Brevet FR3060049A1 — publié le 20180615

TRAITEMENT DE DONNÉES DE DIAGRAPHIE ACOUSTIQUE UTILISANT L'AMPLITUDE ET LA PHASE DE FORME D'ONDE DOMAINE DE LA DIVULGATION La présente divulgation concerne généralement la diagraphie de fond de s puits, et en particulier les procédés pour déterminer les lenteurs acoustiques en utilisant conjointement l'amplitude et la phase de forme d'onde. CONTEXTE La collecte des informations concernant les conditions de fond de puits, communément appelée « diagraphie », peut être réalisée par plusieurs procédés incluant la 10 « diagraphie pendant le forage » (LWD) et la diagraphie filaire. Les outils de diagraphie acoustique de fonds de puits sont souvent utilisés pour acquérir diverses caractéristiques des formations terrestres traversées par le trou de forage. Dans de tels systèmes, les ondes acoustiques sont générées à l'aide d'un émetteur et les réponses acoustiques sont reçues en utilisant un ou plusieurs réseaux de récepteurs. Les données acquises sont ensuite utilisées pour 15 déterminer les lenteurs (vitesses) de la formation pour obtenir une lenteur maximale et une lenteur minimale ; et le traitement de la lenteur maximale et de la lenteur minimale obtenues pour déterminer l'anisotropie acoustique transversale horizontale et la direction angulaire des lenteurs maximales et minimales de la formation. Le niveau d'anisotropie et la direction peuvent être utiles dans la planification de puits et l'évaluation du ciment ou de la formation ; par 20 exemple, pour diriger les canons de perforation ou évaluer la stabilité du puits de forage. Les ondes de forage générées par une source d'impulsion acoustique se composent de multiples ondes guidées compliquées se déplaçant le long du trou de forage entouré par la roche. Pour extraire les mesures de la lenteur de ces mouvements d'ondes mixtes, telles que la lenteur de compression (« DTC ») et la lenteur de cisaillement (« DTS »), ou la 25 lenteur de cisaillement des ondes de vis à basse fréquence dans les cas de LWD, une carte de cohérence en 2D est généralement utilisée pour ces objectifs. Cependant, l'identification et la sélection correcte de ces modes d'onde cibles à partir de la carte en 2D sont difficiles, car il est souvent nécessaire de faire face aux complications incluant un faible rapport signal sur bruit (« SNR »), les interférences d'autres modes d'onde, tels que les ondes-P de fuite, les ondes 30 d'outils, les ondes de Stoneley, les bruits de route en raison des mouvements de l'outil ou distorsions de ces modes dans la carte de cohérence en 2D. Toutes ces raisons peuvent contribuer à un champ d'ondes de forage complexe, réduisant ainsi la capacité de faire des sélections automatiques correctes, simples et en temps réel de la lenteur. 3060049 2 BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 illustre une carte de cohérence de phase (en bas) dérivée des formes d'onde (en haut) pouvant inclure des distorsions d'énergies ou interférences additionnelles à partir d'autres modes d'onde ; s La figure 2 illustre une couche de densité variable dérivée d'une carte de cohérence en 2D de la figure 1, conformément à certains modes de réalisation illustratifs dans la présente divulgation ; La figure 3 illustre comment une onde de compression est sélectionnée de manière incorrecte lorsque de fortes interférences apparaissent dans la fenêtre de temps de 10 sélection, illustrées comme pointes ; La figure 4 illustre une fenêtre de la lenteur-temps, ou un masquage de la lenteur temps, sur une carte de cohérence en 2D afin d'empêcher les sélections de sauter à une plage de lenteur inadéquate, selon certains modes de réalisation illustrés dans la présente divulgation ; 15 La figure 5 illustre une cohérence en 2D, où l'onde-P apparaît coupée par le masque lenteur-temps ; La figure 6 montre des exemples de formes d'ondes unipolaires (supérieures) et dipolaires (inférieures) acquises dans une formation dure, selon certains procédés illustrés dans la présente divulgation ; 20 La figure 7 est un diagramme de flux d'un procédé 700 pour la diagraphie acoustique, de sorte que la lenteur de l'onde acoustique est déterminée en fonction de l'estimation conjointe de la cohérence et du temps de déplacement, selon certains procédés illustrés dans la présente divulgation ; La figure 8 est un flux d'opération d'un procédé d'amélioration de la sélection 25 de première réception 900 qui peut être réalisé au niveau du bloc 706, selon certaines méthodes alternatives de la présente divulgation ; La figure 9 montre une comparaison de la lenteur améliorée de la sélection de première réception avec la lenteur originale de la sélection de première réception ; La figure 10 est un diagramme de flux d'un procédé alternatif de diagraphie 30 acoustique 1100 dans lequel les techniques de temps de trajet et de cohérence sont appliquées séquentiellement, selon certains procédés illustratifs de la présente divulgation ; La figure 11 montre un graphique définissant une plage de la lenteur fournissant une contrainte pour le calcul de la carte de cohérence, ce qui contribue à éviter les pointes de sélection pour les réceptions ultérieures ; 35 La figure 12 illustre les sélections de lenteur qui montrent comment 3 3060049 l'utilisation des contraintes de sélection de première réception supprime le besoin de masques de lenteur-temps dans la recherche de sélections de lenteur ; La figure 13A illustre un outil de diagraphie sonique/acoustique utilisé dans une application LWD, qui acquiert des formes d'ondes acoustiques et effectue les déterminations de la lenteur en utilisant les procédés illustrés décrits ici ; et La figure 13B illustre une variante de réalisation de la présente divulgation, permettant à un outil de diagraphie acoustique filaire d'acquérir et de générer des signaux de la lenteur. