[发明专利]用于在插塞研磨出或清理/修井操作期间建立井性能的方法和系统

说明书

一种方法和系统被提供，其分析在井操作(例如插塞研磨出或清理/修井操作)期间流到位于地面的设施的返回流体的流动特性，以便表征地层的局部地层特性。该方法和系统可用于表征由具有多个间隔的井穿过的水力压裂的含烃地层，所述间隔通过相应的插塞彼此水力地隔离。

背景技术

探测、钻探和完成烃和其他井通常是复杂、耗时且最终非常昂贵的努力。认识到这些费用，人们更加注重与在井的使用寿命期间完井和井的维护相关的效率。多年来，不断增加的井深和复杂的结构使得在甚至在更加关注的完井和维护操作中花费的时间和精力减少。

通常在完井期间发生的井中的穿孔和压裂应用构成了一个这样的区域，其中花费了大量的时间和精力，特别是当遇到井深和复杂结构的增加时。这些应用可涉及要穿孔或压裂的井部分或间隔的桥插塞组件(在此称为“插塞”)的井下定位。可以通过将驱动流体泵送通过井来辅助插塞的定位。当插塞前进通过井的水平部分时，这可能是特别有用的。

一旦就位，设备可以与插塞通信以便指示插塞的设置。这样的设置可以包括用于膨胀卡瓦和插塞的一个或多个密封构件，分别用于锚固和密封插塞。一旦锚固和密封，可在插塞上方进行穿孔施加，以便在井间隔中提供穿过套筒的穿孔。类似地，可以接着压裂应用，其在高压下将压裂流体引导通过套筒穿孔并进入相邻地层，这导致相邻地层的储层岩石的水力压裂，其旨在释放被困在储层岩石中的油或气体，使得它流入井中以便于生产。压裂流体通常包含支撑剂(例如沙子)，其有助于在压裂应用完成之后保持裂缝打开。该过程可以重复，通常从井的终端(例如，趾部端)开始并且逐个间隔地井上移动，直到已经根据需要构造和处理套筒和地层。

井中的插塞的存在使高压压裂应用不会影响插塞下方的井间隔。实际上，即使所提到的应用可能产生超过5,000psi的井，插塞下方的井间隔也保持与其上方的间隔水力地隔离。由于压裂的高压特性和插塞所需的锚固程度，一旦设定，它通常被构造为接近永久放置。结果，移除插塞需要随后研磨出插塞。取决于井的特定结构，对于给定井在常规穿孔和压裂应用的过程中可能发生若干插塞研磨出。

如上所述的，将井分成多个间隔是常见的。可以在间隔之间定位未穿孔套筒的短部分，以使得能够使插塞设置成以隔离相应间隔，用于相应间隔的穿孔和压裂。注意到，并非井的所有间隔对井的烃的生产都有相同的贡献，因为储层的岩石物理和地质力学特性可以沿着井的长度变化。

用于评估井的各个间隔的生产率的当前工作流程基于两种主要技术。通常被描述为生产测井的第一工作流程基于使用旋转器和压力测量的流体特性的井下测量。该第一工作流程需要在研磨出所有插塞后在井中运行工具，从而增加井的成本。第二工作流程基于示踪剂浓度的测量。在井的间隔内用压裂流体将不同的示踪剂注入储层。

在井的初始生产期间，示踪剂由压裂流体和/或烃从井生产。生产的每个给定示踪剂的量是放置给定示踪剂的相应间隔的流贡献的函数。多个不同示踪剂的使用允许评估井的间隔数量内的流贡献。除了对生产流体(包括示踪剂、压裂流体和/或烃)的解释所固有的限制之外，该第二工作流程限制了可以放置在单个井的间隔中的示踪剂的数量以及检测生产流体中的示踪剂。

发明内容

提供本发明内容以介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些构思的选择。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围的帮助。

本公开的说明性实施例涉及一种用于表征水力压裂的含烃地层的方法和系统，该含烃地层由具有多个间隔的井穿过，所述间隔通过相应的插塞彼此水力地隔离。该方法和系统分析在插塞研磨出操作期间从新打开的井间隔流回到地面设施的返回流体的流动特性。可以基于返回流体的流动特性确定与新打开的井间隔相邻的地层的局部地层特性。局部地层特性可包括裂缝面积、裂缝传导性、与井眼的裂缝连通性、裂缝几何形状、地层压力、地层生产率和/或其他合适的地层特性。