[发明专利]声发射定位监测准确绘制油田井下状况的方法

说明书

 

技术领域                        

本发明涉及一种声发射定位监测准确绘制油田井下状况的方法。

背景技术

油田的井组按性质分为采油井和注水井两类。采油井的作用是将地下储油层中的石油抽出。注水井的作用是向地下储油层中注水(或其它液态体,或注入气体)将地下储油层中的石油驱向采油井以使采油井能抽出该井周边其余储油层中的石油。油田的井组大概分布是一口采油井周边间隔距离(数拾米至数百米)设数个注水井;理论最佳方案应是各注水井压入的高压液体或气体能将储油层中的石油趋向该采油井使该采油井高产石油。

大型高压注水设备通过注水井向储油层中压入液体、压入的液体超过地屈破裂压力时(或称超过地层闭合压力, 常规量约为1.5～4立方米/min, 压力约1.5～5.0Mpa, 通常为2立方米/min, 压力约3.1Mpa) 使注水井下周边的储油地层被压裂出多条裂缝, 这种张破裂的裂缝可以反映出压入液体在地下储油层中的流向分布。

实践证明：采油井设在注水井注水使储油层被压裂的两条裂缝中间；即设在两条裂缝呈45°夹角的中间时, 注水井趋油效果最好,使该口采油井含水量低、采油量大、采收率高。若采油井设在与裂缝直对,则会造成该口采油井含水量高、采油量小、采收率低,甚至不出油仅出水的淹井现象,造成该口采油井报废。若采油井与裂缝相距较远或与水驱方向相反,则会造成该口采油井供液不足、采油量小、采收率低,甚至不出油的死井现象,也造成该口采油井报废。而报废一口采油井会造成少则数百万的投资损失。

因此, 定位监测提供油田井下状况的分布,或者说提供注水井向储油层中压入液体后其分布状况及裂缝走向是提高油田效益的根本保障。但目前定位监测并提供油田井下状况的准确性极低, 造成采油井报废的现象十分严重。

发明内容

本发明的目的是提供一种声发射定位监测准确绘制油田井下状况的方法, 该方法能有效利用注水井向储油层中压入液体后形成变化低频音、快速、准确地测绘出注水井井下状况图,可大幅度提高油田经济效益。

为此,本发明的方法由以下步骤构成:

(1) 在注水井周围的地面上间隔距离、任意方向至少设3个信号接收器,进行该注水井地层裂缝动态信号的采集及时差处理；

  (2) 利用压裂和注水设备向该注水井内压入液体,压入地下岩层的液体使该岩层开裂或闭合及液体流动产生低频声, 利用信号接收器和低频声信号接收处理设备,接收并处理该信号; 

(3) 根据该信号查测声源信号,并据该注水井为原点绘制出对应各声源信号点分布的直角座标图,可准确得出该注水井井下状况,分为；

注水井周围的地面上间隔距离、任意方向至少设3个信号接收器；

设距该注水井最近的信号接收器为S₀, 坐标为X、Y, 顺时针第2个信号接收器为S₁,坐标为X₁、Y₁, 顺时针第3个信号接收器为S₂,坐标为X₂、Y₂;

岩层开裂或闭合及液体流动产生低频声声源信号点为PC, PC距信号接收器S₀的距离为R,  距信号接收器S₁的距离R＋δ₁, 距信号接收器S₂的距离R＋δ₂;

其中, δ₁是声源信号点的信号到S₁与到S₀的距离差, δ₂是声源信号点的信号到S₂与到S₀的距离差, δ₁=V·T₁ , δ2=V·T₂ ,  V是信号在储层中的传播速度, T₁是声源信号点的信号到S₁与到S₀的时间差, T₂是声源信号点的信号到S₂与到S₀的时间差；

PC是以S₀、S₁、S₂点为圆心,以R、R＋δ₁、R＋δ₂为半径画圆的三圆圈的相交线点；