專利名稱:通過測定碳氫化合物儲層對潮汐力的響應來分析核儲層的方法
技術領域:
本發明涉及一種測定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的至少一個成分的方法。采用本發明,人們能夠決定鉆孔中或整個儲層中生產作業的可能性,或比較同一儲層中多個鉆孔中的儲層響應。
本發明采用一種石油地質學家先前未用過的變量-儲層對潮汐力的響應。“潮汐”這個詞通常會使人產生海岸線上水平面的變化這樣一個印象,但月亮和太陽會引起大氣層中的潮汐,引起實心地球中的潮汐,和引起實心地球內部的儲層的變化。“地球潮汐”與地殼的周期性膨脹和收縮相關,該膨脹和收縮是由于地球對月亮和太陽的引力吸引(其它天體太遠了,以致不會對地球產生可觀的影響)以及由于水潮汐和大氣層潮汐所導致的重量負載的變化這兩者引起的。本發明部分地基于這樣一個事實碳氫化合物儲層對地球的這種周期性變形以及對導致這種周期性變形的各種力有響應。
基本定義“地球潮汐”我們是指由于月亮和太陽的引力吸引作用導致的地殼中的周期性運動,該引力吸引作用對地球的不同部分各不相等。
“儲層對潮汐力的響應”我們是指儲層中流體的周期性運動,該周期性運動是由與在那個位置造成地球潮汐同樣的力所引起的。這種響應的另一個名字叫“儲層潮汐”。
和引力相關的量通常是矢量,因而具有大小和方向。通常假定報導的引力值是上述引力吸引作用的垂直分量,而實際上引力是具有三維分量的。
“引力吸引作用”我們是指宇宙中的所有物質的相互吸引作用。
“引力”我們是指地球與某物體之間引力吸引作用的測量值。引力包括其它一些加速度源,這些加速度源不能和引力吸引作用相區分。這些加速度源是某種旋轉加速度,假想的科萊奧里加速度,以及由于地球潮汐效應產生的加速度。
旋轉加速度是物體繞地球的轉軸旋轉產生的該物體的加速度。這個加速度垂直所述轉軸指向,而且正的分量向上指向(這樣它就和引力吸引作用的方向相反)。
若在一個運動車輛上測量引力,必須考慮假想的科萊奧里加速度。本發明中,這種加速度通常不是一個因素。1835年首先由Gaspard G.Coriolis說明了這種加速度,通常是在描述測量引力的位置的坐標系本身無加速度的情況下(即,認為測量是在一個慣性系中進行)來考慮這種加速度。已發明了用科奧里加速度來平衡一個運動觀察者(在某個測量位置)所實際經受的、但并沒有計算在內的加速度,因為,上述觀察者認為測量是在一個非加速的慣性系中進行的。
由于地球潮汐效應產生的加速度是地球引力場的周期性隨時間變化的部分,這個周期性隨時間變化是由于日、月和地球的相對位置的變化而產生的。這個加速度是本發明感興趣的加速度。
“絕對引力”我們是指某個給定位置的引力的恒定值,其單位是cm/sec2或伽(1伽=1cm/sec2)。某個位置的絕對引力是通過測定引力場隨時間變化的部分,并從原始引力測量值中去除該隨時間變化的部分來測定的。引力隨時間變化主要是由于地球、水及大氣層潮汐的改變產生的,而這些潮汐的升、降的是由于地球、月亮及太陽的相對位置的改變而產生的。引力在地球表面的垂直分量值是在978到984伽之間變化的。在任何給定位置,絕對引力是一個恒定值。在測量引力的地點附近,物質分布的人為改變也能引起絕對引力的變化。同樣,大變動事件,如地震,也能導致絕對引力的變化。
“引力計”我們是指一種高靈敏度稱重裝置,該裝置用于通過探測一恒定質量在不同位置的微小重量差別或不同時間在同一位置的微小重量差別,來進行引力的相對測量。
“絕對引力計”是一種測量地球引力場的絕對值的裝置。通常,這種裝置的基本原理是簡單的,如一個落體或一個擺。只有設計極好的裝置才能達到十億分之一數量級的精度。
一種典型的絕對引力計是由James E.Faller教授設計的。下述參考資料中,說明了這種裝置和它的操作,本文將這些參考資料結合進來作為參考。
Faller,J.E.(1965),引力加速度的絕對測定結果;地球物理研究雜志,70卷,16期,4035至4038頁。
Faller,J.E.,R.L.Rinker和M.A.Zumberge(1979),一種具有109分之幾精度的便攜式絕對引力計的開發方案;地球構造物理學,52卷,107至116頁。
“引力校正范圍”我們是指一系列互相之間引力有變化的標記位置,在每個位置處都用絕對引力計測量絕對引力。這個范圍可被看作是一個測量標準。可用引力計來完成上述引力范圍的各個位置上的測量,而且,還能將利用相對引力計所觀測到的相對變化,與利用上述絕對引力計所測定的絕對變化相比較。這種比較使得能進行一些適當校正的計算,當應用這些校正時,就將所述的相對變化,變換成與引力校正范圍提供的測量標準相一致的變化。
