[發(fā)明專(zhuān)利]對(duì)地下地層進(jìn)行診斷的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410495091.0
• 申請(qǐng)日: 2014-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104453869A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·多布羅斯科克;E·R·封塞卡奧坎波斯;A·A·薩威蒂斯基
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)際殼牌研究有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B49/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B49/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 宿小猛

相關(guān)案例

本申請(qǐng)要求2013年9月25日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/882,139的權(quán)益，該申請(qǐng)通過(guò)引用被包括在此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對(duì)地下地層進(jìn)行診斷的方法。

背景技術(shù)

儲(chǔ)油層的水力壓裂是優(yōu)化地下含烴地層的價(jià)值、特別是非傳統(tǒng)富氣液頁(yè)巖沉積層的價(jià)值的技術(shù)。由于含有如此沉積層的地層的致密特性，用于儲(chǔ)油層特征化和水力壓裂設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)常常不適用，或者出現(xiàn)判讀(interpretation)挑戰(zhàn)。理解泄漏過(guò)程是特征化和設(shè)計(jì)的關(guān)鍵組分。泄漏估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐涉及執(zhí)行最小壓裂或泄漏檢驗(yàn)。由于非傳統(tǒng)富氣液頁(yè)巖地層的非常低的滲透性，該檢驗(yàn)通常提供差的結(jié)果。另一種估計(jì)泄漏的方法是使用分析方法，該方法需要了解地層的某些參數(shù)，比如滲透性和孔隙度。然而，在致密地層中這些參數(shù)可能很難估計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，方法包括在刺入地下地層的注入井中設(shè)置第一傳感器。該方法還包括在刺入地下地層的觀測(cè)井中設(shè)置第二傳感器。該方法進(jìn)一步包括在注入井內(nèi)增加壓力，直到裂縫從注入井的起裂位置穿過(guò)地下地層的一部分延伸到觀測(cè)井的交匯位置，其中在注入井內(nèi)增加壓力包括將流體引入注入井。該方法包括從第一傳感器獲得指示裂縫起裂的測(cè)量結(jié)果。此外，該方法包括在注入井確定裂縫的高度。該方法還包括從第二傳感器獲得指示裂縫交匯的測(cè)量結(jié)果。該方法包括確定裂縫起裂和裂縫交匯之間引入的流體的體積。此外，該方法包括確定起裂位置和交匯位置之間的距離。該方法還包括確定裂縫起裂和裂縫交匯之間的時(shí)延(time?lapse)。此外，該方法包括使用這些經(jīng)確定的數(shù)值來(lái)計(jì)算水力壓裂特性。

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面的注入井和觀測(cè)井(在注入井和觀測(cè)井之間具有延伸的裂縫)的示意圖。

具體實(shí)施方式

本公開(kāi)提供了用于現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)和得出水力壓裂參數(shù)的多種方法。一般地，分布式溫度和聲學(xué)傳感器的組合被分別安裝在垂直和傾斜(deviated)井中以測(cè)量裂縫高度、裂縫生長(zhǎng)為某一長(zhǎng)度所需的時(shí)間以及流體泄漏速率。估計(jì)的參數(shù)也可以用于歷史擬合以減少特征化應(yīng)力場(chǎng)、地層的斷裂韌度和其他相關(guān)性質(zhì)中的不確定性。

現(xiàn)在參照?qǐng)D1，注入井10和觀測(cè)井12可以被提供。該注入井10可以是水力壓裂井。該注入井10和觀測(cè)井12中的一個(gè)或者兩者可以刺入關(guān)注的地下地層14。例如，該地下地層14可包含烴或其他自然資源。該注入井10和觀測(cè)井12可以在地表15處在單一地點(diǎn)(pad)(未示出)處開(kāi)始。然后，如所示出地，該注入井10在地表15處在注入地點(diǎn)16處開(kāi)始，并且觀測(cè)井12在地表15處在觀測(cè)地點(diǎn)18處開(kāi)始。評(píng)價(jià)地層的方法可以包括在注入井10中在如下位置放置或另外設(shè)置傳感器20，在該位置傳感器20可以感測(cè)指示在注入井10中從起裂位置24起的裂縫起裂的參數(shù)。如所示地，該起裂位置24是被兩個(gè)封隔器23隔離的殼中的穿孔。該傳感器20可以是分布式溫度傳感器(DTS)、壓力計(jì)、多個(gè)壓力計(jì)等等。例如光纖DTS可以被附接到井筒殼并提供對(duì)響應(yīng)于冷(熱)流體的注入的溫度降低(或升高)的測(cè)量結(jié)果。在一些實(shí)施例(包括所示出的實(shí)施例)中，傳感器20可以被放置在注入井10的基本垂直部分25。在這些實(shí)施例中，起裂位置24可以在注入井10的基本垂直部分25中。

該方法還可以包括在觀測(cè)井12中如下位置處放置或另外設(shè)置另一傳感器26，在該位置傳感器26可以感測(cè)指示在觀測(cè)井12中交匯位置30處的裂縫交匯的參數(shù)。該傳感器26可以是分布式聲學(xué)傳感器(DAS)、DTS、DAS/DTS組合或在觀測(cè)井12中的任何其他儀器。光纖DAS可以被附接到井筒殼并測(cè)量由斷裂引起的變形。DAS和DTS可以同時(shí)用于一個(gè)井筒。作為替代地，壓力計(jì)可以出現(xiàn)在觀測(cè)井中或注入井和觀測(cè)井兩者中。在一些實(shí)施例，包括所示實(shí)施例中，該傳感器26可以被放置在觀測(cè)井12的傾斜部分31中。在這些實(shí)施例中，該交匯位置30可以在觀測(cè)井12的傾斜部分31中。

該注入井10和該觀測(cè)井12的傾斜部分31可沿著最大水平應(yīng)力σ_H的方向被定位。一旦已在注入井10內(nèi)設(shè)置傳感器20且在觀測(cè)井12內(nèi)設(shè)置傳感器26，流體可以在表面15被引入到注入井10內(nèi)。在注入井內(nèi)的壓力可以通過(guò)對(duì)流體施壓而逐漸增大直到裂縫34開(kāi)始形成。該裂縫34可以從注入井10中的起裂位置24穿過(guò)地下地層14的一部分延伸到觀測(cè)井12中的交匯位置30。雖然有可能裂縫34繼續(xù)超出交匯位置30，本公開(kāi)認(rèn)為交匯位置30值得特別關(guān)注。