Seismic While Drilling (Swd) Techniques with Downhole Measurements, Introduced by Ifp and Its Partners in 1990-2000

Abstract

Résumé -Techniques de sismique pendant forage avec mesures de fond, inaugurées par l'IFP et ses partenaires en 1990-2000 -La sismique pendant forage (SWD), comprend toute technique opérée pendant que le train de tige est dans le puits, pendant le forage effectif ou pendant les manoeuvres d'ajout de tige ou de nettoyage. Deux techniques utilisées par l'industrie sont développées ici : -l'écoute sismique du trépan pendant forage (drillbit-SWD), usitée depuis 1986, qui consiste à enregistrer le signal avec un nombre indéfini de capteurs de surface, ainsi qu'un signal de référence représentatif des vibrations du trépan ; -le profil sismique vertical pendant forage (VSP-WD), qui consiste à enregistrer le signal émis par une source de surface avec un capteur sismique et un enregistreur intégrés à la garniture de forage (BHA). Cette technique émergente est opérée depuis l'année 2000 principalement par la société Schlumberger. Les deux techniques efficaces suivantes, assimilables à la sismique pendant le forage, ne seront pas discutées ici : -la technique de VSP dans le tubage (TLC), en particulier le VSP au câble avec outil descendu au câble dans un tubing de production ou un train de tiges de forage ; -le « VSP intermédiaire », qui consiste à acquérir un VSP conventionnel au câble avant la pose et la cimentation d'un cuvelage (casing), afin d'affiner le calage du puits à la sismique de surface et de prédire les zones en surpression au-dessous du trépan. Les développements récents effectués par l'IFP et ses partenaires en sismique pendant forage ont bénéfi-cié de la technologie de transmission temps réel à haut débit par fils et tiges câblés du système TRAFOR, qui a permis d'exécuter rapidement des tests terrains cruciaux. Pendant la période 1986-2003, la pratique d'écoute sismique du trépan visait une utilisation continue sur la profondeur totale du forage, avec peu de capteurs de surface, et sans adjonction d'enregistreur de puits pendant le forage : cette technique a donné des résultats mitigés, quasi nuls avec les trépans de type PDC (Polycrystalline Diamond Cutter). Les meilleurs résultats ont été obtenus avec l'usage de trépan de type tricône, lors du forage de formations plutôt dures, en évitant des valeurs faibles pour les paramètres de poids sur outil (WOB) et vitesse de rotation (RPM). L'IFP a introduit dans la technique d'écoute sismique du trépan les innovations suivantes : -les mesures de fond pendant forage, afin de mieux comprendre le processus d'émission sismique du trépan ; -l'amélioration de l'architecture mécanique de la garniture (BHA) en intégrant un élément amortisseur permettant d'optimiser la qualité du signal source émis et de diminuer les émissions secondaires indésirables ;Interactive Drilling / Forage interactif D o s s i e rOil & Gas Science and Technology -Rev. IFP, Vol. 59 (2004)

A Review of the Evaluation, Control, and Application Technologies for Drill String Vibrations and Shocks in Oil and Gas Well

“…Compared with the conventional VSP and VSP while drilling (VSP-WD) as shown in Table 8, DB-SWD does not require additional downhole explosives or air gun seismic sources. There is no interruption to the drilling operation time, and no risk to wellbore and downhole tools [30,[166][167][168]. The MWD seismic surveying and logging operations can be realized.…”

Research Note: Automated data‐driven alignment of near‐bit and top‐drive vibration sensors for seismic while drilling and beyond

“…As a result, the clock errors tend to be large and require a significant correction. Fast telemetry, such as wired drill pipe technology (Naville et al ., 2004; Poletto et al ., 2014), may offer real‐time data transmission and an alternative solution to solve the time‐alignment issue using existing tools; however, it has received limited penetration in the industry thus far. This study aims to solve this problem for conventional memory‐based near‐bit sensors with inexpensive unsynchronized clocks experiencing significant and temperature‐dependent drift.…”

Evaluation of the forward-looking capability of conventional borehole radar

“…One way to turn on the 'drilling headlights' is through imaging-while-drilling (IWD) using techniques such as seismic-while-drilling (SWD) used in the petroleum industry (Rector and Marion, 1991;Poletto and Miranda, 2004;Naville et al, 2004;Anchliya, 2006) and engineering (Soma et al, 2004;Reppert, 2013, Zhou et al, 2014. However, realization of SWD is becoming more challenging due to that the rotarycone (RC) drill bit has been replaced by the Polycrystalline Diamond Compact (PDC) bit, which has been identified as a less effective seismic source (Anchliya 2006).…”