Method for Seismic Monitoring Of

8/12/2019 Method for Seismic Monitoring Of

1/11

United S t a t e s Patent [ 1 9 ]De?andre

US006049508A[ 1 1 ] P a t e n t Number: 6 , 0 4 9 , 5 0 8[ 4 5 ] D a t e o f P a t en t : A p r . 1 1 , 2 0 0 0

[ 5 4 ] METHOD FOR EISMIC MONITORING OFAN UNDERGROUND ZONE UNDERDEVELOPMENTALLOWING BETTERIDENTIFICATION OF SIGNIFICANTEVENTS

[ 7 5 ] I n v e n t o r : J a n - P i e r r e D e ? a n d r e , E r m o n t , F r a n c e[ 7 3 ] A s s i g n e e s : I n s t i t u t F r a n c a i s du P e t r o l e ,

R u e i l - M a l m a i s o n ; Gaz d e FranceS e r v i c e N a t i o n a l , P a r i s , b o t h o f F r a n c e

[ 2 1 ] A p p l . N o . : 0 9 / 2 0 6 , 2 9 8[ 2 2 ] F i l e d : D e c . 7 , 1 9 9 8[ 3 0 ] F o r e i g n A p p l i c a t i o n P r i o r i t y D a t a

Dec. 8 , 1997 [FR] France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 15597[ 5 1 ] I n t . Cl.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . G01V 1/40[ 5 2 ] US. l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367/48; 367/37; 367/57;

1 8 1 / 1 1 2[ 5 8 ] Field of Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367/38, 3 7 , 1 4 ,

3 6 7 / 5 7 , 4 8 ; 1 8 1 / 1 2 2 , 1 1 2[ 5 6 ] R e f e r e n c e s C i t e d

U . S . PATENT DOCUMENTS4,432,078 2/1984 Silverman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367/375 010 527 4/1991 Mahrer . . . . . . . . . . . . .. 367/865 , 3 7 3 , 4 8 6 1 2 / 1 9 9 4 Dowla e t a 1 . 3 6 7 / 1 3 55,461,594 10/1995 Mougnot t a 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367/48

FOREIGN PATENT DOCUMENTS2703470 10/1994 France .

5 9-1323832292802

7/1984 Japan .3/1996 United Kingdom

P r i m a r y E x a m i n e r C h r i s t i n e OdaA s s i s t a n t E x a m i n e r A n t h o n y J o l l yA t t o r n e y , A g e n t , o r F i r m A n t o n e l l i , T e r r y , S t o u t r a u s ,LLP[ 5 7 ] ABSTRACTThe i n v e n t i o n i s a method f o r f a c i l i t a t i n g d i s c r i m i n a t i o n a n di d e n t i ? c a t i o n o f s e i s m i c o r microseismic e v e n t s by means o fp e r m a n e n t p i c k u p s i n a n u n d e r g r o u n d Z o n e u n d e r d e v e l o pm e n t . T h e m e t h o d c o m p r i s e s p e r m a n e n t i n s t a l l a t i o n o f , i none o r more W e l l s , e l a s t i c Wave r e c e i v e r s , geophones andh y d r o p h o n e s l e a v i n g t h e W e l l s c l e a r f o r d e v e l o p m e n t o f t h eZ o n e , a t l e a s t one r e f e r e n c e p i c k u p W i t h d i r e c t a c o u s t i cc o u p l i n g W i t h t h e t e c h n i c a l Z o n e d e v e l o p m e n t e q u i p m e n tp i c k u p p r e s s e d a g a i n s t a p r o d u c t i o n s t r i n g f o r e x a m p l e ) f o r

d e t e c t i o n o f e v e n t s d i r e c t l y c o n n e c t e d W i t h t h e o p e r a t i o n o ft h e W e l l s v a l v e o p e n i n g a n d c l o s u r e , e t c . ) , a c q u i s i t i o n o f t h es i g n a l s c o m i n g f r o m t h e v a r i o u s r e c e i v e r s a n d f r o m e a c hr e f e r e n c e p i c k u p i n r e s p o n s e t o t h e Waves r e c e i v e d , a n dc o m p a r a t i v e a n a l y s i s o f t h e s i g n a l s a s s o c i a t e d W i t h t h er e c e i v e r s a n d W i t h t h e r e f e r e n c e p i c k u p s ) , i n o r d e r t oc l a s s i f y t h e r e c o r d s i n t o d i f f e r e n t f a m i l i e s a c c o r d i n g t oWhether t h e e v e n t s i n t h e underground Z one a r e i n d e p e n d e n to f t h e e v e n t s d e t e c t e d by e a c h r e f e r e n c e p i c k u p o r d e p e n dd i r e c t l y o r i n d i r e c t l y t h e r e o n , a n d f o r e a c h f a m i l y , a p p l i c at i o n o f s p e c i ? c p r o c e s s i n g s . The method c a n b e u s e d f o rl o n g - t e r m m o n i t o r i n g o f ? u i d p r o d u c t i o n o f s t o r a g er e s e r v o i r s , s u c h a s h y d r o c a r b o n s , v a r i o u s W a s t e p r o d u c t s ,g e o t h e r m i c s , e t c .

2 1 C l a i m s , 5 Drawing S h e e t s


2/11

U.S. Patent A p r . 1 1 , 2 0 0 0 S h e e t 1 0 f 5 6,049,508

F I G J

I ? ) s

PB U B H U B


3/11

6 , 0 4 9 , 5 0 8H04

U.S. P atent A p r . 1 1 , 2 0 0 0 S h e e t 2 0 f 5H62

2 6

7

2

M a

F I G . 3


4/11

U.S. Patent A p r . 1 1 , 2 0 0 0 S h e e t 3 0 f 5 6,049,508F I G S

/

I


5/11


w d E

m r rFL


6/11


i3


7/11

6 , 0 4 9 , 5 0 81

METHOD FOR EISMIC MONITORING OFAN UNDERGROUND ZONE UNDERDEVELOPMENTALLOWING BETTERIDENTIFICATION OF SIGNIFICANT

EVENTSBACKGROUND OF THE INVENTION

1 . F i e l d o f t h e I n v e n t i o nThe p r e s e nt i n v e n t i o n r e l a t e s t o a method f o r f a c i l i t a t i n g

d i s c r i m i n a t i o n and i d e n t i ? c a t i o n o f s e i s m i c o r microseismice v e n t s r e s u l t i n g f r o m s e i s m i c m o n i t o r i n g o f a n u n d e r g r o u n dZ o n e u n d e r d e v e l o p m e n t .

The method a c c o r d i n g t o t h e i n v e n t i o n i s a p p l i c a b l e i nr e s e r v o i r Z o n e s o r i n underground c a v i t i e s u n d e r d e v e l o pment g e n e r a l l y u s e d f o r e i t h e r e x t r a c t i n g ? u i d s o r f o ri n j e c t i n g ? u i d s t h e r e i n .

2 . D e s c r i p t i o n o f t h e P r i o r A r tL o c a t i n g p o i n t s i n a n u n d e r g r o u n d Z o n e , e i t h e r a r e s e r v o i r

Zone o r a c a v i t y , Where microseismic e v e n t s , l i n k e d With ana c t i v i t y r e s u l t i n g i n a c h a n g e i n t h e s t r e s s ? e l d , i s o f g r e a ti n t e r e s t f o r good d e v e l o p m e n t o f t h e Z o n e , e i t h e r t h e p r od u c t i o n o f ?uids e x t r a c t e d from a r e s e r v o i r through one o rmore W e l l s , o r an i n j e c t i o n of ?uids i n t o t h e Z o n e .

The e v o l u t i o n o f a h y d r o c a r b o n r e s e r v o i r u n d e r p r o d u ct i o n o r o f g e o t h e r m a l d e p o s i t s c a n f o r e x a m p l e b e monit o r e d . I n c a s e o f enhanced r e c o v e r y n o t a b l y , t h e o i l i s t o be? u s h e d o u t o f t h e r o c k by i n j e c t i n g ? u i d s a t p r e s s u r e s a n dt e m p e r a t u r e s t h a t c a n be v e r y d i f f e r e n t from t h o s e o f t h eenvironment. The r e s u l t i n g s t r e s s v a r i a t i o n s can l e a d t o af r a c t u r a t i o n o f t h e e n v i r o n m e n t Which modi?es ? u i d c i r c ul a t i o n s i n t h e r e s e r v o i r a n d Whose l o c a t i o n i s i m p o r t a n t .

I t i s a l s o Well-knoWn t o u s e underground r e s e r v o i r s f o r? u i d s t o r a g e . T h e s e may e , f o r e x a m p l e , s t o r a g e r e s e r v o i r sf o r ? u i d s i n t h e l i q u i d o r g a s p h a s e Where a c e r t a i nm i c r o s e i s m i c a c t i v i t y i n d u c e d b y s i g n i ? c a n t ?oW a r i a t i o n so f t h e g a s WithdraWn from o r i n j e c t e d i n t o t h e s e r e s e r v o i r scan be observed.

