(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体貯留から流体を生産する間に前記貯留の既存の透水性フィールドを測定し且つ強化するための方法であって、
ａ．地震によって誘発される地震波を捕捉し、解決し、解析し、モニタするための地震記録装置のネットワークを確立するステップを含み、
前記ネットワークは、予定のサイズを有し且つ前記貯留内又は前記貯留の周りに位置するものであり、
ｂ．前記貯留内の１つ又は複数の流体注入井戸内の流体注入を通して流体圧波を発生させるステップを含み、
前記流体圧波は、前記井戸に関連する既存の透水性フィールドを包含する既存
の断裂上で破壊を生ぜしめ、前記破壊は、前記既存の断裂上の透水性を増大させるとともに、前記ネットワークにより捕捉される地震によって誘発される地震波を発生するものであり、
ｃ．前記ネットワークを使用して、前記地震によって誘発される地震波を発生している既存の断裂の２つの尖円体を前記１つ又は複数の注入井戸についてイメージ化するステップを含み、
互いに合する２つの円錐頂点を有する前記尖円体の円錐軸は、前記１つ又は複数の注入井戸を通過し、前記尖円体は、前記１つ又は複数の注入井戸から離れる方向の地震の時間的移動を示すものであり、
ｄ．前記尖円体及び前記１つ又は複数の注入井戸から離れる方向の地震の前記時間的移動を使用して、前記既存の断裂を、前記１つ又は複数の注入井戸が連絡される既存の透水性フィールドを包含する断裂として識別するステップを含み、
前記流体貯留の前記既存の透水性フィールドが、時間的及び空間的に強化され且つ測定されることを特徴とする、前記方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法によって準備される既存の透水性フィールドの１組の多次元イメージであって、各イメージが先行するイメージから時間的に分離され、それによって既存の透水性フィールドの時間的な変化を示すことを特徴とする、前記多次元イメージ。
【請求項３】
記憶装置内にデジタル的に格納されるか、或いはマップ又は他の電子若しくは印刷表示媒体上にデジタル的に保持される、請求項２記載の多次元イメージ。
【請求項４】
流体貯留の自然初期応力フィールドの最大圧縮応力方向を決定するための方法であって、
ａ１．請求項１記載のステップａ〜ｃを実施するステップと、
ｂ１．１つ又は複数の前記軸の向きを空間的にプロットするステップとを含み、
前記１つ又は複数の軸は、前記１つ又は複数の井戸の近傍における初期応力フィールド最大圧縮応力方向であり、
ｃ１．更に、前記貯留内の追加の井戸において、請求項１記載のステップａ〜ｃ及び前記ステップｂ１を繰り返すステップを含み、
最大圧縮応力方向が、貯留のために決定されることを特徴とする、前記方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法によって決定される自然初期応力フィールドの最大圧縮応力方向の向きの１組の多次元イメージ。
【請求項６】
記憶装置内にデジタル的に格納されるか、或いはマップ又は他の電子若しくは印刷表示媒体上にデジタル的に保持される、請求項５記載の多次元イメージ。
【請求項７】
ａ１．標準的な独立の手段によって、前記貯留の自然初期応力フィールドの最大圧縮応力方向の向きを決定するステップと、
ｂ１．請求項１記載のステップａ〜ｃを実施するステップと、
ｃ１．前記最大圧縮応力方向の向きに平行な円錐軸を有する２つの尖円体を見つけるステップとを含み、
前記２つの尖円体は、前記１つ又は複数の注入井戸に関連する自然透水性フィールドを包含する１組の断裂を含んでおり、
前記流体貯留の前記自然透水性フィールドが、時間的及び空間的に強化され且つ測定されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法によって準備される自然透水性フィールドの１組の多次元イメージであって、各イメージが先行するイメージから時間的に分離され、それによって自然透水性フィールドの時間的な変化を示すことを特徴とする、前記多次元イメージ。
【請求項９】
記憶装置内にデジタル的に格納されるか、或いはマップ又は他の電子若しくは印刷表示媒体上にデジタル的に保持される、請求項８記載の多次元イメージ。
【請求項１０】
流体貯留の自然透水性フィールドの多次元のイメージ化のための方法であって、
ａ１．請求項１記載の方法を使用して、前記１つ又は複数の井戸に接続される自然透水性フィールドの自然断裂系を識別するステップと、
ｂ１．請求項１記載のステップｂで捕捉されるデータをｎ次元空間内にプロットして、前記１つ又は複数の井戸に流体力学的に連結される井戸を位置決めするステップと、
ｃ１．前記ステップｂ１で識別される前記井戸を使用して、自然透水性フィールドを時間的及び空間的に更にマップするための流体注入テストを追加の井戸内で
行うステップと、
ｄ１．前記ステップｂ１及びｃ１で得られる情報を組み合わせて、前記ｎ次元空間において自然透水性フィールドを追加的にマップするステップと、
ｅ１．貯留の全ての井戸がこの方法によって処理されるまで、前記ステップａ１
〜ｄ１を繰り返すステップとを含み、
自然透水性フィールドの空間的及び時間的特性が、決定され且つマップされることを特徴とする、前記方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法によって決定される透水性フィールドの既存の断裂の空間的及び時間的位置、並びに関連する透水性値の１組の多次元イメージであって、各多次元イメージが先行するイメージから時間的に分離されている、前記多次元イメージ。
【請求項１２】
透水性フィールド・データが、記憶装置内にデジタル的に格納されるか、或いはマップ又は他の電子若しくは印刷表示媒体上にデジタル的に保持される、請求項１１記載の多次元イメージ。
【請求項１３】
透水性フィールドの時間的及び空間的測定結果が、流体貯留のための充填、描写及び注入井戸の位置を決定するために使用される方法であって、
ａ２．請求項１１記載の多次元イメージの情報を、前記貯留を包含している地球の地殻の体積体の多次元イメージ上に重畳するステップと、
ｂ２．前記断裂の空間的及び時間的分布、並びに前記関連する透水性値を使用して、前記断裂の分布、並びに前記関連する透水性値に対する充填、描写及び注入井戸の空間的分布及び編成を位置決めするステップとを含み、
貯留の透水性フィールドに対する充填、描写及び注入井戸の有利な配置が、空間的及び時間的に行われ得ることを特徴とする、前記方法。
【請求項１４】
ａ．請求項１３記載のステップｂ２で識別される１つ又は複数の位置において井戸をボーリングするステップを含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
請求項１３記載のステップａ２で請求項８記載の１組のイメージを使用する、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