“校正過的絕對引力”我們是指被一種絕對標準校驗過的絕對引力測量。要校正一個絕對引力計而不借助于另一個絕對引力計是困難的。
“校正過的相對引力”我們是指引力測量差,該測量差是由已用引力校正范圍校正過的引力計測出的,這個引力校正范圍是用一種絕對引力計設定的。一個校正過的相對引力差意味著以伽為合適的測量單位。
“校正過的引力”我們是指一種引力測量,該測量或者已由一種絕對標準(校正過的絕對引力)校驗過,或者已由一種已用引力校正范圍校正過的引力計完成,這個引力校正范圍是用絕對引力計(被校正的相對引力)來測定的。
一些天文學術語的簡明詞匯表近點周期環繞一個主星物體的衛星,在兩次連續近地點行程之間的間隔(也叫作近地點-近地點周期)。
近點月27天13小時18分鐘33.16秒(27.5545505天)。
升交點衛星越過它的主星赤道北側時的點。
天球赤道在赤道系統中,天球(假想的具有無限大半徑的球)的主星大圓,該大圓每處與天極成90°,天球赤道也就是赤道的擴展平面與所述天球的相交部分。
協調世界時代表地球平穩(而且是假想的)旋轉的普適時間的一種形式-自從1972年1月1日以來,大多數廣播時間機構都以協調世界(UTC)時為準。
離心率單值地描述一個橢圓軌道的五個元素之一(升交點的黃徑的傾角)。
黃道太陽在各星球之間的表觀路線。
歷表時間由動力學定律所定義的、原則上由各行星的軌道運動所確定的時間均勻測度。
二分點黃道和天體赤道相交的兩點之一,當它的傾斜為零度時,該點為太陽所占據。
引力增加因子一個通常處在1.130到1.240之間的數值,該數值用作為增加地球潮汐計算值量值的乘子。該計算值不考慮地球潮汐而是根據地球是剛體的假設。
不定引力增加因子作為引力增加因子的一級近似的估算的引力增加因子。
校正過的引力增加因子一種引力增加因子,該因子通過比較在相同時間周期的測量引力和計算引力來確定,該時間周期長得足以包括地球潮汐產生的引力信號的一個局部最小值和一個局部最大值。用于這種比較的引力計本身必須在一個引力校正范圍內校正過,在這個引力校正范圍內所作的范圍測量由一個絕對引力計來完成。
時角在天體子午線以西的角距離(或者時圈)。
儒略世紀歷表時間的一種單位,該單位用于聯系地球軌道位置和歷表時間(36525天)。
交點月相對月亮的升交點而言,繞地球的平均旋轉周期。〔27天5小時5分35.81秒(27.212220天)〕。
近地點月亮軌道上最接近地球的點。
赤徑沿著天體赤道,從春分點向東直到給定天體的時圈所取的角距離。
恒星的涉及的是一個量(諸如時間),以表明它是相對于某些星球的位置或表觀運動來測量的。
月亮的恒星周期27天7小時43分11.60秒(27.321662天)。
恒星年365.2564天。
回歸線下的相對于春分點的旋轉周期。
分至月月亮相對于上述春分點繞地球旋轉的平均周期。〔27天7小時43分4.66秒(27.3215817天)。
回歸年在連續春分點之間所測得的地球繞太陽旋轉的周期。(365天5小時48分46秒)。
為了了解地球潮汐和儲層潮汐,我們分開考慮太陽-地球系統和地球-月亮系統,如
圖1和圖2所示。
參考圖1,地心(C)在其繞日軌道上以恒定的線速度運行。這個恒定的線速度精確地等于為維持其軌道所需要的量值。由于離心力和線速度變化兩者均正比于地心到旋轉中心的距離,故地球上最接近太陽的點(N)比地球中心點具有較小的離心力以及較小的線速度,該點將趨向太陽移動。在地球較遠一邊的點(F),具有較大的離心力以及較大的線速度,因此將趨于遠離太陽移動。
參考圖2,地球和月亮繞一個位于地球中的公共軸(A)旋轉,地球上最靠近月亮那一側的點(N′)比公共軸上的點經受更大的引力吸引作用。點N′也由于它繞公共軸旋轉經受了一個向外的法線加速度,而且,這個加速度具有一個指向月亮的正分量。在地球上最遠離月亮的那一側的點(F′),對月亮具有較小的引力吸引作用,并具有一個正的、背離月亮指向的離心加速度。
這樣,地球繞太陽的軌道運動和月亮繞地球的運動具有相似的結論,但出自不同的原因。每種現象都對地球相對兩側的對稱凸起有貢獻。所觀察到的地球潮汐形變就是這兩對凸起的復雜疊加。
地球潮汐能被用于碳氫化合物和礦藏勘探那種類型的標準引力計觀察到。這樣一種引力計能確定地球潮汐平穩的規則性。地球潮汐的主周期近似為12小時。
表A列出了一些已知的主要成分,這些成分結合起來形成了可觀察的地球潮汐。注意,月亮的影響約為太陽影響的兩倍。
