedat det nevnte frekvensbånd med høy koherens blir fastlagt ved utvalgte tidsintervaller.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisert vedat en ny verdi for den nevnte faktor bestemmes ved utvalgte tidsintervaller og for hver bestemmelse av en ny verdi blir et utvalgt antall gamle sampler av pilotsignalet og støysignalet fjernet fra de sampler som legges til grunn for bestemmelse av det nevnte gjennomsnitt, og et utvalgt antallhye sampler av pilotsignalet og støysignalet tilføyes til de nevnte sampler som benyttes for bestemmelse av gjennomsnittet.
17. Fremgangsmåte for bestemmelse av beliggenheten av undergrunnsgrenseflater i området av undergrunnen omkring et borehul1, omfattende: generering av energi som har et detekterbart mønster, ved den nedre ende av en borestreng som benyttes for boring av borehullet,
detektering av den energi som genereres ved den nedre ende av borestrengen, ved hjelp av en sensor ved den øvre ende av borestrengen innrettet til å avføle vertikal-bevegelse, for å generere et pilotsignal,karakterisert ved
detektering av horisontalbevegelse ved den øvre ende av borestrengen, for å generere et støysignal,
detektering av seismisk energi som skriver seg fra den nevnte kilde ved i det minste en posisjon på jordoverflaten i avstand fra borehullet, for å generere et feltsignal,
bestemmelse av et frekvensbånd innenfor pilotsignalet og støysignalet, hvor det er høy koherens i støyenergiampli-tuden,
veiing av støysignalet innenfor i det minste det nevnte frekvensbånd i samsvar med det gjennomsnittlige forhold innenfor det nevnte frekvensbånd mellom støyenergien i pilotsignalet, og støyenergien innenfor støysignalet, for å generere et veiet støysignal,
subtrahering av det veide støysignal innenfor i det minste det nevnte frekvensbånd, fra pilotsignalet for å generere et støyredusert pilotsignal, og
korrelering av det støyreduserte pilotsignal med felt-signalet for å bestemme posisjonen av undergrunns-grensef later.
18. Fremgangsmåte til å redusere støyenergi i et akustisk pilotsignal detektert ved toppen av en borestreng anbragt i et borehull, hvilket pilotsignal innbefatter et signal generert av en energikilde plassert i det vesentlige ved den nedre ende av borestrengen, omfattende deteksjon av vertikal bevegelse i det vesentlige ved toppen av borestrengen for å generere pilotsignalet,
karakterisert ved
deteksjon av horisontal bevegelse i det vesentlige ved toppen av borestrengen for å generere et støysignal,
bestemmelse av en faktor i det vesentlige lik forholdet mellom borkrone-energien i støysignalet og borkrone-energien i pilotsignalet,
veiing av pilotsignalet med den nevnte faktor, slik at størrelsen av borkrone-energien i pilotsignalet blir i det vesentlige lik størrelsen av borkrone-energien i støy-signalet,
subtrahering av det veide pilotsignal fra støysignalet for å generere et annet støysignal,
veiing av det annet støysignal innenfor i det minste et utvalgt frekvensbånd av dette i samsvar med gjennomsnittsforholdet mellom energien i pilotsignalet og energien i det annet støysignal innenfor et frekvensbånd hvor det er høy koherens mellom energiamplituden av støysignalet og pilotsignalet, for å generere et veiet annet støysignal, og
subtrahering av det veide annet støysignal innenfor i det minste det nevnte frekvensbånd, fra pilotsignalet.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/300,315 US4954998A (en) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | Method for reducing noise in drill string signals |
| PCT/US1990/000415 WO1990008332A1 (en) | 1989-01-23 | 1990-01-19 | Method for reducing noise in drill string signals |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO912620L NO912620L (no) | 1991-07-04 |
| NO912620D0 NO912620D0 (no) | 1991-07-04 |
| NO301912B1 true NO301912B1 (no) | 1997-12-22 |
Family
ID=23158594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO912620A NO301912B1 (no) | 1989-01-23 | 1991-07-04 | Fremgangsmåte til stöyreduksjon i borestrengsignaler |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4954998A (no) |
| EP (1) | EP0454771B1 (no) |
| BR (1) | BR9007046A (no) |
| CA (1) | CA2044623C (no) |
| DE (1) | DE69013334T2 (no) |
| NO (1) | NO301912B1 (no) |
| OA (1) | OA09291A (no) |
| WO (1) | WO1990008332A1 (no) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4965774A (en) * | 1989-07-26 | 1990-10-23 | Atlantic Richfield Company | Method and system for vertical seismic profiling by measuring drilling vibrations |