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION ILLUSTRATIFS Des modes de réalisation illustratifs et des procédés connexes de la présente divulgation sont décrits ci-dessous, car ils peuvent être utilisés dans des procédés et des systèmes pour effectuer une diagraphie acoustique en utilisant des données d'amplitude et de phase de formes d'onde acoustiques. Dans un souci de clarté, toutes les caractéristiques d'une réalisation ou d'un procédé ne sont pas décrites dans cette spécification. Il sera bien sûr noté que dans le développement d'un quelconque mode réel de réalisation, de nombreuses décisions spécifiques à une mise en oeuvre doivent être prises afin d'atteindre les objectifs spécifiques des développeurs, tels que la conformité avec des contraintes apparentées au système ou aux considérations d'affaires, qui varieront d'une concrétisation à une autre. En outre, il sera noté qu'un tel effort de développement puisse être complexe et chronophage, mais serait néanmoins une entreprise de routine pour les hommes de métier qui bénéficient de cette divulgation. D'autres aspects et avantages des divers modes de réalisation et des procédés apparentés de la divulgation deviendront évidents à la lumière de la description et des figures suivantes. Comme décrit ici, des systèmes et des procédés illustratifs de la présente divulgation visent à déterminer avec précision des sélections de la lenteur en utilisant des données de phase et d'amplitude de forme d'onde acoustique. Dans un procédé généralisé, les signaux acoustiques d'un forage sont acquis. Une technique de sélection de première réception (« FAP ») à base d'amplitude est appliquée aux formes d'onde pour obtenir un premier ensemble de sélection de lenteur. Une technique de cohérence de phase de forme d'onde est également appliquée pour dériver un second ensemble de sélection de lenteur. Les premier et second ensembles de sélection de la lenteur sont ensuite comparés pour déterminer un ensemble définitif de sélection de lenteur, qui forme la diagraphie. Par la suite, diverses opérations de forage peuvent être effectuées en utilisant les sélections de lenteur finale, incluant par exemple la formation ou l'évaluation du ciment. En conséquence, grâce à l'utilisation d'informations de 4 3060049 phase et d'amplitude pour contraindre les sélections, des diagraphies plus précises et plus fiables sont fournies. Comme mentionné précédemment, les formes d'ondes acoustiques du forage se composent de multiples ondes guidées compliquées. Pour extraire les sélections de la lenteur 5 de ces mouvements d'ondes mixtes, une carte de cohérence en 2D est généralement utilisée à ces fins. Cependant, la sélection précise de ces modes d'onde ciblés peut constituer un défi dans le cadre d'un phénomène varié, y compris un faible SNR et des interférences d'autres modes d'onde. En conséquence, les procédés qui n'appliquent qu'une carte de cohérence en 2D réduisent la capacité de faire des sélections précises de lenteur. 10 Pour éliminer l'interférence du mode ou du bruit indésirable ou de leurs distorsions, une technique de masquage de la lenteur-temps peut être appliquée à la carte de cohérence en 2D pour isoler les modes ou les bruits indésirables. En général, ce procédé fonctionne bien dans des formations homogènes ou faiblement hétérogènes ; cependant, dans le cas de conditions de forage compliquées, par exemple, lorsque la formation est fortement 15 hétérogène, la technique de masquage du temps échoue parce qu'elle est conçue pour minimiser les interférences en fonction de l'hypothèse que la formation de la source au dernier récepteur est homogène. En conséquence, le masque de temps imposé pourrait potentiellement exclure partiellement ou complètement les modes d'ondes souhaités et entraîner une sélection imprécise des mesures de la lenteur. Étant donné que des formes d'onde compliquées sont fréquemment 20 trouvées dans le fond du puits, la sélection (ou « sélection ») de la lenteur du mode d'onde ciblé utilisant l'un ou l'autre de ces procédés isolément présente de nombreux inconvénients, tels que le saut vers la distorsion ou vers la gigue des diagraphies. En conséquence, dans les procédés illustrés décrits ici, une approche robuste est fournie pour améliorer la précision du suivi de lenteur en temps réel des ondes P ou S ou 25 d'autres ondes dans l'enregistrement acoustique. Contrairement aux techniques de mesure de cohérence seules, où seule la composante de phase des formes d'onde du réseau est utilisée pour le suivi de la lenteur, la présente divulgation utilise également des informations d'amplitude de forme d'onde pour mieux contraindre les sélections de lenteur. En conséquence, les complications des approches conventionnelles sont écartées, ce qui entraîne une sélection plus 30 précise et plus fiable de la lenteur cible. Avec un outil de diagraphie acoustique, les ondes excitées par une source unipolaire (omnidirectionnelle) se déplacent le long du fluide de forage et de l'interface de formation (c.-à-d., la paroi du trou de forage) et sont enregistrées par un réseau de récepteurs compensés. Comme cela sera décrit ici, afin d'obtenir une lenteur de compression (le même procédé peut s'appliquer à l'extraction de la lenteur de Stoneley, de la lenteur de flexion à basse 5 3060049 fréquence, de la lenteur de la vis à basse fréquence), le traitement des formes d'onde enregistrées est basé en partie sur le suivi d'amplitude des premières réceptions d'ondes en utilisant les récepteurs positionnés le long de l'axe du forage. En outre, une carte de cohérence en 2D de lenteur-temps est produite à partir d'un traitement du domaine temporel, qui exploite la 5 composante cohérente de phase sans la prise en compte de la composante d'amplitude de forme d'onde pour traiter les ondes non dispersives. Pour comprendre les lithologies de la formation, la porosité ou la saturation des fluides de la formation, l'extraction correcte de la lenteur de l'onde acoustique a été un sujet important dans l'exploration des hydrocarbures, car le tableau des formes d'onde peut être Io compliqué dans les zones difficiles. La figure 1 illustre comment une carte de cohérence de phase en bas (dérivée des formes d'onde en haut) peut inclure une énergie ou une interférence de distorsion supplémentaire provenant d'autres modes d'ondes comme indiqué par des flèches. Comme on peut le voir, la carte de cohérence contient de multiples pics cohérents. Ces pics cohérents comprennent les distorsions et les interférences de forme d'onde. Il est également 15 généralement fréquent de voir des pics multiples en raison des ondes-P de fuite, des reflets, des bruits routiers, etc. Lors de la diagraphie en temps réel et en utilisant uniquement ces données, la manque d'intervention humaine rend la sélection correcte et cohérente à des profondeurs consécutives de l'enregistrement très difficile. Par conséquent, pour effectuer