[发明专利]揭示未钻探的地质地层中孔隙压力的异常不连续性界面的方法以及实现其的系统

摘要

本发明涉及用于揭示未钻探的地质地层中孔隙压力的异常不连续性界面的方法并且涉及实现其的系统。特别地，该方法特征在于包括以下步骤：通过电声换能器(20)，在电声换能器(20)的轴(A)的方向生成第一压力声波，并且接收由于从第一地质地层(51)到不同的第二地质地层(52)的通行而由至少一个不连续性界面(50)生成的这种第一压力声波的反射信号，其中两个地层依次沿电声换能器(20)的发射方向(A)定位；基于接收到的反射信号，计算生成的第一压力声波的速度(v₁)以及电声换能器(20)与至少一个不连续性界面(50)之间的距离(d)；通过电声换能器(20)，在所述电声换能器(20)的轴(A)的方向中生成第二压力声波并且揭示在电声换能器(20)的端子处引起的电阻抗(Z_E)；基于揭示出的所述电阻抗(Z_E)，估计特征化第一地质地层(51)和第二地质地层(52)的多个参数；基于计算出的所述声速(v₁)和所述距离(d)以及估计出的所述多个特征参数，估计第二地质地层(52)的压力。

主权项

1.一种用于揭示未钻探的地质地层中孔隙压力的异常不连续性界面的系统，所述系统包括用于钻探地层的钻头(10)、由集成在所述钻头(10)中的发送器(21)和接收器(22)组成的电声换能器(20)，所述电声换能器(20)连接到电子处理单元(30)，电子处理单元(30)适于给所述电声换能器(20)馈电，生成所述电声换能器(20)的导频信号，并且处理由所述电声换能器(20)揭示的数据，所述发送器(21)包括连接到导频装置(34)的用于生成声波的压电发送换能器(35)，所述系统特征在于所述压电发送换能器(35)包括陶瓷层(23c)的堆叠(23)，每个陶瓷层具有电极(23d)，陶瓷层(23c)的所述堆叠(23)在第一端(23a)受限于固定的支撑件(26)并且在第二端(23b)以块体(24)终止，所述块体(24)适合用于减小发送换能器(35)的本征共振频率并部分地修改岩石地层的机械阻抗以使其适应陶瓷堆叠(23)的机械阻抗从而最大化辐射功率，所述块体(24)以用于与地层阻抗匹配的材料的层终止，其中所述系统被配置为：‑通过所述电声换能器(20)，沿所述电声换能器(20)的轴A的方向生成第一压力声波，并且接收由于从第一地质地层(51)到不同的第二地质地层(52)的通行而由至少一个不连续性界面(50)生成的所述第一压力声波的反射信号，其中第一地质地层和第二地质地层沿所述电声换能器(20)的发射方向接连定位；‑通过所述电子处理单元(30)基于接收到的所述反射信号，计算生成的所述第一压力声波的速度v₁以及所述电声换能器(20)与所述至少一个不连续性界面(50)之间的距离d；‑通过所述电声换能器(20)，沿所述电声换能器(20)的所述轴A的方向生成第二压力声波，并且通过所述电子处理单元(30)揭示在所述电声换能器(20)的端子处引起的电阻抗Z_E；‑通过所述电子处理单元(30)基于揭示出的所述电阻抗Z_E，估计特征化所述第一地质地层(51)和所述第二地质地层(52)的多个参数；‑通过所述电子处理单元(30)基于计算出的所述第一压力声波的速度v₁和所述距离d以及估计出的所述多个参数，评估所述第二地质地层(52)的压力。