ａ３．請求項１３記載のステップｂ２で識別される１つ又は複数の位置において井戸をボーリングするステップを含む、請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本願は、１９９８年１０月１６日に米国特許庁に出願され且つ「地質流体貯留の４Ｄ透水性解析のための方法」という名称を有する、米国仮特許出願第６０／１０４４８２号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
【発明の分野】
本発明は、地下にある地質流体系の透水性フィールドを測定することに係り、更に詳細に説明すれば、生産プロセスにより誘発される微小地震活動を使用して一般的には貯留の油層岩石物理特性、具体的にはその透水性を決定するとともに、その構造を解析することに係る。
【０００３】
【背景】
地球の地殻が地下の流体貯留を含むことは、一般に知られている。これらの貯留は、我々の経済システムの主要な構成要素のための重要な天然資源（例えば、石油、ガス、水、など）を形成する。これらの資源の回収は、その「給排水設備」（すなわち、流体がそれを通して移動する経路であって、流体を抽出するための使用できる経路）を知っていることに大きく依存している。流体貯留では、「給排水設備系」は、「流体力学的に連結された」と記述することができる、相互に連結された割れ目のネットワークを含んでいる。すなわち、流体圧の変化は、これらの割れ目を通して伝導されうる。流体力学的に連結された割れ目ネットワークの特性は、「貯留透水性フィールド」として知られている。この特性が意味するのは、ネットワークの形状及び分布と、流体がこれを通して移動する容易さである。この特性を決定することは、流体資源の回収及び開発の多くの努力の中心である。
【０００４】
その関心の理由は、透水性フィールドの空間幾何学及びそれを通る流れの変動が、生産井戸の最良の位置を識別する際の主要なファクタであり、また炭化水素の場合には、生産井戸に加えて注入井戸の最良の位置を識別する際の主要なファクタであるということにある。注入井戸を用いて注入される流体は、炭化水素よりも密度が高いので、最初の生産段階の後に残っている密度が低い流体を「一掃する」ように作用する。
【０００５】
現在まで、流体貯留の透水性フィールドの決定は、主として、貯留シミュレータを使用する「推測・テスト」方法の使用に制限されていた。「推測・テスト」方法は、透水性フィールドの完全な３次元特性に関する最良の「推測」を行うために、主として、透水性フィールドについての間接的で疎らな情報を使用する。その後、この「推測」は、モデル内の問題のフィールドからの生産及び注入に関する測定データを使用してテストされ、その結果、このモデルが測定データを再生するか否かが検査される。「推測・テスト」方法の効力は、貧弱である。炭化水素貯留からの資源の平均回収率が任意の所与の貯留における全資源の約３０〜３５％に留まっている１つの理由は、透水性情報の低い品質にあることが一般に認められている。従って、当分野で要請されていることは、透水性フィールドを直接的に測定することができるように、それを観測するか又は照明する手段である。
【０００６】
流体貯留からの生産が地震活動を誘発しうることは、既に認識されている。これまで、断裂系及び地震の他の可能な原因（例えば、間隙崩壊、断層再開、など）を識別するために、生産により誘発される微小地震活動を使用することが試みられた。しかし、微小地震活動に含まれる情報を解読するための努力は、殆ど成功していない。この破壊の主な理由は、地震学者が地震プロセス（地震発生）についての情報を獲得する方法に関係があると考えられる。
【０００７】
地震は、岩石の弾性破壊から生じる地震波である。地震は、かかる破壊の信号又は「音」である。しかし、弾性破壊は、種々の自然プロセス（例えば、褶曲作用、圧縮／伸張下の断層運動、間隙崩壊、増加する流体圧、など）から生じることがありえる。残念ながら、自然の原因によって生ぜられる全ての地震波は、それらの地震発生がどのようなものであろうとも、それらの外観又は「波形」が非常に類似している。この条件は、地震波それ自体を調べても、それを生ぜしめた特定のプロセス（すなわち、褶曲作用、断層運動、など）を識別することを殆ど不可能にする。かくて、微小地震活動の解析をその信号に殆ど限定しても、極めて僅かな量の有用な情報が得られたに過ぎない。このことは、貯留特性について特にそうである。
【０００８】
複数の信号セットを互いに識別するための試みは、殆ど場当たり的である。かくて、透水性フィールドに関連する断裂の識別は、１) 間接的であるに過ぎず、２) 注入井戸の近傍（すなわち、数百メートルの範囲内）に限られている。この情報は、貯留の全体に対して有効に外挿するには余りにも貧弱である。微小地震活動を使用して、貯留透水性フィールドの他の任意の構成要素を直接的に測定する試みは、これまで行われていなかった。構造データ（すなわち、褶曲作用及び断層運動）については、明らかに単純な断層運動だけが生じているような幾つかの場合に限り、微小地震活動を使用して断層の位置決めに成功していた。しかし、一層複雑な変形を有する地域では、大量の地震データが生ずるために、これらのデータが検測されないままに放置されるか、又はその貧弱な説明がなされるに過ぎなかった。
【０００９】
大量の地震データを一層厳格に検測可能にする最近の成果は、 Seeber 及び Armbruster により記述されている（1995 The San Andreas Fault system through the Transverse Ranges as illuminated by earthquake, J. Geophysical Research, 100, 5, 8285-8310）。彼らは、地震すべり面のための解析技法を開発し、それらを構造アセンブルに分類することを可能にした。これらの構造アセンブルは、瞬間的で且つ漸進的な変形フィールドの部分を表す。すべり面のデータを解析するための技法は、既知のソフトウェア・アプリケーション（Seeber and Armbruster's QuakeView）によって実現されている。
【００１０】
本発明の背景については、前述の事項に加えて、炭化水素の２次回収、流体的に伝導性の断裂及び微小地震活動に関する次の意見が特に重要である。
１．相関率の統計、最大圧縮方向及び速い応答：
Heffer などは、生産井戸及び注入井戸の間の生産相関率が、最大の初期圧縮応力方向の向きに直接的に関係することを示している（1997, Novel techniques show links between reservoir flow directionally, earth stress, fault structure and geomechanical changes in mature waterfloods, SPE Journal, V.2, June, pp. 91-98）。生産井戸及び注入井戸を接続する線が、局地的最大圧縮応力により２等分される６０〜９０度の弧状扇形の範囲内にある場合には、これらの２つの井戸の間で正の相関（すなわち、生産増加）が観察される。注入井戸及び生産者井戸の間の応答は、非常に長い距離（＞４.５ｋｍ）にわたり、「ゼロ」（１ヵ月未満）の時間的ずれを有する。彼らは、ダルシー型の拡散性の流れがこの現象を説明できない点に注目する。
【００１１】
２．流体的に伝導性の断裂には、臨界的な応力が加わる：