un traitement réussi, automatique et intelligent, 20 il est nécessaire de rejeter des pics de bruits parasites. Un procédé pour aider à la sélection de la lenteur est basé sur une carte en 2D dérivée à l'aide de la technique de la couche de densité variable (« VDL »). Une VDL peut être produite à partir de différents procédés tels que, par exemple, la détermination des valeurs maximales de cohérence de la carte 2D le long de l'axe temporel pour une plage de temps spécifique. Ici, la sélection de la lenteur peut être effectuée en 25 fonction de certains seuils de cohérence dans certains modes de réalisation. En raison des complications des différents modes d'onde, il est courant que la VDL résultante contienne plusieurs pics, par exemple représentés sur la figure 2, qui illustre une VDL dérivée de la carte de cohérence en 2D de la figure 1. Un certain critère ou seuil peut être utilisé uniformément tout au long du processus de diagraphie afin de déterminer la lenteur de la 30 VDL, telle que l'amplitude maximale de la VDL. Dans certaines situations difficiles, cependant, la distorsion des ondes unipolaires peut présenter l'amplitude la plus élevée, mais à un temps plus lent, car une lenteur incorrecte basée sur un certain seuil d'amplitude peut être choisie. Par exemple, la figure 3 illustre comment une onde de compression est sélectionnée incorrectement lorsqu'une forte interférence / distorsion apparaît dans la fenêtre de temps de sélection. La carte 35 de cohérence montre qu'il y a plus d'un pic aux environs de l'heure de réception de l'onde P (- 6 3060049 0,7 ms), et l'amplitude à ce niveau montre la lenteur la plus élevée, ensuite, une sélection est effectuée (comme l'indique l'étoile). Cependant, il sera clair pour un homme du métier, que la première réception est la bonne réponse. Un procédé illustratif pour contrôler les pointes dans la sélection de la lenteur 5 consiste à placer une fenêtre de lenteur-temps, ou un masque de lenteur-temps sur la carte de cohérence en 2D de la lenteur-temps afin d'empêcher les sélections de sauter à une plage de lenteur-temps indésirable. La figure 4 illustre ces phénomènes sur la base de l'exemple de la figure 3, et montre la plage de lenteur-temps souhaitée identifiée entre les deux lignes. Dans certains exemples, en particulier pour le traitement en temps réel, la sélection d'une fenêtre de 10 lenteur-temps est basée sur l'estimation de la lenteur et du temps de déplacement en fonction des positions émetteur et récepteur, ainsi que le forage et les positions relatives de l'outil. La fenêtre de lenteur-temps peut être très efficace pour définir la plage de sélection correcte de la lenteur-temps. Cependant, la conception de la fenêtre de lenteur-temps doit être prudente afin d'éviter de recadrer (d'ajuster) les informations cohérentes nécessaires. En comparant la figure 3 et la figure 15 4, la vraie lenteur de l'onde-P à environ 75 pieds/us est réduite par la fenêtre de lenteur-temps. Un autre exemple de mauvaise définition de la fenêtre lenteur-temps est montré dans la figure 5. En plus du procédé de masquage de la lenteur-temps, une autre solution comprend l'utilisation du rapport de lenteur des ondes P et S pour contrôler la sélection de lenteur. Cependant, cette solution ne s'applique qu'aux puits en formations dures. 20 En conséquence, compte tenu de ce qui précède, des procédés illustratifs et des modes de réalisation de la présente divulgation présentent un procédé conjoint utilisant à la fois une carte de cohérence en phase 2D et l'amplitude dérivée du temps et de la lenteur de FAP. Ainsi, les procédés sont basés sur le suivi des changements de grande amplitude pour chaque signal enregistré, tout en maintenant la carte de cohérence en 2D et VDL à partir du réseau de 25 récepteurs. La figure 6 montre des exemples de formes d'onde unipolaires (supérieure) et dipolaires (inférieure) acquises dans une formation dure. Les premières réceptions d'ondes P à gauche ou les ondes de flexion à droite sont identifiées comme des lignes sur le tableau. La première réception a normalement un bon SNR et peut être suivie pour la détermination de la lenteur. La sortie de FAP peut être suivie tout au long des profondeurs d'acquisition lors de la 30 diagraphie acoustique et la détermination de la lenteur de sortie du déplacement des modes d'onde correspondantes. En revanche, la technique de cohérence utilise la cohérence le long des formes d'onde de première réception pour la sélection de la lenteur, mais elle utilise l'information de phase cohérente, telle que la méthode de phase différentielle. Ainsi, l'information sur l'amplitude est manquante, et bien que les distorsions existent généralement dans la carte en 2D, 35 la lenteur de FAP ne contient aucune possibilité de distorsion. Par conséquent, la combinaison de 7 3060049 ces deux procédés dans la présente divulgation est étroitement liée et, par conséquent, peut être mise en oeuvre simultanément ou séquentiellement pour contraindre la sélection des modes d'ondes cibles. La figure 7 est un diagramme de flux d'un procédé 700 pour la diagraphie s acoustique, dans lequel la lenteur de l'onde acoustique est déterminée en fonction de la cohérence de phase conjointe et de l'estimation du temps de déplacement définies par l'amplitude, selon certains procédés illustratifs de la présente divulgation. Dans la figure 7, le flux de processus de ce procédé illustratif de sélection simultanée est présenté. Au bloc 702, un ensemble de formes d'ondes à partir de tirs unipolaires ou dipolaires est acquis et fourni au système de diagraphie Io acoustique comme entrée. Au niveau du bloc 704, le prétraitement des formes d'onde est effectué pour mieux conditionner les données, par exemple l'élimination des DC, le filtrage des ondes pour supprimer les bruits et conserver la bande de fréquences du tir unipolaire et l'interpolation des formes d'onde, qui peuvent être tous appliqués lorsque l'amélioration de la précision et la cohérence de la première réception sont importantes. Dans ce procédé illustratif, un filtre 15 efficace peut supprimer l'énergie de la bande de fréquence très basse afin d'améliorer la précision du FAP à utiliser dans les blocs ultérieurs. Une fois que les signaux sont préparés au bloc 704, ils sont transmis en deux procédés de sélection simultanés/parallèles commençant aux blocs 706 et 