表A公共符號 成分名稱 周期 相對幅度M2主月的 12·42小時 0·454S2主日的 12·00小時 0·212N2較大月橢圓的 12·66小時 0·088K2由于月日引力的 11·97小時 0·058K1由于月日引力的 23·93小時 0·266O1較大月的 25·82小時 0·189P1較大太陽的 24·07小時 0·088Mf隔周月的 13.66天 0·078Ssa太陽半周年二分之一年 0·037每19年的 19年 0.033引力變化以伽(1伽=1cm/sec2)為單位測量。通常用于潮汐引力測量的單位是微伽,一微伽等于百萬分之一伽。一微伽約為地球引力場垂直分量的十億分之一。地球潮汐誘發的整個引力范圍在+300微伽到-300微伽限度內。
在空心(地下水)含水層中,地球潮汐本身表現為井中水位周期性小漲落。水位變化和月亮位置變化之間的關系,早在公元一世界就被前輩Pling所認識。與地殼的微小(103分之幾)膨脹或收縮相比,上述水位周期性漲落的幅度一般至少有幾厘米。在碳氫化合物儲層中也出現同樣的效應。
如果地球是一個剛體,則能以優于一微伽的精度預測地球潮汐。而實際的情況涉及的是我們這個有真正彈性的地球,但并不嚴格。對于我們現在預測地球潮汐的能力,有兩種限制。它們是1.還未精確了解深度對地球膨脹、收縮的變化性質的效應。
2.剛性地球所產生的理論上的地球潮汐,僅是地球潮汐觀察值的一級近似。觀察值的大小比預言的剛性地球理論值大20%。對地球上一給定位置,理論上的地球潮汐的增加呈現為一個恒量,該恒量叫“引力增加因子”(如上定義)。這個引力增加因子,對于地球表面上的所有位置,在1.13到1.24間變化。
這兩種限制并不嚴重。深度對地球潮汐所誘發的膨脹和收縮的作用,顯然是很小的,引起的變化小于幾微伽。很容易測定任何位置的引力增加因子,只要利用一個適當校正過的引力計在該位置進行測量,并將地球潮汐的計算值和測量值進行比較,就可以揭示那個區域的合適的引力增加因子。
地球潮汐的變化,如在海洋上或其它很多水的實體上所觀察到的變化,也對碳氫化合物儲層有影響。這是因為在滿潮時,儲層上面有更大量的水,而在落潮時,在該儲層上面有較少量的水。這種質量變化相當于儲層上面的地球載重的變化。這種載重變化的結果是儲層在垂直方向上發生收縮和膨脹,這種效應就象地球潮汐的效應一樣,表現為鉆孔中液面的變化。
大氣層潮汐的變化是難以測量的,因為它們在數量級上比地球潮汐或水潮汐小得多,但它們也對碳氫化合儲層有影響。大氣層是整個地球表面上的一個負載,這如同海洋是海底的負載一樣。
大氣層在地球上的負載隨時間變化,這是由于一些非大氣層潮的原因。一個成因就是天氣型式的變化。這些與天氣有關的效應能比大氣層潮汐的效應大得多。地球表面某些點處的更厚或更密的空氣質量會導致較高的壓強。而薄些或稀疏些的空氣質量將導致較低的壓強。
先前的一種勘探可能會有碳氫化合物的地下構造的方法,已由下述兩專利公開,Allen R.Geiger,美國專利4,244,223,(1981年1月13日公開),以及美國專利4,121,464,(1978年10月24日公開),這兩篇專利的題目均為“通過測量地球潮汐進行地球物理勘探的系統和方法”。本文將這兩篇專利結合進來作為參考。
這些專利公開,利用某些傾斜儀去測量由于地球潮汐所產生的地球表面的升降,以便在每個傾斜儀中,測到大地水準面潮汐波的到達時間及表觀方向;并將這個時間和方向的測量結合起來,以確立所感興趣區域中的潮汐的波形。假定上述波形表征了該區域的粘滯度。盡管這些方法試圖測量“地球潮汐”,但它們不能測定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的某個成分。
本發明是一種測定碳氫化合物儲層對潮汐力的響應的一個成分的方法。先前,儲層對潮汐力的響應,被認為僅僅是測量該儲層時的“噪聲”,但我們發現,這種“噪聲”包含著有關該儲層的有價值的信息。
本發明包括在一個測量時間周期,測量儲層對潮汐力的響應變量,在所述測量時間周期內,確定對該儲層的理論上的潮汐,并通過將上述變量測量與理論上的地球潮汐的確定值進行比較,來確定這些響應潮汐力的成分。
響應潮汐力的變量的例子有鉆孔中的液面、壓強及鉆孔應力。較好的是在儲層的液相內所測得的壓強。更好的是壓強測量結果的組合,這些測量結果是指在該儲層液相內、外測得的結果。
測量時間周期應足夠長,以使在該時間周期期間,能獲得一個最大和最小的變量測量結果。理想情況是該時間周期至少有14小時長,更理想的情況至少長達24小時。
響應潮汐力的可能成分的例子有響應變化的幅度、該響應的延遲時間及它們的組合。變化的幅度最好是響應變化的絕對幅度。潮汐力響應的變化幅度及延遲時間,可從變量測量結果中析因,以揭示剩余時間序列。
