Brevet FR3036428A1 — publié le 20161125

GÉNÉRATION D'ONDELETTE DE PHASE MINIMUM ADAPTATIVE EN TEMPS RÉEL POUR OUTILS DE FOND DE TROU La présente divulgation se rapporte de façon générale à des opérations de diagraphie, de forage et de complétion de puits et, plus particulièrement, à des systèmes et procédés de génération de signal d'ondelette de phase minimum adaptative en temps réel dans un outil de fond de trou. Les opérations de diagraphie, de forage et de complétion de puits nécessitent parfois l'utilisation de tubages à l'intérieur d'un puits de forage dans une formation souterraine, de manière à garantir que le puits de forage ne s'effondre pas une fois qu'il a été foré et que les zones sensibles de la formation soient protégées et isolées. Dans la plupart des-cas, les tubages sont fixés dans le puits de forage en utilisant une couche de ciment qui remplit un espace annulaire entre ceux-ci et se lie à la fois au tubage et à la formation. La résistance des deux liaisons de ciment est importante pour l'intégrité du puits. La mesure de l'impédance de ciment peut fournir des informations sur la résistance des liaisons de ciment. Certains outils d'évaluation de ciment et de tubage émettent un signal d'impulsion acoustique dans la couche de tubage et de ciment, et reçoivent un signal d'écho de cette impulsion. Le signal d'écho peut comprendre des réflexions et des réverbérations provoquées paf le tubage, la couche de ciment, et/ou l'interface entre les deux. Ces réflexions et réverbérations peuvent être utilisées, en partie, pour calculer l'impédance de ciment. Des ondelettes de phase minimum sont un type préféré d'impulsion de commande à utiliser dans des appareils acoustiques ou électromagnétiques parce qu'ils fournissent une forme d'onde optimale et le meilleur signal avec un minimum de courant. Des procédés typiques de calcul d'ondelettes de phase minimum impliquent des calculs d'erreur et d'essai fastidieux, qui doivent être réalisés avant utilisation et enregistrés dans la mémoire sous forme de jeu d'ondelettes de phase minimum pré-calculées. Par conséquent, il n'y a généralement que quelques ondelettes pré-calculées pour un outil donné et il n'y a généralement pas de potentiel pour l'adaptation en temps réel de l'ondelette de phase minimum. FIGURES Quelques exemples de modes de réalisation spécifiques de la divulgation peuvent être compris en se référant, en partie, à la description suivante et aux dessins annexés. La figure 1 est un schéma illustrant un exemple d'outil d'évaluation de tubage et 3036428 2 de ciment, selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. La figure 2 est un schéma fonctionnel illustrant un système de rétroaction utilisé pour déterminer une ondelette de phase minimum pour un exemple d'outil d'évaluation de tubage et de ciment, selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. 5 La figure 3 est un schéma fonctionnel illustrant une analyse de cepstre réel d'une impulsion proposée, selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. La figure 4 est un jeu de graphiques d'exemples d'ondelettes de phase minimum dans des domaines de temps et de fréquence, selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. 10 La figure 5 est un schéma montrant un système de forage d'illustration, selon des aspects de la présente divulgation. La figure 6 est un schéma montrant un système de diagraphie par câble d'illustration, selon des aspects de la présente divulgation. Bien que des modes de réalisation de la présente divulgation aient été représentés 15 et décrits et soient définis en référence à des exemples de modes de réalisation de la divulgation, de telles références ne signifient pas une limitation de la divulgation, et aucune limitation ne doit en être déduite. L'objet décrit est susceptible d'être considérablement modifié, altéré, et d'avoir des équivalents de forme et de fonction, comme cela ressortira pour l'homme du métier appartenant à l'art pertinent et ayant l'avantage de la présente divulgation. Les modes de 20 réalisation représentés et décrits de la présente divulgation sont seulement des exemples, et ne sont pas exhaustifs de la portée de la divulgation. DESCRIPTION DÉTAILLÉE La présente divulgation se rapporte de façon générale à des opérations de forage 25 de puits et, plus particulièrement, à des systèmes et procédés de génération de signal d'ondelette de phase minimum adaptative en temps réel dans un outil de fond de trou. Dans le cadre de la présente divulgation, un système de traitement de l'information peut comprendre tout instrument ou ensemble d'instruments utilisables pour calculer, classer, traiter, transmettre, recevoir, récupérer, émettre, commuter, stocker, afficher, 30 manifester, détecter, enregistrer, reproduire, manipuler, ou utiliser toute forme d'informations, de renseignements ou de données à des fins commerciales, scientifiques, de commande, ou à d'autres fins. Par exemple, un système de traitement de l'information peut être un ordinateur personnel, un dispositif de stockage en réseau, ou tout autre dispositif approprié et peut varier en taille, forme, performance, fonctionnalité et prix. Le système de traitement de l'information peut 3036428 3 inclure une mémoire vive (RAM), une ou plusieurs ressources de traitement telles qu'une unité centrale de traitement (UCT) ou une logique de commande matérielle ou logicielle, une mémoire morte (ROM) et/ou d'autres types de mémoire non volatile. Des composants supplémentaires du système de traitement de l'information peuvent comprendre un ou plusieurs lecteurs de disque, 5 un ou plusieurs ports réseau pour la communication avec des appareils externes, ainsi que différents dispositifs d'entrée/sortie (E/S), tels qu'un clavier, une souris et un affichage vidéo. Le système de traitement de l'information peut également comprendre un ou plusieurs bus pouvant fonctionner pour transmettre des communications entre les différents composants matériels. Il peut également comprendre une ou plusieurs unités d'interface capables de transmettre un ou 10 plusieurs signaux à un contrôleur, un actionneur ou un dispositif similaire. Dans le cadre de la présente divulgation, des supports lisibles par ordinateur peuvent comprendre tout instrument ou ensemble d'instruments qui peuvent conserver des données et/ou des instructions pendant une période de temps. Les supports lisibles par ordinateur peuvent comprendre, par