[0002] 本发明涉及对在诸如油和气井的生产井的形成期间的压裂进行监测。在这种井的形成中使用的步骤的监测和这种井在使用中的监测通常被称为井下监测。具体而言，本发明涉及使用分布式声学感测（DAS）的井下监测。

[0003] 光纤传感器正变成用于例如地球物理应用的广泛应用的已被大家接受的技术。光纤传感器可以具有各种形式，且常被采用的形式是在心轴周围布置光纤线圈。诸如地震检波器或水中地震检波器的点传感器可以以这种方式制成以检测一点处的声学和地震数据，且这种点传感器的大阵列可以连同使用光纤连接线缆而被复用以形成完全的光纤系统。无源复用可以全光学地实现，且优点在于不需要电连接，这在电学装置容易损害的苛刻环境中是有很大益处的。

[0004] 已经发现光纤传感器在井下监测中的应用，且已知在井中或井周围提供地震检波器的阵列以检测地震信号，其中目标在于更好地理解局部地理状况和提取过程。这种方法的问题在于地震检波器倾向于相对大且所以难以在井下安装。另外，地震检波器倾向于具有有限的动态范围。

[0005] WO 2005/033465描述了一种使用具有很多周期性折射率扰动的光纤（例如布拉格光栅）的井下声学监测的系统。声学数据被光纤的部分检索到且用于在操作过程中监测井下状况。

[0006] 压裂是被称为非常规井的一些油或气井的形成期间的重要过程，以激励来自岩层的油或气的流动。典型地，在岩层中钻出钻孔且内部衬有套管。套管的外部可以使用水泥填充从而在流动开始时防止含水土层等的污染。在非常规井中，岩层可能要求压裂以激励流动。典型地，这通过射孔接着是水力压裂的两阶段过程实现。射孔涉及射出来自套管内的一系列射孔弹（即聚能弹），该射孔弹产生通过套管和水泥延伸到岩层的射孔。一旦射孔完成，通过在高压下将诸如水的流体泵浦到井下，岩石被压裂。该流体因此被强制进入射孔且在达到足够压力时导致岩石的压裂。诸如沙子的固体微粒典型地被添加到流体中以打在形成的压裂中且保持它们开放。这种固体微粒被称为支撑剂。井可以在开始于距离井头最远的井区段（section）的一系列区段中射孔。因而，当井的区段被射孔时，它可以被堵塞器阻断，而井的下一区段被射孔且压裂。

[0007] 压裂过程是非常规井形成中的关键步骤，且它是有效地确定井的效率的压裂过程。然而，压裂过程的控制和监测十分困难。流体和支撑剂的数量以及流速一般被测量以帮助确定何时已经发生足够的压裂且还在压裂过程中识别潜在的问题。

[0008] 当环绕套管的水泥出现故障且流体简单地流到空隙中时发生一种已知为支撑剂冲蚀的可能问题。这浪费了支撑剂流体且防止了高效的压裂。高流速或流速中的突然增加可以指示支撑剂冲蚀。

[0009] 另一问题涉及可能形成的这种情况：大多数流体和支撑剂经由一个或多个射孔流向岩层，防止了经由其他射孔位点的有效压裂。典型地，压裂过程针对井的片段执行，并且如上所述，若干射孔可以沿着该井区段的长度形成，使得后续水力压裂过程导致在沿着该井区段的很多不同位置处的压裂。然而，在水力压裂过程期间，一个或多个射孔位点处的岩石可能比其余射孔处的岩石更容易压裂。在这种情况中，正形成的压裂中的一个或多个可能开始获取大部分流体和支撑剂，从而减小在其他射孔位点处的压力。这可以导致其他射孔位点处的减小的压裂。增加流体和支撑剂的流速可以简单地导致在第一射孔位点处的增加压裂，这可以简单地放大压裂且对经由该压裂容纳多少油或气没有明显的影响。然而，在其他位点处的减小压裂可以减小经由那些位点容纳的油和气的数量，因而整体上不利地影响井的效率。例如，假设井的区段在4个不同位置处射孔以用于后续压裂。如果在压裂过程期间3个射孔位点相对容易压裂，则更多的流体和支撑剂将流向这些位点。这可能防止第四压裂位点不断形成足够的压力来有效地压裂，其中结果是仅3 个压裂延伸到岩层中以提供流动路径。因而，井的该区段的效率仅是期望的理想情况的75%。