在確定理論上的地球潮汐時,應使用一個校正過的引力增加因子。這個引力增加因子按下述方式確定在一個參考時間周期,測量上述儲層的校正過的引力;采用一個不定引力增加因子,對所述參考時間周期,確定該儲層理論上的地球潮汐的一級近似;并通過引力測量結果與理論上的地球潮汐的結果的一級近似的比較,來確定儲層的校正過的引力增加因子。參考時間周期應足夠長,以使在該時間周期中((理想情況是至少14小時長,更理想的情況是至少24小時長),獲得一個最大和最小引力測量結果。所述校正過的引力最好是校正過的相對引力。
在本發明的一個實施例中,儲層中給定鉆孔中的生產作業的有效性,是通過下述方式確定的在第一測量時間周期內,確定儲層對潮汐力響應的某一個成分;在該第一測量時間周期后,對該儲層進行生產作業;在第一測量時間周期及上述生產作業開始后,在第二測量時間周期,確定儲層對潮汐力響應的同一個成分;并比較第一和第二測量時間周期內儲層對潮汐力響應的該成分。
例如,儲層中給定鉆孔的生產作業的可行性通過下述方式確定在第一測量時間周期內,測量儲層對潮汐力響應的某個變量;確定第一測量時間周期內變量測量結果的變化幅度;在第一測量時間周期后,對該儲層進行生產作業;在第一測量時間周期及上述生產作業開始后,在第二測量時間周期內;測量儲層內對潮汐力響應的同一個變量;在第二測量時間周期內,確定變量測量結果的變化幅度;并比較第一和第二測量時間周期內變量變化的幅度。所述第一和第二時間周期均應足夠長,以使在每個時間周期中,能獲得一個最大和最小變量測量結果。
在這種實施例的一個例子中,儲層中的給定鉆孔的注蒸汽,可按以下方式確定在第一時間周期內,測量井下壓力;然后,使該儲層進行注蒸汽作業;然后,在第二測量時間周期,測量井下壓力;并比較這兩個測量時間周期的壓強變化的幅度。壓強變化的幅度改變會揭示所述注蒸汽的有效性。
在另一個實施例中,對同一儲層中至少兩個不同的鉆孔的儲層性質加以比較;先確定每個鉆孔中儲層對潮汐力響應的同一成分;并比較每個鉆孔響應的同一個成分。
例如,實施例可包括在一個測量時間周期內,測量每個鉆孔潮汐力響應的同一個變量;對所述測量時間周期,從上述變量測量結果確定每個鉆孔變量變化的幅度;并比較每個鉆孔的變量變化幅度。為了確定這些變化幅度,測量時間周期必須足夠長,以使在該時間周期期間,能獲得一個最大和最小變量測量結果。在這個實施例的一個例子中,能同時測量兩個鉆孔中井下壓力。然后,可比較這些鉆孔的壓力變化幅度,以確定與每個鉆孔接觸的流體體積差。
或者例如,上述實施例能包括在一個測量時間周期內,測量每個鉆孔潮汐力響應的同一個變量;并確定每個鉆孔的所述變量的相對延遲。在這個實施例的一個例子中,可在兩個鉆孔中同時測量井下壓力;然后,確定壓力的相對延遲,以確定在每個鉆孔周圍流體的阻力差。
在本發明的另一個實施例中,以如下方式確定儲層的生產作業的空間有效性在第一個測量時間周期內,多個鉆孔中,儲層對潮汐力響應的某個成分;在第一個測量時間周期后,使該儲層進行生產作業;在第一測量時間周期后,并在生產作業開始后,在第二測量時間周期內,確定這些鉆孔中儲層對潮汐力響應的同一個成分;并在第一和第二測量時間周期內,比較每個鉆孔,儲層對潮汐力響應的成分,以確定該生產作業的空間有效性。所謂“空間有效性”,我們是指在儲層內,生產作業的影響的三維性質。
許多生產作業的目的是增加碳氫化合物的產量。生產作業有效性的一個重要度量就是作為該生產作業結果的碳氫化合物的產量增加或保持的程度。有效性的另外一些方面包括生產作業的空間影響和該影響所要求的時間。例如,某給定的生產作業,如注水,可導致碳氫化合物產量增加,但可判定,若該儲層的大部分未受影響,或如果要得到碳氫化合物產量的增加需要一段長的時間,那么,該生產作業是無效的。
在給定的生產作業開始前,“空間有效性”也能在預測意義上使用。“變化的幅度”及“延遲時間”也許是一些重要的變量,這些變量能夠用來在生產作業開始前,估算某一個擬議的生產作業的“空間有效性”。
在一個實施例中,某一個儲層中的生產作業的空間有效性以下述方式被確定;在第一測量時間周期,在該儲層中,測量多個鉆孔對潮汐力響應的某個變量;確定上述變量在第一測量時間周期的變化幅度;在第一測量時間周期后,使該儲層進行生產作業;在第一測量時間周期后,并在上述生產作業開始后,在第二測量時間周期,測量鉆孔對潮汐力響應的同一個變量;對第二測量時間周期,確定變量測量結果的變化幅度;并對上述第一和第二測量時間周期,比較每個鉆孔變量變化的幅度,以確定該生產作業的空間有效性。第一和第二測量時間周期均應足夠長,以使在每個時間周期,獲得一個最大和最小變量測量結果。
為便于理解本發明,現在來參考本發明的最佳實施例的那些附圖。這些附圖僅僅是舉例,不應對本發明構成限制。
