震源及び震動受信機を用いた坑井位置決定方法
地球の地表下の坑井の位置を決定する方法は、既知の測地位置に配置された複数の震動エネルギー源を作動することを含む。震動エネルギー源からの震動エネルギーが坑井に沿う選択位置で検出される。選択位置の測地位置は、検出された震動エネルギーから決定される。対応する方法は、坑井内の選択位置で震動エネルギー源を作動することを含む。震動エネルギーは、複数の既知の測地位置で検出される。震動エネルギー源の測地位置は、検出された震動エネルギーから決定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して地表下の岩石層を貫通する坑井の傾斜掘りの分野に関する。より詳しくは、本発明は、震動技術を用いて傾斜掘り坑井の測地軌跡及び測地位置を決定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地表下の岩石層に掘削された坑井は、なかんずく、地下貯留域から油及びガスを抽出するために使用される。多くの坑井が、選択された軌跡を有するように、すなわち、一まとめに「傾斜掘り」として知られている様々な技術を用いて、地表下に実質的に垂直以外の選択された測地経路に沿って掘削される。傾斜掘りは、単一の坑井に、坑井の地表位置からかなりの測地距離に配置される一又はそれ以上の地下貯留域を貫通させることを可能にする。そのような使用に限定されないが、傾斜掘りの一般的な使用は、単一の海上プラットホームから多数の横方向に離れた地下貯留層を貫通することを可能にする。傾斜掘りは、掘削作業により影響を受ける表面の領域を最小にすることが望ましい、北極のような環境的に敏感な領域にも使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
傾斜掘りの重要な側面は、坑井軌跡の正確な測量であり、これにより、三次元での坑井の空間位置が坑井に沿う全ての点で正確に知られる。測量のための典型的な技術は、ジャイロスコープ測量及び磁気重力測量の組み合わせを含む。ジャイロスコープ測量装置の一例としては、例えば、Ｓｔｅｅｎｗｙｋに与えられた米国特許第４９２０６５５号を参照せよ。Ｋｒｕｓｐｅらに与えられた米国特許第７４０５５６３号は、磁気重力測量装置の一例を記載する。しかしながら、前記の測量技術の使用の結果、坑井位置の決定が、坑井の表面位置からの横方向距離が増すにつれて、より不正確になってしまうことがある。坑井を位置決めする上で確実性がより小さくなる結果、複数の坑井が単一の地表位置から掘削される場合、又は、複数の坑井が互いに近接している同様の場合では、例えば、坑井が隣接する坑井と衝突する危険が増すことがある。位置の正確さが損なわれる結果、一又はそれ以上の標的の貯留層が坑井によって貫通されないこととなり、このことは、そのような目標を貫通するためには坑井の費用と時間を浪費する移動を必要とする。
【０００４】
従って、正確さを改善した坑井軌跡決定方法の必要性があり続ける。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面による地球の表面下の坑井の測地位置決定方法は、既知の測定位置にそれぞれ配置された複数の震動エネルギー源を作動することを含む。震源からの震動エネルギーは、坑井に沿う選択場所で検出される。選択場所での測地位置は検出された震動エネルギーから決定される。
【０００６】
本発明の他の側面による対応する方法は、坑井内の選択位置で震動エネルギー源を作動することを含む。震動エネルギーは、複数の既知の測地位置で検出される。震源の測地位置は、検出された震動エネルギーから決定される。
【０００７】
本発明の他の側面による地表下岩石層に坑井を掘削する方法は、それぞれ、（ｉ）坑井に沿う選択位置で震動エネルギー源を作動すること、及び、複数の既知の測地位置で震動エネルギーを検出すること、又は、（ｉｉ）複数の既知の測地位置で震動エネルギー源を作動すること、及び、坑井に沿う選択位置で震動エネルギーを検出することのいずれかを含む。選択場所での坑井の測地位置が検出された地震エネルギーから決定される。坑井の軌跡は、坑井の決定された測地位置に基づいて調整される。
本発明の他の側面及び利点は、以下の記載及び添付の請求の範囲から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】坑井内に震動受信機及び浅井内に震源を使用した坑井の掘削の一例を示す。
【図２】坑井内に震源及び浅井内に震動受信機を使用した坑井の掘削の一例を示す。
【図３】ドリルストリングに沿って間隔を隔てた位置に配置された複数の震動センサーを含む他の例の井戸掘削システムを示す。
【図４】ドリルストリングに沿って間隔を隔てた位置に配置された複数の震源を含む他の例の井戸掘削システムを示す。
【図５】掘削される坑井内に震源及び隣接する坑井内に震動センサーを使用する例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、地表下の岩石層１１に掘削される坑井１８の簡略化した概略図を示す。掘削は、ドリルリグ２０と呼ばれるホイストユニットにより、坑井１８内に吊り下げられた管のねじ結合部分又は「ジョイント」１２から組み立てられたドリルストリング１０を使用して、行うことができる。ドリルビット１６は、ドリルストリング１０の下端に配置されて、岩石層１１を掘削し、それによって、坑井１８を延ばす又は深くする。ドリルストリング１０は、その下端近くに、この技術分野で良く知られたタイプの掘削中検層パッケージ（「ＬＷＤ」）を含む。このようなＬＷＤ器具パッケージ１４は、その内部に震動センサー１５を含む。ＬＷＤ器具装置に含まれる震動センサーの一例が、本発明の譲受人の商標である商標ＳＥＩＳＭＩＣ ＶＩＳＩＯＮの下に、サービスを供給するために用いられている。これに代わって、震動センサー（図示せず）を、例えば、ドリルストリング内にミュールシュー・サブ（図示せず）を含むこと、かつ、ミュールシュー（図示せず）内に着座するまで、ドリルストリング２０の内部の中に自蔵震動センサーを送り込むことにより、ＬＷＤ器具パッケージ１４のために示されているのと同じ長手方向位置まで、ドリルストリング１０の中へ取り出し可能に挿入してもよい。上記の自蔵震動センサーの一例はＭｉｎｔｏに与えられた米国特許第５５５５２２０号に記載されている。
【００１０】
一例では、ドリルストリング１０のジョイント１２は、内部に電気的及び／又は光学的信号チャンネル（図１に示さず）を含むのがよい。このようなパイプは、「有線ドリルパイプ」（「ＷＤＰ」）として知られている。ＷＤＰの一例の構造が、Ｍａｄｈａｖａｎらにより出願された米国特許出願第２００６／０２２５９２６号に記載され、この特許出願の基礎特許出願は本発明の譲受人に譲渡された。ＷＤＰを使用するドリルストリングでは、震動センサー１５により検出された信号は、ＷＤＰ信号チャンネルを介して、後に詳述するように、処理するための、地表に配置された記録ユニット２６に実質的に瞬時に伝達される。ドリルストリング１０にＷＤＰが使用されない場合には、信号は、この技術分野で知られている技術を用いて、ＬＷＤ器具パッケージ１４に記録される。記録された信号は、ドリルストリング１０が坑井１８から引き上げられた時に、ＬＷＤ器具パッケージ１４内の記録の応答指令信号を送信することにより回復され、かつ／又は信号伝達は、例えば、この技術で良く知られた技術を用いて、ドリルストリング１０の内部を通る、ドリル流体の流れを調整することにより、行われる。Ｍｉｎｔｏの’２２０特許に示されるような自蔵震動センサーが用いられる場合には、信号はセンサーに記録され、自蔵震動センサーがドリルストリング２０の内部から引き上げられるときに、回復される。