| US5881310A (en) * | 1990-07-16 | 1999-03-09 | Atlantic Richfield Company | Method for executing an instruction where the memory locations for data, operation to be performed and storing of the result are indicated by pointers |
| US5151882A (en) * | 1990-08-08 | 1992-09-29 | Atlantic Richfield Company | Method for deconvolution of non-ideal frequency response of pipe structures to acoustic signals |
| US5130951A (en) * | 1990-08-08 | 1992-07-14 | Atlantic Richfield Company | Method for reducing noise effects in acoustic signals transmitted along a pipe structure |
| US5210381A (en) * | 1991-05-23 | 1993-05-11 | Oil And Gas Consultants International, Inc. | Apparatus for generating vibrational energy in a borehole |
| US5159160A (en) * | 1991-05-23 | 1992-10-27 | Oil & Gas Consultants International Inc. | Downhole seismic energy source |
| US5293937A (en) * | 1992-11-13 | 1994-03-15 | Halliburton Company | Acoustic system and method for performing operations in a well |
| US5321981A (en) * | 1993-02-01 | 1994-06-21 | Baker Hughes Incorporated | Methods for analysis of drillstring vibration using torsionally induced frequency modulation |
| IT1263156B (it) * | 1993-02-05 | 1996-08-01 | Agip Spa | Procedimento e dispositivo di rilevamento di segnali sismici per ottenere profili sismici verticali durante le operazioni di perforazione |
| AR008989A1 (es) * | 1995-12-05 | 2000-03-08 | Lwt Instr Inc | Estructuras de material compuesto con menor atenuacion de senal, metodo para formarlas; tubos de union sustituto y componente de tren de perforacioncon dicho material |
| GB9607297D0 (en) * | 1996-04-09 | 1996-06-12 | Anadrill Int Sa | Noise detection and suppression system for wellbore telemetry |
| US6196335B1 (en) | 1998-06-29 | 2001-03-06 | Dresser Industries, Inc. | Enhancement of drill bit seismics through selection of events monitored at the drill bit |
| US6151554A (en) * | 1998-06-29 | 2000-11-21 | Dresser Industries, Inc. | Method and apparatus for computing drill bit vibration power spectral density |
| IT1312187B1 (it) * | 1999-04-20 | 2002-04-09 | Eni Spa | Procedimento per migliorare il segnale sismico dello scalpelloutilizzando parametri di perforazione |
| AU2001296776A1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-04-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for borehole measurement of formation properties |
| FR2831962B1 (fr) | 2001-11-08 | 2004-06-25 | Geophysique Cie Gle | Procede de traitement sismique, notamment pour la compensation de birefringence sur des traces sismiques |
| US20040050590A1 (en) * | 2002-09-16 | 2004-03-18 | Pirovolou Dimitrios K. | Downhole closed loop control of drilling trajectory |
| US6662110B1 (en) | 2003-01-14 | 2003-12-09 | Schlumberger Technology Corporation | Drilling rig closed loop controls |
| GB2404736B (en) * | 2003-08-01 | 2006-01-04 | Westerngeco Seismic Holdings | Determination of geophone coupling |
| US7299884B2 (en) * | 2004-03-17 | 2007-11-27 | Baker Hughes Incorporated | Seismic measurements while drilling |
| US9465128B2 (en) * | 2010-01-27 | 2016-10-11 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling dynamics monitor |
| US8453764B2 (en) | 2010-02-01 | 2013-06-04 | Aps Technology, Inc. | System and method for monitoring and controlling underground drilling |
| US8746367B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-06-10 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and methods for detecting performance data in an earth-boring drilling tool |
| US8695729B2 (en) | 2010-04-28 | 2014-04-15 | Baker Hughes Incorporated | PDC sensing element fabrication process and tool |
| US8800685B2 (en) | 2010-10-29 | 2014-08-12 | Baker Hughes Incorporated | Drill-bit seismic with downhole sensors |
| USD843381S1 (en) | 2013-07-15 | 2019-03-19 | Aps Technology, Inc. | Display screen or portion thereof with a graphical user interface for analyzing and presenting drilling data |
| US10472944B2 (en) | 2013-09-25 | 2019-11-12 | Aps Technology, Inc. | Drilling system and associated system and method for monitoring, controlling, and predicting vibration in an underground drilling operation |
| CN105301653B (zh) * | 2014-07-04 | 2018-06-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种多因素联合识别的钻机噪音压制方法 |