[0010] 如果怀疑这种情形，附加的较大的固体材料可以添加到流体中，该固体材料典型地是特定大小或大小范围的固体材料球。球的大小使得它们可以流入到相对大的压裂中，在那里它们将被嵌入以导致堵塞，但是它们又足够大而不干扰相对小的压裂。以这种方式，可能消耗大多数压裂流体的相对大的压裂在水力压裂过程期间被部分地阻断，其中结果是到所有压裂的流被平分。

[0011] 常规地，压裂流体的流动状况被监测以试图确定一个或多个压裂位点是否正变得占主导且因而防止在一个或多个其他压裂位点处的有效压裂，但这是难以完成的且通常依赖于井工程师的经验。

[0012] 除了上述问题，仅仅控制压裂过程以确保发生所期程度的压裂也是困难的。而且，可能存在所提供的多于一个的井以从岩层提取油或气。当产生新井时，压裂不应扩展到已经提供现有井的岩层的区域中，因为新井处来自这种区域的任何流动可能简单地减小现有井处的流动。然而确定压裂的方向和程度是十分困难的。

[0013] 除了监测流体的流速之外，在压裂过程期间可以从位于单独观察的井和/或在地平面处的传感器获取传感器读数。这些传感器可以包括部署为在压裂过程期间记录地震事件的地震检波器或其他地震传感器。在压裂过程之后，然后可以分析这些传感器读数以试图确定压裂的一般位置和程度，但是几乎不提供用于压裂过程的实时控制的作用。

[0069] 沿着井的路径包括光纤线缆102，在本示例中，所述井是气井，且可以是海上的或近海的。井至少部分地通过插入到钻孔106中的金属生产套管104形成，其中套管的外壁和孔之间的空隙在本示例中被回填水泥108。生产套管由接合在一起的多个区段形成，且在某些实例中，这些区段将具有不同的直径。以这种方式，套管直径能够朝向井底逐渐变窄。在图1中可以看出，在该示例中，光纤经过回填的水泥且实际上夹紧到金属套管的外部。已经发现，例如在本实例中，通过经过回填的水泥约束的光纤相对于未受约束的光纤呈现出对某些事件的不同的声学响应。约束的光纤可以给出比未受约束的光纤更好的响应，且因而可以有益于确保光纤约束在水泥中。约束和未受约束光纤之间的响应中的差异还可以用作对于水泥的损害的指示器，如稍后描述，这可能是有利的。

[0070] 光纤从井头突出且连接到询问器/处理器单元112。询问器单元向光纤注入光且感测沿着光纤的长度反向散射的辐射。特定形式的输入光和单元的采样/处理能力允许多个数据信道的同步输出，每个信道对应于在沿着光纤的特定距离处沿着光纤的特定区段感测的声学数据。尽管询问器/处理器单元在本文中被示为单个项目，但是硬件可以例如分在询问器盒中，提供原始数据输出、馈入PC或者便携式计算机以提供数据处理能力。

[0071] 从图1的布置输出的可能数据类型的示例在图2中示出。此处，沿着y轴显示信道号（以及因此基本垂直井的深度），其中零代表最靠近表面的信道。示出了400个信道。沿着x轴显示作为帧号的时间以提供在新数据可用时连续刷新的“瀑布”图。在上图202中检测的能量强度使用在右手边示出的标度被示为彩色或灰度以提供在一系列时刻中的每一个处沿着光纤的整个感测长度的声学能量分布的2D可视化。中间图204示出在经历瞬变检测之后的相同数据，如下面更详细解释，且下图106示出根据图的右边的标度的检测的瞬变的频率。该布置使得在每个采样周期可以从所有信道获得数据。在中间图204和下图206中，在y轴上表示从0到4000m的深度，其中在x轴上表示从0到10000s的时间。

[0072] 提议使用上述系统来监测涉及压裂的各种井下事件，包括射孔、堵塞器和/或封隔器坐封（packer setting）、压裂、支撑剂冲蚀和流体流动。另外，系统可以提供一般状况监测，并且在一些布置中，还可以允许与井下传感器进行通信。