【００１１】
センサー１５により検出された震動信号源は、それぞれの浅井２２に配置された複数の坑井震動エネルギー源２４である。浅井２２は、好ましくは、岩石層１１の「風化層」部分（別個には図示せず）の下の深さまで掘削され、このような部分は一般的に岩石層の頂に位置する。風化層及び海洋環境では水底の下の浅い堆積物のその機能的な均等物は、震源２４からのより高い周波数の震動エネルギーの減衰を受けやすく、そのような風化層の下の岩石層よりも、震動エネルギーのより大きな減衰を受けやすい。震動エネルギー源２４は、それぞれの浅井２２に永久に又は取り出し可能に配置される。浅井２２は、正確に測量されたそれらの表面（最上端）測地位置を有し、実質的に垂直に掘削される。地表位置と実質的に同じ「坑底」（下端）測地位置を有するように、坑井の実質的に垂直な掘削技術は、真に垂直な軌跡に沿って坑井を維持するように特別に形成された「回転操縦可能」な斜め掘削装置を用いることを含む。そのような装置の一例は、Ｗａｌｌｕｓｅｋらに与えられ、現在、本発明の譲受人により保有されている米国特許第４４０７３７４号に記載されている。上で説明したように掘削されたそれぞれの浅井２２に震動エネルギー源２４を配置することにより、各震動エネルギー源２４の正確な測地位置を決定することができる。
【００１２】
或る例で用いられる震動エネルギー源の非限定的な例がＭｉｎｔｏに与えられた米国特許第６１９３０１０号に記載されている。Ｍｉｎｔｏの’０１０特許に記載されているような震源を使用すること及びこのような浅井２８に震源２４を配置することの可能な利点は、より高い周波数の震動エネルギー（２００乃至１０００Ｈｚ）が、坑井１８内の震動センサー１５により検出できるように十分に伝播することである。より高い周波数の震動エネルギーをセンサー１５に効果的に伝達することにより、震源２４に対するセンサー１５の位置をより正確に決定することが可能である。
【００１３】
震動エネルギー源２４は、（例えば、無線トランシーバー２８を使用して、記録ユニット２６内の無線震源コントローラー３０との無線通信により）作動される。このような震源コントローラー３０との通信は、震源２４の正確な同期を提供する。震源２４が作動された時に、震動エネルギー３０は、震源から外方に移動し、ついには震動センサー１５により検出することができる。各震源２４からの検出された震動エネルギーの間の検出された震動エネルギーの相対的位相を用いて、各震源２４とセンサー１５の間の音響エネルギー移動経路の長さを決定する。複数の移動経路長さを複数の異なる方向に沿って決定することにより、各震源２４に関して震動センサー１５の空間位置を決定することができる。浅井２２が適当に空間的に配置され、それらの測地位置が正確に決定されるならば、震動センサー１５の空間位置がいつでも正確に決定される。坑井１８が掘削されるときに、選択時に上記の手順を繰り返すことにより、坑井１８の軌跡（３次元空間の経路）が決定される。
【００１４】
正確な軌跡の決定のために、坑井１８の掘削中、多数の個々の震動センサーの位置が決定されることが考えられるが、比較的限られた数のセンサー位置（例えば、３０乃至１００フィート（１０乃至３０メートル）ごと）を設けること及び接線補間、曲率半径補間及び最小曲率補間のような技術を用いて軌跡を補間することは、本発明の範囲内である。前記の補間技術は、磁気、重力を使用する坑井軌跡測量及びジャイロスコープ測量のために知られている。
【００１５】
各震源２４から発する震動エネルギーの速度及び位相は、各震源２４と震動センサー１５との間に配置された岩石層１１の音響特性により実質的に修正されてもよいことは、当業者により予期される。ある例では、各震源２４から到着する震動信号の相対位相、スペクトル成分、及び、時間は、震源２４からセンサー１６への震動エネルギーの移動経路により推定される地層の音響特性を考慮するために変更される。ある実施例では、震動エネルギー移動経路は、震動センサーの位置の初期の推定をする普通の坑井測量技術（すなわち、ジャイロスコープ及び／又は地磁気−重力）を使って推定される。普通の測量装置（別個に示していない）が、ＬＷＤ器具パッケージ１４内に含まれ、そこからの信号は、ＷＤＰ通信チャンネル及び／又は泥流修正遠隔測定法を用いて、記録ユニット３８へ伝達される。推定された位置は、それぞれの震動エネルギー移動経路に沿う岩石地層１１の音響特性を推定する、表面反射震動データ及び近くの坑井からの音響ログデータのような他の音響データと関係して用いられる。このような音響特性は、各震源２４からの震動エネルギーがセンサー１５に到達したとき、震動エネルギーの位相シフト及び周波数依存減衰（分散）を推定するのに用いられる。位相シフト及び分散を推定することにより、各震源２４からセンサー１５までの音響位相シフト及び／又は移動時間に基づくセンサー位置の計算がより正確になるだろう。
【００１６】
特定の実施例では、ＬＷＤ器具パッケージ１４は、方向センサー（別個に示していない）を含むことができる。この技術分野で知られているように、方向センサーは、鉛直（地球の重力場の方向に沿って）から坑井の傾斜及び坑井のその軌跡に沿う測地方向（方位角）に関係した信号を発生する。この技術分野で知られた技術を用いると、坑井の傾斜、方位角、及び坑井の軸方向長さ（「測定深さ」）の測定値を、坑井の真の鉛直深さ（「ＴＶＤ」）の値へ変換することが可能である。ＴＶＤは、坑井の任意の個所から地球表面（又はドリルユニット、水底、水面などの他の基準表面）までの、その個所及び地球表面と交差する鉛直線に沿う長さである。ＴＶＤを決定するための他の技術は、坑井内の流体圧力の測定及び坑井内の流体の密度の測定を含む。ＴＶＤは、本実施例では、坑井が掘削される地層の音響特性を決定する必要性を回避するために用いられている。
【００１７】
ドリルストリングの震動センサーの位置は、ＴＶＤで表される鉛直線の一端にあると考えられる。例えば、二つの震動エネルギー源の位置は地球表面と平行な平面での鉛直線ＴＶＤの交差点から横方向距離Ｘ1、Ｘ2に配置されると称される。震源の間の距離は、Ｘで表される。各震源Ｄiと震動センサーとの間の地表下の距離は、以下のようにそれぞれの横方向距離Ｘi及びＴＶＤに関係する。
【数１】
【００１８】
ＴＶＤが決定されるため、震動エネルギーの伝播時間の割合を用い、かつ、地表下地層が効果的に音響的に均質であると想定することが可能である。
【数２】
【数３】
【数４】
【００１９】
式（４）は、震源の一方と震動センサーの間の距離を決定するために用いることができる。震動センサーと、他方の震源との間の距離は、式（３）を用いて得ることができる。距離を、センサーの測地位置を例えば三角測量により決定するために用いてもよい。ある例では、上述の距離を、センサーの平均位置及び位置の不確定半径を決定する統計的アルゴリズムとともに用いてもよい。上述の例の式は、二つ以上の震源について用いることができる。
【００２０】