The r e s e r v o i r s may a l s o be r e s e r v o i r Zones o r c a v i t i e su s e d f o r W a s t e s t o r a g e , Which h a v e t o b e m o n i t o r e d i n o r d e rt o r e s p e c t t h e e n v i r o n m e n t a n d t o comply W i t h i n c r e a s i n g l ys t r i n g e n t r e g u l a t i o n s c o n c e r n i n g p o l l u t i o n . An u n d e r g r o u n dr e s e r v o i r c a n b e u s e d f o r i n j e c t i n g d r i l l i n g ? u i d s c o n t a i n i n gs o l i d p a r t i c l e s W h i c h r e g u l a t i o n s f o r b i d d u m p i n g t h e r e t oa f t e r use on d r i l l i n g s i t e s .

T h e t e m p e r a t u re o f t h e ? u i d s i n j e c t e d i s g e n e r a l l y v e r yd i f f e r e n t from t h e t e m p e r a t u r e o f t h e e n v i r o n m e n t a t t h ed e p t h W h e r e t h e y a r e i n j e c t e d W h i c h , i n c a s e o f m a s s i v ei n j e c t i o n , r e s u l t s i n t h e r m a l s t r e s s e s g e n e r a t i n g f r a c t u r e s a n dc o n s e q u e n t l y a c e r t a i n s e i s m i c a c t i v i t y . The i n j e c t i o n p r e ss u r e of t h e s e mud s can a l s o c o m e i n t o play and c r e a t es t r e s s e s , t h u s l e a d i n g g r e a t c h a n g e s i n t h e e n v i r o n m e n t .

The s e i s m i c a c t i v i t y i n d u c e d by t h e e f f e c t s o f t h e p r e s s u r eo r o f t h e t e m p e r a t u r e can f o r example r e v e a l t h e f o r m a t i o no f f r a c t u r e s o r s t r e s s e s on p r e v i o u s l y e x i s t i n g f r a c t u r e s . Theyc o n t r i b u t e t o m o d i f y i n g t h e ?oW p a t h s o f t h e ? u i d s i n t h ee n v i r o n m e n t , o r t h e y c r e a t e p a t h s a l l o W i n g e s c a p e o f t h e? u i d s o u t o f t h e r e s e r v o i r , c o n t a i n m e n t b r e a k s W i t h p o s s i b l ep o l l u t i o n o f t h e n e i g h b o u r i n g Z o n e s , n o t a b l y o f a n a q u i f e rd e v e l o p e d f o r p o t a b l e W a t e r s u p p l y , W h i c h i t i s e s s e n t i a l t od e t e c t .

M o n i t o r i n g o f r e s e r v o i r s u s e d f o r n u c l e a r W a s t e s t o r a g e i no r d e r t o p r e v e n t t h e i n j e c t i o n o p e r a t i o n s l e a d i n g t o l o c a lt e m p e r a t u r e r i s e s d u e t o s t o r a g e f r o m c a u s i n g b r e a k s i n t h ec o n t a i n m e n t l a y e r s i s a l s o o f g r e a t i m p o r t a n c e .

A l t h o u g h t h e m e c h a n i c a l o r i g i n s o f a m i c r o s e i s m i c a c t i vi t y a r e q u i t e c l e a r , a n a l y s i s o f t h e o b s e r v e d p h e n o m e n a

10

1 5

20

25

30

35

40

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6 5

2remains d e l i c a t e i n most c a s e s because o f t h e l a c k o f anymeans a l l o c a t e d f o r a c q u i s i t i o n o f t h e r e s u l t s , t h e v a r i o u ss c a l e s on Which t h e phenomena a r e o b s e r v e d , l i m i t e dk n o W l e d g e o f t h e s i t e i n v e s t i g a t e d , e t c . The t i m e f a c t o r i sa l s o v e r y i m p o r t a n t . Some e v e n t s s h o r t l y f o l l o W t h e t r i g g e rp h e n o m e n o n . I t i s f o r e x a m p l e t h e c a s e f o r h y d r a u l i c f r a ct u r i n g Where l o c a t i o n o f t h e e v e n t s a l l o W s mapping a l l o rp a r t o f t h e c r e a t e d f r a c t u r e . O t h e r s p r o d u c e d e f e r r e d e f f e c t s ,n o t a b l y i n t h e c a s e o f m a s s i v e p r o d u c t i o n o r o f m a s s i v e ? u i dt r a n s f e r from a Zone of t h e r e s e r v o i r t o a n o t h e r , With a rangeo f i n ? u e n c e t h a t i s o f t e n g r e a t e r t h a n t h e d i m e n s i o n s o f t h er e s e r v o i r .

With m i c r o s e i s m i c m o n i t o r i n g , a l s o r e f e r r e d t o a s p a s s i v es e i s m i c , t h e o p e r a t o r s a i m i s e v e n t u a l l y t o i n t e r p r e t v e r yr a p i d l y t h e d a t a i n c o n n e c t i o n W i t h c o n v e n t i o n a l p r o d u c t i o nd a t a p r e s s u r e , ? oW a t e , t e m p e r a t u r e , e t c . ) s o a s t o b e a b l et o t a k e a c c o u n t o f t h e mechanical r e s p o n s e o f t h e s i t e i n t h ed e v e l o p m e n t p r o t o c o l i n o r d e r t o p r e s e r v e t h e p r o d u c t i v i t yo f t h e W e l l s ) o r o f t h e s i t e . The o b s e r v e d m i c r o s e i s m i ca c t i v i t y observed can be a s s o c i a t e d With a mechanicald e g r a d a t i o n o f t h e environment t h a t c a n g e n e r a t e t h e o c c u rr e n c e o f s o l i d s , W i t h t h e o p e n i n g o f f r a c t u r e s t h a t c a ncommunicate t h e r e s e r v o i r W i t h a n a q u i f e r , o r W i t h o t h e rphenomena o f t h e r m o - p o r o - m e c h a n i c a l o r i g i n W h o s e c o ns e q u e n c e s c a n i n d u c e a d e g r a d a ti o n o f t h e W e l l p e r f o rmances or even t o damages.

D e t e c t i o n and l o c a t i o n o f s e i s m i c o r microseismic e v e n t si n a r e s e r v o i r c a n b e a c h i e v e d , a s i t i s Well-known, byl o W e r i n g i n t o a W e l l , a t t h e end o f a c a b l e , a s o n d e c o n t a i n i n ga t r i a x i a l s e i s m i c r e c e i v e r t h a t i s p r e s s e d a g a i n s t t h e W a l l o fa W e l l . C o m p a r i s o n o f t h e s i g n a l s p i c k e d u p b y t h e v a r i o u sp i c k u p s o f t h e s e i s m i c r e c e i v e r i n t h e s o n d e a n a l y s i s o f t h ep o l a r i z a t i o n o f t h e W a v e s r e c e i v e d ) a l l o w s d e t e r m i n a ti o n o ft h e d i r e c t i o n i n Which t h e s e i s m i c e v e n t h a s o c c u r r e d ,p r o v i d e d t h a t t h e p r o p a g a t i o n e n v i r o n m e n t i s r e l a t i v e l yhomogeneous, a n d e v e n t o l o c a t e i t When t h e s i g n a l sr e c e i v e d c o n t ai n a s u c c e s s i o n o f P t y p e and S t y p e Waves.

F o r i m p l e m e n t a t i o n o f s u c h a m e t h o d , t h e W e l l h a s t o b ec l e a r e d l o n g enough f o r t h e s o n d e t o b e l o W e r e d t o t h ed e s i r e d d e p t h , W h i c h i s n o t c o m p a t i b l e W i t h l o n g - t e r mm o n i t o r i n g .

F r e n c h P a t e n t s 2 , 5 9 3 , 2 9 2 ; 2 , 6 8 1 , 3 7 3 ; 2 , 6 8 5 , 1 3 9 ; a n d2 , 7 0 3 , 4 7 0 n o t a b l y d e s c r i b e v a r i o u s t e c h n i q u e s f o r m o n i t o ri n g t h e e v o l u t i o n i n t i m e o f u n d e r g r o u n d r e s e r v o i r s , comp r i s i n g u s i n g s e i s m i c o r o t h e r p i c k u p s p e r m a n e n t l y i n s t a l l e di n one o r more W e l l s , W i t h o u t d i s t u r b i n g t h e v a r i o u s o p e r at i o n s p r o d u c t i o n , i n j e c t i o n , v a r i o u s o p e r a t i o n s c a r r i e d o u tby means o f t h e s e W e l l s ) . P e r m a n e n t i n s t a l l a t i o n o f t h e s ep i c k u p s i n W e l l s a l l o W s s e i s m i c m o n i t o r i n g o f a r e s e r v o i r i no r d e r t o d e t e c t v a r i o u s phenomena c o n n e c t e d W i t h t h ed e v e l o p m e n t t h e r e o f .

