Pruebas de campo de monitoreo modular de perforaciones con sensores acústicos distribuidos simultáneos y perfiles sísmicos verticales de geófonos en Citronelle, Alabama

RESUMEN Se ha implementado un concepto de monitoreo modular de perforaciones para proporcionar un conjunto de herramientas de monitoreo basadas en pozos que pueden desplegarse de manera rentable en un paquete flexible y robusto. El sistema inicial de monitoreo modular de perforaciones se desplegó como parte de una prueba de inyección de CO2 operada por la Asociación Regional de Secuestro de Carbono del Sureste cerca de Citronelle, Alabama. El sistema modular de monitoreo de Citronelle transmite energía eléctrica y señales, pulsos de luz de fibra óptica y fluidos entre la superficie y un reservorio. Además, se utilizó una línea encapsulada de multiconductores separada para geófonos de perforación, que incluía una abrazadera especializada para sujetar la tubería con el despliegue de la tubería. El despliegue de geófonos y cables de fibra óptica permitió realizar pruebas comparativas de sensores acústicos distribuidos. Diseñamos un gran esfuerzo de fuente (>64 barridos por punto de fuente) para probar el perfil sísmico vertical de fibra óptica y adquirimos datos en 2013. La medición nativa en la unidad específica de sensores acústicos distribuidos utilizada (un iDAS de Silixa Ltd) se describe como una tasa de deformación localizada. Después de un flujo de procesamiento de reducción de ruido adaptativa y reequilibrio de la señal a deformación adimensional, se observó mejora a partir de apilamientos repetidos de la fuente. La conversión de la señal de deformación reequilibrada a unidades de velocidad equivalentes, mediante un escalado por la velocidad aparente local, permite la comparación cuantitativa de datos de sensores acústicos distribuidos y de geófonos en unidades de velocidad. Vemos una muy buena coincidencia de series temporales no correlacionadas en amplitud y fase, demostrando que los datos de sensores acústicos distribuidos convertidos a velocidad pueden ser analizados de manera equivalente a geófonos verticales. Mostramos que los datos de sensores acústicos distribuidos, cuando se promedian en un intervalo comparable al espaciado típico de geófonos, pueden obtener relaciones señal-ruido de 18 dB a 24 dB por debajo de los geófonos sujetos, un resultado que varía con la amplitud espectral del ruido porque las características del ruido no son idénticas. Con el procesamiento del perfil sísmico vertical, demostramos la efectividad de la deconvolución descendente a partir del amplio muestreo espacial de los datos de sensores acústicos distribuidos, junto con una mejor calidad de reflexión ascendente. Concluimos que el esfuerzo adicional de fuente actualmente necesario para el perfil sísmico vertical de sensores acústicos distribuidos desplegados con tubería, como parte de un sistema de monitoreo modular, está bien compensado por el muestreo espacial adicional y el menor costo de despliegue en comparación con los geófonos de perforación convencionales.