Barton などは、臨界的な応力が加わる断層及び断裂が最高の流体的伝導率を有し、そしてこれらが統計的に最大応力方向のまわりに尖円状に分布することを示している（1995, Fluid flow along potentially active faults in crystalline rock, Geology, V.23, no. 8, pp. 683-686）。
【００１２】
３．増加する流体圧により誘発される地震活動は、長い距離にわたって速い応答を示す：
Raleigh などは、コロラド州のラングレイで行われた地震制御実験について、流体注入によって誘発され且つ注入井戸から３ｋｍまでの距離で生ずる微小地震活動が、注入井戸における流体圧を低下させてから１日以内に停止するのが観測されたことを報告している（1976, An experiment in earthquake control at Rangley, Colorado; Science, V.191, pp. 1230-1237）。
【００１３】
【目的及び利点】
従って、本発明の幾つかの目的及び利点は、微小地震活動を使用することにより、地下貯留の透水性フィールドを定義するような開口部の相互接続されたネットワークの性質を決定するための方法を提供することにある。この性質が意味するのは、このネットワークの形状と、その形状の空間的及び時間的な変動と、このネットワークを通る流体の移動率の空間的及び時間的な変化、などである。これを達成するため、本発明は、透水性フィールドに関連する微小地震活動を、他の型の微小地震活動から区別するための手段を提供する。また、本発明は、褶曲又は断層の一部であるか否かに関わりなく、貯留地質（例えば、岩型）の他の要素に対する、微小地震活動の関係を決定することを可能にする。この情報は、貯留モデル並びに探査、生産及び開発用の他の多次元イメージに対する入力として使用することができ、これにより地球の地殻から流体資源を回収する可能性を改良することができる。
【００１４】
他の目的は、次の通りである。
１．充填、開発又は注入のための井戸を後で配置することをガイドするための手段を提供すること。
２．流体注入を使用して最大圧縮応力方向の向きを決定するための手段を提供すること。
３．微小地震活動信号から生ぜられた情報を、透水性フィールド及び構造環境の構成要素の直接的な４Ｄ測定を含む、油層岩石物理特性の多次元解析に使用するための手段を提供すること。
４．速度フィールド・モデルを改良すること。
５．流体運動に関連する地殻の地下行動を識別するための測地探査の検測を改良すること。
６．４Ｄ地震反射解析又は他の手段により識別することができる、流体運動の経路のための独立の証拠を提供すること。
７．流体の抽出及び注入に関連する地球の地殻の変形から生ずるところの、社会のインフラストラクチャに対する可能なハザードに関する情報を提供すること。
【００１５】
本発明の他の目的及び利点は、以下の説明及び添付の図面から明らかになるであろう。
【００１６】
【推奨実施例の説明】
微小地震活動は、多数の独立パラメータの産物である。これらのパラメータに起因する現象を解析するには、種々のパラメータを制御し且つ直接に比較する能力を必要とする。本発明の基本的な側面は、これらのパラメータのうちできるだけ多くのものを制御し且つ比較することである。本明細書では、このような制御を行うための機構と、全てのパラメータ・データを系統的に収集し且つそのアセンブルを単一のｎ次元モデルに利用可能にするための手段を説明する。このモデルは、正しい空間的及び時間的関係において１つのパラメータを他のパラメータと直接的に比較することを可能にする。また、このモデルは、貯留全体の透水性フィールド並びにこの貯留の他の全ての地震側面を直接的に測定し且つマップするための手段に提供する。このシステム、すなわちデータを収集し、アセンブルし、解析し、その結果を多次元イメージとして表示するためのシステムは、Seismo-Tectonic Reservoir MonitoringＴＭ 又は STRMＴＭ と呼ばれる。
【００１７】
図１の３次元の斜視図は、流体力学的に連結されたネットワークの地震活動を制御するために、操作対象の注入井戸をどのように使用できるかを示している。図１には、地震活動を制御するために使用される操作対象の注入井戸［10］と、均質・等方性の初期応力フィールドの最大圧縮応力方向［11］と、流体力学的に連結された微小地震活動を位置決めする２つの尖円体［12］と、中央のコンピュータ［43］に接続されうる仮定上の受動的地震ネットワーク［13］との間の幾何学的関係が示されている。尖円体は、井戸［14］の注入点に関して、対称的に分布される。最大圧縮応力方向は、円錐軸［11］を位置決めする。円錐体の頂角は常に鋭角で、普通は２０〜４５度の範囲で変動するが、局地的条件に依存してこれより大きくなったり又は小さくなることがある。円錐体の頂点は、流体が注入されている井戸ボア［14］又はその近くに配置される。円錐軸は、ｋｍの単位で測定される長さを有する。受動的地震ネットワーク［13］における地震計［15］は、地上又は地下のどちらでも置くことができる。任意選択事項として、地震計［15］を中央のコンピュータ［43］に接続する代わりに、地震計の内部にプロセッサを含ませて、データの測定及び解析を行わせるようにしてもよい。ネットワークの構成要素間の接続は、電気導体、光リンク、伝送電磁波又は他の適切な媒体を介して行うことができる。
【００１８】
図２は、最大圧縮応力方向［11］と平行な立面図である。この立面図の平面と尖円体との交差部は、井戸注入点［14］で交差する２本の線［12］によって示されている。
【００１９】
図３は、流体力学的に連結された断裂ネットワークを照明している微小地震活動をどのように識別できるかを示している。応力フィールドは、均質・等方性である。図３は、注入井戸［10］に流体力学的に連結された微小地震活動イベントの空間的／時間的変動の仮定上の例を示す、概略的なマップ図である。これらのイベントは、その井戸［10］における流体圧の増加によって生ぜられる。流体力学的に連結されたイベントは、２つの特性（すなわち、空間的な特性及び時間的な特性）により認識することができる。
１．空間的には、かかるイベントは、最大圧縮応力が円錐軸である、尖円体［12］の投影によって制限された地域内で生ずる。初期応力フィールドの最大圧縮応力方向［11］のマップ図を投影すると、流体力学的に連結されたイベントを含む、尖円体［12］の投影境界間の角度の２等分線が形成される。
２．時間的には、これらのイベントの走向線の投影は、注入井戸から離れるように時間とともに移動する。これらのイベントは、説明の便宜上、任意の時間単位に分類されている。
【００２０】
生産井戸を含んでいない、流体力学的に連結された微小地震活動の地域は、潜在的な井戸充填の領域を識別する。注入井戸によって誘発された地震活動の尖円状パターンの軸は、最大圧縮応力軸の方向も位置決めし、初期応力フィールドを独立に決定するために用いることができる。
【００２１】
異質・異方性の応力フィールドの場合は、微小地震活動の透水性フィールドの経路は、最大応力方向の局地的変動により決定される。このフィールドの変動度は、決定された地震発震機構、ボアホールのブレークアウト、などを参照する、標準の独立手段によって独立に得ることができ、また注入井戸により誘発される地震活動の尖円状パターンによってもこれを得ることができる。