P e r m a n e n t s e i s m i c p i c k u p s a r e f o r e x a m p l e i n s t a l l e do u t s i d e a c a s i n g t h a t i s l o W e r e d i n t o t h e W e l l . They a r eembedded i n t h e c e m e n t t h a t i s n o r m a l l y i n j e c t e d i n t o t h ea n n u l a r s p a c e b e t W e e n t h e c a s i n g a n d t h e W e l l , W h i c hp r o v i d e s p r o p e r c o u p l i n g W i t h t h e s u r r o u n d i n g f o r m a t i o n s .

The s e i s m i c p i c k u p s can a l s o be f a s t e n e d o u t s i d e ap r o d u c t i o n s t r i n g i n s t a l l e d i n a W e l l d u r i n g c o m p l e t i o no p e r a t i o n s . They a r e a s s o c i a t e d W i t h m o b i l e d e v i c e s u i t e d t op r e s s t h e m a g a i n s t t h e c a s i n g o f t h e W e l l , a n d W i t h d e c o up l i n g d e v i c e f o r ? l t e r i n g t h e v i b r a t i o n s p r o p a g a t i ng a l o n gt h e p r o d u c t i o n s t r i n g .

R e c o r d i n g o f t h e m i c r o s e i s m i c a c t i v i t y , a l s o r e f e r r e d t o a sp a s s i v e s e i s m i c o r m i c r o s e i s m i c m o n i t o r i n g , i s e n h a n c e d b yu s i n g p e r m a n e n t W e l l p i c k u p s When phenomena a r e l o c a t e da t g r e a t d e p t h s f r o m s e v e r a l h u n d r e d m e t e r s o n W a r d s ) .


8/11

6 , 0 4 9 , 5 0 83

F r e n c h P a t e n t s 2 , 7 0 3 , 4 5 7 ; 2 , 7 0 3 , 4 7 0 ; a n d 2 , 7 2 8 , 9 7 3d e s c r i b e l o n g - t e r m r e p e t i t i v e m o n i t o r i n g m e t h o d s i n r e s e rv o i r s by a p p l i c a t i o n o f e l a s t i c Waves t o a f o r m a t i o n anda c q u i s i t i o n o f r e s p o n s e s i g n a l s r e ? e c t e d b y t h e f o r m a t i o n , b yt h e p e r m a n e n t i n s t a l l a t i o n o f e m i s s i o n a n d r e c e p t i o n i n W e l l so r i n t h e n e i g h b o u r h o o d o f t h e g r o u n d s u r f a c e . D i f f e r e n ti a lp r o c e s s i n g s a r e a p p l i e d t o a c q u i s i t i o n s a c h i e v e d u n d e r i d e nt i c a l c o n d i t i o n s .

F r e n c h P a t e n t s 2 , 6 8 8 , 8 9 6 ; a n d 2 , 6 8 9 , 6 4 7 n o t a b l y a l s od e s c r i b e e l e c t r o n i c a c q u i s i t i o n a n d t r a n s m i s s i o n s y s t e m ss p e c i a l l y d e s i g n e d t o c o l l e c t t h e s i g n a l s f r o m p e r m a n e ntp i c k u p s i n s t a l l e d i n W e l l s o u t s i d e c a s i n g s o r p r o d u c t i o ns t r i n g s , a n d t o t r a n s m i t them t o a s u r f a c e r e c o r d i n g andc o n t r o l e q u i p m e n t d u r i n g l o n g - l a s t i n g r e p e t i t i v e m o n i t o r i n go r seismic surveys.

I n t h e case of a Well dedicated t o microseismicm o n i t o r i n g , t h e r e c e i v e r s a n d a c q u i s i t i o n s y s t e m s t h a t a r ec u r r e n t l y a v a i l a b l e Work u n d e r g o o d c o n d i t i o n s . I t i s p o ss i b l e t o p a r a m e t e r i Z e t h e m s o t h a t t h e y r e c o r d o n l y s i g n i ?c a n t s i g n a l s f o r c h a r a c t e r i Z a t i o n o f t h e s i t e , s u c h s i g n a l sb e i n g r e f e r r e d t o a s E t y p e s i g n a l s .

On t h e o t h e r h a n d , e v e n t i d e n t i ? c a t i o n i s more d i f ? c u l t i ft h e m o n i t o r i n g s y s t e m i s p l a c e d i n a W e l l u n d e r d e v e l o p m e n tb e c a u s e e v e n t s i n d u c e d b y c o m p l e t i o n o p e r a t i o n s , r e f e r r e dt o a s C y p e e v e n t s h e r e a f t e r , a r e a l s o r e c o r d e d . These e v e n t sa r e g e n e r a t e d b y i n j e c t i o n s t o p s a n d r e s u m p t i o n s , o p e n i n g o rc l o s u r e o f o n e o f t h e c o m p l e t i o n e l e m e n t s v a l v e , p a c k e r ,e t c . ) t h a t c a n b e a t a n y d e p t h i n t h e W e l l o r a t t h e s u r f a c e o nt h e W e l l h e a d ) a n d even t t h e l e v e l o f t h e s u r f a c e i n s t a l l a t i o nl i n e s , v a r i o u s d e v i c e s ) . Some o f t h e s e a c t i o n s , s u c h a sc o m m u n i c a t i n g t h e u n d e r g r o u n d Z o n e r e s e r v o i r ) W i t h t h es u r f a c e netWork can induce t h e r e i n , a s a r e s u l t o f p r e s s u r ev a r i a t i o n s n o t a b l y , E t y p e e v e n t s t h a t a r e o f t e n d e f e r r e d i nt i m e and t h a t a r e d e s i r e d t o be r e c o r d e d and i n t e r p r e t e d . Ct y p e e v e n t s , Which c a n b e i n l a r g e numbers i n a r e l a t i v e l ys h o r t t i m e i n t e r v a l more t h a n 3400 e v e n t s W i t h i n one Weekf o r e x a m p l e ) , h a r m r e a l - t i m e m o n i t o r i n g o f t h e g e o m e c h a n ic a l phenomena i n d u c e d t h r o u g h a c q u i s i t i o n o f E t y p e e v e n t sWhose n u m b e r , W i t h i n t h e same p e r i o d , i s o f t e n r e l a t i v e l yl o W s e v e r a l t e n e v e n t s f o r e x a m p l e ) .

I t i s t h e r e f o r e v e r y d i f ? c u l t t o r a p i d l y d i s c r i m i n a t e t h e d a t a? l e s r e c o r d s o f t h e s i g n a l s r e c e i v e d ) c o r r e s p o n d i n g t o t h e Et y p e m i c r o s e i s m i c e v e n t s coming f r o m t h e f o r m a t i o n s f r o mt h o s e c o r r e s p o n d i n g t o C t y p e e v e n t s i n d u c e d d u r i n gc o m p l e t i o n . A l l E a n d C t y p e ) e v e n t s m e e t t h e c r i t e r i a o f t h ec o m m o n e s t d i g i t i Z i n g a l g o r i t h m s : d e t ec t i o n b y e x c e e d i n g a na m p l i t u d e o r e n e r g y t h r e s h o l d a n d / o r d e t e c t i o n b y e x c e e d i n ga t h r e s h o l d f o r a s l o p e r a t i o r e p r e s e n t i n g t h e s l o p e o f t h es i g n a l i n a s h o r t t i m e i n t e r v a l d i v i d e d b y t h e s l o p e o f t h es i g n a l i n a l o n g e r t i m e i n t e r v a l t r i g g e r i n g on a t r a n s i e n te v e n t and n o t on a s i g n a l d r i f t ) , e t c . I n o r d e r t o d i f f e r e n t i a t ebetWeen E and C y p e e v e n t s , a more s u i t a b l e a l g o r i t h m i sr e q u i r e d , Which t a k e s i n t o a c c o u n t t h e s p e c t r u m o f t h es i g n a l , t h e t r a n s i t t i m e s a s s o c i a t e d W i t h p a r t i c u l a r Waver e ? e c t i o n s d u r i n g c o m p l e t i o n , a m p l i t u d e v a r i a t i o n s b e t W e e nv a r i o u s Wave t y p e s , a l l t h e s e o p e r a t i o n s b e i n g much mored i f ? c u l t t o c o n t r o l i n r e a l t i m e .