当業者は、三次元加速度計及び傾斜計のような当該技術で知られたセンサーを用いて、ＴＶＤを非常に正確に決定することができることは当業者によって認識されるだろう。このようなセンサーの典型的な精度は、だいたい０．１°の傾斜であり、測定の誤差は、坑井の長さに沿う累積ではなく、地表の位置と、坑井の坑底位置との間の距離に関係しない。
【００２１】
図１に示すのと、対応するが逆の形態が図２に示される。図２において、ドリルストリング（図１における１９）は、その下端の近く、例えば、ドリルビット１６の近くに震動エネルギー源３４を含む。ドリルストリングで運ばれる震動エネルギー源の一つの非限定実施例がＭｃＤｏｎａｌｄらにより出願された米国特許出願第２００４／０２４０３２０に示されている。掘削中に使用するための他の震動エネルギー源の例がＳｔａｒｏｎに与えられた米国特許第５３８２７６０号に記載されている。震源３４は、例えば、記録ユニット２６内で利用可能なプログラムシークエンスで、選択された時間に作動される。選択された時間に、各々浅井２２の一つに配置された震動受信機３２は、震源３４から発する震動エネルギー３１を検出する。このように検出された信号は、処理のために記録ユニット２６に伝達される。震源３４の位置は、図１に示す例を参照して説明したように、震動エネルギー３１の位相及び／又は移動時間により決定される。いくつかの実施例に用いられる坑井震動受信機の非限定例は、安田らに与えられた米国特許第４７１５４６０号に示される。
【００２２】
坑井内に使用される震動エネルギー源の他の例がＵｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｌｏｃａｔｏｒ（ＵＲＬ）http://adsabs.harvard.edu/abs/2005AGUSMNS51A..05Rに記載されている。坑井内に使用される他の震動エネルギー源は、Ｃｏｌｅの米国特許第４８７４０６１号に記載されている。いくつかの実施例に使用される他の震動エネルギー源が、Ｃｈａｎｇらにより出願された米国特許出願第２００８／０１１０６９１号に記載され、この出願の基礎となる特許出願は、本発明の譲受人に譲渡されている。いくつかの実施例に使用される他の震動エネルギー源が、Ｃｌａｒｋにより出願された米国特許出願第２００７／００３９７７６号に記載されており、この出願の基礎となる特許出願は、本発明の譲受人に譲渡されている。
【００２３】
他の例の掘削システムが図３に部分概略図で示されている。このシステムは、ドリルストリング１０に沿って間隔を隔てた位置に配置された複数の震動センサー１５を含む。震動センサー１５は、例えば、実質的に図１を参照して上述したように形成されている。実質的に上述したような複数の震動エネルギー源２４が対応する浅井２２に配置され、或いは地表面に沿って又は海洋環境で水の中に配置されている。震源２４は、実質的に図１を参照して説明したように作動される。震源２４の位置は、それらが、掘削中、坑井１８の軌跡に概して沿って、概して横切るように配置されるように選ばれている。図１を参照して説明したように、震源２４は、選択された時に作動され、震動エネルギーはセンサー１５で検出され、震源とセンサーとの間の距離は、検出された震動エネルギーから決定される。決定された距離は、震動センサー１５の空間位置を決定するのに用いることができる。
【００２４】
図３に示す構成と対応する逆の構成が図４に示される。図４に示される構成は、ドリルストリング１０内に、かつ、これに沿って間隔を隔てた位置に配置される複数の震動エネルギー源を含む。震源３４は、図２を参照して説明した通りである。図２を参照して説明されるように、複数の震動センサー３２がそれぞれの浅井内に配置される。センサー３２は、地表面に、又は、海洋測量の水中に配置される。浅井及び／又は震動センサー３２は、坑井１８の意図した軌跡に沿って及び軌跡に対して横方向に配置される。坑井１８の軌跡は、図１を参照して説明したように、震動エネルギーの移動時間及び／又は位相により決定される。
【００２５】
他の実施例が図５に示され、この実施例では、図２を参照して上で説明したような震動エネルギー源３４を含むドリルストリング１０が坑井１８を掘削するのに用いられる。隣接する坑井１９が軌跡をたどり、これにより、隣接する坑井を掘削坑井１８からの距離が、掘削坑井１８に高い掘削安全対策を要求するのに十分小さい距離に位置させる。開示された実施例では、隣接する坑井１９は、その内部に配置され、この技術分野で知られた組成物セメント２３で坑井１９にシールされたパイプ又はケーシング２１を含むことができる。このような、坑井は、ケーシング２１の内部に沿う又はケーシングが用いられない場合には坑井１９自体に沿う、間隔を隔てた位置に震動センサー２４を永久に又は取り外し可能に取り付けるのに適した位置を提供する。震動センサー２４は、例えば、図１を参照して説明したものと同様である。掘削作業中、震源３４は選択された時間に作動され、それからの震動エネルギーは、震動センサー２４によって検出される。間隔を隔てた位置にセンサー２４を有することで、掘削坑井１８と隣接する坑井１９との間の横方向距離を決定することができる。坑井１８、１９の間の距離が所定の安全限度より下回ると、掘削坑井１８の軌跡の調整が、坑井の衝突の可能性を減らすために行われる。
【００２６】
図５に示す構成は、図３に示すドリルストリングの構成のような隣接する坑井内に複数の間隔を隔てた震動センサー又は図１に示す単一のセンサードリルストリングの構成を使用しながら、図４に示す多震源ドリルストリングを坑井１８内に使用するような、対応する逆の構成により置換されてもよいことは当業者によって認識されよう。相反原理により、ここで示した震動エネルギー源及び震動センサーのいかなる配置も、震動エネルギー源及び震動センサーの対応する逆の配置を有し、これは、隣接する坑井及び／又は近接する地表面の既知の複数の測地位置を用いて、坑井に沿って選択した場所の測地位置を決定するのに同様に使用できる。
【００２７】
本発明の他の側面による坑井の傾斜掘りの方法では、図１乃至５のいずれかを参照して上で説明したように坑井の測地位置を決定してもよい。坑井の測地位置が決定された時に、坑井の軌跡に必要とされるいかなる変更も、限定することなく、操縦可能な水圧モーター、ホイップストック、回転操縦可能傾斜掘りシステムを使用することを含む、当該技術で知られたいかなる技術をも用いて軌跡の変更を行うため、ドリルストリングを操縦することによりなされる。回転操作可能傾斜掘りシステムの一例としては、例えば、Ｂａｒｒらに発行され、本発明の譲受人らが共同所有する米国特許第６０８９３３２号を参照せよ。Ｂａｒｒらの’３２２特許に開示されたシステムは、本発明の譲受人の商標である商標ＰＯＷＥＲＤＲＩＶＥにより知られる。坑井軌跡の調整は、同じ測定深さで坑井の決定された測地位置と、坑井の計画された測地位置との差に基づいてなされる。
【００２８】
上述の技術を用いる坑井測量及び傾斜掘りは、この技術分野で知られたジャイロスコープ測量及び磁気／重力測量を用いる坑井測量の限界、すなわち、坑井の表面位置からの横方向距離の増加した際に、位置決定精度が減少することを克服する。本発明の様々な側面による方法は、坑井の測地軌跡をよりよく決定するために、この技術分野で知られたジャイロスコープによる測量、及び／又は、磁気／重力測量とともに使用することができる。
【００２９】