| US11460593B2 (en) | 2018-12-13 | 2022-10-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Mitigation of seismic multiples in seismic data using inversion |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1584951A (no) * | 1961-12-21 | 1970-01-09 | ||
| US4254581A (en) * | 1977-06-22 | 1981-03-10 | Norisue Ishihara | Louver shutter with movable louver boards |
| US4254481A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-03 | Sperry-Sun, Inc. | Borehole telemetry system automatic gain control |
| US4363112A (en) * | 1980-04-18 | 1982-12-07 | Bernard Widrow | Apparatus and method for determining the position of a gas-saturated porous rock in the vicinity of a deep borehole in the earth |
| FR2564980B1 (fr) * | 1984-05-25 | 1987-03-20 | Elf Aquitaine | Procede de diagraphie acoustique instantanee dans un puits de forage |
| NO875404L (no) * | 1986-12-30 | 1988-07-01 | Gas Res Inst | Apparat og fremgangsmaate for utnyttelse av en riggreferansefoeler sammen med en seismisk borkrone-foeler. |
| US4862423A (en) * | 1988-06-30 | 1989-08-29 | Western Atlas International, Inc. | System for reducing drill string multiples in field signals |
-
1989
- 1989-01-23 US US07/300,315 patent/US4954998A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-01-19 EP EP90902545A patent/EP0454771B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-19 WO PCT/US1990/000415 patent/WO1990008332A1/en not_active Ceased
- 1990-01-19 CA CA002044623A patent/CA2044623C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-01-19 BR BR909007046A patent/BR9007046A/pt unknown
- 1990-01-19 DE DE69013334T patent/DE69013334T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-07-04 NO NO912620A patent/NO301912B1/no unknown
- 1991-07-23 OA OA60048A patent/OA09291A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2044623A1 (en) | 1990-07-24 |
| WO1990008332A1 (en) | 1990-07-26 |
| CA2044623C (en) | 1997-09-02 |
| US4954998A (en) | 1990-09-04 |
| EP0454771A4 (en) | 1993-03-31 |
| BR9007046A (pt) | 1991-10-22 |
| OA09291A (fr) | 1992-08-31 |
| DE69013334D1 (de) | 1994-11-17 |
| NO912620L (no) | 1991-07-04 |
| EP0454771A1 (en) | 1991-11-06 |
| DE69013334T2 (de) | 1995-02-16 |
| NO912620D0 (no) | 1991-07-04 |
| EP0454771B1 (en) | 1994-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO301912B1 (no) | Fremgangsmåte til stöyreduksjon i borestrengsignaler | |
| US20220282611A1 (en) | Method for fracturing activity and intensity monitoring and pressure wave resonance analysis | |
| US6078868A (en) | Reference signal encoding for seismic while drilling measurement | |
| US4831600A (en) | Borehole logging method for fracture detection and evaluation | |
| US4207619A (en) | Seismic well logging system and method | |
| US7289909B2 (en) | Method for borehole measurement of formation properties | |
| US4003017A (en) | Continuous bit positioning system | |
| Miranda et al. | Impact of the seismic'While Drilling'technique on exploration wells | |
| EP1093590B1 (en) | Method and apparatus for computing drill bit vibration power spectral density | |
| NO333602B1 (no) | Dannelse av vertikale seismiske profiler i et boreverktoy | |
| US5616840A (en) | Method for estimating the hydraulic conductivity of a borehole sidewall fracture | |
| CA1311466C (en) | System for reducing drill string multiples in field signals | |
| NO335379B1 (no) | Fremgangsmåte for å oppnå forbedret geofysisk informasjon om undergrunnen ved bruk av akustiske mottagere i et undersøkelsesborehull | |
| EP0344933B1 (en) | Method of determining drill string velocity | |
| USH1307H (en) | Method for continuity logging | |
| NO792421L (no) | Fremgangsmaate og apparat for seismisk undersoekelse | |
| US20240125964A1 (en) | While drilling single well seismic profiling acquisition system using drill bit seismic data | |
| Meehan et al. | Seismic information helps predict drilling hazards, choose casing point Information derived from drill-bit seismic can help predict upcoming drilling hazards, eliminate casing strings, and ensure vital horizons are cored. The technique requires only surface sensors and does not interfere with the drilling process. When employed correctly, the method can lead to substantial cost savings and enhance the safety of drilling operations. This first of a two-part series provides details on the acquisition and processing of drill-bit seismic information. The second part |