[發明專利]對儲層狀況的電磁延時遙感

有效

• 申請號: 201580047337.0
• 申請日: 2015-06-30
• 公開（公告）號: CN106661939B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 阿曼多·R·塞娜
• 申請（專利權）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號: E21B47/092
• 分類號: E21B47/092;G01V3/30
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;張蕓

一種用于從包括具有襯套的有襯套段和無襯套段的地下井中感測油氣儲層狀況的方法，包括：在有襯套段的下端附近將電流傳感器附接至襯套，并且沿著無襯套段設置多個電磁源。獨立地啟動電磁源，并且利用電流傳感器測量襯套中的由每個電磁源感應出的產生電流。可以變換這些測量值，以確定儲層中的電導率的空間分布以及因生產期間的流體置換而造成的電導率的空間分布隨時間的變化。作為選擇，為了較早地檢測和定位可能接近生產井的濱水區，提出了一種用于解譯數據的快速且穩健的方法。

技術領域

本發明涉及在生產油氣期間對儲層狀況的遙感。更具體地說，本發明涉及用于測量和解譯生產井的襯套(或套管)中的由位于相鄰無襯套段中的電磁源感應出的電流的系統和方法。

背景技術

在油氣生產和管理期間(特別是在注水期間)，水竄的發生因油/水比率的下降以及對受影響的生產井進行修復而可能產生的額外成本而成為不期望事件。水竄還可能意味著改變儲層的特性，例如可能難以恢復的潤濕性和相對滲透率等。將注水井和生產井連接起來的注水路徑的地層可能繞開儲層中的最佳位置，從而導致無法有效擴大生產，并最終因不經濟的水/油分割(water/oil-cut)等級而導致受到影響的生產井的廢棄。現有技術在已經到達井時檢測到濱水區(例如美國專利申請公開No.2008/0262735A1)，或在位于距井筒的距離短的位置時感測到正接近的濱水區(例如，現有的感應電磁式測井儀器)，使得生產變量的修改不能避免已經在生產井附近發生的儲層特性的不期望的改變以及與水竄有關的有害結果和成本。

例如美國專利申請公開No.2006/003857A1或美國專利申請公開No.2009/0005994A1中的一者所公開的現有電磁監測系統使用地表上的傳感器或源來監測儲層的變化，但這使這些技術的可檢測性和識別力下降，并且即使當提出將源和接收器設置在井中時，目前已公開的系統也沒有提出測量在相鄰襯套或套管中感應出的電流，該相鄰襯套或套管作為接收器(檢測器)的感測地表下的電磁響應的部分。

發明內容

本發明涉及在生產油氣期間使用電磁場來遙感儲層狀況，具體而言，本發明涉及用于測量和解譯生產井的襯套(或套管)中的由位于相鄰裸眼井段中的電磁源感應出的電流的系統和方法。這些測量意圖確定儲層的電導率以及因生產期間的流體置換而導致的電導率隨時間的變化。這將允許較早地檢測接近生產井的濱水區(即，在發生水竄之前)，從而幫助改進儲層特性。

本公開內容的各個實施例使用套管或襯套中的由位于井的相鄰裸眼井段中的電磁源感應出的電流來提高電磁監測系統的可檢測范圍和分辨力，因為將套管或襯套用作尺寸增大的天線，從而提高了系統的靈敏度。本文所公開的系統和方法設置用于對儲層進行電磁監測，該系統和方法使用相鄰襯套或套管中的感應電流并且包括用于快速檢測接近井的濱水區的穩健的定性解譯方法并且可以使用數據反演技術來得到對數據的更定量的解譯，因此，提高了監測系統的性能。

本公開內容的各個實施例提供了用于遙感和監測裸眼井的系統和方法，該系統和方法允許較早地響應于濱水區的接近，從而避免水竄、改進生產管理、延長儲層的壽命和生產并降低運行成本。本公開內容的系統和方法可以降低或消除通常在生產井經受水竄時所使用的修復措施的成本、因產量下降而造成的損失，并且在一些情況中，當這些井不有利地響應于修復措施時，該系統和方法可以降低或消除廢棄成本以及鉆探新替換井的成本。因為可以檢測與生產井相距幾十米處的正接近的濱水區，所以可以較早地實施防護措施以避免水竄，并且可以實施這些措施來防止生產井附近的潤濕性和滲透性的不期望的變化以及通過改進清掃(sweeping)策略來使采油最大化。所得到的信息也可以用于升級油藏模型，并因此優化石油生產和波及系數。本公開內容的各個實施例在水平井中是特別有用的。