exemple, sans limitation, les supports de stockage tels qu'un dispositif 15 de stockage à accès direct (par exemple, un lecteur de disque dur ou un lecteur de disquette), un dispositif de stockage à accès séquentiel (par exemple, un lecteur de disque sur bande magnétique), un disque compact, CD-ROM, DVD, une mémoire vive RAM, une mémoire morte ROM, une mémoire morte effaçable et programmable électriquement (EEPROM), et/ou une mémoire flash ; ainsi que les supports de communication tels que les fils électriques, les fibres 20 optiques, les micro-ondes, les ondes radio, et d'autres supports électromagnétiques et/ou optiques ; et/ou toute combinaison des exemples précédents. Des modes de réalisation illustrant la présente divulgation sont décrits en détail dans le présent document. Dans un souci de clarté, toutes les caractéristiques d'une mise en oeuvre réelle peuvent ne pas être décrites dans la présente spécification. Il sera bien sûr apprécié 25 que dans le développement d'un tel mode de réalisation réel, de nombreuses décisions spécifiques à la mise en oeuvre soient prises pour atteindre les objectifs de mise en oeuvre spécifiques, qui varieront d'une mise en oeuvre à l'autre. En outre, il sera apprécié qu'un tel effort de développement puisse être complexe et prenne du temps, mais serait néanmoins une entreprise de routine pour l'homme de l'art ayant le bénéfice de la présente divulgation. 30 Afin de faciliter une meilleure compréhension de la présente divulgation, les exemples suivants de certains modes de réalisation sont donnés. En aucun cas, les exemples suivants ne doivent être interprétés comme limitant ou définissant la portée de la divulgation. Des modes de réalisation de la présente divulgation peuvent être applicables à des puits de forage horizontaux, verticaux, déviés, ou autrement non linéaires dans tout type de formation 3036428 4 souterraine. Des modes de réalisation peuvent être applicables à des puits d'injection ainsi qu'à des puits de production, y compris les puits d'hydrocarbures. Des modes de réalisation peuvent être mis en oeuvre à l'aide d'un appareil qui est conçu pour être adapté aux tests, à la récupération et à l'échantillonnage le long des sections de la formation. Des modes de réalisation 5 peuvent être mis en oeuvre avec des appareils qui peuvent, par exemple, être acheminés à travers un passage d'écoulement dans la colonne tubulaire ou en utilisant un câble métallique, un câble lisse, un tube spiralé, un robot/système de traction de fond de trou ou d'autres. Les termes « couple » ou « coupler », tels qu'ils sont utilisés dans le présent document, sont censés signifier une connexion soit indirecte soit directe. Ainsi, si un premier 10 dispositif est couplé à un second dispositif, cette connexion peut être établie par le biais d'une connexion directe ou par le biais d'une connexion mécanique ou électrique indirecte par l'intermédiaire d'autres dispositifs et connexions. De même, le terme « couplé de manière communicative », tel qu'il est utilisé dans le présent document, est censé signifier une connexion de communication soit directe soit indirecte. Une telle connexion peut être une connexion câblée 15 ou sans fil telle que, par exemple, Ethernet ou un réseau local (LAN). De telles connexions câblées ou sans fil sont bien connues de l'homme du métier et ne seront donc pas décrites en détail dans le présent document. Ainsi, si un premier dispositif est couplé de manière communicative à un second dispositif, cette connexion peut être établie par le biais d'une connexion directe, ou par le biais d'une connexion de communication indirecte par 20 l'intermédiaire d'autres dispositifs et connexions. Les opérations modernes de forage et de production de pétrole exigent des informations relatives aux paramètres et aux conditions en fond de trou. Il existe plusieurs procédés pour la collecte des informations de fond de trou, y compris la diagraphie en cours de forage (logging-while-drilling « LWD ») et la mesure en cours de forage (measurement-while- 25 drilling « MWD »), et un câble métallique. Dans la diagraphie en cours de forage (LWD), les données sont généralement collectées au cours du processus de forage, évitant ainsi tout besoin de retirer l'ensemble de forage pour insérer un appareil de diagraphie par câble métallique. La diagraphie en cours de forage (LWD) permet par conséquent au foreur d'apporter des modifications ou des corrections précises en temps réel pour optimiser les performances tout en 30 minimisant les temps d'arrêt. La mesure en cours de forage (MWD) est le terme signifiant la mesure des conditions en fond de trou concernant le mouvement et l'emplacement de l'ensemble de forage tandis que le forage se poursuit. La diagraphie en cours de forage (LWD) se concentre plus sur la mesure des paramètres de formation. Alors qu'il peut exister des distinctions entre la mesure en cours de forage (MWD) et la diagraphie en cours de forage (LWD), les termes mesure 3036428 5 en cours de forage (MWD) et diagraphie en cours de forage (LWD) sont souvent utilisés de manière interchangeable. Dans le cadre de la présente divulgation, le terme « diagraphie en cours de forage, (LWD) » sera utilisé dans le sens où ce terme englobe à la fois la collecte des paramètres de formation et la collecte d'informations relatives au mouvement et à l'emplacement 5 de l'ensemble de forage. La présente divulgation fournit des procédés comprenant : la sélection d'une impulsion proposée ; la génération d'une ondelette de phase minimum basée, au moins en partie, sur l'impulsion proposée ; la génération d'un signal d'impulsion à l'intérieur d'un puits de forage basé, au moins en partie, sur l'ondelette de phase minimum ; et la réception d'un signal d'écho 10 correspondant au signal d'impulsion d'au moins une partie du puits de forage, dans lequel le signal d'écho indique une propriété du puits de forage. Dans certains modes de réalisation, une deuxième impulsion proposée est sélectionnée basée, au moins en partie, sur le signal d'écho ; et les étapes de génération et de réception sont répétées pour la deuxième impulsion proposée. La présente divulgation fournit également des procédés comprenant : la sélection 15 d'une impulsion proposée ; la génération d'une ondelette de phase minimum basée, au moins en partie, sur l'impulsion proposée ; la génération d'un signal d'impulsion à l'intérieur d'un puits de forage basé, au moins