710, y compris la sélection des formes d'onde de première réception en utilisant la rupture d'amplitude et le calcul d'une carte de cohérence en 2D pour le calcul VDL, comme cela sera 20 discuté en détail ci-dessous. Au bloc 706, l'apparition des premiers indices des temps de déplacement sont sélectionnés pour le mode d'onde cible. Pour les outils de diagraphie acoustique modernes, la sélection des modes d'ondes cibles basée sur des coupures d'amplitude peut être réalisée avec différents procédés. Par exemple, dans certains procédés illustratifs, l'heure de réception des 25 ondes est déterminée à l'aide de deux fenêtres coulissantes consécutives, et le rapport énergie, entropie, etc., peut être calculé pour chaque fenêtre pour indiquer la variation abrupte dans l'axe temporel. Alternativement, la corrélation du procédé de forme d'onde à fenêtre peut être utilisée dans le même but. Dans le bloc 706, le FAP de récepteur à récepteur est suivi pour s'assurer que le processus n'introduit pas de biais significatif. 30 Une fois que le FAP de toutes les formes d'onde dans le réseau récepteur est déterminé au bloc 706, la lenteur de l'onde cible est dérivée pour le mode d'onde spécifique au bloc 708. Dans certains procédés, la détermination de la lenteur au niveau du bloc 708 s'effectue en utilisant une méthode d'ajustement de données linéaires correspondant aux temps de réception. L'équation (1) ci-dessous, à savoir : 35 t = to s x Ix Équation 1, 8 3060049 démontre la relation entre le temps de déplacement t, l'heure de réception initiale to et le décalage du récepteur Ax, et comment la lenteur s peut être déterminée à l'aide de cette méthode d'ajustement linéaire. Dans certains exemples, des itérations multiples d'ajustement linéaire sont nécessaires pour rejeter des valeurs aberrantes si nécessaire. Par la 5 suite, la pente de la régression linéaire est la lenteur de sortie du bloc 708. Dans certains procédés illustratifs, la précision du retard entre récepteurs peut être améliorée en fonction de la sélection initiale du FAP. Dans un exemple, les améliorations sont obtenues grâce à la corrélation des formes d'onde sinusoïdales suivant le FAP initial au bloc 706. La figure 8 est un flux de processus d'un procédé d'amélioration du FAP 800 qui peut être Io réalisé au niveau du bloc 706, selon certains procédés alternatifs de la présente divulgation. A partir du premier temps de réception sélectionné au niveau du bloc 706 et de l'entrée de réseau du bloc 702, des formes d'onde de fenêtre prédéfinies sont extraites à partir du FAP au bloc 802, qui comprennent les formes d'onde du premier mode d'onde de réception. Ensuite, au bloc 804, la moitié ou la période complète du premier signal est extraite à l'aide d'une méthode de passage 15 par zéro et les valeurs des formes d'onde à fenêtres sont remplacées par des zéros en queue. Ensuite, au bloc 806, pour trouver le retard entre les formes d'onde à fenêtre délimitées dans les récepteurs, la corrélation croisée est effectuée soit avec l'ondelette extraite soit avec l'une des formes d'ondes à fenêtres. Dans le bloc 806, l'extraction des ondelettes peut être obtenue en décalant et en alignant les formes d'onde à fenêtre et en dérivant la forme d'onde 20 moyenne ou médiane. Enfin, au bloc 808, ces retards de temps contre la forme d'onde de référence sont utilisés pour mettre à jour l'estimation initiale du temps de première réception. Dans certains procédés, l'heure de réception améliorée peut être utilisée pour effectuer le même processus de régression linéaire pour dériver la lenteur au bloc 708, ou la lenteur peut être estimée en fonction de la distance entre la source et le récepteur et le temps de déplacement au 25 bloc 708. En outre, au bloc 708, le retard peut être vérifié pour éliminer les valeurs aberrantes dans certains procédés illustratifs. Le traitement amélioré conduira généralement à une estimation plus précise de la lenteur au bloc 708. Par exemple, la figure 9 montre une comparaison de la lenteur FAP améliorée et la lenteur initiale de la FAP. Comme on peut le voir, la lenteur issue de la FAP originelle est inférieure à la FAP améliorée, car la FAP améliorée a 30 une correspondance très proche du pic apparent (VDL). En revenant à la figure 7, tandis que la technique FAP est appliquée, au bloc 710, une technique de cohérence est utilisée simultanément pour les sélections de lenteur au bloc 710. Dans cet exemple, une carte en 2D cohérente dans le domaine temporel est utile en raison des séparations du temps de réception des différents modes. Différents procédés peuvent être 9 3060049 utilisés pour calculer la carte de cohérence, par exemple, la méthode de phase différentielle du domaine temporel. Au bloc 712, une 1D VDL (par ex., la figure 2) est dérivée de la carte de cohérence et utilisée pour effectuer la sélection. Comme mentionné précédemment, il est s fréquent de voir plusieurs pics dans la VDL, y compris les distorsions. En absence de toutes autres contraintes, de manière conventionnelle, la lenteur correspondante à la cohérence maximale est sélectionnée. Cependant, dans les procédés illustratifs décrits ici, toutes les sélections candidates sont délivrées au bloc 714 sur la base d'un seuil de cohérence prédéfini tel que, par exemple, 0,2. Les attributs de tous les résultats comprennent leur cohérence, leur temps Io de déplacement et leurs informations sur les valeurs de lenteur. Au bloc 716, les sélections de lenteur de la régression linéaire dérivée des lenteurs du FAP (bloc 708) et des sélections candidates de lenteur tirées de la carte de cohérence en 2D (bloc 714) sont jointes (par ex., comparées) pour déterminer la sélection de lenteur du résultat final. La détermination conjointe peut se faire de diverses manières. Dans certains 15 procédés illustratifs, une fonction conique est appliquée en se basant sur des sélections de lenteur de la régression linéaire du bloc 708. La fonction conique est appliquée aux sélections candidates VDL (bloc 714) pour supprimer les pics cohérents en fonction de leurs distances par rapport à la lenteur dérivée de la régression linéaire (bloc 708). Une fois la fonction conique appliquée, le(s) pic(s) de cohérence restant(s) (X) est(sont) comparé(s) à la sélection de lenteur de FAP S FAp 20 pour définir le résultat final de lenteur dans l'équation 2 au bloc 718. s = Mintfx - SFAp1}, X