[发明专利]流体运移剖面获取方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及获取油/气井中流体运移剖面的方法。

背景技术

套管放空流量/天然气运移(CVF/GM)分析正越来越受到世界各地油/气生产商的关注。为使天然气从气源运移到地面，必须存在路径。这种路径可能由多种原因形成，例如：井眼周围的裂缝、生产油管中的裂缝、套管到水泥/水泥到地层胶结不良、水泥中的通道或其它各种原因。

在井的不同寿命阶段都会进行“测井”操作：在钻井过程期间(生产前)、在井的作业期间(生产)，当井不再生产(被遗弃)之后也会进行定期测井。通过测井所获得的信息包括：井眼、生产油管、周围套管或储层基质的温度、压力或声学信息；井眼所在地层、储层基质的地质构成，等等。

目前油气工业所使用的测井方法包括：例如，脉冲中子中子测井(PNN)(用于评估地层中的成分)、水泥胶结测井(CBL)(用于评估套管水泥完整性)、噪声/温度测井、放射胶结测井(RBL)、补偿中子测井(CNL)(用于评估地层的孔隙率)。利用地震检波器和人工声学信号源的地震探测方法提供了有关钻井所在区域的地质层信息。例如，采用光学传感器和光纤的声学感测系统在井下地震中的应用已经为人们所了解。CA2320394描述了一种系统，它探测由辅助井眼中的人造声源所产生的声学信号，以识别声波在地层中的不同传播。CA2342611公开了一种系统，它包括一个用于地震探测的声波发射器(人造声源)，用于获取钻孔所在地层的特性信息。用于产生声学信号的人造声源(例如，气枪、振动器、射孔弹等)可用来产生地震波。这些方法都十分猛烈，所产生的声学信号在地表或者距离声源很远的地方均可感受到。

CVF/GM可以在油气井寿命期内的任意时间发生。当发现油气井存在异常或不希望存在的流体(通常是气态或液态碳氢化合物)运移(泄漏)时，必须对其进行修复，以阻止泄漏。这样可能会导致生产井暂停作业，也可能会导致对一个废弃井或暂停井进行修复。在这些情况下进行的修复工作并不能为天然气公司带来收入，而且为了解决这些问题，每口井可能要耗费数百万美元。

为应对这种泄漏，一种基本的策略可能包括以下步骤：确定引发问题的气源；与泄漏流体源沟通(即在生产油管以及/或者水泥上形成孔洞，以有效进入地层)；并利用堵、盖或其他方法来阻止泄漏(即向存在问题的地层内注入水泥或在其上覆盖水泥，以封、‘堵’气源，防止进一步泄漏)。

用于阻止油气井泄漏的材料和方法已经为人们所熟知，通常是注入一种液体或半液体基质，形成一种不透气层。例如，美国授予Saponja等人的第55003227号专利案描述了各种用于终止油气井中气态或液态碳氢化合物非期望运移的方法。美国授予Sabins等人的第5327969号专利案介绍了一些用于防止初次固井阶段的气态或液态碳氢化合物运移的方法。

但在可以阻止泄漏之前，必须首先明确和定位泄漏位置。用于确定泄漏位置的现有系统包括探测装置，例如电缆或电线末端的单个麦克风。麦克风被下入井中，停在所关注的深度，并在一段较短时间内记录该深度的背景声学活动。然后将装置升高一段较短距离(重新定位)，然后重复该过程。记录间隔可以是大约10秒到大约1分钟，重新定位距离可以是大约2米到大约5米。记录间隔越长、重新定位距离越短，所得到的数据越准确，但所花费的时间也越长。在完成数据收集之后，即对这些声学数据进行处理，并对油气井的噪声特点进行表征。这种对各种井深进行连续、逐步监测的方法非常缓慢，一口典型的油气井可能需要6至12小时才能完成测量。对于深井，这种连续的数据采集所花费的时间可能会相当长。例如，对于一口深1000米的油气井来说，总测量时间(包括每一深度的稳定时间、重新定位时间和实际记录时间)可能长达12小时。此外，由于这种记录装置在每一深度仅记录大约1分钟的数据，所以在发生噪声异常时，记录装置可能没有直接处于泄漏点——对于一个泄漏速度很低的井，噪声异常可能被完全错过。当数据在井口被计算机采集系统实际接收时，电线长度以及在采用模拟信号时的滤波与带宽限制，也都会使数据受到损失，导致信噪比不佳。

在阻止井眼泄漏的过程中，及时采集用以确定气源的可靠数据是一个关键步骤，人们希望得到经过改进的方法与设备。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于获取井眼流体运移剖面的方法，它包括以下步骤：

获取井眼已测量区域的静态剖面，此静态剖面包括与井眼内流体运移无关的事件；

获取井眼已测量区域的动态剖面，此动态剖面包括与井眼内流体运移有关和无关的事件；以及