en partie, sur l'ondelette de phase minimum ; et la réception d'un signal d'écho correspondant au signal d'impulsion réfléchi par un tubage de puits de forage, dans lequel le signal d'écho indique une fréquence caractéristique du tubage de puits de forage ; la sélection 20 d'une deuxième impulsion proposée basée, au moins en partie, sur la fréquence caractéristique du tubage de puits de forage ; la génération d'une deuxième ondelette de phase minimum basée, au moins en partie, sur la deuxième impulsion proposée ; la génération d'un deuxième signal d'impulsion à l'intérieur du puits de forage basé, au moins en partie, sur la deuxième ondelette de phase minimum ; et la réception d'un deuxième signal d'écho correspondant au deuxième 25 signal d'impulsion réfléchi par le tubage de puits de forage, dans lequel le signal d'écho indique la fréquence caractéristique du tubage de puits de forage. La présente divulgation fournit également des systèmes comprenant : un outil de fond de trou ; un transducteur couplé à l'outil de fond de trou ; et un élément de commande couplé de manière communicative au transducteur et configuré pour sélectionner une impulsion 30 proposée ; générer une ondelette de phase minimum basée, au moins en partie, sur l'impulsion proposée ; faire générer au transducteur un signal d'impulsion à l'intérieur d'un puits de forage basé, au moins en partie, sur l'ondelette de phase minimum ; et faire recevoir au transducteur un signal d'écho correspondant au signal d'impulsion d'au moins une partie du puits de forage, dans lequel le signal d'écho indique une propriété du puits de forage. 3036428 6 Telle qu'elle est utilisée dans le présent document, une « ondelette de phase minimum » se réfère à une forme d'onde unique causale et stable qui a une durée de temps finie et une concentration d'énergie de signal au début de la forme d'onde. Dans certains modes de réalisation, des ondelettes de phase minimum utilisées comme l'impulsion de commande pour 5 des appareils acoustiques ou électromagnétiques génèrent des signaux d'écho de haute qualité qui sont courts dans le temps tout en comprenant l'information de formation souhaitée. Dans quelques modes de réalisation, rondelette de phase minimum a la même magnitude spectrale ou une magnitude spectrale différente de l'impulsion proposée. La figure 1 est un schéma illustrant un exemple d'outil d'évaluation de tubage et 10 de ciment 100 avec des transducteurs 106 décalés radialement pour les mesures d'atténuation et de vitesse de fluide in-situ, selon des aspects de la présente divulgation. L'outil 100 peut comprendre un outil qui est suspendu (par exemple, via un câble métallique, un câble lisse, un tube spiralé, une tige/un tube de forage, un système de traction de fond de trou ou similaire) à l'intérieur d'un puits de forage 150 dans une formation souterraine 152. Comme cela est 15 représenté, l'outil 100 peut être positionné à l'intérieur d'un tubage 102 qui est fixé dans le puits de forage 150 par une couche de ciment 104 qui remplit sensiblement l'espace annulaire entre le tubage 102 et le puits de forage 150. Le tubage 102 est rempli au moins en partie de fluide 160, qui peut comprendre du fluide de forage, de l'eau, et/ou des fluides de la formation 152. Le tubage 102 peut comprendre une partie tubulaire métallique ayant une longueur prédéterminée et 20 - un diamètre qui est spécifiquement choisi pour une profondeur particulière dans la formation 152. Bien qu'un seul tubage 102 soit représenté sur la figure 1, plusieurs tubages peuvent être utilisés, y compris dans une orientation télescopique où des tubages avec des diamètres progressivement plus petits sont utilisés à mesure que le puits de forage 150 se prolonge davantage dans la formation 152. Le tubage 102 peut empêcher le puits de forage 150 25 de s'effondrer, éviter l'exposition des strates de la formation sensible aux fluides de fond de trou, et empêcher les fluides indésirables de la formation de pénétrer dans le puits de forage 150. L'outil 100 comprend un corps d'outil allongé 120 comprenant une tête rotative 108 avec un ou plusieurs transducteurs 106 couplés à celle-ci. Les exemples de transducteurs comprennent, mais sans s'y limiter, des cristaux piézoélectriques, des géophones, 30 des éléments électromagnétiques, etc. Comme cela est représenté, la tête rotative 108 est positionnée au niveau d'une extrémité distale du corps d'outil allongé 120. Dans d'autres modes de réalisation, la tête rotative 108 peut être positionnée au niveau de l'une ou plusieurs parties intermédiaires du corps d'outil allongé 120, ce qui peut offrir une plus grande souplesse en ce qui concerne la conception de l'outil. Comme cela est représenté, le diamètre de la tête 3036428 7 rotative 108 est plus grand que le diamètre du corps d'outil allongé 120, mais d'autres configurations sont possibles dans le cadre de la présente divulgation. La tête rotative 108 peut être entraînée par un moteur électrique (non représenté) ou un autre mécanisme d'entraînement adapté qui assure le mouvement de rotation contrôlé de la 5 tête rotative 108 par rapport à l'outil 100. Comme cela est représenté, la tête rotative 108 est entraînée par un arbre 122 reliant la tête rotative 108 à un mécanisme d'entraînement à l'intérieur du corps d'outil allongé 120. L'alimentation en énergie pour le mécanisme d'entraînement et d'autres éléments à l'intérieur de l'outil 100 peut être fournie, par exemple, par l'intermédiaire des moyens de suspension, ou par une ou plusieurs sources d'énergie, par exemple, des batteries, 10 des condensateurs, des générateurs, à l'intérieur de l'outil 100. Généralement, l'outil 100 fonctionne par transmission d'un signal d'impulsion acoustique directionnel 110 d'un transducteur 106 au tubage 102. Le signal d'impulsion acoustique directionnel 110 n'est pas limité en ce qui concerne la fréquence et peut, mais ne doit pas obligatoirement, être une impulsion ultrasonore. Le signal d'impulsion acoustique 15 directionnel 110 peut être un signal d'impulsion basé, au moins une partie, sur une ondelette de phase minimum. Ce signal d'impulsion 110 peut toucher, être réfléchi par, et/ou faire réverbérer le tubage 102, la couche de ciment 104 et l'interface entre le tubage 102 et la couche de ciment 104. Ces réflexions et réverbérations peuvent comprendre un signal d'écho 112 qui est reçu par le transducteur 106 qui a transmis le signal d'impulsion. Dans certains modes de 20 réalisation, le signal d'écho 112 indique une propriété du puits de forage. Une fois reçu par le transducteur 106, le signal d'écho 112 peut être transmis à un ou plusieurs systèmes de commande (non représentés) associés à l'outil 100 pour calculer ou déterminer d'une autre manière des caractéristiques du tubage 102 et de la couche de ciment 104, telles que l'impédance de ciment, ou calculer une deuxième ondelette de phase minimum. 