E X, Équation (2), Dans un procédé alternatif, les sélections de la lenteur à partir de la régression linéaire (bloc 708) sont comparées de façon séquentielle à (ou utilisées pour contraindre) toutes les sélections candidates de la lenteur VDL (bloc 714) afin de localiser la lenteur avec la distance 25 minimale par rapport à la lenteur de régression linéaire. S'il y a plusieurs candidats restants, la valeur de cohérence est normalement utilisée comme critère critique pour déterminer les sélections finales de lenteur. Dans certaines situations inhabituelles, s'il existe encore des pics de cohérence comparables sur la carte de cohérence en 2D, les sélections candidates seront encore comparées en fonction de leur temps de déplacement et de leur lenteur. S'il existe des valeurs de 30 référence, telles que le résultat d'acquisition précédent, ou bien la lenteur ou le temps de déplacement connus des autres modes d'onde correspondants, ces informations peuvent être utilisées pour aider à déduire le résultat final. Lorsqu'un résultat de branche n'est pas valide, comme une lenteur ou une rapidité irréaliste, le résultat peut être évalué en fonction de la cohérence de la valeur mise en cache de la lenteur issue des acquisitions antérieures. Néanmoins, 35 après que les sélections finales de lenteur sont produites au bloc 718, elles peuvent être 10 3060049 appliquées pour effectuer diverses opérations de fond de puits, y compris, par exemple, la formation ou l'évaluation du ciment. La figure 10 est un diagramme de flux d'un procédé alternatif de diagraphie acoustique 1000 dans lequel le temps de déplacement et les techniques de cohérence sont s appliqués séquentiellement, selon certains procédés illustratifs de la présente divulgation. La différence par rapport au flux d'opération de la figure 7 est que le résultat des sélections de lenteur à partir de la technique FAP est directement utilisé pour définir une plage étroite de calcul de cohérence. Au bloc 1002, le tableau de forme d'onde est entré et prétraité au bloc 1004 comme décrit précédemment. Aux blocs 1006 et 1008, l'estimation du temps de déplacement et Io de la lenteur est effectuée. Au bloc 1010, en fonction des résultats déterminés de la lenteur et du temps de déplacement du traitement d'amplitude de la forme d'onde, sur la carte de cohérence de la lenteur-temps, le temps et la lenteur peuvent être restreints pour limiter la plage de sélection et de calcul, et une plage de recherche limitée de la lenteur est déterminée pour le calcul de cohérence en utilisant un seuil de lenteur et de plage temporelle. Par exemple, la figure 11 15 montre un graphique qui illustre une plage de lenteur définie fournissant une contrainte pour le calcul de la carte de cohérence, ce qui contribue à éviter les pointes de sélection pour des bruits ou des distorsions plus lents. Seule la plage de lenteur FAP de la carte 2D est nécessaire pour le calcul, et les sélections seront effectuées à l'intérieur de cette plage. Par la suite, la carte de cohérence est calculée au bloc 1012, la VDL est dérivée au bloc 1014 et les sélections finales de 20 lenteur sont délivrées au bloc 1016, tel que décrit précédemment ici. Le mérite de ce flux d'opération est qu'il réduit la portée et le temps de calcul, tel que comparé à celui-ci, le flux d'opération de la figure 7. Il est remarquable que les sélections de lenteur à partir du FAP en fonction du traitement d'amplitude soit la lenteur du groupe. En outre, pour les ondes non dispersives ou 25 faiblement dispersives, la lenteur du groupe est identique ou proche de la lenteur de phase. Par conséquent, dans certains procédés illustratifs, une réponse de lenteur peut être utilisée pour valider ou contraindre l'autre réponse, afin de fournir un résultat convergeant. La figure 12 illustre une comparaison du traitement de la lenteur entre la figure 3 et les procédés illustratifs décrits ici. Dans la figure 12(1), les données brutes VDL de la 30 carte de lenteur-temps sont affichées et elles sont superposées par la lenteur dérivée de FAP montrée en ligne verticale. La sélection finale est obtenue en comparant les pics de la VDL à la ligne verticale. Dans la figure 12(2), elle illustre ici, un procédé alternatif où la lenteur dérivée de FAP est utilisée pour définir une plage de sélection de lenteur, indiquée par les lignes horizontales, puis la carte de cohérence est calculée et la sélection finale y est réalisée. Dans la 35 figure 12(3), la dernière sélection (désignée par « x ») sur la carte finale de lenteur-temps est 11 3060049 illustrée. La sélection correcte est faite en fonction de la contrainte de la lenteur FAP. Dans le même temps, la réduction de la VDL est éliminée en rejetant le masque de lenteur-temps en utilisant ce procédé. De toute évidence, la lenteur FAP est étroitement corrélée à la sélection finale, et par rapport au procédé conventionnel de semblance seulement, les pointes ou sauts s seront considérablement réduits. Des procédés illustratifs de la présente divulgation peuvent être utilisés dans une variété d'applications de diagraphies, y compris, par exemple, des applications LWD ou MWD. La figure 13A illustre un outil de diagraphie sonique/acoustique utilisé dans une application LWD, qui acquiert des formes d'ondes acoustiques et effectue les déterminations de Io la lenteur en utilisant les procédés illustratifs décrits ici. Les procédés décrits ici peuvent être réalisés par un centre de contrôle du système situé sur l'outil de diagraphie ou peuvent être menés par une unité de traitement à un endroit éloigné tel que, par exemple, en surface. La figure 13A illustre une plate-forme de forage 1302 équipée d'un derrick 1304 qui supporte un treuil 1306 pour élever et abaisser une colonne de forage 1308. Le treuil 15 1306 suspend un entraînement supérieur 1310 apte à faire tourner la colonne de forage 1308 et à l'abaisser à travers la tête de puits 1312. Lié à l'extrémité inférieure de la colonne de forage 1308 se trouve un trépan de forage 1314. Lorsque le trépan de forage 1314 tourne, il creuse un trou de forage 1316 qui traverse diverses couches de la formation 1318. Une pompe 1320 fait circuler du fluide de forage à travers un tuyau d'alimentation 1322 vers la transmission supérieure 1310, 20 descendant à travers l'intérieur de la colonne de forage 1308, à travers des orifices dans le trépan de