【００２２】
図４は、ＳＴＲＭシステムの流れ図である。このシステムの目的は、貯留に関する（地震発生及び流体生産のプロセスに関係する）利用可能な全ての地質及び物理データを収集し、処理し、解析し、その結果を多次元イメージとして表示することである。一旦準備されると、この情報は、透水性フィールドを決定し、潜在的なインフラストラクチャ・ハザードを識別し、そして貯留モデル化を改良することに適用できる。重要な要素は、このシステムが、地震発生、貯留の地質及び物理特性に関係する、異なる地質及び物理パラメータを互いに直接的に比較するのを可能にするということである。微小地震活動データは、他の手段によれば間接的にしか利用できないところの、流体生産プロセスにとって重要な量的情報を提供することを通して、貯留モニタ・プロセスを実質的に改良する。３つの速度モデルが示されているが、これは最適の結果を達成するのに必要な最小の数であるに過ぎない。使用されるモデルの実際の数は、これより大きくても小さくてもよい。
【００２３】
以下は、この流れ図の構成要素を説明する。
【００２４】
３Ｄ構造データ及び速度モデル［10］：３Ｄ構造データ及び３Ｄ速度モデルが収集される。３Ｄ構造データは、幾何学的及び運動学的情報を含んでいる（例えば、走向及び層理の傾斜、断層、など；層序学的な境界位置、移動指示、など）。３Ｄ速度モデルは、関心のある体積体における地震波速度の分布を与える。これらのモデルは、既存のソフトウェア・アプリケーション（例えば、Velmod など）によって実現された、既知の独立方法により提供される。
【００２５】
３Ｄ構造モデル・ボックスの構成［11］：セクション構成及び検証技法を使用して、以前のステップで収集された構造データが、３Ｄ構造モデルとして処理される。これらの技法は、物理的に不可能な検測を考慮の対象から排除することを可能にする。セクション構成及び検証技法は、既存のソフトウェア・アプリケーション（例えば、Paradigm Geophysical's Geosec プログラムなど）によって実現された、既知の独立方法により提供される。構造モデルは、有限変形フィールドの外面的形態を提供する。有限変形フィールドは、有限の縦歪みでない線の方向、単純な剪断方向、変位ベクトルを含む変位面を含んでいる。
【００２６】
初期３Ｄ構造モデル［12］：初期３Ｄ構造モデルは、セクション構成プロセスの検証された検測である。これは、速度モデルに従って生ぜられるか、又は３Ｄ有限変形フィールドとして直接的に使用することができる。
【００２７】
調和的構造及び速度モデル［13］：構造及び速度モデルは、これらのモデルを比較し且つその差を解消するようにこれらのモデルを調整することにより処理される。このような差の１例は、構造モデルが既知の速度差を有する諸ユニットの断層運動を示すのに対し、このような速度差が速度モデルにおいて反映されていないような場合に相当する。この問題を解決するには、これらの２つのモデルの入力パラメータ及びそれぞれの解析方法を調べることにより、これらの２つのモデルを調和させるような十分な柔軟性が存在するか否かを決定することが必要である。このプロセスの結果として、調和的速度モデル（モデル３）が作成されることになる。
【００２８】
速度モデル３［14］：調和的速度モデル（速度モデル３）は、調和的構造及び速度モデル処理の出力である。これは、地震及び地震反射データを処理するために使用される。
【００２９】
有限変形フィールド［15］：これは、調和的速度モデルに従う、検証済み又は調整済みの３Ｄ構造モデルである。３Ｄ構造モデルは、有限変形フィールドを与える。
【００３０】
活動的変形フィールドの解析［16］：活動的変形フィールドは、現に変形している構造を示す。これは、地震によるすべり面のアセンブルを有限変形フィールド・モデルに追加することによって作成される。Geiser 及び Seeber は、有限変形フィールドをイメージ化し、それを地震発生活動により表される瞬間的で且つ漸進的な変形と関係づけるための、「地震地帯構造イメージ化及び解析」と呼ばれる技法を開発した（1997 Seismo-Tectonic Imaging: A New Time Lapse Reservoir Monitoring Technique, Application of Emerging Technologies: Unconventional Methods in Exploration for Petroleum and Natural Gas V. Proceedings, Dallas, Tx; 30-31 October 1997, ISEM, Southern Methods University, Dallas, Texas, pp. 137-152）。この技法を適用するためのツールは、既知のソフトウェア・アプリケーション（例えば、Paradigm Geophysical's Geosec プログラム、Midland Valley's Move プログラム）によって実現されている。
【００３１】
これらの解析ツールは、構造データを処理して有限変形フィールドをイメージ化するために、外面的形態の量的記述及び岩石変形機構の運動学を使用する。このフィールドは、有限の縦歪みでない線、単純な剪断方向及び変位ベクトルを含む変位面を含んでいる。体積の歪みが一定であると仮定すると、無限小及び瞬間的な歪フィールドを位置決めすることができる。このフィールドの位置が与えられると、地震すべり面をそれらの適正な地質及び構造環境内に配置することが可能となる。従って、これまでは検測されないままに放置されるか、又はその貧弱な説明がなされるに過ぎなかった、大量の地震データを一層確信を以て理解することができるようになった。
【００３２】
活動的変形フィールド［17］：活動的変形フィールドは、変形フィールド解析の産物である。これは、多次元イメージとして表示される。
【００３３】
インフラストラクチャ解析［18］：物理的なインフラストラクチャの解析は、どの活動的構造がインフラストラクチャに対する潜在的なハザードを表すかを決定するために、活動的変形フィールドの文脈において行われる。こうするため、活動的変形フィールドが多次元イメージ内のインフラストラクチャと組み合わされる。かくて、このように、地体構造的に活動的な構造に接近して、又はその経路において位置決めされるインフラストラクチャは、危険であるとみなされうる。
【００３４】
インフラストラクチャ・ハザード［19］：インフラストラクチャ・ハザードの出力は、インフラストラクチャが活動的変形フィールドからの危険にさらされていることを示す。
【００３５】
受動的地震ネットワーク；地震信号データ［20］：微小地震活動測定データは、受動的地震ネットワークによって収集される。この受動的地震ネットワークは、地震活動によって生ぜられた地震波を検出し、収集するための記録装置の集合である。
【００３６】
地震信号データの処理［21］：生の地震波データは、ノイズを除去し且つ地震波形を解析するために、フィルタリング・アルゴリズム、変換解析及び同様の解析ツールを使用して処理される。これらのツールは、既知のソフトウェア・アプリケーション（例えば、Engineering Seismology Group's Hyperion システム）によって実現されている。