[0073] 在所谓的非常规井的提取过程中，一旦井已被钻孔且套管被安装（并且沿着井的路径提供一个或多个光纤），井被射孔以允许被提取的气体或诸如油或水的流体的流入。这通常使用在“枪”中下降到井中且在所期深度和取向出射出的聚能弹实现。弹药刺穿套管且使得相邻岩石（以及如果存在，诸如水泥的任何填充材料）破裂。图6a图示井眼的一个区段，其中使用与上面关于图1描述的相同标号来图示井眼的各个组件。图6a图示在不同深度的射孔弹被射出以形成通过套管104和水泥108进入到周围的岩层的射孔601、602、603。当然应当意识到，射孔弹可以布置为以不同方向射入岩层中，然而为清楚起见，以相同的通用方向图示所有射孔。当对要射出的射孔弹取向时，应当注意不要将射孔弹射出在光纤102处。这可以通过确保光纤和/或光纤封装附近的井套管提供相对强的磁签名且在射孔弹管柱（string）上使用磁异常检测器来确定和避免将弹药瞄准所述签名的相对位置处而实现。

[0074] 在射孔之后，射孔弹管柱被去除且诸如水的流体和诸如沙子的固体支撑剂的混合物以高压强制到井下以沿着弱应力线压裂岩石且产生和放大用于气或其他流体进入井的先导路径。

[0075] 一旦在一个水平产生了一组压裂，可能希望在另一水平产生另一组压裂。堵塞器因而被插入到井下以阻断刚刚被射孔的井的区段。射孔和压裂过程然后在不同水平处重复。图6a图示隔离先前已被压裂的井的较深部分的堵塞器604。

[0076] 该过程一直重复，直到已经完成所有必须的压裂为止。此时，生产管道可以插入到井眼下且封隔器可以插入在生产管道和套管之间以封闭间隙。

[0077] 一旦完成，井开始生产，其中产物从相邻岩层进入套管且被传输到表面。

[0078] 射孔监测在本发明的一个实施例中，DAS传感器用于监测射孔事件。监测射孔事件可以达到至少两个不同的目的。首先，可以确定射孔的位置。可能难以精确地控制钻孔中射孔的位置和方向且检测射孔的位置对于确定感兴趣的精确区域以用于后续水力压裂步骤中的监测是有用的。而且，检测射孔的方向在帮助控制和计划其他射孔方面在其自身利益方面是有用的。检测射孔类型事件的能力将在稍后描述。而且，射孔事件的声学签名可以与某些期望特性进行比较以确定是否满意地发生射孔。

[0079] 除了监测射孔本身之外，射孔事件是声学地激发大部分井眼（即套管、水泥，已经处于适当位置的堵塞器等）的相对高能量的事件。对射孔事件的声学响应允许井眼的声学剖面被收集和评估。

[0080] 在射孔事件期间在钻出孔的长度上在0.2Hz和20kHz之间采样声学数据。每个信道中存在的能量通过带通滤波器且然后进行rms能量计算而监测，或者通过执行FFT以及对上频带和下频带之间的功率求和（典型地512pt FFT，50%交叠，如果采样速率是有效的则在300和5kHz之间滤波）而监测。可以产生针对时间和深度（或位置）的检测能量的2D数据阵列。

[0081] 通过识别峰值的数据阵列的进一步处理揭示脉冲射孔信号向上和向下传播到井套管以及岩石中。因此可以产生如上所述的能量图，且可以识别跟踪如图3所示的脉冲的进程的轨迹。

[0082] 可识别轨迹的梯度可以被测量，因为它是能量通过井套管传播的速率。这给出了介质中传输速度的量度。这可以用于指示不同的井套管的区域，因为它们的传播速度变化。这可以指示套管附接的问题或套管本身中的结构问题。

[0083] 自动化跟踪算法可以用于计算该能量轨迹的速度且确定速度变化的区域。

[0084] 提出的算法将建立于这一假设：感兴趣的事件远大于井的正常状态，使得识别为射孔事件的能量中的峰值可以被可靠地识别。然后，峰值可以在连续时间帧上相关联，其中可以计算1、2、3、…10s上的平均速度。进一步的改善将跟踪相同时间的多个峰值（用于在多个反射的情况中区分主脉冲）。