圖1是日-地系統的簡圖,用來說明太陽引力對地球的影響。
圖2是地球-月球系統的簡圖,用來說明月球引力對地球的影響。
圖3是理論上的地球潮汐的圖,該地球潮汐是從1989年1月10開始,在Evergreen,(科羅拉多),對為期為三天的周期所計算出的。
圖4是模擬數據圖,顯示了某個儲層井下壓力響應和地球潮汐響應的計算值(理論上的地球潮汐)。
圖5是模擬數據圖,顯示了井下壓力響應,該響應象是已作過儀器漂移校正,并象是調整過幅度和延遲時間,以最佳地擬合理論上的地球潮汐響應。
圖6是模擬數據圖,該數據顯示了一剩余時間序列,好象上述變化的幅度及延遲時間是從井下響應中析出因子。
從最廣泛的意義上說,本發明是一種確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一個成分的方法。它涉及在一個測量時間周期,測量儲層內對潮汐力響應的一個變量;對該測量時間周期,確定儲層理論上的地球潮汐;并比較變量的測量結果共理論上的地球潮汐的確定值,來確定潮汐力響應的成分。潮汐力的響應能用來直接表征儲層的特征,也能從所測信號中析因而出,以展示出對潮汐力不作響應的那一測量部分。有時,如下面另一個替代實施例所述,有可能無需采用理論上的地球潮汐的確定值便得到關于儲層的粗略信息。
對潮汐力響應的變量所謂“對潮汐力響應的變量”,我們是指被潮汐力影響的可測變量。有各種這樣的變量。例如它們包括,鉆孔中的流體水平面、壓強及鉆孔應力。
流體水平面測量所謂“流體水平面”,我們是指充滿地球中一個鉆孔下部的流體其上表面的瞬間高度,表征流體水平面的高度是相對于一個參考高度來測量的。一個公共的參考高度是如美國政府機構所確定的。平均海平面,在鉆孔附近地表面上的一點,也適合作參考高度。應該適當考慮參考高度響應潮汐力的微小變化,但在大多數應用中,這些微小變化可被忽略。
可用各種方法測量流體水平面。一種方法就是目視檢查。此法適用于流體水平面靠近鉆孔頂部時。可將一根量桿固定在鉆孔內,流體水平隨時間的變化便能直接地指示出來。
另一種通用的測量方法乃是采用卷揚機、電纜及電纜自動計程儀。它可在電纜測井操作期間完成。在這種方法中,在進行測井操作時,一測井探頭被懸掛在鉆孔內的一根電纜上,所述測井操作包括在鉆孔中流體水平面下面安放探頭的地方進行測量。當完成上述操作時,用卷揚機將探頭拿出地表面。上述電纜自動計程儀,當探頭處在鉆孔的整個期間,提供了該探頭地面下深度的一個連續測量記錄。需要自動計程儀的兩個讀數(深度),方可確定鉆孔水平面在地表面下的深度。第一個讀數是探頭所達到的最深度。第二個讀數是電纜上的“流體標記”處在地表面時的探頭深度。“流體標記”只是電纜上的一個分界線,在“流體標記”上面的地方是干的,而在該“流體標記記”下面的地方是濕的。鉆孔流體水平面在地面下的深度,是第一個讀數減去第二個讀數所得到的值。
還有其它一些測量鉆孔流體水平面的技術。這些技術包括測量地震波的傳播時間,該地震波沿鉆孔的空氣柱向下傳播,經鉆孔流體的上表面反射,再沿鉆孔的空氣柱向上返回到地表面。需要有關空氣柱溫度及地震波在空氣中速率的數據,以估算流體水平面在地表面下的深度。現代流體水平面測量技術的一些例子,由下述一些專利給出。在這里把這些專利包括進來,用于所有場合的參考。
美國專利4,793,178,題目為“用于產生數據和分析數據,以確定井中的流體水平面的方法和裝置”。
美國專利4,646,871,題目為“用于聲學測井中發聲的氣槍”。
美國專利4,637,463,題目為“回波測距空氣槍”。
美國專利4,625,548,題目為“用于確定流體水平及重量的系統的流體靜落差壓力傳感器。
美國專利4,545,245,題目為“采用聲學方法的流體水平面傳感器”。
美國專利4,523,465,題目為“用于測井實驗的無線搖控液體水平面探測器及指示器。
美國專利4,509,552,題目為“確定井中液體水平面的空氣槍”。
除了目視檢查方法外,上述那些方法中,沒有一個能為確定儲層對潮汐力響應提供適當的精度。
壓力測量如上所討論,流體水平面測量為確定儲層對潮汐力的直接響應提供了一種手段。如果壓力傳感器放在部分地填充鉆孔的流體其水平面下的位置,那么,可用壓力測量結果來間接地確定流體水平面在該鉆孔中的升降。該傳感器將被固定在鉆孔內側、最低流體水平面下面的一點,以使在整個測量時間內,該傳感器都處于流體水平面下。這樣的一些壓力測量,提供了一種間接方法,比起某些直接流體水平面測量能獲得更高的精度。
在一個實施例中,壓力傳感器放在鉆孔的底部,并進行連續測量所測井下壓力響應是三個單獨效應的組合,這些效應互相疊加,形成為上述壓力傳感器所感知的信號響應。