【００３７】
フィルタされる地震データ［22］：フィルタされる地震データは、地震信号データの処理の出力である。
【００３８】
地震トモグラフィ［23］：処理された地震データは、速度モデル（速度モデル２［24］）を作成するために、断層撮影技法を使用して処理される。地震データから速度モデルを作成するための断層撮影ツールは、地震学の文献を通して広く知られている、既知のソフトウェア・アプリケーションによって実現されている。
【００３９】
地震データ処理［24］：地震データの処理は、解決済みの震源情報［25］又は未解決の震源情報［26］を与えるために、調和的速度モデルを使用する。解決された震源は、発震機構の解析を介して応力フィールド［27］における局地的変動に関する情報を提供するとともに、地震すべり面の位置及び向き［28］、それらの平面上のすべり方向に関する情報を提供する。すべり面は、すべり面処理［29］の対象となる。発震機構を解析するための技法は、地震学の文献を通して広く知られている。
【００４０】
解決済み［25］：これらは、地震データ処理［24］からの、解決済みの震源出力である。これらは、局地的応力条件［27］及び地震すべり面の向き［28］に関する情報を提供する。震源を解決するための技法は、地震学の文献を通して広く知られている。
【００４１】
未解決［26］：未解決の震源は、地震の空間的及び時間的の位置だけを与えるに過ぎない。これらのデータは、時間／空間分類処理［30］の対象となる。
【００４２】
応力［27］：応力は、地震データ処理［24］からの発震機構の解析出力から得られた局地的応力フィールドに関する情報を含む、多次元イメージとしての出力である。
【００４３】
すべり面［28］：地震データ処理［24］からの、地震すべり面の出力に関する情報。
【００４４】
すべり面処理［29］：すべり面を、構造要素を照明しているすべり面アセンブルへの分類。すべり面処理は、地震データを空間内及び時間内の構造アセンブルに分類及びフィルタリングすることを実現する、既知のソフトウェア（例えば、Seeber and Armbruster's「Quakeview」）を使用する。
【００４５】
すべり面アセンブル［30］：すべり面アセンブルは、すべり面処理からの出力である。すべり面アセンブルは、地震によって照明される構造要素である。これらは、多次元イメージとしての出力である。
【００４６】
時間／空間分類処理［31］：震源データの時間／空間分類処理は、震源のアセンブルを作成する。これらのアセンブルは、それぞれの時間／空間座標のみにによって関係づけられる（例えば、同じ時間座標を有するアセンブル、同じ空間座標を有するアセンブル、など）。分類処理は、標準の分類ルーチンによって行われる。
【００４７】
４Ｄ能動的アレイ地震データ［32］：４Ｄ能動的アレイは、速度の時間／空間変動を検出するために、微速度３Ｄ地震データを収集する。この情報は、貯留内の流体の移動を推定するために使用される。
【００４８】
地震データ処理［33］：調和的速度モデル［14］は、４Ｄ能動的地震ネットワークによって収集された地震反射データを処理するために使用される。
【００４９】
４Ｄ地震モデル［34］：４Ｄ地震モデルは、調和的速度モデル［14］を使用して微速度３Ｄ地震反射データを処理した結果である。４Ｄ地震モデルは、流体相の時間的な移動を示す。
【００５０】
独立的な応力フィールドの決定［35］：ＳＴＲＭプロセス以外の手段による応力フィールドの決定。これらの手段は、発震機構の解析［27］、ボアホールのブレークアウト、などを含む。
【００５１】
透水性フィールド解析［36］：透水性フィールドの解析は、透水性フィールドに関係する、地質及び物理データを処理することを含んでいる。このデータの処理は、既知のソフトウェア（例えば、Colorado School of Mines Unsert のアプリケーション）並びにＳＴＲＭシステムの解析ツールを使用する。
【００５２】
透水性フィールド［37］：透水性フィールドは、透水性フィールド解析の出力である多次元イメージである。
【００５３】
貯留モデル化［38］：貯留モデル化は、貯留モデル［39］を得るために、地質及び物理データ入力を処理する。これは、貯留シミュレータを実現した既知のソフトウェア（例えば、DOE's Boast, Landmark Graphic's, STORM、など）を使用するが、これに加えて、有限で活動的な変形フィールド、ＳＴＲＭプロセスからの透水性及び応力フィールド、４Ｄ地震モデルからの流体運動に関する情報を含んでいる。出力は、貯留モデル［39］である。
【００５４】
貯留モデル［39］：貯留モデルは、貯留の特性に関係するとみなされる、全ての地質学的、地球物理学的及び油層岩石物理学的なデータから成る、多次元イメージである。
【００５５】
充填及び注入計画［40］：充填及び注入計画は、貯留モデル化及びそのように作成されたモデルから得られる。これは、新しい貯留充填及び注入井戸を位置決めするための計画であると同時に、既存の井戸をどのように改良するかというアイデアを形成するための計画である。
【００５６】
フィールド動作データ［41］：動作データは、生産フィールドの動作からの生産、流体圧及び他の情報を含んでいる。これは、ＳＴＲＭシステムの性能をモニタするために使用され、そして貯留モデル化［38］及び透水性フィールドの解析［36］のための入力として使用される。
【００５７】
図５は、フィールドの生産及び開発段階中のＳＴＲＭシステムの役割を示す図である。
【００５８】
開発段階：開発前の間、地域の受動的地震ネットワークは、試錐及び生産動作に先立ち、背景地震活動及び活動的変形フィールドのレベルを決定するように設定される。また、地震トモグラフィは、調和的速度モデル（図４［14］）を確立するために使用される、独立の速度モデルを提供する。開発の間に、フィールドをモニタする局地的地震ネットワークが確立される。更に、各井戸に関連する初期透磁率フィールド及び最大圧縮応力軸の向きをマップするために、生産井戸上で最初の流体注入テストが行われる（図６〜図１１）。これは、フィールド描写中に井戸を位置決めするためのガイドとして使用される（図６〜図１１）。
【００５９】
生産段階：１次生産の間、局地及び地域の受動的地震ネットワークは、活動をモニタする。定期的注入テストが、透水性フィールドの変化を追跡するのに対し、その間に行われる活動的変形フィールドの解析は、地域的応力フィールド、応力状態における変化及び生産活動により誘発されるフィールドの地体構造の間の相互作用に関する情報を提供する。図４に示されるように、地力学的及び流体移動の履歴を理解し且つ予測するのに重要な他の情報も提供される。
【００６０】
２次及び３次回収の間、局地及び地域の受動的地震ネットワークは、活動をモニタする。定期的注入テストが、透水性フィールドの変化を追跡するのに対し、その間に行われる活動的変形フィールドの解析は、地域的応力フィールド、応力状態における変化及び生産活動により誘発されるフィールドの地体構造の間の相互作用に関する情報を提供する。図４に示されるように、地力学的及び流体移動の履歴を理解し且つ予測するのに重要な他の情報も提供される。