[0085] 图3的进一步检查示出清晰的能量反射点。这些位点在套管中的接合处出现且可以为工程师提供关于套管的长度上接合的质量的信息。在材料中存在明显失配的任何地方，可能发生部分反射，且失配越大，反射系数越大。诸如破裂或坑陷的其他材料故障能显著影响沿着套管和光纤的能量的传播，且可以使用该方法识别。

[0086] 例如，可以评估环绕套管的水泥的状况。或者由于作为早先射孔的结果的制造或者由于压裂事件，水泥的声学响应可以在水泥中存在明显空隙的区域中变化。水泥中的空隙可能是有问题的，因为如果在空隙的区域中发生后续射孔，则当流体和支撑剂被泵浦到井眼中时，它可能不流入到岩石中的射孔而是流入到空隙中—浪费了大量的支撑剂且在解决问题的同时暂停井的形成。图6a图示水泥108中的空隙605能在射孔之一（在该示例中为射孔603）的位置处存在。如果检测到这种空隙，例如在针对井的较低区段执行射孔步骤期间，该区域中的射孔能被避免和/或空隙能在射孔之前被填充。

[0087] 如上所述，未受约束光纤的响应不同于受约束光纤的响应且因而如果光纤自身经过水泥中的空隙且因而在该区域中未受约束，则声学响应将十分不同。因而，本发明可以包括检测环绕套管的水泥中的空隙。

[0088] 堵塞器604的定位和状况也可以以这种方式评估。如果堵塞器604不设置在正确的位置或有缺陷且已经出故障或可能出现故障，则在水力压裂过程期间，流体可能被强制进入井的不希望部分，导致支撑剂和时间的损耗且可能潜在地影响前面成功的压裂。通过提前确定堵塞器未被正确地设置，在水力压裂过程开始之前，新的塞子可以被插入到所需的地方。

[0089] 压裂流体和支撑剂监测如图6b所示，一旦已经形成射孔，流体和支撑剂就可以流入到井中以导致压裂606。射孔附近的光纤的声学信道的声学响应被监测。包括通过套管104的固体微粒的高压流体的流动产生很多声学扰动且对应于发生流动的井眼的区段的光纤的所有信道将产生示出声学响应。然而，已经发现，射孔位点附近的声学信道呈现与进入到射孔位点的压裂流体的流动和压裂发生相关的声学响应。还已经发现，通过查看声学扰动的离散的频带该响应可以更醒目。

[0090] 图7a图示在水力压裂过程期间可以通过图6a（假设空隙605不存在）中图示的射孔位点附近的光纤的多个声学信道检测的声学强度。箭头601、602和603图示射孔位点的位置。虚线曲线700图示光纤检测的所有声学扰动的归一化平均强度。可以看出，贯穿示出的区段存在一般水平的光纤的声学区段的扰动，不过对于表示堵塞器604下的井眼的区段的信道，强度降低。在射孔位点601、602和603附近，存在声学强度的稍微增加。然而实线曲线701示出谱带内针对扰动的归一化声学强度，即，具有特定范围内的频率的扰动。可以看出，射孔位点附近的信号中的强度差异更加明显。感兴趣的精确频带可以根据井眼、套管和周围岩层的参数以及压裂流体的流动参数（即压力、流速、支撑剂类型和比例等）变化。信号返回因此可以在很多不同频带中处理且同时（即，以不同图表或者不同颜色的交叠曲线）或者顺序地或者由用户选择地显示给操作员。数据还可以被处理以自动检测提供射孔位点附近的信道和井的其他区段的信道的强度之间的最大差异的谱带。

[0091] 曲线701图示每个射孔位点的声学响应几乎相同。这可以指示压裂流体被等同地强制进入所有射孔位点且它们全都具有类似的特性。

[0092] 然而，在一些实例中，一些压裂位点可能比其他位点更活跃。图6b表示射孔位点601和602已经由压裂流体强制进入其中而放大且岩层在压裂点606压裂的逐步形成的情形。然而，在射孔位点603，没有出现明显的压裂。这可能因为很多原因而出现，但是一旦形成这种情形，大多数压裂流体可以流入到射孔位点601和602中，其中结果是位点603保持不活动。如果这种情形继续，则最终，当压裂过程完成时，仅射孔位点601和602将为油或气提供流动到井眼的明显路径且因而井的该区段将比预想得低效。

