[發明專利]用于就地烴處理的反射計實時遠程感測

無效

• 申請號: 201080010502.2
• 申請日: 2010-03-01
• 公開（公告）號: CN102753995A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: F·E·帕斯切
• 申請（專利權）人: 哈里公司
• 主分類號: G01V3/26
• 分類號: G01V3/26
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 卜榮麗

技術領域

本發明涉及地下(subsurface)地質條件的實時感測。特別地，本發明涉及用于在烴的就地處理期間感測在地質層組中存在的物理條件的有利裝置和方法。

背景技術

隨著世界的標準原油儲備耗盡并且因持續的油需求導致的油價上升，油生產商正嘗試處理來自瀝青礦石、油砂、瀝青砂和重油沉積物的烴。常常在天然出現的砂和粘土的混合物中發現這些材料。由于瀝青礦石、油砂、油頁巖、瀝青砂和重油的極高的粘度，因此，在提取標準原油時使用的鉆孔(drilling)和精煉方法一般是不可用的。因此，從這些沉積物回收油需要加熱以使烴與其它的地質材料分開并且使烴保持在它們會流動的溫度下。雖然有時采用電氣和射頻加熱，但是，一般使用蒸汽以提供該熱量。加熱和處理可在就地、或者在露天開采沉積物之后的另一位置進行。

在就地處理中，實時感測沉積物和/或井孔的條件是極其困難的。關于處理的階段，例如，烴是否確實正在流動，常常存在不確定性。當低層組滲透性條件妨礙蒸汽的擴散并限制加熱時，或者，當蒸汽和熱由于層組斷裂或者由于高滲透性材料而移動離開作為加熱對象的區域時，在就地處理中的不成功的嘗試中浪費寶貴的時間和熱能。

一般使用電傳輸線從一個位置到另一位置輸送射頻(RF)能量。這些線包含例如分別為同軸電纜和明線類型的屏蔽和非屏蔽型。由于非屏蔽傳輸線對于周圍開放，因此它們將電磁場轉換到它們所浸入的介質中。因此，可能需要諸如可穿過穿透耗散介質的天線的低頻電磁換能器。

當前使用常規的機電“測井(well?logging)”以監視和記錄地下條件。測井一般包含礦樣的檢查和沿井孔上下移動傳感器。傳感器被用于測量例如井周圍的層組的電阻、聲學性質、自然放射性和密度。但是，這些測量不產生層組中的條件的實時、總體圖片。它們僅公開層組中的條件的靜止和部分圖片。

發明內容

本發明的至少一個實施例的方面涉及一種用于實時感測地下地質層組中的條件的方法，該方法包括以下的步驟：加熱地下地質層組；通過使用與至少部分地位于地質層組中的明線傳輸線電連接的時域反射計將射頻脈沖傳送到地質層組中；接收反射的頻率脈沖；和確定與反射的射頻脈沖對應的阻抗。

本發明的至少一個實施例的另一方面涉及一種用于實時感測地下地質層組中的條件的裝置，該裝置包括：至少部分地位于為了烴的提取而被加熱的地下地質層組中的明線傳輸線；和與明線傳輸線電連接的時域反射計。

本發明的至少一個實施例的另一方面涉及使用油井套管作為時域反射計的天線。

本發明的至少一個實施例的又一方面涉及在明線傳輸線上使用共模節流口，以將RF信號發送到地下地質層組而不是地面設備中。

本發明的至少一個實施例的又一方面涉及在明線傳輸線的端部處使用電阻性負載。

從該公開，本發明的其它方面將是明顯的。

附圖說明

圖1示出蒸汽輔助重力排出處理中的本發明的實施例。

圖2是反射系數與到反射位置的距離的曲線圖。

圖3示出在時域反射計上具有同軸連接的本發明的實施例。

圖4示出使用用于單個井孔的對開管(split?tube)作為明線傳輸線的本發明的實施例。

圖5是通過由石油井套管形成的明線型傳輸線的傳輸損失的曲線圖。

具體實施方式

現在將更完整地描述本公開的主題，并且，示出本發明的一個或更多個實施例。但是，本發明可以以許多不同形式被實施，并且不應被解釋為限于這里闡述的實施例。而是，這些實施例是具有由權利要求的語言指示的完整范圍的本發明的例子。

圖1結合用于就地處理烴的蒸汽輔助重力排出(SAGD)系統示出本發明的實施例。在鍋爐24中產生用于系統的蒸汽并且將其向著地面28下方注入層組30中。如果蒸汽充分地加熱層組30，那么層組中的烴、凝結的蒸汽以及層組中的可能的其它液體將向下排出到排出提取管14。所述液體然后被抽吸到用于存儲和/或進一步處理的提取罐26中。

時域反射計10與蒸汽注射管12和排出提取管14電連接。關于圖3描述關于連接的其它細節。蒸汽注射管12和排出提取管14用作時域反射計10的天線，并且形成“明線”型的傳輸線。在提取處理期間，時域反射計10沿蒸汽注射管12傳送短上升時間RF脈沖18。脈沖18在沿蒸汽注射管12行進時遇到的任何電氣特性阻抗中斷將導致反射脈沖20沿排出提取管14返回時域反射計。反射脈沖20的特性是由脈沖18遇到的阻抗中斷的函數。阻抗中斷進而是由脈沖18遇到的材料的物理性質的函數。