[发明专利]对储层状况的电磁延时遥感

说明书

一种用于从包括具有衬套的有衬套段和无衬套段的地下井中感测油气储层状况的方法，包括：在有衬套段的下端附近将电流传感器附接至衬套，并且沿着无衬套段设置多个电磁源。独立地启动电磁源，并且利用电流传感器测量衬套中的由每个电磁源感应出的产生电流。可以变换这些测量值，以确定储层中的电导率的空间分布以及因生产期间的流体置换而造成的电导率的空间分布随时间的变化。作为选择，为了较早地检测和定位可能接近生产井的滨水区，提出了一种用于解译数据的快速且稳健的方法。

技术领域

本发明涉及在生产油气期间对储层状况的遥感。更具体地说，本发明涉及用于测量和解译生产井的衬套(或套管)中的由位于相邻无衬套段中的电磁源感应出的电流的系统和方法。

背景技术

在油气生产和管理期间(特别是在注水期间)，水窜的发生因油/水比率的下降以及对受影响的生产井进行修复而可能产生的额外成本而成为不期望事件。水窜还可能意味着改变储层的特性，例如可能难以恢复的润湿性和相对渗透率等。将注水井和生产井连接起来的注水路径的地层可能绕开储层中的最佳位置，从而导致无法有效扩大生产，并最终因不经济的水/油分割(water/oil-cut)等级而导致受到影响的生产井的废弃。现有技术在已经到达井时检测到滨水区(例如美国专利申请公开No.2008/0262735A1)，或在位于距井筒的距离短的位置时感测到正接近的滨水区(例如，现有的感应电磁式测井仪器)，使得生产变量的修改不能避免已经在生产井附近发生的储层特性的不期望的改变以及与水窜有关的有害结果和成本。

例如美国专利申请公开No.2006/003857A1或美国专利申请公开No.2009/0005994A1中的一者所公开的现有电磁监测系统使用地表上的传感器或源来监测储层的变化，但这使这些技术的可检测性和识别力下降，并且即使当提出将源和接收器设置在井中时，目前已公开的系统也没有提出测量在相邻衬套或套管中感应出的电流，该相邻衬套或套管作为接收器(检测器)的感测地表下的电磁响应的部分。

发明内容

本发明涉及在生产油气期间使用电磁场来遥感储层状况，具体而言，本发明涉及用于测量和解译生产井的衬套(或套管)中的由位于相邻裸眼井段中的电磁源感应出的电流的系统和方法。这些测量意图确定储层的电导率以及因生产期间的流体置换而导致的电导率随时间的变化。这将允许较早地检测接近生产井的滨水区(即，在发生水窜之前)，从而帮助改进储层特性。

本公开内容的各个实施例使用套管或衬套中的由位于井的相邻裸眼井段中的电磁源感应出的电流来提高电磁监测系统的可检测范围和分辨力，因为将套管或衬套用作尺寸增大的天线，从而提高了系统的灵敏度。本文所公开的系统和方法设置用于对储层进行电磁监测，该系统和方法使用相邻衬套或套管中的感应电流并且包括用于快速检测接近井的滨水区的稳健的定性解译方法并且可以使用数据反演技术来得到对数据的更定量的解译，因此，提高了监测系统的性能。

本公开内容的各个实施例提供了用于遥感和监测裸眼井的系统和方法，该系统和方法允许较早地响应于滨水区的接近，从而避免水窜、改进生产管理、延长储层的寿命和生产并降低运行成本。本公开内容的系统和方法可以降低或消除通常在生产井经受水窜时所使用的修复措施的成本、因产量下降而造成的损失，并且在一些情况中，当这些井不有利地响应于修复措施时，该系统和方法可以降低或消除废弃成本以及钻探新替换井的成本。因为可以检测与生产井相距几十米处的正接近的滨水区，所以可以较早地实施防护措施以避免水窜，并且可以实施这些措施来防止生产井附近的润湿性和渗透性的不期望的变化以及通过改进清扫(sweeping)策略来使采油最大化。所得到的信息也可以用于升级油藏模型，并因此优化石油生产和波及系数。本公开内容的各个实施例在水平井中是特别有用的。