Способ определения формы и размеров области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины


 


Владельцы патента RU 2402046:

Шлюмберже Текнолоджи Б.В. (NL)

Изобретение относится к области исследований нефтяных скважин, а именно к акустическим измерениям, проводимым для определения формы и размеров области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины. Техническим результатом является проведение точных измерений при малых размерах области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины. Способ включает подключение генератора электрических импульсов к устью скважины и электроду, измерение акустического отклика на электрическое возмущение и определение формы и размеров области заводнения нефтяного пласта. Электрод устанавливают с заземлением на расстоянии от скважины, достаточном, чтобы избежать электрического пробоя между устьем скважины и электродом, прикладывают импульсное напряжение между устьем скважины и электродом. Для определения формы и размеров области заводнения нефтяного пласта дополнительно применяют алгоритмы 4D сейсмики. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области исследований нефтяных скважин, а именно к электрическим и/или акустическим измерениям, проводимым для определения формы и размеров области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины.

Предлагается новая методика измерения характерых размеров и формы области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины в реальном масштабе времени. Показывается возможность проведения подобных исследований при приложении единичного прямоугольного электрического импульса напряжения к устью скважины.

При приложении имульсного напряжения между устьем скважины и электродом, заземленным на расстоянии от скважины, достаточном, чтобы избежать электрического пробоя, границы заводненной области нефтяного пласта в окрестностях скважины являются источником электрических и акустических возмущений, которые могут регистрироваться как в совокупности, так и по отдельности. Данные измерения с использованием хорошо разработанных алгоритмов обработки данных позволяют восстанавливать геометрию излучающей поверхности.

Способ предоставляет возможность измерения характерных размеров области заводнения нефтяного пласта следующим образом:

- прикладывают импульсы напряжения между устьем скважины и электродом, заземленным на расстоянии от скважины, достаточном, чтобы избежать электрического пробоя,

- измеряют отклик системы «скважина - заводненная область» на подобные возмущения.

Природа отклика зависит от формы возбуждающего сигнала. В случае прямоугольного импульса основной вклад в сигнал отклика (электрический и акустический) вносится фронтом прискваженной неоднородности, которая выступает как излучающая поверхность (из-за избытка зарядов того или иного знака на этой поверхности при приложении упомянутого импульса напряжения).

Уровень техники

В последние годы идея наблюдения за фронтом заводнения в реальном масштабе времени приобретает все большую актуальность в связи с обеднением нефтяных месторождений и использованием технологий вытеснения остаточной нефти при помощи закачивания воды в инжекторные скважины. Существует большое количество способов определения формы и размеров области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины. См., например, патенты US 6061634, 2000; US 6182013, 2001.

Наиболее близким аналогом изобретения (прототипом) является способ определения формы и размеров области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины, включающий подключение генератора электрических импульсов к устью скважины и электроду, описанный в заявке [US 2003/0220750 А1, публ. 27.11.2003]. Авторы предлагают определять характерые параметры прискваженных неоднородностей по данным комбинированных акустических и электрических измерений внутри скважины. Недостатком указанного способа является то, что вероятность осуществления данного способа при размерах неоднородностей, превышающих 1 м, практически невозможна. Кроме того, реализация способа по выбранному прототипу является трудоемким и энергозатратным процессом из-за сложности конструкции системы, использующейся для осуществления данного способа.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании простого, быстрого и эффективного способа определения формы и размеров области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины.

Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого технического решения, заключается в простом техническом осуществлении способа, применении способа в различных полевых условиях и позволяет провести точные измерения при малых размерах области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что способ включает подключение генератора электрических импульсов к устью скважины и электроду, при этом электрод установливают с заземлением на расстоянии от скважины, достаточном, чтобы избежать электрического пробоя, прикладывают импульсное напряжение между устьем скважины и электродом, измеряют электрический и/или акустический отклик на электрическое возмущение и определяют форму и размеры области заводнения нефтяного пласта с помощью системы сбора и обработки информации с использованием алгоритмов 4D сейсмики.

Кроме того, в качестве импульсного напряжения прикладывают прямоугольное импульсное напряжение.

Кроме того, электрический и/или акустический отклик на электрическое возмущение измеряют с помощью по меньшей мере одного электрического и/или акустического датчика, расположенного на поверхности или внутри скважины.

При проведении поиска по патентной и научно-технической информации не было обнаружено решений, содержащих всей совокупности предлагаемых признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию «новизна».

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Изобретение поясняется чертежом, на котором

схематически представлена реализация предлагаемого способа:

1 - генератор электрических импульсов,

2 - заземленный электрод,

3 - нефтяная скважина,

4 - область заводнения нефтяного пласта,

5 - система акустических и/или электрических датчиков,

6 - система сбора и обработки информации.