[0093] 为了补救这种情形，压裂位点601和602可以通过向压裂流体添加固体材料以导致阻断而部分地阻断。然而，先前没可能以任何可靠地方式确定所有压裂位点是否以相同的方式压裂。然而，本发明提供用于监测压裂流体的流动且确定所有压裂是否同等地进行的可靠的实时机制。图7b图示可能从图6b中示出的情形产生的声学响应。虚线曲线703示出总强度，即，针对跨越所有频率的每个信道的声学能量。该曲线再次确实示出一般趋势但是查看实线曲线704将更清晰，该实线曲线704再次示出来自窄频谱范围的声学响应。曲线704示出尽管由于流入到射孔位点且导致压裂的压裂流体的原因在射孔位点601和602存在大信号强度，在该情形中，在射孔位点703附近不存在这种响应。这指示经由射孔位点603的任何压裂的程度明显受到限制。

[0094] 通过实时地向操作员显示这种图形表示，操作员接收允许他查看压裂过程如何进行且压裂过程是否存在任何问题的信息。对应于流入到射孔位点且导致压裂的压裂流体的声学信号的强度和/或频率值也可以被分析以确定关于压裂的一些参数，诸如压裂的一般大小和/或压裂的速率。

[0095] 除了例如在控制室等内提供可见的显示之外，特定声学信道被选择以用于听得到的回放。换句话说，操作员可以听到由光纤的特定区段检测的信号。本质上，光纤的相关区段用作麦克风。在水力压裂期间实时监听地下深井的一区段处的信号的能力被认为是新颖的。通过监听检测的信号，操作员可以感觉到压裂过程以及压裂如何进行。通过在与各个压裂位点相关的信道之间交换，操作员可以自己确定在各个射孔位点的压裂中是否存在任何显著差异和/或对于流动参数的改变是否具有任何显著影响。

[0096] 如上所述，在一些实例中，压裂流体可以不流入到岩石中且可能发生支撑剂冲蚀。在正常操作中，支撑剂流体的流动一般将以某一速率进行且具有某一特性。如果流体发现另一路径或正确地停止压裂，则井中的流动状况可以变化。在支撑剂流体流动期间的声学响应因此可以被监测以检测任何显著变化。如果套管的不同部分出现故障，则这可以通过信号的突然出现（诸如井眼的不同该部分处的信号分量705）变得明显。这种分量的检测可以用于产生警报。

[0097] 地震压裂监测岩石的实际压裂导致的地震和压裂事件具有与压裂过程期间水和沙子的高压流入导致的连续流动噪声明显不同的性质。一般而言，它们通过短脉冲的事件—此后称为瞬变事件来表征。查看远离平均变量水平的短期变动的技术（瞬变检测器）将从背景和长期噪声提取这些事件。一般处理方法在图4中阐述。

[0098] 通过以这种方式处理接收的声学数据以强调瞬变事件，可以检测和观察压裂事件，且可以确定各种参数。

[0099] 可以根据在定义的周期或深度范围上检测的压裂的数目和/或强度确定压裂发生的速率或压裂密度。

[0100] 对于垂直井区段，可以根据检测压裂事件的一个或多个信道来确定发生压裂的深度。对于井的水平区段，类似地，压裂可以被定位于特定水平区段。如果压裂事件被多个信道检测，则首先接收信号的信道可以被认为最靠近压裂事件且因而用于识别井的相关区段，例如垂直井区段的深度。而且，多个信道处的到达时间可以用于提供到压裂的范围的估算。通过估算地震信号的传播的速度，可以计算从光纤的感测区段到源的相对路径差异，且假设在光纤的大不相同的感测区段处检测相同的瞬变，则可以确定瞬变的源的范围。

[0101] 可以确定压裂幅度的量度。瞬变的强度可以指示压裂的幅度，不过来自更远压裂的信号将由于通过地面行进而比来自附近的压裂更多地衰减且所以强度可能需要根据压裂的距离而加权。瞬变的频率含量还可以指示压裂的幅度。较大幅度的压裂可以产生较大频率的瞬变。压裂的测量的持续时间，即瞬变或一系列相关瞬变的持续时间可以指示高幅度压裂事件。而且，从单个事件接收瞬变或一系列瞬变的光纤的信道的数目可以指示压裂的程度或跨度。