【００６１】
図６は、ＳＴＲＭシステムを使用して作成された、仮定上の貯留の透水性及び応力フィールドのマップを示している。この段階では、注入テストは発見井戸［10］内で行われる。ＳＴＲＭ受動的地震ネットワークは、そのテストから得られた微小地震活動の分布を記録し、その結果が地震すべり面として示されている。これらのすべり面は、発見井戸と連絡している透水性フィールドの部分を示す、尖円体を形成する。微小地震活動の範囲及び密度は、透水性フィールドの関数である。一層広い範囲及び一層密度の高い地震活動の地域は、一層高い透水性の体積体を反映することがある。一層狭い範囲及び一層密度の低い地震活動の地域は、一層低い透水性の体積体を反映することがある。地震活動の分布は、第１の描写井戸［11］を位置決めするためのガイドとして使用される。地震活動の尖円体の円錐軸は、最大の主応力方向［12］を与える。
【００６２】
図７は、発見井戸［11］と連絡する、透水性フィールド内の第１の描写井戸［10］の配置を示している。第１の描写井戸［10］内で注入テストが行われると、地震すべり面の新しい尖円体が作成されることになる。この体積体［12］の円錐軸は、描写井戸［10］における最大圧縮応力方向の向きを与える。このようにして、第１の描写井戸内の注入テストによって位置決めされた透水性フィールドの新しい地域は、第２の描写井戸［13］を位置決めするために使用されることになる。
【００６３】
図８は、第２の描写井戸［10］内の注入テストに応答する、地震活動のパターンを示している。ここで、第２の描写井戸［10］から右側に延びている地震活動の短い範囲は、透水性フィールド［11］に対する境界の存在を示していることに留意されたい。注入テストによって誘発された地震活動に対する円錐軸は、最大圧縮応力軸［12］の局地的な向きを与える。第２の描写井戸［10］における応力フィールドの向きがマップされていない領域を離れるので、発見井戸［14］によりイメージ化される透水性フィールド内に描写井戸［13］を配置した後、この新しい井戸［13］で注入テストを行うことにより、マップされていない領域をカバーすることが必要である。
【００６４】
図９は、第３の描写井戸［10］を使用する、透水性フィールドのマッピングの続きを示している。この井戸内の注入テストは、当該井戸及び第２の描写井戸［11］の間の情報ギャップを埋めることになる。
【００６５】
図１０は、第１の描写井戸［11］によって明らかにされる透水性フィールドの追加のマップを作成するための、第１の描写井戸［11］によって明らかにされた透水性フィールド内の第４の描写井戸［10］の配置を示している。
【００６６】
図１１は、第１の描写井戸［12］及び第４の描写井戸［11］によってイメージ化されない透水性フィールドをマップするための、第４の描写井戸［11］及び第１の描写井戸［12］間の第５の描写井戸［10］の配置を示している。
【００６７】
【推奨実施例・・・動作】
図１は、透水性フィールドの流体力学的に連結された断裂を照明している微小地震活動を認識できる手段を示している。共通の円錐軸［11］を共有する２つの尖円体［12］が存在し、これらの尖円体の頂点は、注入井戸の流体注入点［14］で合する。共通の円錐軸［11］は局地的初期応力フィールドの最大圧縮応力方向である。これらの尖円体は、注入井戸に対し流体力学的に連結された、１組の断裂を含んでいる。流体圧が増加するにつれて、流体力学的に連結された断裂は弾性的に破壊し、その結果、かかる破壊の大きさに依存するような大きさを有する１組の地震が生ずることになる。流体圧が井戸において維持されている限り、増加した流体圧は井戸（図３）から外に移動し、その結果、活動的な注入井戸に関連する貯留透水性フィールドを照明している微小地震活動の移動性前線が作成されることになる。流体力学的に連結された断裂を明らかにするためには、静的流体圧を維持することが最も効果的であると信じられているが、幾つか又は全ての状況の下では、流体圧をパルスするか又は変動させることが望ましいか又は同様に効果的であるとされている。
【００６８】
透水性フィールドに関連する地震活動のユニークな時間的及び空間的な関連付けを行うと、透水性フィールドを識別することができる。
１．空間的には、地震活動は、尖円体（図１の［12］）内に位置決めされ、一方、当該尖円体は、最大の初期圧縮応力方向（図１の［11］）及び注入井戸上の流体注入点（図１の［14］）の位置により定義される。
２．時間的には、地震活動は、活動的な注入井戸（図３）からの速い外向き移動により認識される。地震活動の移動率は、拡散的流れのそれを３〜５桁だけ上回っている。地震活動の立ち上がりは、注入井戸（図１の［10］）における増加された流体圧の開始によってセットされる。図３は、注入井戸に関連する地震活動の仮定上の例を概略的に示している。
３．この手順を逆にすれば、流体圧が高い地域を識別することができよう。
【００６９】
貯留の物理特性についての知識は、以下の観察から得ることができる。
１．地震活動の移動の速さは、平均的な透水性フィールドに関する情報を提供し、一方、移動率の変動は、透水性フィールド内の相対的な変化を示す。
２．地震すべり面の向き及び位置は、断裂により制御される透水性フィールドの部分の外面的形態を直接的に測定することを可能にする。
３．最大圧縮応力方向に対する地震すべり面の向き（例えば、３次元のモーア図にプロットされたもの）は、岩石強さに関する情報を提供する。
４．地震データの地震地体構造解析は、透水性フィールド上の構造制御に関する情報を提供する。
５．フィールド生産に関連する微小地震活動の連続的なモニタリングは、貯留の変化に関する情報を提供する。
６．透水性フィールドに関連する微小地震活動の識別は、他の地震データ・セットを区別するためのフィルタとして作用する。こうするため、それらの原因を残存する地震イベントの原因から区別することが行われる。
【００７０】
本発明の動作のためのモデルは、地球の岩石圏が至る所で臨界破壊の近くにあり、小さな摂動（１バー以下のオーダ）が破壊を生じさせるのに十分である、という定着した観察に基づいている。本発明の基礎を成す知見は、Raleigh など（１９７６）及び Heffer など（１９９７）が報告しているように、増加された流体圧を長い距離にわたって速やかに伝えるための非ダルシー型の手段が存在する、ということである。Rangely の実験における誘発された微小地震活動は、注入井戸及び最大圧縮応力（すなわち、４５度以内）については、Heffer など（１９９７）によって観察された正の相関関係にある生産井戸及び注入井戸と同様のポジションを取っていた。Rangely における井戸内に閉じ込めると、地震活動は、注入井戸から最高４ｋｍの距離で、１日以内に終わったことが報告されている。Barton など（１９９５）は、流体的に伝導性の断裂が、最大圧縮応力方向（図１）について、尖円状の空間的分布を有することを報告している。また、この尖円状の分布は、Heffer など（１９９７）によって見出されたように、注入井戸及び生産井戸の間の幾何学的関係に反映される。これらの断裂は、最大圧縮応力方向に対し、約１０〜４５度の角度を形成する。Heffer など（１９９７）からの図４は、結合された「地力学的な流体流れ」モデルの「剪断バンド」の開発を示しており、これは、「注入井戸から Shmax（最大圧縮応力）の４５度の範囲内で発して、伝導性の主要な経路を提供する」。
