СПОСОБ БУРЕНИЯ И СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1. Способ определения местонахождения бурового оборудования и/или ствола скважины в подземной области, содержащий следующие шаги:
(A) передача сейсмических волн в подземную область во время процесса подземного бурения от места, удаленного от указанного бурового оборудования, причем сейсмические волны передают от места, удаленного от указанного бурового оборудования;
(B) регистрация сейсмического отклика от указанного бурового оборудования или ствола скважины; и
(C) сравнение указанного зарегистрированного отклика с заданными данными сейсморазведки указанной подземной области для определения местоположения указанного оборудования или ствола скважины.
2. Способ по п. 1, в котором сейсмические волны принимают в месте, удаленном от указанного бурового оборудования и/или ствола скважины, более предпочтительно - в месте, расположенном, в общем, выше бурового оборудования и/или ствола скважины, и, наиболее предпочтительно - в месте, расположенном на поверхности подземной области.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором сейсмические волны передают от поверхности подземной области.
4. Способ по п. 1 или 2, в котором сейсмические волны передают в ствол скважины, проходящей от поверхности поземной области к удаленному местоположению указанного бурового оборудования.
5. Способ по п. 1 или 2, в котором массив сейсмических данных создают, предпочтительно, во время бурения путем регистрирования сейсмического отклика в виде по меньшей мере одного из следующего:
(i) поиск/регистрация призматических волн, вызванных отражением сейсмических волн от геологических границ внутри указанной области и наружной поверхности ствола скважины, выполненной в процессе бурения;
(ii) поиск/регистрация дифрагированных волн, образованных, например, отражениями от места или мест, где ствол скважины пересекает (проходит через) геологические границы;
(iii) отражения от дна ствола скважины;
(iv) энергия сейсмических волн, переданная в ствол шахты на поверхности, прошедшая вглубь вдоль ствола скважины и излучаемая обратно к удаленным приемникам (например, на земной поверхности) через подземные пласты, несущая информацию о положении бурового долота и ствола скважины; и/или
(v) волновые сигналы, связанные с отражением и/или дифракцией, вызванными разностью между акустическим импедансом ствола скважины и акустическим импедансом подземных пластов, окружающих ствол скважины.
6. Способ по п. 1 или 2, в котором шаг сравнения указанного зарегистрированного отклика содержит:
создание массива сейсмических данных путем поиска призматических волн, порожденных отражением от геологических границ внутри указанных области и ствола скважины, образующейся в процессе бурения, и/или дифрагированных волн, порожденных отражениями от места пересечения ствола скважины и геологической границы; и
вычитание указанного массива сейсмических данных из заданного массива данных сейсморазведки в виде справочного массива сейсмических данных, причем справочным массивом сейсмических данных является одно из следующего: массив данных, определенный до бурения и предыдущий массив сейсмических данных, созданный во время бурения.
7. Способ по п. 1 или 2, в котором шаг сравнения указанного зарегистрированного отклика содержит следующие дополнительные шаги:
поиск волновых сигналов, связанных с отражениями и/или преломлениями, вызванными разностью между акустическим импедансом ствола скважины и акустическим импедансом подземных пластов, окружающих ствол скважины; и
опционально, усиление указанных сигналов для определения местоположения бурового оборудования.
8. Способ по п. 1 или 2, в котором шаг регистрации сейсмического отклика от указанных переданных сейсмических волн выполняют во время процесса бурения непрерывно в режиме реального времени или с заданными интервалами времени.
9. Способ по п. 1 или 2, в котором местоположение бурового оборудования определяют путем вычитания зарегистрированного сейсмического отклика от переданных сейсмических волн из заданных данных сейсморазведки.
10. Способ по п. 1 или 2, в котором блок обработки данных предназначен для получения заданных данных сейсморазведки и сравнения указанных данных с данными зарегистрированного отклика от указанных переданных сейсмических волн.
11. Способ по п. 1 или 2, используемый для мониторинга процесса подземного бурения в режиме реального времени, причем шаг (С) используют для построения диаграммы траектории бурения через область бурения.
12. Способ по п. 11, в котором сейсмические волны вводят в открытый конец ствола скважины так, что ствол скважины является сейсмическим передатчиком.
13. Способ по любому из п.п. 1, 2, 12, используемый для определения пересечения ствола первой скважины и ствола второй скважины в подземной области.
14. Способ бурения вспомогательных скважин в подземной области с использованием бурового оборудования с буровым долотом, содержащий: использование способа по любому из п.п. 1-13 для определения местоположения бурового долота и направление бурового долота в соответствии с указанным определенным местоположением, чтобы буровое долото пересекло ствол существующей скважины рядом с башмаком обсадной колонны этой скважины.
15. Способ по п. 14, в котором заданные данные сейсмической разведки являются данными, созданными посредством математической модели расчетных геологических условий в пределах подземной области.
16. Способ по п. 14 или 15, в котором в ствол скважины запускают контрастный газ или текучую среду для увеличения отражательной способности ствола скважины.
17. Устройство для мониторинга процесса подземного бурения, содержащее:
по меньшей мере один сейсмический передатчик, предназначенный для передачи сейсмических волн в подземную область от места, удаленного от места подземного бурения;
множество сейсмических детекторов, предназначенных для регистрации отраженного и/или дифрагированного отклика от указанного сейсмического передатчика;
устройство обработки, предназначенное для осуществления способа по любому из п.п. 1-16; и
средство отображения, предназначенное для вывода визуальной информации о местоположении подземного бурового инструмента
18. Устройство для контроля процесса подземного бурения, содержащее блок обработки данных и визуальное средство отображения, причем блок обработки данных предназначен для выполнения данного способа в соответствии с любым из п.п. 1-16, и для отображения на указанном устройстве траектории и фактического положения бурового оборудования и его направления в подземной области.
19. Компьютерный программный продукт, содержащий выполняемые компьютером инструкции, которые предписывают программируемому компьютеру осуществить данный способ в соответствии с любым из п.п. 1-16.