本発明は、限られた数の実施形態に関して記載されたが、この開示の利益を有する当業者は、ここに開示された発明の範囲から逸脱しない他の実施形態が考えられることを認識するだろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲のみにより限定されるべきである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して地表下の岩石層を貫通する坑井の傾斜掘りの分野に関する。より詳しくは、本発明は、震動技術を用いて傾斜掘り坑井の測地軌跡及び測地位置を決定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地表下の岩石層に掘削された坑井は、なかんずく、地下貯留域から油及びガスを抽出するために使用される。多くの坑井が、選択された軌跡を有するように、すなわち、一まとめに「傾斜掘り」として知られている様々な技術を用いて、地表下に実質的に垂直以外の選択された測地経路に沿って掘削される。傾斜掘りは、単一の坑井に、坑井の地表位置からかなりの測地距離に配置される一又はそれ以上の地下貯留域を貫通させることを可能にする。そのような使用に限定されないが、傾斜掘りの一般的な使用は、単一の海上プラットホームから多数の横方向に離れた地下貯留層を貫通することを可能にする。傾斜掘りは、掘削作業により影響を受ける表面の領域を最小にすることが望ましい、北極のような環境的に敏感な領域にも使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
傾斜掘りの重要な側面は、坑井軌跡の正確な測量であり、これにより、三次元での坑井の空間位置が坑井に沿う全ての点で正確に知られる。測量のための典型的な技術は、ジャイロスコープ測量及び磁気重力測量の組み合わせを含む。ジャイロスコープ測量装置の一例としては、例えば、Ｓｔｅｅｎｗｙｋに与えられた米国特許第４９２０６５５号を参照せよ。Ｋｒｕｓｐｅらに与えられた米国特許第７４０５５６３号は、磁気重力測量装置の一例を記載する。しかしながら、前記の測量技術の使用の結果、坑井位置の決定が、坑井の表面位置からの横方向距離が増すにつれて、より不正確になってしまうことがある。坑井を位置決めする上で確実性がより小さくなる結果、複数の坑井が単一の地表位置から掘削される場合、又は、複数の坑井が互いに近接している同様の場合では、例えば、坑井が隣接する坑井と衝突する危険が増すことがある。位置の正確さが損なわれる結果、一又はそれ以上の標的の貯留層が坑井によって貫通されないこととなり、このことは、そのような目標を貫通するためには坑井の費用と時間を浪費する移動を必要とする。
【０００４】
従って、正確さを改善した坑井軌跡決定方法の必要性があり続ける。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面による地球の表面下の坑井の測地位置決定方法は、既知の測定位置にそれぞれ配置された複数の震動エネルギー源を作動することを含む。震源からの震動エネルギーは、坑井に沿う選択場所で検出される。選択場所での測地位置は検出された震動エネルギーから決定される。
【０００６】
本発明の他の側面による対応する方法は、坑井内の選択位置で震動エネルギー源を作動することを含む。震動エネルギーは、複数の既知の測地位置で検出される。震源の測地位置は、検出された震動エネルギーから決定される。
【０００７】
本発明の他の側面による地表下岩石層に坑井を掘削する方法は、それぞれ、（ｉ）坑井に沿う選択位置で震動エネルギー源を作動すること、及び、複数の既知の測地位置で震動エネルギーを検出すること、又は、（ｉｉ）複数の既知の測地位置で震動エネルギー源を作動すること、及び、坑井に沿う選択位置で震動エネルギーを検出することのいずれかを含む。選択場所での坑井の測地位置が検出された地震エネルギーから決定される。坑井の軌跡は、坑井の決定された測地位置に基づいて調整される。
本発明の他の側面及び利点は、以下の記載及び添付の請求の範囲から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】坑井内に震動受信機及び浅井内に震源を使用した坑井の掘削の一例を示す。
【図２】坑井内に震源及び浅井内に震動受信機を使用した坑井の掘削の一例を示す。
【図３】ドリルストリングに沿って間隔を隔てた位置に配置された複数の震動センサーを含む他の例の井戸掘削システムを示す。
【図４】ドリルストリングに沿って間隔を隔てた位置に配置された複数の震源を含む他の例の井戸掘削システムを示す。
【図５】掘削される坑井内に震源及び隣接する坑井内に震動センサーを使用する例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、地表下の岩石層１１に掘削される坑井１８の簡略化した概略図を示す。掘削は、ドリルリグ２０と呼ばれるホイストユニットにより、坑井１８内に吊り下げられた管のねじ結合部分又は「ジョイント」１２から組み立てられたドリルストリング１０を使用して、行うことができる。ドリルビット１６は、ドリルストリング１０の下端に配置されて、岩石層１１を掘削し、それによって、坑井１８を延ばす又は深くする。ドリルストリング１０は、その下端近くに、この技術分野で良く知られたタイプの掘削中検層パッケージ（「ＬＷＤ」）を含む。このようなＬＷＤ器具パッケージ１４は、その内部に震動センサー１５を含む。ＬＷＤ器具装置に含まれる震動センサーの一例が、本発明の譲受人の商標である商標ＳＥＩＳＭＩＣ ＶＩＳＩＯＮの下に、サービスを供給するために用いられている。これに代わって、震動センサー（図示せず）を、例えば、ドリルストリング内にミュールシュー・サブ（図示せず）を含むこと、かつ、ミュールシュー（図示せず）内に着座するまで、ドリルストリング２０の内部の中に自蔵震動センサーを送り込むことにより、ＬＷＤ器具パッケージ１４のために示されているのと同じ長手方向位置まで、ドリルストリング１０の中へ取り出し可能に挿入してもよい。上記の自蔵震動センサーの一例はＭｉｎｔｏに与えられた米国特許第５５５５２２０号に記載されている。
【００１０】
一例では、ドリルストリング１０のジョイント１２は、内部に電気的及び／又は光学的信号チャンネル（図１に示さず）を含むのがよい。このようなパイプは、「有線ドリルパイプ」（「ＷＤＰ」）として知られている。ＷＤＰの一例の構造が、Ｍａｄｈａｖａｎらにより出願された米国特許出願第２００６／０２２５９２６号に記載され、この特許出願の基礎特許出願は本発明の譲受人に譲渡された。ＷＤＰを使用するドリルストリングでは、震動センサー１５により検出された信号は、ＷＤＰ信号チャンネルを介して、後に詳述するように、処理するための、地表に配置された記録ユニット２６に実質的に瞬時に伝達される。ドリルストリング１０にＷＤＰが使用されない場合には、信号は、この技術分野で知られている技術を用いて、ＬＷＤ器具パッケージ１４に記録される。記録された信号は、ドリルストリング１０が坑井１８から引き上げられた時に、ＬＷＤ器具パッケージ１４内の記録の応答指令信号を送信することにより回復され、かつ／又は信号伝達は、例えば、この技術で良く知られた技術を用いて、ドリルストリング１０の内部を通る、ドリル流体の流れを調整することにより、行われる。Ｍｉｎｔｏの’２２０特許に示されるような自蔵震動センサーが用いられる場合には、信号はセンサーに記録され、自蔵震動センサーがドリルストリング２０の内部から引き上げられるときに、回復される。