所測井下壓力響應的第一個單獨效應是儀器漂移,該漂移常常是信號隨時間變化的一個顯著部分。假想的壓力隨時間變化,是儀器本身的內部條件造成的。這種壓力的表觀變化與潮汐力毫無關聯。
所測井下壓力響應的第二個單獨效應是由于鉆孔中流體載重的變化產生的該傳感器上的壓力變化,(令人感興趣的效應)。假定有一個恒定體積的儲層流體,該流體水平面在鉆孔內上、下移動,以響應該儲層垂直方向上的收縮和膨脹。這些收縮和膨脹是在地球的彈性外殼內,對月球及太陽的引力吸引作用隨時間變化的反應。當儲層在鉛直方向收縮時,儲層的總體積變小,但儲層中流體體積保持不變。儲層體積的減少,迫使鉆孔中的流體水平面上移。同樣,當儲層在鉛直方向上膨脹時,流體水平面下移且儲層體積增加。鉆孔中流體水平面的下移乃是由于該儲層體積的增加。
上述所測井下壓力響應的第三個效應,是壓力隨時間的變化,這種變化被儀器漂移信號及儲層對那些潮汐力的響應所掩蓋。
當壓力傳感器固定在鉆孔中時,它對位于傳感器上面的流體載重有直接響應。壓力傳感器上的流體柱的力,正比于該流體柱(在該傳感器上面)的質量及該鉆孔所在位置的引力加速度。壓力傳感器上的流體柱的力的大小的一個等效描述為該力等于傳感器上面的那部分流體柱的重量。這個力的方向鉛直向下,而且平行于該儲層位置處的鉛錘的方向。
下面一些計算例子說明了壓力傳感器所在位置的壓力變化,這些變化是鉆孔中流體水平面變化的精確的間接確定。在這些計算中,考慮與部分填充著流體的鉛直圓柱狀鋼套管成一列的鉆孔,該流體與儲層中的流體直接接觸。當鉆孔中的流體水平面上升時,在傳感器上面額外的流體,可用一個水平流體圓盤來表征。若該鉆孔流體是均勻的則傳感器上面的額外流體重量,就是該額外流體的體積與流體密度的乘積。
適于這些計算的假定條件及鑒別參數的名稱、量鋼和符號,列于下面。特定量的量綱在圓括號內標出。
ID=套管壁的內徑(長度)HF=潮汐力引起的流體水平面高度的變化;當流體水平面上升時,HF為正,當流體水平面下降時,HF為負(長度)R=均勻鉆孔流體和均勻氣柱(通常為空氣)之間的密度差,該均勻氣柱從所述流體水平面一直延伸到鉆孔頂部(質量/長度3)F=重量變化所造成向下的力,該重量變化是由于上述鉆孔流體高度變化造成的(質量)P=對應于“F”的壓強(質量/長度2)計算中所用的一些實際數值在下面以英制及公制單位提供。
ID=7.00英寸=17.78厘米HF=1.97,3.94及5.90英寸=5,10及15厘米R=0.04335磅/立方英寸=1.20克/立方厘米這些參數間的相互關系為F= (πD2×HF×R)/4P=HF×R下表指出了一些計算值
公制單位流體高度的鉛 壓力傳感器上相應的直變化,HF 壓強變化,P5.00厘米 6.00克/厘米210.00厘米 12.00克/厘米215.00厘米 18.00克/厘米2英制單位流體高度的鉛 壓力傳感器上相應的壓強變直變化,HF 化,P1.97英寸 0.0854磅/平方英寸3.94英寸 0.1708磅/平方英寸5.90英寸 0.2557磅/平方英寸上面這些計算值表明了流體水平面變化和壓強變化之間的簡單的相關性。
按如上方式采用的壓力傳感器,可放在鉆孔中任一固定位置,在整個壓力測量期間,該位置一直位于流體水平面之下。
另一種可供替代的壓力測量是將壓力傳感器放在沿套管延伸的鉆孔的頂部。在這種情形,鉆孔的上部被密封,使得從流體水平面延伸到該密封的上部的小空間不透氣。
當流體水平面響應潮汐力而上升時,鉆孔上部的汽柱(通常是空氣)被壓縮。處于汽柱中的壓力傳感器以壓強增加方式,響應這個汽的壓縮。同樣,當上述流體水平面下降時,該壓力傳感器的響應則是壓強減少。
現代壓力測量技術的一些例子,由下述專利給出,這里,將這些專利都包括進來,以用于所有場合參考。
美國專利4,739,653,題目為“壓力規”。
美國專利4,646,083,題目為“鉆孔測量及遙測技術系統”。
美國專利4,620,189,題目為“深鉆孔底部的參數遙測技術”。
美國專利4,562,375,題目為“專用于壓力測量的壓電傳感器”。
美國專利4,212,198,題目為“鉆孔壓力傳感系統”。
美國專利4,159,643,題目為“鉆孔底部井壓力的測量方法及其裝置”。
美國專利3,810,387,題目為“用于記錄地表面環境的裝置”。
理想的壓力測量方法是測量壓力變化,而不是直接測量實際壓力。這可用美國專利申請所公開的裝置來完成,該美國專利的題目為“用于測量儲層壓力變化的裝置”,該紹利與本申請同時申請,因而,這里將該專利包括進來,用于所有場合的參考。此項申請公開了一種用于精確測量壓力變化的裝置,該裝置包括表達待測環境參考壓力的參考存貯裝置;與所述參考存貯裝置聯接的壓差傳感器。這個壓差傳感器測量上述參考壓力和待測環境壓力之差。