SUMMARY OF THE INVENTIONT h e m e t h o d a c c o r d i n g t o t h e i n v e n t i o n s i m p l i ? e s p r o b

lems o f d i s c r i m i n a t i o n and i d e n t i ? c a t i o n o f s e i s m i c o rm i c r o s e i s m i c e v e n t s r e l a t i v e t o t h e development o f a nunderground Z o n e .

The method c o m p r i s e s i n s t a l l a t i o n , i n one o r more W e l l s ,o f e l a s t i c Wave r e c e i v e r s and o f a t l e a s t one r e f e r e n c e pickupW i t h d i r e c t a c o u s t i c c o u p l i n g W i t h e l e m e n t s o f t h e t e c h n i c a l

10

1 5

25

30

35

40

45

55

60

6 5

4Z o n e d e v e l o p m e n t e q u i p m e n t f o r d e t e c t i o n o f t h e e l a s t i cW a v e s d i r e c t l y c o n n e c t e d W i t h t h e d e v e l o p m e n t , a c q u i s i t i o no f t h e s i g n a l s coming f r o m t h e v a r i o u s r e c e i v e r s a n d f r o mt h e o r e a c h ) r e f e r e n c e p i c k u p i n r e s p o n s e t o t h e Wavesr e c e i v e d , a n d c o m p a r a t i v e a n a l y s i s o f t h e s i g n a l s c o m i n gf r o m t h e s e r e c e i v e r s a n d f r o m e a c h r e f e r e n c e p i c k u p i n o r d e rt o c l a s s i f y t h e r e c o r d s i n t o d i f f e r e n t f a m i l i e s a c c o r d i n g t oWhether t h e e v e n t s i n t h e underground Z one a r e i n d e p e n d e n to f t h e e v e n t s d e t e c t e d by e a c h r e f e r e n c e p i c k u p o r d e p e n dt h e r e o n d i r e c t l y o r i n d i r e c t l y .

T h e m e t h o d p r e f e r a b l y c o m p r i s e s c r e a t i n g u p a c a t a l o g u eo f t y p e e v e n t s h a v i n g a c a u s a l l i n k W i t h d e v e l o p m e n to p e r a t i o n s i n t h e u n d e r g r o u n d Z o n e , b y c o r r e l a t i o n b e t W e e nt h e r e c o r d s o f t h e s i g n a l s r e c e i v e d r e s p e c t i v e l y b y t h er e c e i v e r s a n d b y t h e o r e a c h ) r e f e r e n c e p i c k u p , t h u s a l l o Wi n g i d e n t i ? c a t i o n o f t h e n a t u r e o f t h e s e i s m i c o r m i c r o s e i smic e v e n t s .

The method can a l s o comprise a combination o f t h er e c o r d s o f t h e s i g n a l s c o m i n g f r o m t h e r e c e i v e r s a n d f r o mt h e o r e a c h ) r e f e r e n c e p i c k u p , a l l o W i n g i d e n t i ? c a t i o n o frecorded e v e n t s .

The r e c e i v e r s c a n b e , f o r e x a m p l e , p e r m a n e n t r e c e i v e r sp e r m a n e n t l y i n s t a l l e d i n a t l e a s t one W e l l b e h i n d a c a s i n gp i p e o r i n t h e a n n u l u s betWeen a c a s i n g p i p e a n d a p r o d u ct i o n s t r i n g s o a s t o l e a v e i t c l e a r i n any c a s e f o r developmento f t h e underground Z o n e .

According t o an embodiment, a t l e a s t one r e f e r e n c ep i c k u p i s u s e d , Which c a n b e a c o u s t i c a l l y c o u p l e d W i t h ap r o d u c t i o n s t r i n g o f s a i d Z o n e , o r W i t h b o t h t h i s s t r i n g a n dt h e f o r m a t i o n s s u r r o u n d i n g t h e W e l l .

The method c a n b e a p p l i e d t o b o t h p a s s i v e s e i s m i co p e r a t i o n s a n d t o a c t i v e s e i s m i c p r o s p ec t i n g o p e r a t i o n s W i t hu s e o f a s o u r c e o f e l a s t i c Waves and r e c o r d i n g o f t h e s i g n a l scoming from t h e f o r m a t i o n i n r e s p o n s e t o t h e e x c i t a t i o n o ft h e f o r m a t i o n s b y t r i g g e r i n g t h e s o n d e .

The s y s t e m a c c o r d i n g t o t h e i n v e n t i o n c o m p r i s e s e l a s t i cWave r e c e i v e r s , a t l e a s t one r e f e r e n c e p i c k u p W i t h d i r e c ta c o u s t i c c o u p l i n g W i t h e l e m e n t s o f t h e t e c h n i c a l Z o n e d e v e lopment e q u i p m e n t f o r d e t e c t i o n o f t h e e l a s t i c Waves d i r e c t l yc o n n e c t e d W i t h t h e d e v e l o p m e n t , a c q u i s i t i o n a n d r e c o r d i n gd e v i c e s f o r t h e s i g n a l s c o m i n g f r o m t h e v a r i o u s r e c e i v e r sand from e a c h r e f e r e n c e p i c k u p i n r e s p o n s e t o t h e Wavesr e c e i v e d , a t r a n s m i s s i o n d e v i c e and a n a c q u i s i t i o n andp r o c e s s i n g u n i t c o m p r i s i n g p r o g r a m m e d c o m p u t e r f o r p e rf o r m i n g a c o m p a r a t i v e a n a l y s i s o f t h e s i g n a l s c o m i n g f r o mt h e r e c e i v e r s a n d f r o m e a c h r e f e r e n c e p i c k u p , a n d f o rc l a s s i f y i n g t h e r e c o r d s i n t o d i f f e r e n t f a m i l i e s a c c o r d i n g t oWhether t h e e v e n t s i n t h e underground Zone a r e i n d e p e n d e n to f t h e e v e n t s d e t e c t e d by e a c h r e f e r e n c e p i c k u p o r d e p e n dt h e r e o n d i r e c t l y o r i n d i r e c t l y .

The method a c c o r d i n g t o t h e i n v e n t i o n h a s many a d v a nt a g e s . F i r s t a c o n s i d e r a b l e s a v i ng o f t i m e , e a r l y c l a s s i ? c a t i o no f t h e e v e n t s a l l o W i n g i m m e d i a t e o r n e a r l y i m m e d i a t ea n a l y s i s o f t h e E t y p e e v e n t s . L o c a t i o n o f s e i s m i c o rm i c r o s e i s m i c e v e n t s b e i n g t h u s made more r e l i a b l e , t h e s i t em o n i t o r i n g q u a l i t y a n d p r o d u c t i o n f o l l o W - u p r e s u l t s a r ei m p r o v e d a n d , i n s o m e u n d e r g r o u n d s t o r a g e a p p l i c a t i o n s ,c o n t r i b u t i o n t o a b e t t e r environmental p r o t e c t i o n and t o ah i g h e r d e g r e e o f s a f e t y i s p r o v i d e d .

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGSO t h e r f e a t u r e s a n d a d v a n t a g e s o f t h e method a n d o f t h ed e v i c e a c c o r d i n g t o t h e i n v e n t i o n W i l l b e c l e a r f r o m r e a d i n gt h e d e s c r i p t i o n h e r e a f t e r o f e m b o d i m e n t s g i v e n b y Way o fnon l i m i t a t i v e e x a m p l e s , W i t h r e f e r e n c e t o t h e accompanyi n g d r a W i n g s W h e r e i n :


9/11

6 , 0 4 9 , 5 0 85

F I G . 1 d i a g r a m m a t i c a l l y shows e l a s t i c Wave r e c e i v e r s Ra s s o c i a t e d W i t h W e l l c o m p l e t i o n e q u i p m e n t ,

F I G . 2 shoWs a ? r s t example o f d e v i c e f o r d e c o u p l i n g t h er e c e i v e r s f r o m t h e p r o d u c t i o n s t r i n g ,F I G . 3 shoWs a second example o f a ? e x i b l e d e v i c e f o r

d e c o u p l i n g t h e r e c e i v e r s f r o m t h e p r o d u c t i o n s t r i n g ,F I G . 4 shoWs a t h i r d example o f means f o r d e c o u p l i n g t h er e c e i v e r s f r o m t h e p r o d u c t i o n s t r i n g ,F I G . 5 d i a g r a m m a t i c a l l y shoWs t W o r e f e r e n c e p i c k u p s ,o n e , T 1 , a c o u s t i c a l l y c o u p l e d W i t h t h e p r o d u c t i o n s t r i n g , t h eo t h e r , T 2 , c o u p l e d W i t h b o t h t h e s t r i n g a n d t h e c a s i n g p i p e ,F I G . 6 shoWs t h e example o f a n E t y p e e v e n t r e c o r d e d ont h r e e t h r e e - c o m p o n e n t p i c k u p s , W h i c h i s t h e c o n s e q u e n c e ,

b u t o n l y i n a n i n d i r e c t Way, o f a c t i o n s on t h e t e c h n i c a l s i t ed e v e l o p m e n t e q u i p m e n t b r i n g i n g i n , d e p l e t i o n , i n j e c t i o ne t c . ) , a n dF I G . 7 shoWs t h e e x a m p l e o f s e i s m i c s i g n a l s p i c k e d u p o n

t W o t h r e e - c o m p o n e n t pi c k u p s a n d r e p r e s e n t a t i v e o f a C t y p ee v e n t , d i r e c t l y r e v e a l i n g a c t i o n s on t h e t e c h n i c a l s i t e d e v e lo p m e n t e q u i p m e n t v a l v e o p e n i n g o r c l o s u r e f o r e x a m p l e ) .