【００７１】
本発明者は、これらの結果を、定着した観察（すなわち、地球の地殻が準安定降伏条件にあり、その条件では数バール以下のオーダの応力降下が微小地震活動と関連し、従って破壊のためには応力状態の非常に小さな変化が必要であるに過ぎないという観察）の文脈に置くことにより、次の１組のイベントを仮説として提示する。
【００７２】
１．構成要素が流体連絡状態にある系の全体を通して、流体圧の増加が速やかに伝播されることは、よく知られている。本発明者は、このような系を「流体力学的に連結された」系と命名する。流体貯留の透水性フィールドは、流体力学的に連結された系の１例である。
２．初期応力フィールドの最大圧縮応力方向と相互作用している注入井戸の注入点において作成される流体圧の増加は、最大圧縮応力方向（図１の［11］）に関しほぼ対称の、最大せん断応力（図１の［12］）の２つの尖円体を作成する。この尖円体を占有している断裂面（その剪断強度及び向きは、それらが破壊のために臨界的に荷重され且つ注入井戸に流体力学的に連結されるようなものである）は、弾性破壊によって流体圧の増加に応答する。これらの破壊は、貯留の透水性フィールドを照明している小さい地震として反映されることになろう。
３．かくて、注入井戸における流体圧の増加は、微小地震活動の波形を、外見的形態が初期応力フィールドにより定義される体積体内の井戸から外向きに移動させる。この微小地震活動は、この井戸に関連する貯留の透水性フィールドを照明することになろう。注入井戸における流体圧の制御された増加の受動的地震モニタリングは、本明細書の全体を通して説明されているように、このフィールドの空間的及び時間的マッピング、並びに他の関連する油層岩石物理特性の決定を可能にする。
【００７３】
本発明者は、前述のことが本発明の動作を説明するための合理的な物理モデルであると信じるが、本発明者は、これによって束縛されたくない。
【００７４】
【ＳＴＲＭシステム・・・説明】
図４は、ＳＴＲＭシステムの流れ図である。このシステムの目的は、地震発生に関連する種々の油層岩石物理特性を比較し且つ解析できるようにすることである。解析の結果は、速度モデルとしての出力、貯留モデルのための入力及びフィールド・インフラストラクチャに対するハザードの可能性である。
【００７５】
【ＳＴＲＭシステム・・・動作】
図４の左側のデータ・ボックス［10］から説明を開始すると、外見的形態及び運動学的な構造データは、独立に決定された速度モデル（例えば、地震反射データからの速度モデル１）とともにアセンブルされる。次に、この構造データを処理して（図４の［11］）、１つ以上の有効な構造モデル（図４の［12］）を生成する。次に、これらのモデルを、利用可能な全ての速度モデル（例えば速度モデル１及び２）と比較し、合理化して（図４の［13］）、調和的速度モデル（速度モデル３）を作成する。比較から得られる構造モデル（図４の［15］）は、有限変形フィールドを定義するために使用される。この有限変形フィールドに対し地震すべり面データ（図４の［31］）を加えると、潜在的なフィールド・インフラストラクチャ・ハザード（図４の［19］）を識別するために使用される、活動的変形フィールド（図４の［17］）を生成することができる。
【００７６】
受動的地震ネットワーク；地震信号データ（図４の［20］）は、受動的地震ネットワークによって収集された地震データを表す。次に、このデータは、フィルタリングによって（図４の［21］）、地震トモグラフィ及び震源データの解決のために準備される。このデータに対し地震トモグラフィを適用すると、速度モデル２が生成される。速度モデル２は、独立に得られた構造モデル（図４の［11］）及び速度モデルの間の差を解決することにより、調和的速度モデル（モデル３）を生成するために使用される。
【００７７】
一旦調和的速度モデルが利用可能になると、これは、地震反射データ（図４の［34］）及び地震データ処理（図４の［24］）の両方のために使用される。地震反射データは、４Ｄ能動的アレイ（図４の［24］）を通して獲得される。処理された反射データは、流体の移動前線をイメージ化すべき、４Ｄ地震モデルを作成するために使用される。地震データ処理は、地震の震源を位置決めするか（図４の［27］）、又はデータが許容する場合には、震源データを解決することにより（図４の［26］）、地震すべり面（図４の［29］）及び応力情報（図４の［28］）を生成する。透水性フィールド（図４の［38］）は、解決されるか又は未解決の震源データを使用して、これを定義することができる。それは、注入井戸に対するその空間的及び時間的位置、並びに初期応力フィールドの最大圧縮応力により識別される。もし未解決のデータが使用されるならば、それは、時間／空間分類処理（図４の［32］）の処理対象となるに過ぎない。一方、解決されたデータ（図４の［26］）が使用される場合、それは、フィルタリング及び分類処理（図４の［30］）の入力となる。この処理は、地震すべり面（図４の［31］）の構造アセンブルを生成する。構造アセンブルを作成することに加えて、地震データの処理（図４の［30］）は、地震すべり面の各々に対し時間及びマグニチュード・データを割り当てることを含む。
【００７８】
処理された地震すべり面データは、活動的変形フィールド解析（図４の［16］）の入力として使用され、また透水性フィールド・モデル（図４の［38］）を生成するために、応力データ（図４の［27］、［36］）とともに、透水性フィールド解析（図４の［37］）に組み込まれる。このデータは、活動的変形フィールド及び貯留フィールド動作からの情報と組み合わされて、貯留モデル化（図４の［39］）の入力を提供する。貯留モデル化アプリケーションからの出力（貯留モデル、図４の［40］）は、フィールド動作（図４の［42］）をガイドするために使用される充填及び注入計画（図４の［41］）のデータを提供する。
【００７９】
【開発及び生産におけるＳＴＲＭシステムの役割・・・動作】
ＳＴＲＭシステムは、流体貯留の開発及び生産履歴の全体にわたって、有用性を備えている。この有用性の概要は、図５に示されている。以下の記述は、理想的なシーケンスを説明する。ＳＴＲＭシステムは、フィールド履歴の任意の段階で、これを実現することができる。
【００８０】
生産前の段階
（１）開発前：提案されたフィールドのサイトを含む、地域の受動的地震ネットワークが確立される。このネットワークがカバーする地域の傾斜方向の大きさは、フィールドを形成する最大の構造の大きさよりも少なくとも２波長だけ大きくなければならない。このネットワークの目的は、1］ 背景の微小地震活動を確立すること、2］ もし背景の地震活動が十分であれば、それを地震地体構造イメージ化のために使用し（Geiser, P. A. and Seeber, L.; 1997 Seisomo-Tectronic Imaging: A New Time Lapse Reservoir Monitoring Technique. Applications of Emerging Technologies: Unconventional Methods in Exploration for Petroleum and Natural Gas V. Proceedings, Dallas, Tx; 30-31 October 1997, ISEM, Southern Methodist University, Dallas, Texas, pp. 137-152.）、そして独立の速度モデルを構築することである。このモデルは、任意の初期地震探査のための調和的速度モデル（図４の［14］）を形成するために、独立に決定された速度モデルによって合理化することができる。
