[发明专利]应用于三维物理模拟的分布式光纤声波测试方法及装置

说明书

一种应用于三维物理模拟的分布式光纤声波测试方法，建立模型：按照待模拟油藏与待建立模型之间的比例，将油藏的性质和孔隙参数映射到所述待建模型中，得待模拟油藏；安装模拟油井：在所述模拟油藏中模拟安装注入井和采出井，并分别在所述注入井和采出井侧安装分布式光纤，以采集所述模型对应的井下不同生产情况下的声波频率。本发明所述方法根据油田实际情况，基于相似准则进行三维物理模型设计，确定出三维物理模型实验装置的形状及功能；然后确定分布式光纤声波测试在油气藏开发过程中的物理模拟实验方法，从而指导后续实验方案，获得不同地层复杂情况下的声波频率，进一步构建声波数据库，为分布式光纤声波测试技术矿场实际运用提供理论指导。

技术领域

本发明公开一种应用于三维物理模拟的分布式光纤声波测试方法及装置，属于石油工业油气田开发的技术领域。

背景技术

随着油气田勘探开发的不断进行，油气藏开采难度逐渐增大，为了进一步增大难动用油藏的开采程度，井筒与油气藏动态监测越来越重要。通过油气井的监测，分析油气藏地下情况，从而针对性采取措施，解决油气藏存在的问题，提高原油采收率。

其中，监测中所采用的分布式光纤传感技术具有测量精度高、不受电磁干扰、非接触式测量、安装简便、易于井下永久性监测等优点，因此在油气田开发过程中得到越来越多的运用。目前阶段运用较为成熟的技术有分布式光纤测温技术、分布式光纤声波测试技术等，分布式光纤测温技术已经相当成熟，且已经得到大量运用，但是光纤测温技术仅对温度敏感且存在滞后效应，对判断井下油气藏动态方面具有明显的局限性，相比分布式光纤测温技术而言，分布式光纤声波测试技术具有测量距离长、响应时间快、实时性强、可靠性高、本质安全以及寿命长等优点。因此分布式光纤声波测试技术被认为最具潜力的井下检测技术，逐渐运用到油气井的检测中。分布式光纤声波测试技术是通过井下不同情况声波监测，根据井下复杂情况声波频率的不同，从而分析不同孔隙结构，不同流动特征及其不同裂缝形态。

在现有技术中，所述分布式光纤声波测试技术已经被运用到现场之中。然而，在现场中监测到的参数仍然不能准确的与实际地层参数进行对应，对后续的研究造成技术障碍。

为此，申请人的技术团队将研究方向聚焦在模拟实验阶段，即分布式光纤声波测试技术在运用到现场之前，进行大量物理模拟实验，通过三维物理模拟实验，模拟现场实际情况，从而寻求声波频率与不同井下情况的对应关系，构建声波数据库，从而为后续矿场运用做准备。

目前尚没有分布式光纤声波测试技术运用到油气藏监测中的三维物理模拟实验装置和实验方法。为了进一步推进光纤声波测试技术在油田矿场中的运用，加速智能化油田的脚步，解决光纤声波测试技术物理模拟的问题，构建声波频率及井下复杂情况数据库，需要设计出一种三维物理模拟实验装置进行光纤声波监测及油藏开发动态实验，此外需要设计实验方法指导实验开展并获取不同情况下的声波频率。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种应用于三维物理模拟的分布式光纤声波测试方法。

本发明还提出实现上述测试方法的装置。

其中，本发明针对目前分布式光纤声波测试技术在油气藏开发三维物理模拟实验中运用存在的问题包括：

(1)分布式光纤声波测试技术在油气井监测中理论研究较少，不同井下情况对应的声波频率范围需要进一步实验验证；

(2)没有成型的三维物理模型设计方法和三维模型进行室内实验，无法通过实验获取不同地层声波频率，无法构建声波数据库；

(3)没有合理的实验设计方法模拟不同地层情况，缺少光纤声波测试物理模拟实验方案理论指导。