Настоящее изобретение относится к способу определения формы и размеров области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины, включающему подключение генератора электрических импульсов к устью скважины и электроду, установку электрода с заземлением на расстоянии от скважины, достаточном, чтобы избежать электрического пробоя, прикладывание импульсного напряжения между устьем скважины и электродом, измерение электрического и/или акустического отклика на электрическое возмущение и определение формы и размеров области заводнения нефтяного пласта с помощью системы сбора и обработки информации с использованием алгоритмов 4D сейсмики. В качестве импульсного напряжения прикладывают прямоугольное импульсное напряжение. Электрический и/или акустический отклик на электрическое возмущение измеряют с помощью по меньшей мере одного электрического и/или акустического датчика, расположенного на поверхности или внутри скважины.

Жидкость, находящаяся в контакте со скважиной, обладает большей проводимостью, чем окружающая порода. В случае заводнения для наблюдения за фронтом по предлагаемому способу, можно использовать, например, воду с достаточной соленостью. Одна из реализаций заявленного способа схематически изображена на чертеже. Она предполагает подключение генератора электрических импульсов 1 к устью скважины 3 и электроду 2, заземленному на расстоянии от скважины, достаточном, чтобы избежать электрического пробоя. Генератор электрических импульсов может быть подключен к устью скважины путем опускания напрямую конца провода в скважину или присоединен к насососно-компрессорной трубе в случае выполнения скважины обсадной. Далее прикладывают прямоугольный импульс напряжения между устьем скважины 3 и электродом 2, измеряют электрический и(или) акустический отклик на электрическое возмущение при помощи по меньшей мере одного электрического и(или) акустического датчика, расположенного в скважине или(и) на поверхности. Наибольший вкдад в детектируемый сигнал вносят границы области заводнения. Осуществляют обработку данных измерений распределенной системы датчиков 5 с использованием алгоритмов 4D сейсмики (см., например, http://www.4dseismic.com/). На данной стадии происходит определение формы и размеров области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины.

Изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку его осуществление возможно при использовании существующих средств производства с применением известных технологий.

1. Способ определения формы и размеров области заводнения нефтяного пласта в окрестностях скважины, включающий подключение генератора электрических импульсов к устью скважины и электроду, измерение акустического отклика на электрическое возмущение и определение формы и размеров области заводнения нефтяного пласта, при этом электрод устанавливают с заземлением на расстоянии от скважины, достаточном, чтобы избежать электрического пробоя между устьем скважины и электродом, прикладывают импульсное напряжение между устьем скважины и электродом, а для определения формы и размеров области заводнения нефтяного пласта дополнительно применяют алгоритмы 4D сейсмики.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве импульсного напряжения прикладывают прямоугольное импульсное напряжение.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что акустический отклик на электрическое возмущение измеряют с помощью по меньшей мере одного акустического датчика, расположенного на поверхности или внутри скважины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к геофизическим исследованиям электрических параметров пород в нефтегазовых скважинах. .

Изобретение относится к области геофизических исследований в скважинах, а именно к приборам электрического каротажа в процессе бурения. .

Изобретение относится к беспроводной связи посредством радиосигналов, предназначенной для использования при анализе геологических формаций. .

Изобретение относится к кабелям для геофизических исследований. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к скважинным телеметрическим системам для передачи сигналов между наземным устройством и скважинным прибором, размещенным в стволе скважины.
Изобретение относится к геофизике, а именно к геофизическим исследованиям скважин для выделения углеводородных пластов. .

Изобретение относится к области разведочной геофизики и может быть использовано для опробования взрывных и эксплуатационно-разведочных скважин. .

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, к способам и устройствам для разведки. .

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для мониторинга технического состояния обсадных и насосно-компрессорных труб при одноколонной и многоколонной конструкциях в эксплуатационных и разведочных нефтегазовых скважинах.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для проведения каротажа на рудных скважинах

Изобретение относится к обработке изображения или каротажной информации, а более конкретно, к обработке изображения или результатов исследований в скважине на основе объема исследования

Изобретение относится к области изготовления, градуировки и обслуживания приборов и устройств для геофизических измерений и может быть использовано в оборудовании для каротажа, содержащем систему охлаждения с использованием криогенных жидкостей

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при электрическом каротаже скважин