【００１１】
センサー１５により検出された震動信号源は、それぞれの浅井２２に配置された複数の坑井震動エネルギー源２４である。浅井２２は、好ましくは、岩石層１１の「風化層」部分（別個には図示せず）の下の深さまで掘削され、このような部分は一般的に岩石層の頂に位置する。風化層及び海洋環境では水底の下の浅い堆積物のその機能的な均等物は、震源２４からのより高い周波数の震動エネルギーの減衰を受けやすく、そのような風化層の下の岩石層よりも、震動エネルギーのより大きな減衰を受けやすい。震動エネルギー源２４は、それぞれの浅井２２に永久に又は取り出し可能に配置される。浅井２２は、正確に測量されたそれらの表面（最上端）測地位置を有し、実質的に垂直に掘削される。地表位置と実質的に同じ「坑底」（下端）測地位置を有するように、坑井の実質的に垂直な掘削技術は、真に垂直な軌跡に沿って坑井を維持するように特別に形成された「回転操縦可能」な斜め掘削装置を用いることを含む。そのような装置の一例は、Ｗａｌｌｕｓｅｋらに与えられ、現在、本発明の譲受人により保有されている米国特許第４４０７３７４号に記載されている。上で説明したように掘削されたそれぞれの浅井２２に震動エネルギー源２４を配置することにより、各震動エネルギー源２４の正確な測地位置を決定することができる。
【００１２】
或る例で用いられる震動エネルギー源の非限定的な例がＭｉｎｔｏに与えられた米国特許第６１９３０１０号に記載されている。Ｍｉｎｔｏの’０１０特許に記載されているような震源を使用すること及びこのような浅井２８に震源２４を配置することの可能な利点は、より高い周波数の震動エネルギー（２００乃至１０００Ｈｚ）が、坑井１８内の震動センサー１５により検出できるように十分に伝播することである。より高い周波数の震動エネルギーをセンサー１５に効果的に伝達することにより、震源２４に対するセンサー１５の位置をより正確に決定することが可能である。
【００１３】
震動エネルギー源２４は、（例えば、無線トランシーバー２８を使用して、記録ユニット２６内の無線震源コントローラー３０との無線通信により）作動される。このような震源コントローラー３０との通信は、震源２４の正確な同期を提供する。震源２４が作動された時に、震動エネルギー３０は、震源から外方に移動し、ついには震動センサー１５により検出することができる。各震源２４からの検出された震動エネルギーの間の検出された震動エネルギーの相対的位相を用いて、各震源２４とセンサー１５の間の音響エネルギー移動経路の長さを決定する。複数の移動経路長さを複数の異なる方向に沿って決定することにより、各震源２４に関して震動センサー１５の空間位置を決定することができる。浅井２２が適当に空間的に配置され、それらの測地位置が正確に決定されるならば、震動センサー１５の空間位置がいつでも正確に決定される。坑井１８が掘削されるときに、選択時に上記の手順を繰り返すことにより、坑井１８の軌跡（３次元空間の経路）が決定される。
【００１４】
正確な軌跡の決定のために、坑井１８の掘削中、多数の個々の震動センサーの位置が決定されることが考えられるが、比較的限られた数のセンサー位置（例えば、３０乃至１００フィート（１０乃至３０メートル）ごと）を設けること及び接線補間、曲率半径補間及び最小曲率補間のような技術を用いて軌跡を補間することは、本発明の範囲内である。前記の補間技術は、磁気、重力を使用する坑井軌跡測量及びジャイロスコープ測量のために知られている。
【００１５】
各震源２４から発する震動エネルギーの速度及び位相は、各震源２４と震動センサー１５との間に配置された岩石層１１の音響特性により実質的に修正されてもよいことは、当業者により予期される。ある例では、各震源２４から到着する震動信号の相対位相、スペクトル成分、及び、時間は、震源２４からセンサー１６への震動エネルギーの移動経路により推定される地層の音響特性を考慮するために変更される。ある実施例では、震動エネルギー移動経路は、震動センサーの位置の初期の推定をする普通の坑井測量技術（すなわち、ジャイロスコープ及び／又は地磁気−重力）を使って推定される。普通の測量装置（別個に示していない）が、ＬＷＤ器具パッケージ１４内に含まれ、そこからの信号は、ＷＤＰ通信チャンネル及び／又は泥流修正遠隔測定法を用いて、記録ユニット３８へ伝達される。推定された位置は、それぞれの震動エネルギー移動経路に沿う岩石地層１１の音響特性を推定する、表面反射震動データ及び近くの坑井からの音響ログデータのような他の音響データと関係して用いられる。このような音響特性は、各震源２４からの震動エネルギーがセンサー１５に到達したとき、震動エネルギーの位相シフト及び周波数依存減衰（分散）を推定するのに用いられる。位相シフト及び分散を推定することにより、各震源２４からセンサー１５までの音響位相シフト及び／又は移動時間に基づくセンサー位置の計算がより正確になるだろう。
【００１６】
特定の実施例では、ＬＷＤ器具パッケージ１４は、方向センサー（別個に示していない）を含むことができる。この技術分野で知られているように、方向センサーは、鉛直（地球の重力場の方向に沿って）から坑井の傾斜及び坑井のその軌跡に沿う測地方向（方位角）に関係した信号を発生する。この技術分野で知られた技術を用いると、坑井の傾斜、方位角、及び坑井の軸方向長さ（「測定深さ」）の測定値を、坑井の真の鉛直深さ（「ＴＶＤ」）の値へ変換することが可能である。ＴＶＤは、坑井の任意の個所から地球表面（又はドリルユニット、水底、水面などの他の基準表面）までの、その個所及び地球表面と交差する鉛直線に沿う長さである。ＴＶＤを決定するための他の技術は、坑井内の流体圧力の測定及び坑井内の流体の密度の測定を含む。ＴＶＤは、本実施例では、坑井が掘削される地層の音響特性を決定する必要性を回避するために用いられている。
【００１７】
ドリルストリングの震動センサーの位置は、ＴＶＤで表される鉛直線の一端にあると考えられる。例えば、二つの震動エネルギー源の位置は地球表面と平行な平面での鉛直線ＴＶＤの交差点から横方向距離Ｘ1、Ｘ2に配置されると称される。震源の間の距離は、Ｘで表される。各震源Ｄiと震動センサーとの間の地表下の距離は、以下のようにそれぞれの横方向距離Ｘi及びＴＶＤに関係する。
【数１】
【００１８】
ＴＶＤが決定されるため、震動エネルギーの伝播時間の割合を用い、かつ、地表下地層が効果的に音響的に均質であると想定することが可能である。
【数２】
【数３】
【数４】
【００１９】
式（４）は、震源の一方と震動センサーの間の距離を決定するために用いることができる。震動センサーと、他方の震源との間の距離は、式（３）を用いて得ることができる。距離を、センサーの測地位置を例えば三角測量により決定するために用いてもよい。ある例では、上述の距離を、センサーの平均位置及び位置の不確定半径を決定する統計的アルゴリズムとともに用いてもよい。上述の例の式は、二つ以上の震源について用いることができる。
【００２０】
当業者は、三次元加速度計及び傾斜計のような当該技術で知られたセンサーを用いて、ＴＶＤを非常に正確に決定することができることは当業者によって認識されるだろう。このようなセンサーの典型的な精度は、だいたい０．１°の傾斜であり、測定の誤差は、坑井の長さに沿う累積ではなく、地表の位置と、坑井の坑底位置との間の距離に関係しない。