25 Dans certains modes de réalisation, un élément de commande associé à l'outil 100 peut être configuré pour sélectionner une impulsion proposée, générer une ondelette de phase minimum basée, au moins en partie, sur l'impulsion proposée, générer un signal d'impulsion 110 à l'intérieur du puits de forage 150 basé, au moins en partie, sur l'ondelette de phase minimum ; et recevoir un signal d'écho 112 correspondant au signal d'impulsion d'au moins une partie du 30 puits de forage 150. Dans certains modes de réalisation, l'élément de commande peut être couplé de manière communicative au transducteur. L'élément de commande peut comprendre une unité de commande située à l'intérieur de l'outil de fond de trou, à la surface, ou une combinaison des deux. Tel qu'il est utilisé dans le présent document, un système de commande peut 3036428 comprendre un système de traitement de l'information ou tout autre dispositif qui contient au moins un processeur couplé de manière communicative à un dispositif de mémoire lisible par ordinateur non transitoire contenant un jeu d'instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par le processeur, lui ordonnent d'effectuer certaines tâches. Des exemples de processeurs 5 comprennent des microprocesseurs, des microcontrôleurs, des processeurs de signaux numériques (DSP), des circuits intégrés à application spécifique (ASIC), des réseaux prédiffusés programmables par l'utilisateur (FPGA), ou tout autre circuit numérique ou analogique configuré pour interpréter et/ou exécuter des instructions de programme et/ou traiter des données. Un ou plusieurs systèmes de commande associés à l'outil 100 peuvent se trouver, par exemple, 10 entièrement à l'intérieur de l'outil 100, être situés à la surface, ou dans une combinaison des deux (par exemple, un certain traitement se produisant en fond de trou et un certain traitement étant effectué à la surface). Les caractéristiques d'atténuation et de vitesse du fluide 160 à l'intérieur du tubage 102 peuvent affecter les signaux d'impulsion 110 en faussant ou réduisant d'une autre 15 manière l'amplitude des impulsions, ce qui peut affecter à son tour l'amplitude du signal d'écho 112. De plus, les caractéristiques d'atténuation et de vitesse du fluide 160 peuvent altérer la réponse de fréquence des signaux d'impulsion 110 et du signal d'écho 112. Ces effets peuvent être pris en compte lorsque les caractéristiques du tubage 102 et du ciment 104 sont calculées ou déterminées, étant donné des valeurs pour les caractéristiques de vitesse et d'atténuation. 20 Généralement, ces valeurs sont soit estimées sur la base de valeurs expérimentales soit mesurées in-situ un utilisant un transducteur dédié avec une distance de décalage connue d'un bloc de référence, comme c'est le cas dans la cellule de boue 124 présente dans l'outil 100. La figure 2 est un schéma fonctionnel illustrant un système de rétroaction 200 utilisé pour déterminer une ondelette de phase minimum pour un exemple d'outil d'évaluation de 25 tubage et de ciment, selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. Au début, une impulsion proposée peut être sélectionnée 201. Dans quelques modes de réalisation, la magnitude spectrale de l'impulsion proposée peut être déterminée sur la base d'une ou plusieurs conditions de puits de forage en temps réel, y compris, mais sans s'y limiter l'atténuation de fluide de trou de forage. Une ondelette de phase minimum peut être déterminée et/ou 30 générée 212 basée, au moins en partie, sur l'impulsion proposée 201. La génération de l'ondelette de phase minimum peut se faire à l'intérieur d'une unité de traitement de signaux numériques et/ou de réseaux prédiffusés programmables par l'utilisateur 210. Le traitement de signaux numériques 210 et la génération de l'ondelette de phase minimum 212 peuvent être réalisés par un système de traitement de l'information à l'intérieur d'un outil de fond de trou 3036428 9 et/ou sur la surface. Dans quelques modes de réalisation, la génération de l'ondelette de phase minimum et d'autres traitements se font in-situ en temps réel. Dans certains modes de réalisation, l'ondelette de phase minimum est générée basée, au moins en partie, par calcul d'un cepstre réel de l'impulsion proposée. 5 La figure 3 est un schéma fonctionnel illustrant une analyse de cepstre réel d'une impulsion proposée, selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. L'algorithme 300 construit une ondelette de phase minimum 350 basée sur une impulsion proposée 310. Premièrement, l'impulsion proposée 310 est filtrée 330. Dans quelques modes de réalisation, le filtre est sélectionné basé, au moins en partie, sur une fenêtre de fréquence 10 souhaitée 320. Une analyse de cepstre réel 340 est réalisée sur l'impulsion filtrée 330. Dans certains modes de réalisation, le calcul du cepstre réel 340 comprend la transformation de l'impulsion filtrée 330 par une transformée de Fourier discrète (DFT) 342 dans l'équivalent du domaine de fréquence. On prend le logarithme commun de la magnitude spectrale de l'équivalent du domaine de fréquence 344 et le résultat est retransformé par la transformée de 15 Fourier discrète inverse (IDFT) 346 dans le domaine de temps. Le résultat de l'algorithme 300 est l'ondelette de phase minimum de domaine de temps 350 basée, au moins en partie, sur l'impulsion proposée 310. Dans certains modes de réalisation, la DFT et l' IDFT peuvent être calculées par les algorithmes de transformée de Fourier rapide et de transformée de Fourier rapide inverse, respectivement. 