[发明专利]可评估岩石介质渗透性的方法和装置

说明书

本发明所涉及的方法和装置可评估岩石介质的渗透性，尤其在用于确定现场地质构造渗透性的情况下更有利，例如油井周围(的构造)。

人们知道，石油是从油田上具有多种类型的地面和地下土层构造的油井中开采出来的，这些油井并不都具有同样的品位。油井的品位既主要取决于石油的蕴藏量，还取决于它的可开采性，进而，尤其取决于(但非唯一)包容石油的岩石介质渗透性，也就是说，石油可迳直流向油井的后由熟知技术开采出来的容易程度。

因此认识或评估诸如石油或天然气的流体矿床钻探地的所有可能地质构造的渗透性具有重要意义。

评估岩石介质渗透性的已知早期方法之一是先从该介质中取出岩心，然后在试验室对这些岩心作分析。这种方法有许多不足之处，尤其是从试验室测得结果很难推断出岩石介质渗透性的真实数据。

为克服这一不足，人们曾试着开发各种方法和装置以尝试在现场对岩石介质的渗透性进行测量。US-A-4427944提出的专利文件特别给出了一种已知方法和装置，用于在现场对例如位于油井底部的岩石介质的渗透性进行评估。该文件所述的方法包括设定一激励源的位置，该激励源应与井壁保持接触而且显然位于需测量渗透性处的某一点；通过接触点周围的岩石介质中产生一瞬间电动势来控制这一激励源；测量这一电动势的幅度；确定岩石介质中产生电动势回波时间所决定的特征信号；根据特征信号确定接触点周围岩石介质的渗透性。

通过上述方法来进行测量的装置主要由下述部件组成：一个能在岩石介质中产生瞬间电动势的器具；确定该器具有欲测渗透性的岩石介质层面上与井壁接触敏感点位置的装置；控制该器具使之产生激励遂能实际上获得瞬间电动势的装置；至少有两个电极分别紧贴于井壁上激励点以测量电动势；以及获得由这两个电极发出信号的装置，以确定激励点所在层面上岩石介质的渗透性。

上述方法和装置在测量地质构造的渗透性方面表现出的优点在于能在油井现场对地质构造实施测量。然而它们明显还存在如下一些不足之处：围绕待测电动势发出井底电势噪音，使后者总是很弱。电极与井壁间应该保持恒定的良好接触，然而，考虑到钻孔的几何特性以及在井中存在的泥浆会在电极和井壁间产生阻抗干扰，做到这点是很难的。总之，尽管在理论上是可能的，在实际上测量电动势是不可靠的，通过对由电极提供的信号作处理后得到的测试结果也是失真的。

本发明于是旨在开发一种在现场评估岩石介质渗透性的方法，并将其装置化，这一装置克服了上述的大部分不足之处。

更确切地说本发明目的在于得到一种评估岩石介质渗透性的方法，其特征在于：

——用一定的流体充满可能存在于上述岩石介质中的空隙；

——使上述间隙流体相对于上述岩石介质运动；

——测量由上述存在于岩石介质中的间隙流体的相对运动所产生的磁场；以及

——通过对上述测量的磁场来确定上述岩石介质的渗透性。

本发明的其他特征和优点将出现在下面给出的并结合作为插图的附图(但绝不限于此)的描述中。其中，唯一的以示意图形式给出的图是根据本发明实现的一个装置模式，该装置能够在现场评估岩石介质的渗透性，可在石油或天然气层的矿井中得到应用。

本发明涉及一种评估岩石介质100渗透性的方法，例如在已开油井或类似井50的地质构造中。

这一方法首先是用一定的流体，例如水或其他在油井中使用的流动体，来充满岩石介质中存在的空隙(如果他们尚未被天然地充满的话)。

当岩石介质中的空隙已被这样的流体充满后，使岩石间隙流体以各种方式(主要以脉动方式，以后详述)产生与岩石介质100间的相对运动。当岩石间隙流体运动时，电流流通产生磁场。本发明的方法于是就测量这个存在于岩石介质的由间隙流体与所试验的地质构造岩石间的相对位移感应的磁场。

为方便对渗透性的评估，测得的磁场数据首先要被转换成与之成比例的另一量值，例如电信号，因为它更容易被诸如记录仪，计算机等不同装置处理。

本方法的最后一步是根据测得的磁场信号来评估岩石介质的渗透性。例如借助于计算图表或已编程的计算机来进行，所编程序是以前述计算图表为依据，计算图表主要由数据库构成。

数据库的建立是基于例如的经验，经验的取得是将本发明的方法用于以前已知的方法测得渗透性的岩石试样。于是将感应磁场数据与已知的渗透性数据对比以获得经验，对比的结果被记录于数据库内存中。