[0102] 为了提供用于频率的单个参数，可以使用事件的频谱形状的平均频率。可以确定的其他频率参数包括诸如倾斜和峰度的二次统计。

[0103] 可以确定压裂事件的类型的指示。例如，以相对干净的剪切压裂岩石地层的压裂事件可以产生具有特定频率特性的瞬变，例如，能量可以集中在一个或多个窄频带中。更像将岩石轧碎成多个段的震裂事件的压裂可以产生具有较大频率扩展的瞬变。而且，瞬变或一系列瞬变中的信号强度的演变可以指示压裂的类型。

[0104] 瞬变特性可以与例如从历史压裂信息获得的已知压裂类型的一个或多个已知特性进行比较。例如，瞬变特性可以在被证明是有效生产井的井的压裂过程期间与在类似岩层中检测的瞬变特性进行比较。

[0105] 可以基于压裂事件的频率特性做出井的范围的估算，因为信号的不同频率分量经历不同水平的衰减。

[0106] 为了在其他背景数据中识别瞬变，将短期可变性的量度与对于给定信道的正常或平均可变性进行比较。

[0107] 在一个实施例中，这通过聚集（populate）代表平均能量和关于平均值的平均绝对偏差（MAD：当前值和平均值的绝对差的平均值）的统计来实现。

[0108] 使用衰减项N，当接收每个数据更新时，这两个统计通过指数平均更新。

[0109] 平均值数据＝((N-1)/N)*平均值数据+(1/N)*新数据MAD＝((N-1)/N)*MAD数据+(1/N)*abs(新数据-平均值数据)
其中数据首先经历FFT且其中在每个信道和每个频率单元执行计算。

[0110] 瞬变水平然后被定义为：Abs|新数据-平均值数据|/MAD
这给出了关于多少特定频率单元在可变性方面高于其平均可变性的值。因此，十分易变的信道是自调节的且它仅是检测的过度和不寻常的可变性。通过改变N的值，算法可以调谐为检测不同长度的瞬变事件。典型地，使用4, 6, 8,…128的因子但是这些依赖于所需的瞬变的长度和系统的FFT速率。通过在频域执行这种过程，在用于形成瞬变事件的频率上实现高度的控制，且瞬变频谱结构的知识被计算且保存以用于特征提取。

[0111] 算法根据是否触发瞬变而自适应地选择指数因子。当重新计算平均值和中间值时，如果频率单元高于阈值，则在检测时，它将针对N使用不同值（在该示例中，使用100N），这意味着与正常事件相比，瞬变事件被包括在更减小的速率的一般统计中。

[0112] 还可以监测压裂事件的位置以允许压裂测绘或压裂密度测绘。在典型的生产环境中，在相同的油或气田中可以存在若干井。理想地，每个井开采该田的不同部分。然而，在一个井中产生的压裂可能运行到与来自其他井的压裂相同的区域中。在该实例中，新的井可能不增加生产，因为新井处的任何生产减小旧井的生产。因此，希望监测压裂的位置。DAS系统的使用提供了实时检测和监测发生压裂事件的地点的能力，因而允许对压裂过程的控制。

[0113] 惊喜地发现，DAS系统可以用于单独地检测P和S波。P波（压力波或初波）是通过固体材料传播的纵向波。S波是作为横向波的剪切波或次波。其内容通过参考结合于此的共同未决的专利申请PCT/GB2009/002055描述了DAS系统如何可以用于监测P和S波且区分它们。检测压裂事件的S波可以允许确定位置。为了确定压裂事件的位置，可以使用多个光纤和/或到达时间类型技术，如在其内容通过参考结合于此的共未决的申请no.GB0919904.3中描述的那样。

[0114] 而且，应当注意，作为横向波的S波将具有与波相关的剪切方向。S波的不同分量的检测将允许压裂的取向的确定。这是尤其有用的，因为水平面中的压裂并不优选，因为给定上面的岩石的重量，注入的沙子通常不足以保持压裂开放。因而垂直压裂是优选的。为了检测S波的取向，输入波可以分解成三个维度中的分量。通过在三个维度中布置一个或多个感测光纤，入射波的分量可以分解。优选地响应于一个方向上的声学扰动的一个或多个光纤（即，它在一个横向方向上比在正交的横向方向中更容易弯曲）的使用可以帮助将入射声学波分解成其分量，如其内容通过引用结合于此的共同未决的申请GB0919902.7中所描述的那样。