DETAILED DESCRIPTION OF THEINVENTION

The s e i s m i c o r m i c r o s e i s m i c m o n i t o r i n g s y s t e m schemat i Z e d i n F I G . 1 i s i n s t a l l e d i n a W e l l 1 p r o v i d e d W i t h a c a s i n gp i p e 2 W h i c h , o n c e i n p l a c e , i s c o u p l e d W i t h t h e s u r r o u n d i n gf o r m a t i o n s b y i n j e c t i n g c e m e n t b e t W e e n t h e p i p e a n d t h eW e l l . A r o d u c t i o n s t r i n g 3 , c o n s i s t i n g o f i n t e r c o n n e c t e dt u b u l a r s e c t i o n s , i s l o W e r e d i n t o t h e c a s e d W e l l . T h i s s t r i n g3 c a n b e p r o v i d e d , a t t h e b a s e t h e r e o f , W i t h a n e x p a n s i b l es e a l i n g d e v i c e 4 such a s a p a c k e r o r any o t h e r d e v i c ec o m m o n l y u s e d i n p r o d u c t i o n W e l l s . By l o s i n g t h i s e x p a ns i b l e d e v i c e , t h e a n n u l a r s p a c e b e t W e e n t h e s t r i n g a n d t h ec a s i n g p i p e i s i n s u l a t e d . O p e r a t i o n s a r e p e r f o r m e d i n a nu n d e r g r o u n d Z o n e P by means o f t h i s s t r i n g i n o r d e r t oe x t r a c t o r t o i n j e c t ? u i d s t h e r e i n ) . A ump n o t s h o W n ) a n dv a l v e s 5 a l l o W c o n t r o l l e d a c t i v a t i o n o f t h e Zone c o n s i d e r e d .

The method a c c o r d i n g t o t h e i n v e n t i o n c o m p r i s e si n s t a l l a t i o n , i n one o r more W e l l s , o f a r e c e p t i o n d e v i c ec o m p r i s i n g i n c o m b i n a t i o n :

a n e l a s t i c Wave r e c e p t i o n s e t F I G . 1 ) h a v i n g o f a p l u r a l i t yo f e l a s t i c Wave eception units R1 , R2 , , Rn f a n yW e l l - k n o W n t y p e , t h a t c a n b e c o u p l e d i n o p e r a t i o n W i t ht h e i n n e r W a l l o f c a s i n g p i p e 2 b u t a c o u s t i c a l l yd e c o u p l e d f r o m p r o d u c t i o n s t r i n g 3 , a n d

o n e o r more r e f e r e n c e p i c k u p s T F I G . 5 ) s e n s i t i v e t od i s p l a c e m e n t s , v e l o c i t i e s o r a c c e l e r a t i o n s . They a r ei n s t a l l e d s o a s t o be a c o u s t i c a l l y c o u p l e d W i t h t h ec o m p l e t i o n d e v e l o p m e n t ) e q u i p m e n t a n d t h u s t o c o ll e c t a l l t h e s i g n a l s c o n n e c t e d W i t h t h e v a r i o u s a c t i o n sp e r f o r m e d d u r i n g t h e d e v e l o p m e n t o f e a c h W e l l .

R e c e p t i o n u n i t s R1Rn a r e p o s i t i o n e d a t d e t e r m i n e di n t e r v a l s i n r e l a t i o n t o o n e a n o t h e r a l o n g t h e t u b u l a r s t r i n g .A u l t i - c o n d u c t o r c a b l e 6 a l l o W s c o n n e c t i o n o f r e c e p t i o nu n i t s R1Rn t o a s u r f a c e c e n t r a l c o n t r o l and r e c o r d i n gs t a t i o n 7 .

C o n n e c t i o n o f r e c e p t i o n u n i t s R1Rn t o c e n t r a l s t a t i o n 7c a n b e a c h i e v e d d i r e c t l y by t r a n s m i s s i o n l i n e s i n c a b l e 6 o rb e t t e r s t i l l by mean s o f one o r more l o c a l e l e c t r o n i c u n i t sa l l o W i n g m u l t i p l e x i n g o f t h e s i g n a l s p i c k e d u p b y t h ev a r i o u s r e c e p t i o n u n i t s a n d t h e i r c o d e d t r a n s m i s s i o n , s u c h a st h o s e d e s c r i b e d i n t h e a s s i g n e e s F r e n c h p a t e n t s 2 , 6 1 3 , 4 9 6a n d 2 , 6 1 6 , 2 3 0 .W i t h i n t h e s c o p e o f o p e r a t i o n s o f m o n i t o r i n g o f r e s e r v o i rP , a s e i s m i c s o u r c e S p l a c e d e i t h e r a t t h e s u r f a c e a s shoWn)

10

1 5

20

25

30

35

40

45

55

60

6 5

6o r i n a W e l l , o r embedded a s described i n p a t e n t FrenchP a t e n t 2 , 7 2 8 , 9 7 3 , can be u s e d .As a l r e a d y d e s c r i b e d i n t h e a f o r e m e n t i o n e d p a t e n t F r e n c hP a t en t 2 , 6 7 4 , 0 2 9 , r e c e p ti o n u n i t s R1Rn i l l u s t r a t e d i n d e t a i li n F I G . 2 ) c a n b e i n c l u d e d i n p a d s 8 p r e s s e d a g a i n s t t h e i n n e rW a l l o f t h e c a s i n g p i p e . T h e s e p a d s a r e f o r e x a m p l e c o nn e c t e d t o arms 9 t h a t can p i v o t With r e s p e c t t o a s l e e v e 10c e n t e r e d o n t h e s t r i n g a n d h e l d i n a s p a c e d p o s i t i o n b y p l a t es p r i n g s 1 1 . S p r i n g s 1 2 h o l d s l e e v e 1 0 u p b e t W e e n t W os t a t i o n a r y s t o p s 1 3 .A c c o r d i n g t o t h e c o u p l i n g mode o f F I G . 3 , e a c h r e c e p t i o nu n i t R can b e i n c l u d e d f o r example i n a h o u s i n g 14 conn e c t e d t o ? e x i b l e b l a d e s 15 o f a n o f f - c e n t e r i n g d e v i c e 1 6f a s t e n e d a r o u n d a s e c t i o n o f s t r i n g 3 .

R e c e i v e r s R1Rn c a n a l s o b e c o u p l e d W i t h t h e f o r m a t i o n ss u r r o u n d i n g t h e W e l l by a s u p p o r t s u c h a s t h a t d e s c r i b e d i nt h e a f o r e m e n t i o n e d p a t e n t F r e n c h P a t e n t 2 , 6 5 6 , 0 3 4 . Eachs u p p o r t c o m p r i s e s a n i n t e r m e d i a t e s h o e 17 betWeen tWoo f f - c e n t r i n g s h o e s 1 8 , 1 9 f a s t e n e d a r o u n d s t r i n g 3 a t a c e r t a i nd i s t a n c e from one a n o t h e r . The o f f - c e n t r i n g s h o e s a r e p r ov i d e d e a c h W i t h s p r i n g p l a t e s 20 i d e n t i c a l l y p o s i t i o n e d s o a st o p r e s s them a g a i n s t th e c a s i n g W a l l 2 a c c o r d i n g t o t h e samer a d i a l p l a n e . I n t e r m e d i a t e s h o e 1 7 s i m i l a r l y s u r r o u n d s s t r i n g3 . I t i s p r o v i d e d W i t h a c e n t r a l passageWay 21 Whose s e c t i o ni s l a r g e r t h a n t h e s e c t i o n o f s t r i n g 3 . I n t e r m e d i a t e s h o e 1 7c o m p r i s e s a m o b i l e e l e m e n t 2 2 p r o v i d e d W i t h h o u s i n g s f o ra d e t e c t o r 23 s u c h a s t r i a x i a l geophones f o r e x a m p l e .S p r i n g s n o t shoWn) a r e p o s i t i o n e d s o a s t o d r i v e t h e m o b i l ee l e m e n t i n t o i t s p o s i t i o n o f c o u p l i n g W i t h t h e W a l l o f t h ec a s i n g p i p e . A y d r a u l i c d e v i c e i n c l u d i n g a j a c k 2 4 a l l o Wc o n t r o l o f t h e d i s p l a c e m e n t t h e r e o f i n t o i t s p o s i t i o n o fe x t e n s i o n . A i n k i n g e l e m e n t 2 5 i s u s e d d u r i n g t h e d e s c e n to f t h e s t r i n g f o r c o n n e c t i n g t h e i n t e r m e d i a t e s h o e t o t h e t W oo t h e r s . The a s s e m b l y i s s o a r r a n g e d t h a t , i n t h e p o s i t i o n o fo p e r a t i o n , t h e m o b i l e e l e m e nt i s i n c o n t a c t W i t h c a s i n g p i p e2 , a n d i n t e r m e d i a t e s h o e 1 7 i s m e c h a n i c a l l y d e c o u p l e d f r o ms t r i n g 3 . R e c e i v e r s R1 t o Rn a r e c o n n e c t e d by c o n d u c t o r s 26t o a n e l e c t r o n i c d i g i t i Z e d a c q u i s i t i o n a n d t r a n s m i s s i o n box27 Which i s connected t o a m u l t i - c o n d u c t o r c a b l e 28 p r ov i d i n g c o n n e c t i o n W i t h s u r f a c e c e n t r a l s t a t i o n 7 F I G . 1 ) .