Изобретение относится к области исследования обсаженных скважин и предназначено для оценки электрохимической активности среды в заколонном пространстве методом вызванной поляризации (ВП). Технический результат: повышение информативности измерений за счет возможности выделения роста потенциала ВП в заколонном пространстве. Сущность: способ включает измерение потенциалов вызванной поляризации (ВП) после включения поляризующего тока, выделение периода роста потенциала ВП, отражающего поляризационные явления в скважинах, и периода роста потенциала ВП, отражающего поляризационные явления в пласте. Выделение роста потенциала ВП, отражающего поляризационные явления в пласте, производят в период времени более 0,1 с после включения поляризующего тока. 2 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для определения насыщения флюидом порового пространства пород исследуемых пластов. Способ определения насыщения водой в подземном пласте включает в себя определение глубины проникновения в пласт на основании множества измерений, выполняемых в стволе скважины, пробуренном сквозь пласт. Измерения имеют различные глубины исследования в пласте. Углерод и кислород в пласте измеряют в по существу том же продольном положении, как положение определения глубины проникновения. Измеренные углерод, кислород и глубину проникновения используют для определения насыщения водой в по существу не затронутой проникновением фильтрата части пласта. Технический результат: повышение точности данных относительно насыщения пластовых пород флюидами. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, а именно к приборам для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения. Техническим результатом является повышение информативности измерений и точности геонавигации в процессе бурения за счет расположения зонда для измерения удельного электрического сопротивления на максимально близком расстоянии к долоту в наддолотном модуле (НДМ). Устройство по изобретению содержит забойную телеметрическую систему (ЗТС), включающую бурильную колонну, корпус, блок питания, измерительные модули, приемо-передающий модуль, электрический разделитель, выполненный в виде отдельного переводника. НДМ установлен непосредственно над долотом. При этом долото состоит из корпуса с центральным промывочным отверстием, на котором размещен центральный электрод. В свою очередь центральный электрод расположен между изоляторами и электрически изолирован от корпуса, в котором расположены электрические схемы, измерительные датчики, источник питания и передающее устройство. При этом НДМ снабжен зондом измерения удельного электрического сопротивления пласта, включающим измеритель тока, соединенный с низом бурильной колонны и центральным электродом указанного модуля, и измеритель разности потенциалов между низом бурильной колонны и центральным электродом указанного модуля. Кроме того, выходы измерителя тока и указанного измерителя разности потенциалов соединены с выходным узлом передающего устройства НДМ. 4 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при изучении электрических свойств горных пород. Заявлен способ измерения удельной электропроводности и электрической макроанизотропии горных пород, включающий электромагнитное возбуждение тока, текущего вдоль проводящей поверхности металлического корпуса каротажного прибора, тороидальной катушкой. При этом измеряется реальная и мнимая составляющие тока, стекающего с различных участков поверхности корпуса каротажного прибора. Измерение осуществляют при помощи заданного числа соосно расположенных тороидальных катушек, крайние из которых являются генераторными и включены в электрическую цепь синфазно и противофазно, а остальные приемными. Электромагнитное возбуждение тока осуществляют в широком диапазоне частот, при этом на каждой частоте измеряют реальные и мнимые составляющие сосной каротажному прибору компоненты плотности поверхностного тока и электродвижущей силы несколькими зондами различной длины. По данным измерений определяют пространственное распределение вертикальной и горизонтальной удельной электропроводности среды и коэффициент электрической макроанизотропии. Технический результат - повышение точности разведочных данных. 6 з.п.ф-лы, 4 ил.

Устройство для измерения удельной электропроводности и электрической макроанизотропии горных пород относится к области геофизических исследований в нефтегазовых скважинах и может быть использовано для изучения электрических свойств горных пород (коллекторов), окружающих скважину, зондами (скважинными излучателями) методом электромагнитного каротажа. Устройство для измерения удельной электропроводности и электрической макроанизотропии горных пород, содержит корпус, тороидальные генераторные и тороидальные приемные катушки. Корпус выполнен немагнитным, генераторные и приемные катушки установлены внутри корпуса на немагнитном стрежне. Генераторные катушки расположены на противоположных концах стержня, с возможностью синфазного, противофазного и компенсационного включения. Между генераторными катушками расположено заданное число приемных катушек на известном расстоянии друг от друга, при этом приемные катушки для измерения плотности тока выполнены на ферромагнитном сердечнике, а приемные катушки для измерения наведенной ЭДС выполнены на диэлектрическом сердечнике. Технический результат - повышение точности данных зондирования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при каротажных работах. Сущность: устройство содержит следующие элементы: датчики (1-3) геоакустических сигналов, первый коммутатор (4), первый усилитель (5), блок фильтров (6), блок выпрямителей (7), второй коммутатор (8), аналого-цифровой преобразователь (9), блок (10) передачи цифрового сигнала, датчик (11) магнитной восприимчивости, измерительная схема (12) магнитометра, аналоговые запоминающие устройства (13, 14), вычитающий усилитель (15), генератор (16) прямоугольного напряжения, ферритовая антенна (17), третий коммутатор (18), три конденсатора (19), второй усилитель (20), смеситель (21), фильтр нижних частот (22), переключаемый генератор (23), выпрямитель (24), блок (25) управления, блок (26) питания. Технический результат: повышение информативности исследований. 1 ил.
Наверх