[0115] 图8图示具有沿着孔向下布置的光纤102和提供如上所述的DAS传感器的询问器112的井眼106。在射孔/压裂位点801执行水力压裂过程。在位置802发生特定压裂事件。该压裂事件将产生被传播到光纤102的各个信道的瞬变地震信号。不同信道处的到达时间可以用于确定压裂事件的深度。然而另外，通过沿着不同井眼804向下布置的且连接到另一询问器805的另一光纤803提供另一DAS传感器。该附加DAS传感器可以部署在现有井中和/或DAS传感器可以在纯粹用于观察目的的射孔中提供。来自压裂事件的信号还将被光纤803的感测部分接收且因而将被检测。来自两个DAS传感器的信号可以被发送到中央处理器806，该中央处理器806例如可以位于中央室内，其分析数据以检测被传感器的各个感测部分检测的相同瞬变信号。然后可以应用多点静态关联技术以确定声学扰动的来源且因此确定压裂事件的位置。假设存在足够的传感器来分解任何位置不确定性，可以记录各个压裂事件的位置且因而可以产生在水力压裂期间产生的压裂的三维压裂图。如图8所示，DAS传感器并不一定部署在眼孔下且至少一个传感器807可以位于水平面或稍微埋在表面以下。

[0116] 流入监测尽管已经关于压裂事件的检测描述了本发明，但很明显，当被部署时，光纤在操作期间将保留在井中。DAS感测还可以提供涉及井的后续操作的有用感测能力。从相邻岩层流入到井的诸如油和气的流体的监测典型地要求比任何先前技术更高的灵敏度，因为它在油或气进入套管管道时查找该油或气的特性声音，相对安静和微小的噪声源。通过在一个时间段上以距离/深度分析检测的活动的3D数据集合可以检测和量化井内流入区域，如使用
2D“瀑布”能量图可以示出的那样。

[0117] 感兴趣的效果是十分微妙的且典型地自我显现为在噪声结构内的变动而不是如在射孔检测中看到的在噪声上容易辨别的特征。检测的可靠性和精确性可以通过强调其中能量以特性方式变化的区域而改善。变动统计而不是每个信道的直接能量在短时间段上被检查且用于提供流入的指示。在图5中可以看出，该技术更清晰地示出流入区域（箭头标记）和由管道中向上移动的能量或材料导致的诊断结构（用虚线强调）。

[0118] 上面已经描述了监测和参数化的多种方法，且作为信号的不同特性和被分析的信号的不同特性（频率含量、幅度以及信噪比）对感测设备提出大范围的要求。由于DAS监测系统的大动态范围和相对高的采样速率，所有上述监测和处理可以使用图1中示意性示出的相同系统执行。

[0119] 另外且如上所述，信道的配置还可以被调节，且不同的信道设置可以用于不同的监测操作。信道设置还响应于监测的数据自适应地控制，例如，如果在某一深度处出现明显的压裂密度，可能希望在恢复到原始信道配置之前以较大分辨率监测该特定深度达一个时间段。

[0120] 以这种方式，完整的监测程序可以由单个系统在从射孔到流体流入的一系列井操作上运行。该系统可以布置为响应于检测的事件从一种类型的检测过渡到另一种类型的监测，且对于给定监测/检测活动可以自适应地改变感测和数据处理参数二者。

[0121] 另外，DAS系统可以用作与井下传感器通信的手段。US 2009/0003133描述了一种使用声学使用套管本身作为声学介质从井下传感器等传送数据的方法。作为代替，声学光纤可以用于接收意味着较低功率信号可以被如此可靠地传送且完成的经过编码的声学信号。共同未决的申请GB2010/000602描述了适于在这种环境中使用的声学换能器。

[0122] 应当理解，上面纯粹通过举例的方式描述本发明，且可以在本发明的范围内做出细节的修改。

[0123] 说明书以及（当合适时）权利要求和附图中公开的每个特征可以独立地提供或者以任何合适的组合提供。