R e f e r e n c e p i c k u p s F I G . 5 ) a r e d i r e c t l y c o u p l e d W i t h t h ep r o d u c t i o n s t r i n g f o r e x a m p l e l i k e p i c k u p 2 8 ) o r p o s s i b l ya c o u s t i c a l l y c o u p l e d W i t h b o t h t h e s t r i n g a n d t h e W a l l ss u r r o u n d i n g t h e W e l l l i k e p i c k u p 2 9 ) .At l e a s t tWo r e f e r e n c e p i c k u p s i n c o n t a c t W i t h t h e s t r i n gc a n f o r example be u s e d , one p o s i t i o n e d a t a d e p t h o f somem e t e r s f o r e x a m p l e , t h e o t h e r a t a g r e a t e r d e p t h . T h e s er e f e r e n c e p i c k u p s a r e c o n n e c t e d t o t h e s u r f a c e r e c o r d i n ge q u i p m e n t l i k e r e c e i v e r s R d i r e c t l y o r by means o f l o c a le l e c t r o n i c m o d u l e s n o t s h o W n ) ) . S e v e r a l r e f e r e n c e t y p ep i c k u p s a l l o W d e t e r m i n a t i o n o f t h e d i r e c t i o n o f p r o p a g a ti o no f C t y p e e v e n t s .

I n o r d e r t o h e l p i n t e r p r e t a t i o n a n d p r o c e s s i n g o f t h es e i s m i c d a t a , o t h e r t y p e s o f p i c k u p s c a n b e i n s t a l l e d i n t h eW e l l s , s u c h a s hydrophones o r a c c e l e r o m e t e r s .The m e t h o d a c c o r d i n g t o t h e i n v e n t i o n ? r s t a l l o W s , b ymeans o f a c o m p a r a t i v e a n a l y s i s o f r e c o r d s o f t h e s i g n a l sc o m i n g f r o m p e r m a n en t p i c k u p s R1Rn a n d f r o m r e f e r e n c ep i c k u p s ) i n c o n t a c t W i t h t h e s t r i n g , t o i s o l a t e t h e E t y p ee v e n t s c o m i n g f r o m t h e m o n i t o r e d Z o n e ) f r o m a l l t h er e c o r d s o b t a i n e d ,

t h o s e Which a r e t h e d i r e c t c o n s e q u e n c e , v e r y c l o s e l y i nt i m e , W i t h a c t i o n s o f t h e t e c h n i c a l Z o n e d e v e l o p m e n te q u i p m e n t . T h e s e a r e n o t a b l y ? u i d i n j e c t i o n o r p r o d u ct i o n s t o p s a n d r e s u m p t i o n s t h r o u g h p r o d u c t i o n s t r i n g 3 ,W h i c h may f o r e x a m p l e h a v e t h e e f f e c t o f c r e a t i n g , i na Zone c l o s e t o t h e p e r i p h e r y o f t h e W e l l s , sudden


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6 , 0 4 9 , 5 0 87 8

p r e s s u r e v a r i a t i o n s i n t h e e n v i r o n m e n t , t h u s i n d u c i n g a c c o r d i n g t o t h e C a n d / o r E e v e n t s c o r r e s p o n d i n g t h e r e t om e c h a n i c a l r e a d j u s t m e n t s , o r e v e n m e c h a n i c a l damage a n d a p p l y i n g s u i t a b l e p r o c e s s i n g t o t h e ? l e s o f e a c h c l a s s .o f t h e f o r m a t i o n , a t t h e O r i g i n o f s e i s m i c e I n i S S i O n S , a n d P a r t i c u l a r a t t e n t i o n must b e g i v e n t o e v e n t s t h a t may h e r a l d

t h o s e W h i c h a r e o n l y i n d i r e c t l y a n d more o r l e s s d e l a y e d a n e x p l o i t a t i o n r i s k : damage t o t h e d i g g i n g s W e l l , c a v i t y ,i n t i m e W i t h a c t i o n s o f t h e t e c h n i c a l Z o n e development 5 e t c . ) o r t o t h e e n v i r o n m e n t ; s a n d encroachment r i s k s f o requipment r e s u l t o f t h e r e s e r v o i r d e p l e t i o n a n d / o r o f a e x a m p l e , Which a r e d e a l t W i t h a s a p r i o r i t y .m a s s i v e i n j e c t i o n . T h i s i s t h e c a s e f o r a n e n v i r o n m e n t KnoWn r o c e s s i n g o p e r a t i o n s c a n a l s o b e a p p l i e d t o E a n dcompaction phenomenon t h a t c a n be o b s e r v e d i n t h e C y p e e v e n t s r e c o g n i Z e d a s concomitant s o a s t o make Ec h a l k y r e s e r v o i r s o f t h e North S e a . I t i s a l s o t h e c a s e t y p e e v e n t s more u n d e r s t a n d a b l e .When a l a r g e - s c a l e r e a d j u s t m en t o f t h e m e c h a n i c a l 1 0 W i t h i n t h e s c o p e o f c o n v e n t i o n a l s e i s m i c a c q u i s i t i o n s , t h es t r e s s e s o c c u r s , a t t h e l e v e l o f t h e s t r u c t u r e o r even i n p i c k u p s c o u p l e d W i t h p r o d u c t i o n s t r i n g 3 c a n b e u s e d f o ra W h o l e r e g i o n s e v e r a l t e n k m ) . i d e n t i f y i n g p o s s i b l e t u b e Waves o r g u i d e d W a v e s , t h u s

I t a l s o a l l o W s b e t t e r i d e n t i ? c a t i o n o f t h e i n ? u e n c e o f t h e c o n t r i b u t i n g t o i m p r o v i n g t h e p r o c e s si n g o f s e i s m i c d a t a .p r o d u c t i o n p r o t o c o l a p pl i e d t o t h e s i t e o r t h e r e g i o n o f t h e A n a l ys i s o f t h e s i g n a l s c a n b e a c h i e v e d d i r e c t l y b y t h es i t e on t h e g e o m e c h a n i c a l b e h a v i o r o f t h e s i t e , Which c a n 1 5 i n t e r p r e t e r o r a s s i g n e d t o a c o m p u t e r n o t shoWn) p l a c e d f o ra l s o b e c o m p a r e d W i t h t h e p r o d u c t i v i t y e v o l u t i o n . e x a m p l e i n c e n t r a l s t a t i o n 7 a n d programmed o i d e n t i f y t h e

A c c o r d i n g t o t h e i r l o c a t i o n , r e f e r e n c e p i c k u p s T t h u s n a t u r e o f t h e e v e n t s i n c o n n e c t i o n W i t h a p r e - e s t a b l i s h e dp r e f e r a b l y r e c e i v e t h e s i g n a l s e m i t t e d a t t h e l e v e l o f c o m p l e - c a t a l o g u e .t i o n o p e r a t i o n s a n d a l l o W r e a l - t i m e i d e n t i ? c a t i o n o f C t y p e A i m p l i ? e d a n d n o n l i m i t a t i v e ) e x a m p l e o f p o s s i b l ee v e n t s on t h e b a s i s o f s i m p l e c r i t e r i a a m p l i t u d e o f t h e 2 0 c l a s s i ? c a t i o n i n t o d i f f e r e n t f a m i l i e s i s i l l u s t r a t e d by t h e t a b l es i g n a l s on a c e r t a i n number o f c h a n n e l s f o r example, o v e r - h e r e u n d e r :