20 Revenons au système de rétroaction de la figure 2, l'ondelette de phase minimum construite est transmise à un entraînement 220 et un système émetteur/récepteur 230 (par exemple, transducteur). Le système émetteur/récepteur 230 génère un signal d'impulsion 245 à l'intérieur d'un puits de forage basé, au moins en partie, sur l'ondelette de phase minimum. Dans quelques modes de réalisation, le signal d'impulsion généré 245 est transmis via le puits de 25 forage à une cible acoustique 250. Dans quelques modes de réalisation, la cible acoustique peut être une partie du puits de forage, comme le tubage 250. Des parties du signal d'impulsion 245 sont transmises en, absorbées par, et/ou réverbérées à l'intérieur du tubage 250. Dans quelques modes de réalisation, le tubage 250 a une fréquence caractéristique dépendant directement de son épaisseur. Dans quelques modes de réalisation, par exemple, si un tubage a une épaisseur de un 30 pouce, le signal de réponse de réverbération le plus grand peut être environ 114 kHz pour un matériau de tubage de champ pétrolier normal. Un signal d'écho 245 correspondant au signal d'impulsion 245 est reçu par le système émetteur/récepteur 230. Dans quelques modes de réalisation, au moins un parmi le signal d'impulsion et le signal d'écho 245 est filtré 240. Le signal d'écho 245 peut être numérisé par un convertisseur 3036428 10 analogique-numérique 260 avant la sélection d'une deuxième impulsion proposée 216. Le signal numérisé peut être transmis à un processeur de signal numérique et/ou à un autre système de traitement de l'information. Dans quelques modes de réalisation, la bande de fréquence caractéristique du tubage 250 peut être déterminée à partir du signal d'écho 245. Dans quelques 5 modes de réalisation, le signal d'écho 245 peut indiquer une propriété du puits de forage, telle qu'une condition (par exemple, atténuation du fluide de forage) ou caractéristique (par exemple, épaisseur de tubage) de puits de forage. Par exemple, la propriété du puits de forage peut comprendre des caractéristiques physiques (par exemple, impédance, épaisseur, lenteur, réflectance) de la couche de tubage 250 et/ou d'une couche de ciment. Dans certains modes de 10 réalisation, lé signal d'écho peut indiquer au moins une parmi une épaisseur de tubage, une impédance de tubage, une lenteur de tubage, une réflectance de tubage et une fréquence caractéristique de tubage. Dans quelques modes de réalisation, le signal d'écho peut indiquer au moins une parmi une épaisseur de couche de ciment, une impédance de couche de ciment, une lenteur de couche de ciment et une réflectance de couche de ciment. 15 Dans quelques modes de réalisation, une deuxième ondelette de phase minimum est générée 212 par estimation d'une ondelette 216 basée, au moins en partie, sur le signal d'écho 245 et en l'utilisant comme une entrée 214 pour une génération de deuxième ondelette minimum 212. Dans quelques modes de réalisation, une deuxième impulsion proposée peut être sélectionnée et/ou estimée 216 basée, au moins en partie, sur le signal d'écho 245 et utilisée 20 comme une entrée 214 pour une génération de deuxième ondelette minimum 212. Dans quelques modes de réalisation, la magnitude spectrale de la deuxième impulsion proposée peut être déterminée sur la base, au moins en partie, du signal d'écho 245. Dans quelques modes de réalisation, une deuxième impulsion proposée peut être sélectionnée 216 sur la base, au moins en partie, de la fréquence caractéristique du tubage de puits de forage 250. Une deuxième ondelette 25 de phase minimum peut être générée sur la base, au moins en partie, de la deuxième impulsion proposée. Dans certains modes de réalisation, une deuxième ondelette de phase minimum peut être générée par calcul d'un cepstre réel de la deuxième impulsion proposée. La deuxième ondelette de phase minimum peut être transmise à l'entraînement 220 et au système émetteur/récepteur 230 pour générer un deuxième signal d'impulsion 245 à l'intérieur du puits 30 de forage. Le deuxième signal d'impulsion 245 peut être réfléchi par au moins une deuxième partie du puits de forage, telle que le tubage de puits de forage 250. La partie réfléchie du deuxième signal d'impulsion 245 peut être reçue par le système émetteur/récepteur 230 comme un deuxième signal d'écho 245. Le deuxième signal d'écho 245 peut indiquer une propriété du puits de forage, telle qu'une condition (par exemple, atténuation du fluide de forage) ou 3036428 11 caractéristique (par exemple, épaisseur de tubage) de puits de forage. Par exemple, la propriété du puits de forage peut comprendre des caractéristiques physiques (par exemple, impédance, épaisseur, lenteur, réflectance) de la couche de tubage 250 et/ou d'une couche de ciment. Dans certains modes de réalisation, le deuxième signal d'écho peut indiquer la fréquence 5 caractéristique du tubage de puits de forage 250. Dans certains modes de réalisation, une boucle de rétroaction comprenant la sélection d'impulsions proposées 216 basées sur des signaux d'écho 245 peut fournir une ondelette de phase minimum optimisée. Dans certains modes de réalisation, une boucle de rétroaction peut comprendre la sélection d'impulsions proposées, la génération d'ondelettes de 10 phase minimum basées, au moins en partie, sur ces impulsions proposées, la génération de signaux d'impulsion basés, au moins en partie, sur les ondelettes de phase minimum, et la réception de signaux d'écho correspondant aux signaux d'impulsion d'au moins une partie du puits de forage. Dans certains modes de réalisation, la boucle de rétroaction est réalisée jusqu'à ce qu'elle génère une ondelette de phase minimum optimisée. 15 La figure 4 est un jeu de graphiques d'exemples d'ondelettes de phase minimum dans des domaines de temps et de fréquence, selon certains modes de réalisation de la présente divulgation. Les deux graphiques dans la colonne de gauche représentent une impulsion à large bande d'ondelette de phase minimum couvrant 50-250 kHz. Les deux graphiques dans la colonne de droite représentent une ondelette de phase minimum d'une impulsion de 20 syntonisation étroite centrée sur 115 kHz. Un ou plusieurs des procédés décrits ci-dessus peuvent être incorporés dans/avec un appareil à câble métallique/sonde pour l'opération de diagraphie par câble ou dans/avec un ou plusieurs appareils de diagraphie en cours de forage (LWD)/mesure en cours de forage (MWD) pour les opérations de forage. La figure 5 est un schéma montrant un système de forage 25 souterrain 80 incorporant au moins un outil de fond de trou acoustique de diagraphie en cours de forage (LWD)/mesure en cours de forage (MWD) 26, selon des aspects de la présente divulgation. Le système de forage 80 comprend une plate-forme de forage 2 positionnée au niveau de la surface 82. Comme cela est représenté, la surface 82 comprend la