forage 1314, et de retour à la surface à travers l'anneau autour de la colonne de forage 1308, et dans un bassin de rétention 1324. Le fluide de forage transporte les déblais provenant du trou de forage dans le bassin de rétention 1324 et aide à maintenir l'intégrité du trou de forage 1316. Divers matériaux peuvent être utilisés pour le fluide de forage, y compris, mais sans s'y limiter, 25 une boue conductrice à base d'eau salée. Un outil acoustique de diagraphie 1326 est intégré dans l'assemblage du trou inférieur près du trépan 1314. Dans ce mode de réalisation illustratif, l'outil de diagraphie 1326 est un outil sonique LWD ; cependant, dans d'autres modes de réalisation illustrés, l'outil de diagraphie 1326 peut être utilisé dans une application de diagraphie à tubes dirigés ou filaire. Si 30 l'outil de diagraphie est utilisé dans une application qui ne fait pas tourner l'ensemble de fond de puits, l'outil de diagraphie peut être équipé de capteurs à position azimutale qui acquièrent la mesure de la lenteur autour du trou de forage. Dans certains autres modes de réalisation illustratifs, l'outil de diagraphie acoustique 1326 peut être adapté pour effectuer des opérations de diagraphie dans des environnements à trous ouverts et puits tubés. 12 3060049 Dans cet exemple, l'outil de diagraphie acoustique 1326 comprendra des transmetteurs multi-pôles et des réseaux de récepteurs (non représentés) qui génèrent des ondes acoustiques dans des formations géologiques et enregistrent leur transmission. Dans certains modes de réalisation, les émetteurs peuvent diriger leurs énergies dans des directions 5 sensiblement opposées, tandis que dans d'autres, un seul émetteur peut être utilisé et tourné en conséquence. La fréquence, la grandeur, l'angle et le temps de transmission de l'énergie de l'émetteur peuvent également être contrôlés, le cas échéant. Dans d'autres modes de réalisation, les mesures de lenteur collectées peuvent être stockées et traitées par l'outil lui-même, tandis que dans d'autres modes de réalisation, les mesures peuvent être communiquées à des circuits de Io traitement à distance pour effectuer le traitement de la lenteur. L'outil de diagraphie acoustique 1326 est utilisé pour acquérir des données de mesure de la lenteur à de nombreux azimuts. En tant que tel, certains modes de réalisation peuvent également comprendre un capteur directionnel pour déterminer l'orientation de l'outil. Les procédés illustratifs décrits ici peuvent être utilisés dans une variété de modes de 15 propagation, y compris, par exemple, des moyens de compression, de cisaillement, de flexion à basse fréquence, de vis à basse fréquence, des modes quadripôle ou de Stoneley, par exemple. En se rapportant toujours à la figure 13A, lorsque le trépan de forage 1314 prolonge le puits de forage 1316 à travers les formations 1318, l'outil de diagraphie 1326 recueille des signaux de mesure de lenteur relatifs à diverses propriétés de formation, ainsi que 20 l'orientation de l'outil et diverses autres conditions de forage. Dans certains modes de réalisation, l'outil de diagraphie 1326 peut prendre la forme d'un collier de forage, c.-à-d., une tubulaire à paroi épaisse qui procure du poids et de la rigidité pour faciliter le processus de forage. Un module de télémétrie 1328 peut être inclus pour transférer des images de lenteur et des données ou des signaux de mesure vers un récepteur de surface 1330 et pour recevoir des commandes à 25 partir de la surface. Dans certains modes de réalisation, le module de télémétrie 1328 ne communique pas avec la surface, mais stocke plutôt des données de mesure de lenteur pour une récupération ultérieure à la surface lorsque l'ensemble de diagraphie est récupéré. '> Dans certains modes de réalisation, l'outil de diagraphie acoustique 1326 comprend un centre de commande du système (« SCC »), ainsi qu'un circuit de 30 traitement/stockage/communication nécessaire, qui est couplé de manière communicative à un ou plusieurs émetteurs/récepteurs (non représentés) utilisés pour acquérir des signaux de mesure de lenteur. Dans certains modes de réalisation, une fois que les formes d'ondes acoustiques sont acquises, le centre de contrôle du système étalonne les signaux, effectue les méthodes de calcul de la lenteur décrites ici, puis communique en retour les données vers l'amont du puits et/ou à 35 d'autres composants d'assemblage par le module de télémétrie 1328. Dans un autre mode de 13 3060049 réalisation, le centre de contrôle du système peut être situé à un endroit éloigné loin de l'outil de diagraphie 1326, tel que la surface ou dans un trou de forage différent, et effectue le traitement statistique en conséquence. Ces variantes et d'autres dans la présente divulgation apparaîtront facilement à ceux qui sont habituellement compétents dans la technique et bénéficient de cette 5 divulgation. La figure 13B illustre une variante de réalisation de la présente divulgation, permettant à un outil de diagraphie acoustique filaire d'acquérir et de générer des signaux de la lenteur. À différents moments lors du processus de forage, le train de tiges 1308 peut être retiré du trou de forage comme le montre la figure 13B. Une fois le train de forage 1308 10 enlevé, les opérations de diagraphie peuvent être effectuées à l'aide d'une sonde de diagraphie acoustique filaire 1334, c.-à-d., une sonde acoustique suspendue par un câble 1341 comportant des conducteurs pour transporter de l'énergie à la sonde et à la télémétrie de la sonde à la surface. Une sonde de diagraphie acoustique filaire 1334 peut comporter des tampons et/ou des ressorts centralisants pour maintenir l'outil près de l'axe du trou de forage lorsque l'outil est tiré en amont 15 du puits. La sonde de diagraphie acoustique 1334 peut inclure une variété d'émetteurs/récepteurs pour mesurer l'anisotropie acoustique. Une installation de diagraphie 1343 recueille des mesures à partir de la sonde 1334 de diagraphie et comprend un système informatique 1345 pour traiter et stocker les mesures de lenteur recueillies par les capteurs, comme décrit ici. Dans certains modes de réalisation illustratifs, les centres de contrôle du 20 système utilisés par les outils de diagraphie acoustique décrits ici comprennent au moins un processeur incorporé dans le centre de contrôle du système et un stockage non transitoire et lisible par ordinateur, tous