[发明专利]基于多探针的地层参数测试方法

摘要

一种基于多探针的地层参数测试方法，它至少包括将与地层测试器连接的抽吸探针、观测探针置于地层测试区域；抽吸探针对地层流体进行固定频率抽吸；抽吸探针、观测探针对压力信号进行测量；将获得的压力信号引入预先建立的测量渗流数学模型进行计算，通过求解各探针压力信号的时间延迟、相位变化及幅度变化，提取地层渗透率k_f。本发明通过对地层流体进行周期性抽吸，使地层流体产生流量谐波，并在其周围地层引起压力波，而根据该压力波的参数，能够方便地计算出地层渗透率参数。

主权项

1、一种基于多探针的地层参数测试方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤1：将与地层测试器连接的抽吸探针、观测探针置于地层测试区域；步骤2：抽吸探针对地层流体进行固定频率抽吸，使抽吸探针处产生随探针的活塞变化且角频率为ω的流量谐波，引起地层测试区域产生相同频率的压力谐波；步骤3：所述抽吸探针、观测探针对所述压力谐波引起的压力波进行测量，获得压力谐波信号，该压力波至少包括两个探针处的压力波幅度、压力波相位和压力波时间延迟；步骤4：将步骤3所获得的压力谐波信号引入预先建立的测量渗流数学模型进行计算，通过求解各探针压力信号的时间延迟、相位变化及幅度变化，提取地层渗透率kf；所述测量渗流数学模型为：幅度：$A_z=A_s\left(\frac{r_s}{z}\right)e^{-\alpha (r-r_s)}$ 相位：θz＝α(r-rs)时间延迟：$\Delta t_z=\frac{\alpha (r-r_s)}{2\mathrm{\pi f}}$ 其中：$A_s=\frac{-q_0}{\mathrm{\alpha b}{r}_s^2\sqrt{{(1+\frac{1}{\alpha r_s})}^2+{(1+\frac{\mathrm{\omega VC}}{\mathrm{\alpha b}{r}_s^2})}^2}}$ ${\theta }_s=\arctan \left(\frac{1+\frac{\mathrm{\omega VC}}{\mathrm{\alpha b}{r}_s^2}}{1+\frac{1}{\alpha r_s}}\right)$ $\Delta t_s=\frac{{\theta }_s}{2\mathrm{\pi f}}$ $\alpha =\sqrt{\frac{\mathrm{\phi \mu c\omega }}{2k_f}}$ 其中：$b=\frac{4\pi k_f}{\mu }$ Az是观测探针处的压力波幅度；As是抽吸探针处的压力波幅度；rs是抽吸探针的半径；r是距抽吸探针的距离；z是抽吸探针与观测探针的间距；θz是观测探针处的压力波相位；θs是抽吸探针处的压力波相位；Δts是抽吸探针处的压力波时间延迟；q0是抽吸流量的幅度；f是抽吸频率；V是管线的存储体积；C是管线中液体的压缩系数；μ是地层流体的粘度；c是地层的综合压缩系数。