【００８１】
（２）フィールド描写及び開発：局部的な地震ネットワークは、初期開発のために提案された領域をカバーするように設定される。空間的分布及び地震計の位置を制御するパラメータは、次のものを含んでいる。
１．記録すべきイベントの最小の大きさ。
２．貯留の速度フィールドの性質。
３．地中聴音器の感度。
４．地震信号フィルタリング・アルゴリズムの性質。
【００８２】
井戸が完成すると、各井戸上で流体注入テストを行い、各井戸（図６〜図１１）に関連する初透磁率フィールドを確立して、フィールドを描写する。このプロセスの概略的な例は、図６〜図１１に示されている。最初のＳＴＲＭマッピングは、発見井戸（図６）について行われる。注入テスト及びＳＴＲＭマッピングによって明らかにされた透水性分布は、次の描写井戸を位置決めするために使用される。次に、この井戸で注入テストが行われ、それに関連する透水性フィールドが明らかにされて、次の描写井戸（図７）の位置を計画するために使用される。貯留全体の透水性フィールドがマップされるまで（図８〜図１１）、この手順が繰り返される。このようにして、それぞれの井戸がＳＴＲＭマッピングに従って位置決めされることになる。
【００８３】
生産段階
（１）１次生産：局地的ネットワークは、４Ｄ地震付きの定期的注入テストを通して流体移動の履歴を記録することにより、フィールドの変化をモニタする。地域的ネットワークは、生産動作によって生じ得る、任意の遠方の結果をモニタするために使用される。
（２）２次及び３次回収：局地的ネットワークは、４Ｄ地震付きの定期的注入テストを通して流体移動の履歴を記録することにより、フィールドの変化をモニタする。地域的ネットワークは、生産動作によって生じ得る、任意の遠方の結果を継続的にモニタする。
【００８４】
【結論、代替方法及び範囲】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、流体貯留の透水性フィールドの構成要素の全てではないにしても、その多数の構成要素を対象とする、直接的な４次元測定及び多次元イメージ化を行うための手段が提供された。このプロセスは、ＳＴＲＭマッピングと呼ばれる。ＳＴＲＭマッピングにより提供される情報を使用すると、井戸の配置及びフィールド開発を一層効率的に行うことができるようになる。更に、本発明は、４Ｄ地震反射データを処理するための強力な補助手段を形成し、ＳＴＲＭシステムから与えられる透水性フィールドによって予測されるところの、流体相の移動履歴をモニタすることができる。更に、これらの２つのシステムは、互いに潜在的にピギーバック方式であり得、その一方で、地震計用の開口を使用して追加の情報（例えば、十字開口トモグラフィ、３Ｄ地震反射データのための１方向走時）を供給することにより、動作の効率を改良することができる。最後に、ＳＴＲＭシステムは、活動的変形フィールドから生ずるところの、インフラストラクチャ及び貯留自体に対する潜在的な損傷に関する警告を提供することができる。
【００８５】
前述の記述は多数の態様を含んでいるが、これらは単に本発明の幾つかの推奨実施例を説明するためのものであるに過ぎず、本発明の範囲を制限するものとして解釈してはならない。本発明の範囲内で、種々の他の実施例及び変形例を実施可能であることは明らかである。例えば、ＳＴＲＭシステムは、地震発生の側面では本質的に実験的なものであって、地震発生対象を可視化するだけでなく、大部分の油層岩石物理パラメータが既知である場合には、１組の制御された条件の文脈においてこのプロセスを研究することを可能にする。このような情報は、地震発生プロセスを一層深く理解するために非常に貴重である。また、ＳＴＲＭシステムは、外来地塊におけるイメージ化を行うことができるが、これは反射地震学には不透明であり、かくて地震反射データを獲得することができない地域において有用性を有するのである。本発明の範囲の他の例は、能動的な系の動作が許可されていない地域（例えば、環境的又は政治的に過敏な地域）にあっても、受動的な系を使用してイメージ化を行うことができる、ということである。従って、本発明の範囲は、前述の例によってではなく、特許請求の範囲に記載の事項及びその法律的均等物により決定されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  流体力学的に連結された断裂系に関連する微小地震活動を含む、破壊の尖円体を示す斜視図である。微小地震活動は、注入井戸における増加された流体圧及び初期応力フィールドの間の相互作用によって生ぜられる。
【図２】  図１の立面図である。この立面図は、最大圧縮応力の軸に平行であり、井戸上の流体注入点で交差する２本の線として、尖円体の断面を示している。
【図３】  注入井戸における増加する間隙圧によって生ぜられる、流体力学的に連結された微小地震活動イベントの行動を示す、仮定上の例の概略的な時間／マップ図である。微小地震活動イベントは、微小地震活動イベントのすべり面及び水平面の間の交差線のマップへの投影により示される。
【図４】  ＳＴＲＭシステムの流れ図である。この流れ図は、地震発生及び貯留特性に関連する、利用可能な全ての地質及び物理パラメータを収集し、処理し、アセンブルする方法を示す。
【図５】  フィールド開発段階及び４Ｄ地震プログラムに関するＳＴＲＭシステムの開発段階を示す流れ図である。
【図６】  ＳＴＲＭシステムを使用して作成された、仮定上の貯留の透水性及び応力フィールドのマップ（開発すべき石油及びガス・フィールド用のガイドとしてのＳＴＲＭマップ）を示す図である。これは、発見井戸のための最初の注入テスト結果及び第１の描写井戸の位置を示す。
【図７】  仮定上のフィールドの追加のＳＴＲＭマップを作成し且つ第２の描写井戸を配置するために、第１の描写井戸で行われる第２の注入テストを示す概略的なマップである。
【図８】  仮定上のフィールドの追加のＳＴＲＭマップを作成し且つ第３の描写井戸を配置するために、第２の描写井戸で行われる第３の注入テストを示す概略的なマップである。
【図９】  仮定上のフィールドの追加のＳＴＲＭマップを作成するための、第３の描写井戸で行われる第４の注入テストを示す概略的なマップである。
【図１０】  仮定上のフィールドの追加のＳＴＲＭマップを作成するための、第４の描写井戸の配置を示す概略的なマップである。
【図１１】  仮定上のフィールドの追加のＳＴＲＭマップを作成するための、第５の描写井戸の配置を示す概略的なマップである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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