interconnectés par un bus système. Les instructions de logiciel exécutables par le processeur pour la mise en oeuvre des méthodes de traitement illustratives décrites ici peuvent être stockées dans un stockage local ou un autre support lisible par 25 ordinateur. On reconnaîtra également que les instructions du logiciel de traitement statistique peuvent également être chargées dans le stockage à partir d'un CD-ROM ou d'un autre support de stockage approprié par des méthodes câblées ou sans fil. En outre, les hommes du métier apprécieront que cette divulgation puisse être pratiquée avec une diversité de configurations de système informatique, comprenant des 30 dispositifs portatifs, des systèmes multiprocesseurs, et des dispositifs électroniques programmables par l'utilisateur ou à base de microprocesseur, des mini-ordinateurs, des ordinateurs centraux, etc. Un nombre quelconque de systèmes informatiques et de réseaux informatiques sont acceptables pour une utilisation avec la présente divulgation. La divulgation peut être pratiquée dans des environnements informatiques en réseau dans lesquels les tâches 35 sont réalisées par des dispositifs télécommandés qui sont reliés à travers un réseau de 14 3060049 télécommunication. Dans un environnement informatique en réseau, les modules de programme peuvent se trouver à la fois sur un support de stockage informatique local et distant, y compris des dispositifs de stockage à mémoire. La présente divulgation peut donc être réalisée en relation avec divers matériels, logiciels ou une combinaison de ceux-ci dans un système informatique ou s un autre système de traitement. En conséquence, les procédés illustratifs décrits ici fournissent de nouveaux procédés utilisant à la fois l'amplitude et l'information de phase des formes d'onde du réseau récepteur pour contraindre les pics de lenteur. Les procédés éliminent la nécessité d'utiliser des techniques de masquage temporel pour la sélection de la lenteur, ce qui peut provoquer des pics 10 imprécis, si elles sont définies comme inappropriées. Les procédés illustratifs peuvent être utilisés dans l'extraction de la lenteur de Stoneley, de la lenteur de flexion à basse fréquence, de la lenteur de la vis à basse fréquence et de la lenteur des ondes de compression réfractées de forage. En outre, la sélection de la lenteur préalable ou les sélections de lenteur existantes à partir d'autres modes d'onde peuvent être utilisées pour valider les sélections de lenteur et éliminer les 15 bruits aberrants pour les estimations de la lenteur. Les procédés peuvent être appliqués en temps réel ou après traitement ou planification. Les modes de réalisation et les procédés de la présente divulgation décrits ici concernent également l'un quelconque ou plusieurs des paragraphes suivants : 1. Un procédé de diagraphie acoustique de fond de puits, comprenant 20 l'acquisition de formes acoustiques d'onde de forage ; l'application d'une technique de première réception (« FAP ») pour dériver les premières mesures de lenteur des formes acoustiques acquises, la technique FAP étant basée sur l'amplitude de la forme d'onde ; l'application d'une technique de cohérence de phase de forme d'onde pour dériver des secondes sélections de lenteur des formes acoustiques acquises ; la comparaison de la première et de la seconde sélection de 25 lenteur ; la détermination des sélections finales de lenteur en fonction de la comparaison ; et la réalisation d'une opération de forage en utilisant les sélections finales de lenteur. 2. Le procédé tel que défini au paragraphe 1, dans lequel les techniques de cohérence FAP et de phase de forme d'onde sont appliquées simultanément. 3. Le procédé tel que défini aux paragraphes 1 ou 2, dans lequel les 30 techniques de cohérence FAP et de phase de forme d'onde sont appliquées séquentiellement. 4. Le procédé tel que défini dans l'un quelconque des paragraphes 1 à 3, dans lequel l'application séquentielle comprend l'application de la technique FAP avant la technique de cohérence de phase de forme d'onde pour ainsi choisir les premières sélections de lenteur ; la détermination d'une plage de recherche de lenteur en fonction des premières sélections de 15 3060049 lenteur ; et l'application de la plage de recherche de lenteur à la technique de cohérence de phase de forme d'onde afin de contraindre les secondes sélections de lenteur. 5. Le procédé tel que défini dans l'un quelconque des paragraphes 1 à 4, dans lequel la détermination des sélections finales de lenteur comprend la détermination d'une s distance des secondes sélections de lenteur à partir des premières sélections de lenteur ; et sélectionner un pic de cohérence maximum des secondes sélections de lenteur en fonction de la distance, dans lequel les secondes sélections de lenteur ayant le pic de cohérence maximum ou la lenteur et les temps de déplacement les plus cohérents sont les valeurs finales de lenteur. 6. Le procédé tel que défini dans l'un quelconque des paragraphes 1 à 5, dans 10 lequel la détermination des sélections finales de lenteur comprend la détermination séquentielle d'une distance des secondes sélections de lenteur à partir des premières sélections de lenteur ; et la sélection des secondes sélections de lenteur en fonction de la distance, dans lequel les secondes sélections de lenteur ayant une distance minimale aux premières sélections de lenteur sont les valeurs finales de lenteur. 15 7. Le procédé tel que défini dans l'un quelconque des paragraphes 1 à 6, dans lequel les formes d'ondes acoustiques sont acquises à l'aide d'un outil de diagraphie acoustique placé le long d'une ligne filaire ou d'un ensemble de forage. 8. Le procédé tel que défini dans l'un quelconque des paragraphes 1 à 7, dans lequel l'opération de forage comprend une bonne planification ou une évaluation de la formation. 20 9. Un procédé de diagraphie acoustique du fond du puits, comprenant l'acquisition de formes d'onde acoustiques dans un trou de forage ; et l'utilisation des données d'amplitude et de phase de la forme d'onde acoustique acquise pour déterminer les sélections de lenteur. 10. Le procédé tel que défini au paragraphe 9, dans lequel l'utilisation des 25 données d'amplitude comprend l'application d'une technique de sélection de première réception (« FAP ») aux formes d'onde acoustiques acquises ; et l'utilisation des données de phase comprend l'application d'une technique de cohérence de phase de forme d'onde aux formes acoustiques acquises. 