[发明专利]用于监视和优化储层增产操作的方法和系统

权利要求书

1.一种用于监视和评估增产操作的方法，包括：

从井下传感器获得指示地下状况的第一数据信号；

进行增产操作的第一阶段；

从井下传感器获得第二数据信号，所述第二数据信号指示在增产操作的第一阶段之后的地下状况；

通过井下无线网络将数据信号从地下传输到地面，其中井下无线网络包括连接到井筒中的管的一系列通信节点，并且其中相邻的通信节点被配置为通过经由管传输的声学信号进行通信；

分析数据信号以评估增产操作的第一阶段；

基于评估结果修改、调整或优化增产操作；以及

生产烃。

2.如权利要求1所述的方法，其中每个通信节点包括

密封的壳体；

驻留在壳体内的电声换能器和相关联的收发器，被配置为中继信号，每个信号表示信息的分组，所述信息的分组包括(i)最初传输该信号的地下通信节点的标识符，以及(ii)代表由井下传感器取得的读数的信号；以及

驻留在壳体内的独立电源，用于为收发器提供电力。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中井下无线网络包括至少一个驻留在地面附近的顶侧通信节点，以及在顶侧通信节点下方沿着井筒的一系列地下通信节点；以及

其中至少一个顶侧通信节点将信号从最上层的地下通信节点传输到地面处的接收器。

4.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中井下传感器包括以下一项或多项：流体速度测量设备、温度传感器、压力传感器、流体密度传感器、麦克风、超声传感器、多普勒移位传感器、化学传感器、成像传感器、阻抗传感器、衰减传感器和流体电阻率传感器。

5.如权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中第一数据信号包括以下一项或多项：压力数据、温度数据、流率数据、密度数据、振动数据、应变数据和声学数据。

6.如权利要求1-5中的任一项所述的方法，其中第二数据信号包括以下一项或多项：压力数据、温度数据、流率数据、密度数据、振动数据、应变数据和声学数据。

7.如权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中增产操作的第一阶段包括以下一项或多项：对井筒横穿的地下地层的至少一个层段进行穿孔；将处理流体泵送、引入和/或注入到井筒的至少一个层段中；以及在井筒中展开或激活物品或物质以阻止进一步的流体流入井筒的层段。

8.如权利要求7所述的方法，其中处理流体包括酸溶液或水力压裂流体。

9.如权利要求7所述的方法，其中展开或激活的物品或物质是球密封剂。

10.如权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中修改、调整或优化增产操作包括以下一项或多项：(i)增加或减少被引入地下地层中的处理流体的量；(ii)改变被引入地下地层的处理流体的类型；(iii)增加或减小将处理流体引入地下地层的压力。

11.如权利要求1-10中的任一项所述的方法，其中地下通信节点被间隔开，使得管道的每个接头支撑至少一个地下通信节点。

12.如权利要求1-10中的任一项所述的方法，其中地下通信节点以大约20英尺至大约40英尺的间隔被间隔开。

13.如权利要求1-10中的任一项所述的方法，其中每个通信节点被设计为接收第一频率的声波，然后将第二频率的声波沿着井筒向上传输到下一个通信节点。

14.如权利要求1-13中的任一项所述的方法，其中井下传感器驻留在至少一个地下通信节点的壳体内。