如那個申請所公開的,該裝置最好還包括一個與上述參考存貯裝置聯接的電遙控閥,該電遙控閥可使該參考存貯裝置充氣達到參考壓力,并防止壓差傳感器過壓;
一個與上述閥聯接的隔離裝置(理想情況是一個隔離真空膜盒),用來保護那些裝置,使它們免受所測環境的影響;
一個數據獲得及控制系統,該系統與上述壓差傳感器及上述閥門聯接,記錄這個壓差傳感器的測量結果并控制上述閥門;
一個和上述數據獲得及控制系統聯接的氣壓計;以及一個與上述數據獲得及控制系統聯接的溫度傳感器。
鉆孔應力測量先前討論的、描述儲層對潮汐力響應的流體水平面及壓力的那些測量結果,與地殼收縮和膨脹的鉛直成分極為相關。還存在著地殼收縮和膨脹的水平成分。把有關鉛直及水平成分的知識結合在一起,對于地殼及該殼層中的碳氫化合物儲層對潮汐力的響應,將提供更全面的了解。
要測量儲層對潮汐力響應的收縮和膨脹的水平成分,一種可能的方法是借助于鉆孔中的應力測量。應力測量可在鉆孔中進行,該鉆孔中已堅實地嵌入了永久性井孔套管(一些固有圓橫截面細長鋼管,這些鋼管端部互相連接,以構成一個沿整個鉆孔的鋼套)。所述套管的圓橫截面(在水平面中),響應那些潮汐力,將周期性地變形成為各種橢圓橫截面。這樣,套管的某一特定直徑(在水平面中),響應那些潮汐力將發生長度變化。此特定直徑,將響應儲層在平行于該直徑的水平方向上的收縮而變短。同樣,此特定直徑,將響應儲層在平行于該直徑的水平方向上的膨脹而變長。
因此,上述鉆孔套管的某一特定直徑長度隨時間的變化,是儲層對潮汐力響應的直接度量。響應的要素包括該響應的變化幅度及延遲時間。可直接用這些要素表征該儲層,或從所測信號中將這些要素析因出來,來顯示該響應的剩余時間序列(即對潮汐力沒有響應)那部分的測量作間接表征。
現代應力測量技術的一些例子,由下述專利給出,這里把這些專利都包括進來,以用于所有場合參考。
美國專利4,733,567,題目為“用鉆孔探頭就地測量地應力的方法和裝置”。
美國專利4,491,022,題目為“確定巖石物質中現場應力狀態的圓錐形巖心取樣方法”時間周期本發明中采用了兩類時間周期。它們是測量時間周期和參考時間周期。時間測量周期是用于測量響應潮汐力變量的時間周期。參考時間周期是用于確定引力增加因子的測量對時間周期。
采用的測量時間周期或參考時間周期,均應足夠長,以使在該時間周期期間,獲得一個最大和最小變量測量結果。所謂“最大變量測量結果”,我們是指在該時間周期內變量的最高測量值,而在這個測量結果先后,均緊接著較低的測量結果。它大致對應于地球潮汐循環的頂峰。所謂“最小變量測量結果”,我們是指在上述時間周期內變量的最低測量值,而這個測量結果先后,均緊接著較高的測量結果。它大致對應于地球潮汐循環的底部。在一個時間周期內,若最高值或最低值出現在該時間周期的開始或結束,那么,它就不是一個真正的“最大或最小變量測量結果”。
在某些變量測量中,儀器漂移(即儀器零點讀數的逐漸變化)可能會掩蓋地球潮汐循環的真正頂峰和底部。在這些情況下,上述時間周期應比為獲得一個真正的“最大或最小變量測量結果”所需的最少時間要長些。
由于地球潮汐起主導作用的周期近似為12小時,要獲得一個最大和最小變量測量結果,則至少14小時長的時間周期應該是足夠的。為得到更好的結果,理想情況是一個時間周期至少24小時。作為一般規律,時間周期越長越好。
理想情況是,響應潮汐力的變量所有測量,是在整個時間周期內連續地進行,但某些變量難以連續地測量。這些變量能周期性地測量,但在測量時間周期內,它們必須多次地測量,以找到精確地反映地球潮汐循環的頂峰和底部的最大或最小變量測量結果,對大多數情況,每15分鐘一次取樣時間應該是合適的。
若參考時間周期用來確定引力增加因子,則該參考時間周期可在測量時間周期之前、期間、或之后開始。參考時間周期和測量時間周期可重疊、完全分開或者就是同一個時間周期。
理論上的地球潮汐本發明部分基于已知或能夠確定在測量時間周期內儲層的理論上的地球潮汐,以便能夠確定對潮汐力響應的成分。所謂“理論上的地球潮汐”,我們是指對于給定的地點和時間間隔由于太陽、月亮或地球上觀察位置的相對位布變化而產生的引力場隨時間變化的數學模擬。
理論上的地球潮汐,可從一些采用天文學領域,特別是涉及天體力學部分的高深思想的基本原理計算出。可對地球表面的任何位置、對地球表面上方與典型的飛行高度相一致的那些位置、對地殼內與可鉆深度相一致的那些位置進行精確的計算。可對任何特定的時間進行這些計算。