R e c e p t i o nR e c e p t i o n b yT y p e o f b y p i c k u p s F 1 F 2 F 3 F 4e v e n t p i c k u p s T R 1 - R n f a m i l y f a m i l y f a m i l y f a m i l y A c t i o nC1 YES YES - Acti o n 1C2 YES YES + Action 2E NO YES + Action 3

E + C2 YES YES + Action 4

s t e p p i n g o f a t h r e s h o l d v a l u e , a p a r t i c u l a r a r r i v a l t i m e , a 3 5 I n t h i s t a b l e :f r e q h e h e y , e t e ~ ) ~ I h t h e a h s e h e e o f S i g h a l s C h a r a c t e r i s t i c o f C C1 r e f e r s t o t h e s i g n a l s p i c k e d up i n r e s p o n s e t o a n a c t i o nt y p e e f e _ n t s > t h o s e o f E t Y P e _ C a n h e i n t e r p r e t e d a s S u c h - o n t h e t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t e q u i p m e n t , t h e W e l lA d d i t i o n o f t h e s e m o n 1 t o r 1 ng p i c k u p s T a l s o a l l o W s ? n e r b e i n g C l o s e d i n r e l a t i o n t o t h e r e s e r v o i r .interpretation of E type events. In f a c t , by i n s t a l l i n g a

C e f e r s to the s 1 nals 1cked u i n r e s onse to an actions u f ? c i e n t n u m b e r o f s u c h p i c k u p s T n d / o r b y s t u d y i n g t h e i r 4 0 o n t h e t e c h n i f a l d e t z l e l o p m e t i l t e q u t g p m e n t t h e W e l lresponse t o speci?c actions a t t h e c ompletion l e v e l , some E b h _t y p e e v e n t s can be connected With t h e b r i n g i n g i n o f some 6mg Open O n t o t e r e s e r v o l r W e l l o r o t h e r . An E t y p e e v e n t l o c a t e d i n a g i v e n r e g i o n o f E r e f e r s t o t h e S i g h a l s P i c k e d up i h r e s p e h s e t 0 e V e h t St h e r e se r v o i r i s e m i t t e d f o r example o n l y When a c e r t a i n W e l l C h a r a c t e r i s t i c o f a g e o m e c h a n i c a l phenomenon i n t h ei s i n communication With t h e r e s er v o i r o r When a c e r t a i n Zone s t u d i e d ;c o m b i n a t i o n o f W e l l s i s i n s e r v i c e . Acatalogue o f t h e C t y p e 4 5 F1 t o F4 r e f e r t o ? l e f a m i l i e s ;e v e n t s r e l a t i v e t o each W e l l i s ? r s t draWn u p , each one o fthem b e i n g r e a d i l y i d e n t i ? a b l e a n d c o r r e s p o n d i n g t o ap r e c i s e a c t i o n o r combination o f a c t i o n s i n t h e W e l l o r t h ep r o d u c t i o n l i n e .

I n c a s e o f g a s s t o r a g e i n a n underground a q u i f e r , s u c h 5 0

+ , t o ? l e s t o b e a n a l y Z e d o r p r o c e s s e d f o r m o n i t o r i n g o ft h e Z o n e , , t o ? l e s d e v o i d o f any p r a c t i c a l i n t e r e s t f o r t h e monit o r i n g o f t h i s Z o n e ;

i n f o r m a t i o n c a n s i g n i ? c a n t l y h e l p t o W a r d s u n d e r s t a n d i n g o f a c t i o n 1 _ > t o a S i m p l e C o u n t i n g o f e v e h t s e n d P r e f e r a b l yt h e ? u i d ?oWs a n d c a n t h e r e f o r e b e u s e d f o r o p t i m i Z i n g t h e d e l e t l o h o f t h e h l e s d e V O l d o f P r a e t l e a l l h t e r e s t ;p o s i t i o n i n g o f neW W e l l s . I n t e l l i g e n t e x p l o i t a t i o n o f C t y p e a c t i o n 2 4 , t o t h e e s t a b l i s h m e n t o f a s e l e c t i v e c a u s a le v e n t s i n an e n t i r e s i t e t h e r e f o r e c o n s t i t u t e s a f a s t and connection betWeen an E y p e e v e n t and a phenomenonr e l i a b l e Way t o c h a r a c t e r i Z e t h e o r i g i n o f E t y p e e v e n t s 5 5 r e s u l t i n g f r o m t h e d e v e l o p m e n t o f t h e Z o n e , e i t h e r byb e t t e r . d i r e c t a n a l y s i s b y t h e i n t e r p r e t e r , o r a u t o m a t i c a l l y b y a

C o m p a r a t i v e a n a l y s i s o f C a n d E t y p e s i g n a l s a l l o W s c o m p u t e r programmed o a n a l y Z e a n d t o s o r t t h e e v e n t sa s s e s s m e n t o f t h e r e s p o n s e t i m e s o f c e r t a i n g e o m e c h a n i c a l f r o m a p r e - e s t a b l i s h e d c a t a l o g u e .phenomena by knoWing t h e t i m e b e t W e e n t h e b r i n g i n g i n o f An embodiment W h e r e t h e r e c e i v e r s a r e b o r n by t h ea W e l l and t h e o c c u r r e nc e o f c e r t a i n E t y p e e v e n t s . 6 0 p r o d u c t i o n s t r i n g 3 h a s been d e s c r i b e d . I t Would a l s o b e

T h i s p r o c e s s a l l o W s i d e n t i ? c a t i o n a n d c l a s s i ? c a t i o n o f t h e p o s s i b l e , W i t h o u t d e p a r t i n g f r o m t h e s c o p e o f t h e i n v e n t i o n ,e v e n t s i n connection With s o m e a c t i o n o r o t h e r by t h e s i t e t o use a s e t of r e c e i v e r s R1Rn) included i n one o r moreo p e r a t o r i n o r d e r t o o p t i m i Z e r e a l - t i m e p r o c e ss i n g o f E t y p e s o n d e s o f a Well-knoWn t y p e l o W e r e d i n t o one o r more W e l l se v e n t s g e n e r a t e d i n t h e environment i n r e a c t i o n t o t e c h n i c a l a t t h e end o f a e l e c t r i c a l c a b l e , i n combination W i t h one o ro p e r a t i o n s ) . 6 5 m o r e r e f e r e n c e p i c k u p s c o u p l e d W i t h c a s i n g p i p e 2 b u t

P r o c e s s i n g o f t h e s e E t y p e e v e n t s c o m p r i s e s ? r s t s o r t i n g s u f ? c i e n t l y f a r aWay f r o m r e c e i v e r s R 1 R n , i n t h e n e i g ht h e d a t a ? l e s s i g n a l r e c o r d s ) i n t o v a r i o u s d i s t i n c t c l a s s e s b o r h o o d o f t h e W e l l h e a d f o r e x a m p l e . C o u p l i n g o f s u c h a


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6 , 0 4 9 , 5 0 89

p i c k u p W i t h t h e c a s i n g p i p e c a n b e d o n e b y e m b e d d i n g i t i ns e a l i n g c e m e n t b e h i n d t h e c a s i n g p i p e , a s d e s c r i b e d i n t h ea f o r e m e n t i o n e d U . S . P a t . N o . 2 , 5 9 3 , 2 9 2 .

What i s c l a i m e d i s :1 . A ethod f o r f a c i l i t a t i n g i d e n t i ? c a t i o n o f s e i s m i c o r