【００２１】
図１に示すのと、対応するが逆の形態が図２に示される。図２において、ドリルストリング（図１における１９）は、その下端の近く、例えば、ドリルビット１６の近くに震動エネルギー源３４を含む。ドリルストリングで運ばれる震動エネルギー源の一つの非限定実施例がＭｃＤｏｎａｌｄらにより出願された米国特許出願第２００４／０２４０３２０に示されている。掘削中に使用するための他の震動エネルギー源の例がＳｔａｒｏｎに与えられた米国特許第５３８２７６０号に記載されている。震源３４は、例えば、記録ユニット２６内で利用可能なプログラムシークエンスで、選択された時間に作動される。選択された時間に、各々浅井２２の一つに配置された震動受信機３２は、震源３４から発する震動エネルギー３１を検出する。このように検出された信号は、処理のために記録ユニット２６に伝達される。震源３４の位置は、図１に示す例を参照して説明したように、震動エネルギー３１の位相及び／又は移動時間により決定される。いくつかの実施例に用いられる坑井震動受信機の非限定例は、安田らに与えられた米国特許第４７１５４６０号に示される。
【００２２】
坑井内に使用される震動エネルギー源の他の例がＵｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｌｏｃａｔｏｒ（ＵＲＬ）http://adsabs.harvard.edu/abs/2005AGUSMNS51A..05Rに記載されている。坑井内に使用される他の震動エネルギー源は、Ｃｏｌｅの米国特許第４８７４０６１号に記載されている。いくつかの実施例に使用される他の震動エネルギー源が、Ｃｈａｎｇらにより出願された米国特許出願第２００８／０１１０６９１号に記載され、この出願の基礎となる特許出願は、本発明の譲受人に譲渡されている。いくつかの実施例に使用される他の震動エネルギー源が、Ｃｌａｒｋにより出願された米国特許出願第２００７／００３９７７６号に記載されており、この出願の基礎となる特許出願は、本発明の譲受人に譲渡されている。
【００２３】
他の例の掘削システムが図３に部分概略図で示されている。このシステムは、ドリルストリング１０に沿って間隔を隔てた位置に配置された複数の震動センサー１５を含む。震動センサー１５は、例えば、実質的に図１を参照して上述したように形成されている。実質的に上述したような複数の震動エネルギー源２４が対応する浅井２２に配置され、或いは地表面に沿って又は海洋環境で水の中に配置されている。震源２４は、実質的に図１を参照して説明したように作動される。震源２４の位置は、それらが、掘削中、坑井１８の軌跡に概して沿って、概して横切るように配置されるように選ばれている。図１を参照して説明したように、震源２４は、選択された時に作動され、震動エネルギーはセンサー１５で検出され、震源とセンサーとの間の距離は、検出された震動エネルギーから決定される。決定された距離は、震動センサー１５の空間位置を決定するのに用いることができる。
【００２４】
図３に示す構成と対応する逆の構成が図４に示される。図４に示される構成は、ドリルストリング１０内に、かつ、これに沿って間隔を隔てた位置に配置される複数の震動エネルギー源を含む。震源３４は、図２を参照して説明した通りである。図２を参照して説明されるように、複数の震動センサー３２がそれぞれの浅井内に配置される。センサー３２は、地表面に、又は、海洋測量の水中に配置される。浅井及び／又は震動センサー３２は、坑井１８の意図した軌跡に沿って及び軌跡に対して横方向に配置される。坑井１８の軌跡は、図１を参照して説明したように、震動エネルギーの移動時間及び／又は位相により決定される。
【００２５】
他の実施例が図５に示され、この実施例では、図２を参照して上で説明したような震動エネルギー源３４を含むドリルストリング１０が坑井１８を掘削するのに用いられる。隣接する坑井１９が軌跡をたどり、これにより、隣接する坑井を掘削坑井１８からの距離が、掘削坑井１８に高い掘削安全対策を要求するのに十分小さい距離に位置させる。開示された実施例では、隣接する坑井１９は、その内部に配置され、この技術分野で知られた組成物セメント２３で坑井１９にシールされたパイプ又はケーシング２１を含むことができる。このような、坑井は、ケーシング２１の内部に沿う又はケーシングが用いられない場合には坑井１９自体に沿う、間隔を隔てた位置に震動センサー２４を永久に又は取り外し可能に取り付けるのに適した位置を提供する。震動センサー２４は、例えば、図１を参照して説明したものと同様である。掘削作業中、震源３４は選択された時間に作動され、それからの震動エネルギーは、震動センサー２４によって検出される。間隔を隔てた位置にセンサー２４を有することで、掘削坑井１８と隣接する坑井１９との間の横方向距離を決定することができる。坑井１８、１９の間の距離が所定の安全限度より下回ると、掘削坑井１８の軌跡の調整が、坑井の衝突の可能性を減らすために行われる。
【００２６】
図５に示す構成は、図３に示すドリルストリングの構成のような隣接する坑井内に複数の間隔を隔てた震動センサー又は図１に示す単一のセンサードリルストリングの構成を使用しながら、図４に示す多震源ドリルストリングを坑井１８内に使用するような、対応する逆の構成により置換されてもよいことは当業者によって認識されよう。相反原理により、ここで示した震動エネルギー源及び震動センサーのいかなる配置も、震動エネルギー源及び震動センサーの対応する逆の配置を有し、これは、隣接する坑井及び／又は近接する地表面の既知の複数の測地位置を用いて、坑井に沿って選択した場所の測地位置を決定するのに同様に使用できる。
【００２７】
本発明の他の側面による坑井の傾斜掘りの方法では、図１乃至５のいずれかを参照して上で説明したように坑井の測地位置を決定してもよい。坑井の測地位置が決定された時に、坑井の軌跡に必要とされるいかなる変更も、限定することなく、操縦可能な水圧モーター、ホイップストック、回転操縦可能傾斜掘りシステムを使用することを含む、当該技術で知られたいかなる技術をも用いて軌跡の変更を行うため、ドリルストリングを操縦することによりなされる。回転操作可能傾斜掘りシステムの一例としては、例えば、Ｂａｒｒらに発行され、本発明の譲受人らが共同所有する米国特許第６０８９３３２号を参照せよ。Ｂａｒｒらの’３２２特許に開示されたシステムは、本発明の譲受人の商標である商標ＰＯＷＥＲＤＲＩＶＥにより知られる。坑井軌跡の調整は、同じ測定深さで坑井の決定された測地位置と、坑井の計画された測地位置との差に基づいてなされる。
【００２８】
上述の技術を用いる坑井測量及び傾斜掘りは、この技術分野で知られたジャイロスコープ測量及び磁気／重力測量を用いる坑井測量の限界、すなわち、坑井の表面位置からの横方向距離の増加した際に、位置決定精度が減少することを克服する。本発明の様々な側面による方法は、坑井の測地軌跡をよりよく決定するために、この技術分野で知られたジャイロスコープによる測量、及び／又は、磁気／重力測量とともに使用することができる。
【００２９】
本発明は、限られた数の実施形態に関して記載されたが、この開示の利益を有する当業者は、ここに開示された発明の範囲から逸脱しない他の実施形態が考えられることを認識するだろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲のみにより限定されるべきである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地球の地表下の坑井の測地位置を決定する方法であって、