partie supérieure d'une formation 84 contenant une ou plusieurs strates ou couches de roches 18 a-c et la plate- 30 forme de forage 2 peut être en contact avec la surface 82. Dans d'autres modes de réalisation, comme dans une opération de forage en haute mer, la surface 82 peut être séparée de la plate-forme de forage 2 par un volume d'eau. Le système de forage 80 comprend un derrick 4 supporté par la plate-forme de forage 2 et comportant un bloc mobile 6 pour soulever et abaisser une colonne de forage 8. Une 3036428 12 tige d'entraînement 10 peut supporter la colonne de forage 8 à mesure qu'elle est abaissée à travers une table de rotation 12. Un trépan de forage 14 peut être couplé à la colonne de forage 8 et entraîné par un moteur de fond de trou et/ou la rotation de la colonne de forage 8 par la table de rotation 12. À mesure que le trépan 14 tourne, il crée un trou de forage 16 qui passe à travers 5 une ou plusieurs strates ou couches de roches 18 a-c. Une pompe 20 peut faire circuler le fluide de forage à travers un tuyau d'alimentation 22 vers la tige d'entraînement 10, en fond de trou à travers l'intérieur de la colonne de forage 8, à travers des orifices dans le trépan de forage 14, le faire revenir à la surface par l'intermédiaire de l'espace annulaire autour de la colonne de forage 8, puis dans une fosse de retenue 24. Le fluide de forage transporte les déblais du trou de 10 forage 16 jusque dans la fosse 24 et contribue au maintien de l'intégrité du trou de forage 16. Le système de forage 80 peut comprendre un ensemble de fond de trou (BHA) couplé à la colonne de forage 8 près du trépan de forage 14. L'ensemble de fond de trou (BHA) peut comprendre différents instruments de mesure et capteurs de fond de trou et des éléments de diagraphie en cours de forage (LWD) et de mesure en cours de forage (MWD), y compris 15 l'appareil acoustique 26. Dans un ou plusieurs modes de réalisation, l'appareil 26 peut comprendre une fonctionnalité d'excitation d'impulsion acoustique et de réception d'écho/de réflexions qui sera décrite plus en détail ci-dessous. À mesure que le trépan prolonge le trou de forage 16 à travers les formations 18 a-c, l'appareil 26 peut recueillir des mesures relatives au trou de forage 16 et à la formation 84. Dans certains modes de réalisation, l'orientation et la 20 position de l'appareil acoustique 26 peuvent être suivies à l'aide, par exemple, d'un indicateur d'orientation azimutale, qui peut comprendre des magnétomètres, des inclinomètres, et/ou des accéléromètres, bien que d'autres types de capteurs tels que des gyroscopes puissent être utilisés dans certains modes de réalisation. Les instruments et les capteurs de l'ensemble de fond de trou (BHA) comprenant 25 l'appareil de trou de forage 26 peuvent être couplés de manière communicative à un élément de télémétrie 28. L'élément de télémétrie 28 peut transférer les mesures de l'appareil acoustique 26 à un récepteur de surface 30 et/ou recevoir des commandes à partir du récepteur de surface 30. L'élément de télémétrie 28 peut comprendre un système de télémétrie par impulsions dans la boue, et un système de télémétrie acoustique, un système de communications câblé, un système 30 de communication sans fil, ou tout autre type de système de communications qui serait apprécié par l'homme du métier étant donné la présente divulgation. Dans certains modes de réalisation, une partie ou la totalité des mesures prises par l'appareil 26 peut également être stockée dans l'appareil 26 ou l'élément de télémétrie 28 en vue d'une récupération ultérieure à la surface 82. Dans certains modes de réalisation, le système de forage 80 peut comprendre une 3036428 13 unité de commande de surface 32 disposée à la surface 102. L'unité de commande de surface 32 peut comprendre un système de traitement de l'information couplé de manière communicative au récepteur de surface 30 et peut recevoir des mesures de l'appareil acoustique 26 et/ou transmettre des commandes à l'appareil acoustique 26 par le biais du récepteur de surface 30. L'unité de 5 commande de surface 32 peut également recevoir des mesures de l'appareil acoustique 26 lorsque l'appareil acoustique 26 est récupéré à la surface 102. Comme cela est décrit ci-dessus, l'unité de commande de surface 32 peut traiter une partie ou la totalité des mesures prises par l'appareil acoustique 26 afin de déterminer certains paramètres des éléments de fond de trou, y compris le trou de forage 16 et la formation 84. 10 À différents moments au cours du processus de forage, la colonne de forage 8 peut être retirée du trou de forage 16, comme représenté sur la figure 6. Une fois que la colonne de forage 8 a été retirée, les opérations de mesure/diagraphie peuvent être effectuées à l'aide d'un appareil à câble métallique 34, par exemple, un instrument qui est suspendu dans le trou de forage 16 par un câble 15 ayant des conducteurs pour le transport de l'énergie jusqu'à l'appareil 15 et de la télémétrie depuis le corps de l'appareil jusqu'à la surface 102. L'appareil à câble métallique 34 peut comprendre un appareil 36, similaire à l'appareil acoustique 26 décrit ci-dessus. L'appareil 36 peut être couplé de manière communicative au câble 15. Une installation de diagraphie 44 (représentée sur la figure 5 comme un camion, même s'il peut s'agir de toute autre structure) peut recueillir des mesures à partir de l'appareil acoustique 36, et peut inclure 20 des moyens informatiques (y compris, par exemple, une unité de commande/un système de traitement de l'information) pour commander, traiter, stocker et/ou visualiser certaines ou toutes les mesures recueillies par l'appareil 36. Les moyens informatiques peuvent être couplés de manière communicative à l'appareil acoustique 36 par l'intermédiaire du câble 15. Dans certains modes de réalisation, l'unité de commande 32 peut servir de moyens informatiques de 25 l'installation de diagraphie 44. Un procédé exemple peut comprendre la sélection d'une impulsion proposée. Une ondelette de phase minimum peut être générée sur la base, au moins en partie, de l'impulsion proposée. Un signal d'impulsion à l'intérieur d'un puits de forage peut être généré sur la base, au moins en partie, de l'ondelette de phase minimum. Un signal d'écho correspondant au signal 30 d'impulsion d'au moins une partie du puits de forage peut être reçu, dans lequel le signal d'écho indique une propriété du puits de forage. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans le paragraphe précédent, la génération de l'ondelette de phase minimum comprend le calcul d'un cepstre réel de l'impulsion proposée. 3036428 14 Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les deux paragraphes précédents, l'ondelette de phase minimum a la même magnitude spectrale que l'impulsion proposée. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les trois paragraphes 5 précédents, la magnitude spectrale de l'impulsion proposée est déterminée sur la base, au moins en partie, d'une ou plusieurs conditions de puits de forage en temps réel. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les quatre paragraphes précédents, dans lequel le calcul du cepstre réel de l'impulsion proposée comprend le calcul d'une transformée de Fourier discrète inverse d'un log de magnitude spectrale de l'impulsion 10 proposée. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les cinq paragraphes précédents, le calcul du cepstre réel de l'impulsion proposée comprend en outre le filtrage de l'impulsion proposée. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les six paragraphes 15 précédents, le procédé comprend en outre la sélection d'une deuxième impulsion proposée basée, au moins en partie, sur le signal d'écho ; et la répétition des étapes de génération et de réception pour la deuxième impulsion proposée. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les sept paragraphes précédents, une magnitude spectrale de la deuxième impulsion proposée est déterminée sur la 20 base, au moins en partie, du signal d'écho. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les huit paragraphes précédents, le signal d'écho est numérisé par un convertisseur analogique-numérique avant la sélection de la deuxième impulsion proposée. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les neuf paragraphes 25 précédents, le procédé comprend en outre la répétition des étapes de sélection, de génération et de réception dans une boucle de rétroaction. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les dix paragraphes précédents, la boucle de rétroaction génère une ondelette de phase minimum optimisée. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les onze paragraphes 30 précédents, le signal d'écho indique au moins une parmi une épaisseur de tubage, une impédance de tubage, une lenteur de tubage, une réflectance de tubage et une fréquence caractéristique de tubage. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les douze paragraphes précédents, le signal d'écho indique au moins une parmi une épaisseur de couche de ciment, une 3036428 15 impédance de couche de ciment, une lenteur de couche de ciment et une réflectance de couche de ciment. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les treize paragraphes précédents, le signal d'impulsion est généré par un outil de fond de trou comprenant un 5 transducteur. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les quatorze paragraphes précédents, l'outil de fond de trou comprend une tête rotative à laquelle le transducteur est couplé. Un procédé exemple peut comprendre la sélection d'une impulsion proposée. Une 10 ondelette de phase minimum peut être générée sur la base, au moins en partie, de l'impulsion proposée. Un signal d'impulsion peut être généré à l'intérieur d'un puits de forage sur la base, au moins en partie, de l'ondelette de phase minimum. Un signal d'écho correspondant au signal d'impulsion réfléchi par un tubage de puits de forage peut être reçu, dans lequel le signal d'écho indique une fréquence caractéristique du tubage de puits de forage. Une deuxième impulsion 15 proposée peut être sélectionnée basée, au moins en partie, sur la fréquence caractéristique du tubage de puits de forage. Une deuxième ondelette de phase minimum peut être générée sur la base, au moins en partie, de la deuxième impulsion proposée. Un deuxième signal d'impulsion peut être généré à l'intérieur du puits de forage basé, au moins en partie, sur la deuxième ondelette de phase minimum. Un deuxième signal d'écho correspondant au deuxième signal 20 d'impulsion réfléchi par le tubage de puits de forage peut être reçu, dans lequel le deuxième signal d'écho indique la fréquence caractéristique du tubage de puits de forage. Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans le paragraphe précédent, le procédé peut comprendre en outre la répétition des étapes de sélection, de génération et de réception dans une boucle de rétroaction. 25 Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans les deux paragraphes précédents, la boucle de rétroaction génère une ondelette de phase minimum optimisée. Un système exemple peut comprendre un outil de fond de trou. Un transducteur peut être couplé à l'outil de fond de trou. Un élément de commande peut être couplé de manière communicative au transducteur et configuré pour sélectionner une impulsion proposée ; générer 30 une ondelette de phase minimum basée, au moins en partie, sur l'impulsion proposée ; faire générer au transducteur un signal d'impulsion à l'intérieur d'un puits de forage basé, au moins en partie, sur l'ondelette de phase minimum ; et faire recevoir au transducteur un signal d'écho correspondant au signal d'impulsion d'au moins une partie du puits de forage, dans lequel le signal d'écho indique une propriété du puits de forage. 3036428 16 Dans un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans le paragraphe précédent, l'outil de trou de forage comprend une tête rotative à laquelle le transducteur est couplé. Par conséquent, la présente divulgation est bien adaptée pour parvenir aux fins et avantages mentionnés, ainsi qu'à ceux qui y sont inhérents. Les modes de réalisation particuliers 5 divulgués ci-dessus sont uniquement illustratifs, car la présente divulgation peut être modifiée et pratiquée de manières différentes mais équivalentes évidentes à l'homme du métier ayant le bénéfice des enseignements aux présentes. En outre, aucune limitation n'est prévue pour les détails de construction ou de conception indiqués ici, autres que celles décrites dans les revendications ci-dessous. Il est donc évident que les modes de réalisation illustratifs spécifiques 10 divulgués ci-dessus peuvent être modifiés ou amendés et toutes ces variations sont considérées comme s'inscrivant dans la portée et l'esprit de la présente divulgation. En outre, les termes utilisés dans les revendications ont leur sens évident, ordinaire, sauf autre indication explicitement et clairement définie par le titulaire du brevet. REVENDICATIONS: 1. Procédé de génération d' ondelette de phase minimum adaptative en temps réel comprenant : la sélection d'une impulsion proposée (201 ; 310) ; la génération d'une ondelette de phase minimum (212 ; 350) basée, au moins en partie, sur l'impulsion proposée (201 ; 310) ; la génération d'un signal d'impulsion à l'intérieur d'un puits de forage (150) basé, au moins en partie, sur l'ondelette de phase minimum (212 ; 350) ; et la réception d'un signal d'écho (112 ; 245) correspondant au signal d'impulsion d'au moins une partie du puits de forage (150), dans lequel le signal d'écho (112 ; 245) indique une propriété du puits de forage (150). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la génération de l'ondelette de phase minimum (212 ; 350) comprend le calcul d'un cepstre réel de l'impulsion proposée (201 ; 310). 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'ondelette de phase minimum (212 ; 350) a la même magnitude spectrale que l'impulsion proposée (201 ; 310). 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la magnitude spectrale de l'impulsion proposée (201 ; 310) est déterminée sur la base, au moins en partie, d'une ou plusieurs conditions de puits de forage (150) en temps réel. 5. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le calcul du cepstre réel de l'impulsion proposée (201 ; 310) comprend le calcul d'une transformée de Fourier discrète inverse d'un log de magnitude spectrale de l'impulsion proposée (201 ; 310). 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le calcul du cepstre réel de l'impulsion proposée (201 ; 310) comprend en outre le filtrage de l'impulsion proposée (201 ; 310). 7. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre les étapes de : sélection d'une deuxième impulsion proposée (216) basée, au moins en partie, sur le signal d'écho (112 ; 245) ; et la répétition des étapes de génération et de réception pour la deuxième impulsion proposée (216). 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel une magnitude spectrale de la deuxième impulsion proposée (216) est déterminée sur la base, au moins en partie, du signal d'écho (112 ; 245). 9. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le signal d'écho (112 ; 245) est numérisé par un convertisseur analogique-numérique avant la sélection de la deuxième impulsion proposée (216). 3036428 18 10. Procédé selon la revendication 7, comprenant en outre la répétition des étapes de sélection, de génération et de réception dans une boucle de rétroaction (200). 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la boucle de rétroaction (200) génère une ondelette de phase minimum optimisée. 5 12. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le signal d'écho (112 ; 245) indique au moins une parmi une épaisseur de tubage (102), une impédance de tubage (102), une lenteur de tubage (102), une réflectance de tubage (102) et une fréquence caractéristique de tubage (102). 13. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le signal d'écho (112 ; 245) indique 10 au moins une parmi une épaisseur de couche de ciment (104), une impédance de couche de ciment (104), une lenteur de couche de ciment (104) et une réflectance de couche de ciment (104). 14. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le signal d'impulsion est généré par un outil de fond de trou (100) comprenant un transducteur (106). 15 15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel l'outil de fond de trou (100) comprend une tête rotative (108) à laquelle le transducteur (106) est couplé. 16. Procédé de génération d'ondelette de phase minimum adaptative en temps réel : la sélection d'une impulsion proposée (201 ; 310) ; la génération d'une ondelette de phase minimum (212 ; 350) basée, au moins en 20 partie, sur l'impulsion proposée (201 ; 310) ; la génération d'un signal d'impulsion (110) à l'intérieur d'un puits de forage (150) basé, au moins en partie, sur l'ondelette de phase minimum (212 ; 350) ; et la réception d'un signal d'écho (112 ; 245) correspondant au signal d'impulsion (110) réfléchi par un tubage (102) de puits de forage (150), dans lequel le signal d'écho (112 ; 25 245) indique une fréquence caractéristique du tubage (102) de puits de forage (150) ; la sélection d'une deuxième impulsion proposée (216) basée, au moins en partie, sur la fréquence caractéristique du tubage (102) de puits de forage (150) ; la génération d'une deuxième ondelette de phase minimum (212) basée, au moins en partie, sur la deuxième impulsion proposée (216) ; 30 la génération d'un deuxième signal d'impulsion à l'intérieur du puits de forage (150) basé, au moins en partie, sur la deuxième ondelette de phase minimum (212) ; et la réception d'un deuxième signal d'écho correspondant au deuxième signal d'impulsion réfléchi par le tubage (102) de puits de forage (150), dans lequel le deuxième signal d'écho indique la fréquence caractéristique du tubage (102) de puits de forage (150). 3036428 19 17. Procédé selon la revendication 16, comprenant en outre la répétition des étapes de sélection, de génération et de réception dans une boucle de rétroaction (200). 18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel la boucle de rétroaction (200) génère une ondelette de phase minimum optimisée. 5 19. Système de génération d'ondelette de phase minimum adaptative en temps réel : un outil de fond de trou (100) ; un transducteur (106) couplé à l'outil de fond de trou (100) ; et un élément de commande couplé de manière communicative au transducteur (106) et configuré pour 10 sélectionner une impulsion proposée (201 ; 310) ; générer une ondelette de phase minimum (212 ; 350) basée, au moins en partie, sur l'impulsion proposée (201 ; 310) ; faire générer au transducteur (106) un signal d'impulsion (110) à l'intérieur d'un puits de forage (150) basé, au moins en partie, sur l'ondelette de phase 15 minimum (212 ; 350) ; et faire recevoir au transducteur (106) un signal d'écho (112 ; 245) correspondant au signal d'impulsion (110) d'au moins une partie du puits de forage (150), dans lequel le signal d'écho (112 ; 245) indique une propriété du puits de forage (150). 20- 20. Système selon la revendication 19, dans lequel l'outil de trou (100) de forage comprend une tête rotative (108) à laquelle le transducteur (106) est couplé.