m i c r o s e i s m i c e v e n t s r e l a t i v e t o t h e development o f a nu n d e r g r o u n d Z o n e , c o m p r i s i n g c o u p l i n g p e r m a n e n t r e c e i ve r s With a W a l l o f a t l e a s t one Well f o r s e n s i n g ? r s t e l a s t i cWaves coming from t h e underground Zone i n r e s p o n s e t o t h es e i s m i c o r microseismic e v e n t s , p o s i t i o n i n g a t l e a s t oner e f e r e n c e p i c k u p W i t h a d i r e c t a c o u s t i c c o u p l i n g W i t h e l em e n t s o f e q u i p m e n t u s e d f o r t h e t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t o ft h e Z o n e f o r s e n s i n g p a r a s i t i c e l a s t i c Waves d i r e c t l y g e n e ra t e d b y t h e t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t , a c q u i r i n g a n d r e c o r d i n g? r s t s i g n a l s s e n s e d b y t h e p e r m a n e n t r e c e i v e r s a n d s e c o n ds i g n a l s s e n s e d b y e a c h r e f e r e n c e p i c k u p a n d c o m p a r a t i v e l ya n a l y Z i n g t h e ? r s t s i g n a l s s e n s e d b y t h e p e r m a n e n t r e c e i v e r sa n d s i g n a l s s e n s e d b y e a c h r e f e r e n c e p i c k u p , s o r t i n g t h er e c o r d e d s i g n a l s i n t o d i f f e r e n t f a m i l i e s a c c o r d i n g t o W h e t h e rt h e ? r s t s i g n a l s o n l y depend on s e i s m i c o r m i c r o s e i s m i ce v e n t s i n t h e underground Zone o r d i r e c t l y o r i n d i r e c t l yd e p e n d o n p a r a s i t i c e l a s t i c W a v e s d i r e c t l y g e n e r a t e d b y t h et e c h n i c a l d e v e l o p m e n t .2 . A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m 1 , c o m p r i s i n g c o r r e l a t i n gt h e ? r s t s i g n a l s a n d t h e s e c o n d s i g n a l s f o r c r e a t i n g a c a t al o g u e o f t y p e e v e n t s h a v i n g a c a u s a l c o n n e c t i o n W i t h d e v e lo p m e n t o p e r a t i o n s i n t h e u n d e r g r o u n d Z o n e .3 . A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m 1 , f u r t h e r c o m p r i s i n gc o m b i n i n g t h e ? r s t s i g n a l s a n d t h e s e c o n d s i g n a l s f o rc l a s s i f y i n g t h e r e c o r d e d s i g n a l s i n t o d i f f e r e n t f a m i l i e s .4 . A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m 1 , c o m p r i s i n g c o u p l i n ga t l e a s t tWo m u l t i - c o m p o n e n t p e r m a n e n t r e c e i v e r s W i t h t h eW a l l o f a t l e a s t o n e W e l l a n d c o m p a r a t i v e l y a n a l y z i n gc o m p o n e n t s o f t h e s i g n a l s s e n s e d b y t h e r e c e i v e r s f o rd e t e c t i n g s e i s m i c o r m i c r o s e i s m i c e v e n t s i n r e l a t i o n W i t hh y d r a u l i c f r a c t u r e s a n d d e t e r m i n i n g l o c a t i o n t h e r e o f .

5 . A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m 1 , c o m p r i s i n g c o u p l i n gpermanent r e c e i v e r s W i t h t h e W a l l o f a t l e a s t one W e l l byp l a c i n g t h e r e c e i v e r s b e h i n d a c a s i n g p i p e , W h i c h l e a v e s t h ea t l e a s t o n e W e l l c l e a r f o r d e v e l o p m e n t o f t h e u n d e r g r o u n dZone.6 . A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m 1 , c o m p r i s i n g c o u p l i n gpermanent r e c e i v e r s W i t h t h e W a l l o f a t l e a s t one W e l l byp l a c i n g t h e r e c e i v e r s i n a n a n n u l u s b e t W e e n a c a s i n g p i p ea n d a p r o d u c t i o n s t r i n g , Which l e a v e s t h e W e l l c l e a r f o rd e v e l o p m e n t o f t h e u n d e r g r o u n d Z o n e .7 . Amethod a s c l a i m e d i n c l a i m 5 , W h e r e i n t h e permanentr e c e i v e r s a r e i n s t a l l e d i n one W e l l .8 . Amethod a s c l a i m e d i n c l a i m 6 , W h e r e i n t h e permanentr e c e i v e r s a r e i n s t a l l e d i n one W e l l .

9 . Amethod a s c l a i m e d i n c l a i m 5 , W h e r e i n t h e permanentr e c e i v e r s a r e i n s t a l l e d i n d i f f e r e n t W e l l s .

1 0 . A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m 6 , Wherein t h e perman e n t r e c e i v e r s a r e i n s t a l l e d i n d i f f e r e n t W e l l s .

10

1 5

25

35

45

1 01 1 . A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m 1 , c o m p r i s i n g a c o u s t i

c a l l y c o u p l i n g a t l e a s t o n e r e f e r e n c e p i c k u p W i t h a p r o d u ct i o n s t r i n g u s e d f o r t h e t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t .1 2 . A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m 5 , c o m p r i s i n g a c o u s t i

c a l l y c o u p l i n g a t l e a s t o n e r e f e r e n c e p i c k u p W i t h a p r o d u ct i o n s t r i n g u s e d f o r t h e t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t .1 3 . A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m 6 , c o m p r i s i n g a c o u s t ic a l l y c o u p l i n g a t l e a s t o n e r e f e r e n c e p i c k u p W i t h a p r o d u ct i o n s t r i n g u s e d f o r t h e t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t .

1 4 . A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m 1 , c o m p r i s i n g u s i n g a tl e a s t o n e r e f e r e n c e p i c k u p a c o u s t i c a l l y c o u p l e d W i t h b o t h ap r o d u c t i o n s t r i n g u s e d f o r t h e t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t a n dWith t h e W a l l s o f a t l e a s t one W e l l .

1 5 . A ethod a s c l a i m e d i n c l a i m 1 , c o m p r i s i n g u s i n gr e f e r e n c e p i c k u p s p l a c ed a t d i f f e r e n t d e p t h s i n a t l e a s t o n eW e l l , f o r d e t e r m i n i n g a d i r e c t i o n o f p r o p a g a t i o n o f t h e Wavess e n s e d b y t h e r e f e r e n c e p i c k u p s .

1 6 . A y s t e m f o r f a c i l i t a t i n g i d e n t i ? c a t i o n o f s e i s m i c o rmicroseismic events i n an underground Zone underd e v e l o p m e nt , c o m p r i s i n g p e r m a n e n t r e c e i v e r s f o r s e n s i n ge l a s t i c Waves coupled W i t h t h e W a l l s o f a t l e a s t one W e l l , a tl e a s t o n e r e f e r e n c e p i c k u p W i t h a d i r e c t a c o u s t i c c o u p l i n gW i t h e l e m e n t s o f a n equipment u s e d f o r t h e t e c h n i c a l d e v e lo p m e n t o f t h e u n d e r g r o u n d Z o n e f o r s e n s i n g p a r a s i t i c e l a s t i cWaves d i r e c t l y g e n e r a t e d by t h e t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t , ad e v i c e f o r a c q u i r i n g a n d r e c o r d i n g ? r s t s i g n a l s s e n s e d b y t h ep e r m a n e n t r e c e i v e r s a n d s e c o n d s i g n a l s s e n s e d b y e a c hr e f e r e n c e p i c k u p , a t r a n s m i s s i o n d e v i c e f o r t r a n s m i t t i n g t h e? r s t a n d s e c o n d s i g n a l s t o g r o u n d a n d a n a c q u i s i t i o n a n dp r o c e s s i n g u n i t c o m p r i s i n g a c o m p u t a t i o n d e v i c e p r og r a m m e d f o r c o m p a r a t i v e l y a n a l y Z i n g t h e ? r s t s i g n a l ss e n s e d b y t h e r e c e i v e r s a n d s i g n a l s s e n s e d b y e a c h r e f e r e n c ep i c k u p , W h i c h s o r t s t h e r e c o r d e d s i g n l s i n t o d i f f e r e n t f a m il i e s a c c o r d i n g t o W h e t h e r t h e ? r s t s i g n a l s o n l y d e p e n d o nseismic o r microseismic events i n t h e underground Z one o rd i r e c t l y o r i n d i r e c t l y depend on p a r a s i t i c e l a s t i c Wavesd i r e c t l y g e n e r a t e d b y t h e t e c h n i c a l d e v e l o p m e n t .

1 7 . A y s t e m a s c l a i m e d i n c l a i m 1 6 , c o m p r i s i n g a t l e a s to n e r e f e r e n c e p i c k u p m e c h a n i c a l l y c o u p l e d W i t h a W e l lp r o d u c t i o n s t r i n g .

1 8 . A y s t e m a s c l a i m e d i n c l a i m 1 6 , c o m p r i s i n g a t l e a s to n e r e f e r e n c e p i c k u p m e c h a n i c a l l y c o u p l e d W i t h a c a s i n gp i p e s e p a r a t e d f r o m t h e e l a s t i c Wave r e c e i v e r s .

1 9 . A y s t e m a s c l a i m e d i n c l a i m 1 7 , c o m p r i s i n g a t l e a s to n e r e f e r e n c e p i c k u p m e c h a n i c a l l y c o u p l e d W i t h a c a s i n gp i p e s e p a r a t e d f r o m t h e e l a s t i c Wave r e c e i v e r s .

2 0 . A y s t e m a s c l a i m e d i n c l a i m 1 6 , c o m p r i s i n g ap l u r a l i t y o f e l a s t i c Wave r e c e i v e r s p e r m a n e n t l y i n s t a l l e d i n a tl e a s t one W e l l .

2 1 . A y s t e m a s c l a i m e d i n c l a i m 1 7 , c o m p r i s i n g ap l u r a l i t y o f e l a s t i c Wave r e c e i v e r s p e r m a n e n t l y i n s t a l l e d i n a tl e a s t one W e l l .

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