各々既知の測地位置に配置された複数の震動エネルギー源を作動することと、
坑井に沿う選択位置で前記震動エネルギー源からの震動エネルギーを検出することと、
前記検出した震動エネルギーから前記選択位置で前記坑井の測地位置を決定することと、を含む、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
前記既知の測地位置は、岩石層の風化層を貫通して掘削されたそれぞれの坑井内である、方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、前記坑井の選択位置は、前記坑井を掘削するために用いられるドリルストリングに沿っている、方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記既知の測地位置は、前記選択位置を有する坑井に隣接する少なくとも一つの坑井内である、方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、前記既知の測地位置は、実質的に期待される坑井の軌跡に沿って、かつ、実質的に前記期待される軌跡に対して横方向に配置される、方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、前記震動エネルギー源を作動することと、前記震動エネルギーを検出することと、坑井に沿う複数の選択位置で測地位置を決定することと、を繰り返すことと、
前記決定された測地位置から、前記坑井の測地軌跡を決定すること、を含む、方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法であって、前記測地軌跡を決定することは、前記決定された測地位置の間の補完を含む、方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法であって、前記測地位置を決定することは、
前記作動することが行われた前記選択位置の真の鉛直深さを決定することと、
前記真の鉛直深さを使用して、前記選択位置と、前記既知の測地位置との間の距離を決定することと、を含む、方法。
【請求項９】
地球の地表下の坑井の測地位置を決定する方法であって、
前記坑井に沿う選択位置で震動エネルギー源を作動することと、
複数の既知の測地位置で前記震動エネルギーを検出することと、
前記検出した震動エネルギーから前記選択位置で、前記坑井の測地位置を決定するステップと、を含む、方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、
前記既知の測地位置は、岩石層の風化層を貫通して掘削されたそれぞれの坑井内である、方法。
【請求項１１】
請求項９記載の方法であって、
前記坑井の選択位置は、前記坑井を掘削するために用いられるドリルストリングに沿っている、方法。
【請求項１２】
請求項９記載の方法であって、前記既知の測地位置は、前記選択位置を有する坑井に隣接した少なくとも一つの坑井内である、方法。
【請求項１３】
請求項９記載の方法であって、前記既知の測地位置は、実質的に期待される坑井の軌跡に沿って、かつ、実質的に前記期待される軌跡に対して横方向に配置される、方法。
【請求項１４】
請求項９記載の方法であって、前記震動エネルギー源を作動することと、前記震動エネルギーを検出することと、前記坑井に沿う複数の選択位置で前記測地位置を決定するステップと、を繰り返すことと、
前記決定された測地位置から、前記坑井の測地軌跡を決定することと、をさらに含む、方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、前記測地軌跡を決定することは、前記決定された測地位置の間の補完を含む、方法。
【請求項１６】
請求項９記載の方法であって、前記測地位置を決定することは、
前記作動することが行われる前記選択位置の真の鉛直深さを決定することと、
前記真の鉛直深さを使用して、前記選択位置と、前記既知の測地位置との間の距離を決定することと、を含む、方法。
【請求項１７】
地表下の岩石層を貫通して坑井を掘削する方法であって、
前記坑井に沿う選択位置で、震動エネルギー源を作動すること、及び、既知の複数の測地位置で前記震動エネルギーを検出することと、前記複数の既知の測地位置で、震動エネルギー源を作動すること、及び、前記坑井に沿う選択位置で、前記震動エネルギーを検出することとの少なくとも何れか一方と、
前記検出された震動エネルギーから前記選択位置の前記坑井の測地位置を決定することと、
前記決定した測地位置に基づいて、前記坑井の軌跡を調整することと、を含む、方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法であって、
前記既知の測地位置は、岩石層の風化層を貫通して掘削されたそれぞれの坑井内である、方法。
【請求項１９】
請求項１７記載の方法であって、前記坑井の選択位置は、前記坑井を掘削するために用いられるドリルストリングに沿っている、方法。
【請求項２０】
請求項１７記載の方法であって、前記既知の測地位置は、前記選択位置を有する坑井に隣接した少なくとも一つの坑井内である、方法。
【請求項２１】
請求項１７記載の方法であって、前記既知の測地位置は、実質的に期待される坑井の軌跡に沿って、かつ、実質的に前記期待される軌跡に対して横方向に配置される、方法。
【請求項２２】
請求項１７記載の方法であって、前記震動エネルギー源を作動することと、前記震動エネルギーを検出することと、坑井に沿う複数の選択位置で測地位置を決定することと、を繰り返すことと、
前記決定された測地位置から、前記坑井の測地軌跡を決定することと、を含む、方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法であって、前記測地軌跡を決定することは、前記決定された測地位置の間の補完を含む、方法。
【請求項２４】
請求項１７記載の方法であって、前記測地位置を決定することは、
前記作動することが行われる前記選択位置の真の鉛直深さを決定することと、
前記真の鉛直深さを使用して、前記選択位置と、前記既知の測地位置との間の距離を決定することを含む、方法。
【請求項１】
地球の地表下の坑井の測地位置を決定する方法であって、
各々既知の測地位置に配置された複数の震動エネルギー源を作動することと、
坑井に沿う選択位置で前記震動エネルギー源からの震動エネルギーを検出することと、
前記検出した震動エネルギーから前記選択位置で前記坑井の測地位置を決定することと、を含む、方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