11. Le procédé tel que défini aux paragraphes 9 ou 10, dans lequel les 30 techniques de cohérence FAP et de phase de forme d'onde sont appliquées simultanément. 12. Le procédé tel que défini dans l'un quelconque des paragraphes 9 à 11, dans lequel les techniques de cohérence FAP et de phase de forme d'onde sont appliquées séquentiellement. 16 3060049 13. Le procédé tel que défini dans l'un quelconque des paragraphes 9 à 12, comprenant en outre l'exécution d'une opération de fond de puits en utilisant les sélections de lenteur. 14. Un système de diagraphie acoustique de fond de puits, comprenant un s outil de diagraphie ; et un processeur couplé en communication à l'outil de diagraphie pour que le système puisse effectuer l'une quelconque des procédés des paragraphes 1 à 13. En outre, les paragraphes précédents et les autres procédés décrits ici peuvent être réalisés dans un système comprenant un circuit de traitement pour mettre en oeuvre l'un quelconque des procédés, ou un support lisible par ordinateur non transitoire comprenant des Io instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par au moins un processeur, amènent le processeur à effectuer l'un des procédés décrits ici. Même si divers modes de réalisation et procédés ont été illustrés et décrits, la divulgation n'est pas limitée à de tels modes de réalisation et procédés et on comprendra qu'elle englobe toutes les modifications et les variations qui seront évidentes pour un spécialiste du 15 domaine. Par conséquent, il doit être compris que la divulgation n'est pas destinée à être limitée aux formes particulières divulguées. Au lieu de cela, la divulgation doit couvrir toutes les modifications, les équivalences et les alternatives qui s'inscrivent dans l'esprit et la portée de la divulgation, telle qu'elle est définie dans les revendications ci-annexées. 20 1 REVENDICATIONS1. Procédé de diagraphie acoustique du fond du puits, comprenant : acquérir des formes d'onde acoustiques d'un trou de forage ; appliquer une technique de première réception (« FAP ») pour dériver les premières sélections de lenteur des formes d'onde acoustiques acquises, la technique FAP étant basée sur l'amplitude de la forme d'onde ; appliquer une technique de cohérence de phase de forme d'onde pour dériver des secondes sélections de lenteur des formes d'onde acoustiques acquises ; comparer les premières et secondes sélections de lenteur ; déterminer les sélections finales de lenteur en fonction de la comparaison ; et effectuer une opération de forage à l'aide des sélections finales de lenteur. 2. Procédé selon la revendication 1, dans forme lequel d'onde les sont techniques de cohérence FAP et de phase de appliquées simultanément. 3. Procédé selon la revendication 1, dans forme lequel d'onde les sont techniques de cohérence FAP et de phase de appliquées séquentiellement. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel l'application séquentielle comprend : 2 3060049 appliquer la technique FAP avant la technique de cohérence de la phase de forme d'onde pour ainsi sélectionner les premières sélections de lenteur ; déterminer une plage de recherche de lenteur en fonction des premières sélections de lenteur ; et appliquer la plage de recherche de lenteur à la technique de cohérence de phase de forme d'onde afin de contraindre les secondes sélections de lenteur. 5. Procédé selon la revendication l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la détermination des sélections finales de lenteur comprend : déterminer une distance des secondes sélections de lenteur à partir des premiers sélections de lenteur ; et sélectionner un pic de cohérence maximum des secondes sélections de lenteur en fonction de la distance, dans lequel les secondes sélections de lenteur ayant le pic de cohérence maximum ou la lenteur et temps de déplacement les plus cohérents sont les valeurs finales de lenteur. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la détermination des sélections finales de lenteur comprend : déterminer séquentiellement une distance des secondes sélections de lenteur à partir des premières sélections de lenteur ; et choisir les secondes sélections de lenteur en fonction de la distance, 3 3060049 dans lequel les secondes sélections de lenteur ayant une distance minimale par rapport aux premières sélections de lenteur sont les valeurs finales de lenteur. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les formes d'ondes acoustiques sont acquises en utilisant un outil de diagraphie acoustique positionné le long d'un assemblage filaire ou de forage. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'opération de forage comprend une bonne planification de puits ou une évaluation de formation. 9. Procédé de diagraphie acoustique du fond du puits, comprenant : acquérir des formes d'onde acoustiques d'un trou de forage ; et utiliser des données d'amplitude et de phase de la forme acoustique acquise pour déterminer les sélections de lenteur. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel : l'utilisation des données d'amplitude comprend l'application d'une technique de sélection de première réception (« FAP ») aux formes d'ondes acoustiques acquises ; et l'utilisation des données de phase comprend l'application d'une technique de cohérence de phase de forme d'onde aux formes d'ondes acoustiques acquises. 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel les techniques de cohérence FAP et de phase de forme d'onde sont appliquées simultanément. 4 3060049 12. Procédé selon la revendication 10, dans lequel les techniques de cohérence FAP et de phase de forme d'onde sont appliquées séquentiellement. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, comprenant en outre l'exécution d'une opération de fond de puits en utilisant les sélections de lenteur. 14. Système de diagraphie acoustique de fond de puits, comprenant : un outil de diagraphie ; et un processeur couplé en communication à l'outil de diagraphie pour amener le système à exécuter l'un quelconque des procédés selon les revendications 1 à 13. 15. Support non transitoire lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par au moins un processeur, amènent le processeur à exécuter l'un quelconque des procédés selon les revendications 1 à 13.