前記既知の測地位置は、岩石層の風化層を貫通して掘削されたそれぞれの坑井内である、方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、前記坑井の選択位置は、前記坑井を掘削するために用いられるドリルストリングに沿っている、方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記既知の測地位置は、前記選択位置を有する坑井に隣接する少なくとも一つの坑井内である、方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、前記既知の測地位置は、実質的に期待される坑井の軌跡に沿って、かつ、実質的に前記期待される軌跡に対して横方向に配置される、方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、前記震動エネルギー源を作動することと、前記震動エネルギーを検出することと、坑井に沿う複数の選択位置で測地位置を決定することと、を繰り返すことと、
前記決定された測地位置から、前記坑井の測地軌跡を決定すること、を含む、方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法であって、前記測地軌跡を決定することは、前記決定された測地位置の間の補完を含む、方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法であって、前記測地位置を決定することは、
前記作動することが行われた前記選択位置の真の鉛直深さを決定することと、
前記真の鉛直深さを使用して、前記選択位置と、前記既知の測地位置との間の距離を決定することと、を含む、方法。
【請求項９】
地球の地表下の坑井の測地位置を決定する方法であって、
前記坑井に沿う選択位置で震動エネルギー源を作動することと、
複数の既知の測地位置で前記震動エネルギーを検出することと、
前記検出した震動エネルギーから前記選択位置で、前記坑井の測地位置を決定するステップと、を含む、方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、
前記既知の測地位置は、岩石層の風化層を貫通して掘削されたそれぞれの坑井内である、方法。
【請求項１１】
請求項９記載の方法であって、
前記坑井の選択位置は、前記坑井を掘削するために用いられるドリルストリングに沿っている、方法。
【請求項１２】
請求項９記載の方法であって、前記既知の測地位置は、前記選択位置を有する坑井に隣接した少なくとも一つの坑井内である、方法。
【請求項１３】
請求項９記載の方法であって、前記既知の測地位置は、実質的に期待される坑井の軌跡に沿って、かつ、実質的に前記期待される軌跡に対して横方向に配置される、方法。
【請求項１４】
請求項９記載の方法であって、前記震動エネルギー源を作動することと、前記震動エネルギーを検出することと、前記坑井に沿う複数の選択位置で前記測地位置を決定するステップと、を繰り返すことと、
前記決定された測地位置から、前記坑井の測地軌跡を決定することと、をさらに含む、方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、前記測地軌跡を決定することは、前記決定された測地位置の間の補完を含む、方法。
【請求項１６】
請求項９記載の方法であって、前記測地位置を決定することは、
前記作動することが行われる前記選択位置の真の鉛直深さを決定することと、
前記真の鉛直深さを使用して、前記選択位置と、前記既知の測地位置との間の距離を決定することと、を含む、方法。
【請求項１７】
地表下の岩石層を貫通して坑井を掘削する方法であって、
前記坑井に沿う選択位置で、震動エネルギー源を作動すること、及び、既知の複数の測地位置で前記震動エネルギーを検出することと、前記複数の既知の測地位置で、震動エネルギー源を作動すること、及び、前記坑井に沿う選択位置で、前記震動エネルギーを検出することとの少なくとも何れか一方と、
前記検出された震動エネルギーから前記選択位置の前記坑井の測地位置を決定することと、
前記決定した測地位置に基づいて、前記坑井の軌跡を調整することと、を含む、方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法であって、
前記既知の測地位置は、岩石層の風化層を貫通して掘削されたそれぞれの坑井内である、方法。
【請求項１９】
請求項１７記載の方法であって、前記坑井の選択位置は、前記坑井を掘削するために用いられるドリルストリングに沿っている、方法。
【請求項２０】
請求項１７記載の方法であって、前記既知の測地位置は、前記選択位置を有する坑井に隣接した少なくとも一つの坑井内である、方法。
【請求項２１】
請求項１７記載の方法であって、前記既知の測地位置は、実質的に期待される坑井の軌跡に沿って、かつ、実質的に前記期待される軌跡に対して横方向に配置される、方法。
【請求項２２】
請求項１７記載の方法であって、前記震動エネルギー源を作動することと、前記震動エネルギーを検出することと、坑井に沿う複数の選択位置で測地位置を決定することと、を繰り返すことと、
前記決定された測地位置から、前記坑井の測地軌跡を決定することと、を含む、方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法であって、前記測地軌跡を決定することは、前記決定された測地位置の間の補完を含む、方法。
【請求項２４】
請求項１７記載の方法であって、前記測地位置を決定することは、
前記作動することが行われる前記選択位置の真の鉛直深さを決定することと、
前記真の鉛直深さを使用して、前記選択位置と、前記既知の測地位置との間の距離を決定することを含む、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１１−５１７４７８（Ｐ２０１１−５１７４７８Ａ）
【公表日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０４０４７（Ｐ２０１１−５０４０４７）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３８０７８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２６４３０
【国際公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（５００１７７２０４）シュルンベルジェ ホールディングス リミテッド (51)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈｌｎｍｂｅｒｇｅｒ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【公表日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３８０７８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１２６４３０
【国際公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【出願人】（５００１７７２０４）シュルンベルジェ ホールディングス リミテッド (51)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈｌｎｍｂｅｒｇｅｒ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ
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