進行所需計算的通用方法,是按照題為“計算月亮和太陽產生的潮汐加速度的公式”這篇科學論文所勾劃的步驟進行,作者為I.M.Longman,1959年發表在地球物理研究雜志,64卷,12期2351至2355頁上,這里把該論文包括進來,用于所有場合的參考。
涉及此論題的其它一些科學論文有Bartels,J.,(1957),潮汐力;
刊在J.Bartels著(編輯組)的物理學手冊,48卷(地球物理學Ⅱ),柏林,Springe出版社,734至774頁。
Bartels,J.,(1957),潮汐力;包括在Harrison,J.C.,著的地球潮汐中,(1985);紐約,Van Nostrand Reinhold公司,419頁的25至93頁是由Harrison翻譯的Bartels的1957年的(上述)論文的英文節本。
Danby,J.M.A.,(1964),天體力學基礎;紐約麥克米蘭公司,348頁。
Dehlinger,P.,(1978),海洋引力;紐約,Elsevier科學出版公司,322頁。
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Gognel,J.,(1954),用于月一日引力測量校正(潮夕引力校正)預測的通用表地球物理勘探,第2卷(增刊),2至31頁。
Love,A.E.H.,(1911),地球動力學的一些問題;劍橋,劍橋大學出版社。
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Melchior,P.,(1983),行星地球的潮汐;紐約,Pergamon出版社,641頁。
Parker,S.P.(編輯),(1989),McGran-Hill科技術語詞典;紐約,McGraw-Hill圖書公司,2062065頁。
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Schureman,P.,(1924),調和分析及潮汐預測手冊;美國海岸及大地測量專門出版物98。
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Takeuchi,H.,(1950),論具有密度可變和彈性的可壓縮地球中的地球潮汐;美國地球物理協會學報,31卷,651頁。
上述參考文獻這里都包括進來,以用于所有場合參考。
上述計算的框架乃是對地球、月球及太陽作假想的空間排列。這提供了地球、月球及太陽之間關系的一個簡化圖象,方便于計算而無損精度。地球被認為固定在空間。太陽被看作沿黃道路線(星際之間的太陽表觀年度路線)繞地球旋轉,該黃道路線在天球(以地球為中心,無限大半徑的假想球)上可追跡出來。月亮被認為是在一個平面上繞固定的地球旋轉,這個平面傾斜于地球赤道平面。這樣,就好象太陽和月亮繞地球中心旋轉一樣,來計算上述引力吸引作用。
計算理論上的地球潮汐的一種方法下面是一種計算理論上的地球潮汐的一種方法。為完成該計算所需的信息概述如下計算所需的輸入信息對一個或一組特定位置,對一或一組特定時間來計算地球潮汐。計算所需信息包括位置和時間的說明。這些特定的信息是1.位置的緯度。
2.位置的徑度。
3.相對于平均海平面的位置高度。
4.以年、月、日、小時、分、秒表示的、與地球潮汐計算值相關的時間。
5.如果是需要的話,一些非常規的時間調整,如夏令時間。
6.上述引力增加因子。
計算所需的信息(不是輸入信息)一度弧 0.01745329弧度2π 6.2831853月球軌道的離心率 0.054900489(McGraw-Hill)地球赤道半徑 6.378139×106米(Stacy)地球赤道對黃道的傾角 23.452度(Lelchior)月球軌道對黃道的傾角 5.145度(McGraw-Hill)太陽質量 1.98876×1033克(Stacy)地球質量 5.9732×1027克月球質量 7.34693×1025克(Stacy)地球和太陽中心之間的 149,597,870.7公里(Parker)平均距離 1.495978707×1013厘米地球和月球中心之間的 3.84405×1010厘米(Stacy和平均距離 Danby)地球的極半徑 6.35675×106米(Stacy)太陽平均移位對月球平均移位的比值 0.074804一儒略世紀中月球繞地球的圈數 1336.851普適引力常數 6.6732×10-8cm3gm-1sec-2(Stacy)計算步驟下面概述采用各種公式而進行的步驟。
這些步驟是1 編制要輸入的數據。
2.計算觀察點和橢球狀地球的幾何中心之間的距離。
3.計算月球在其軌道上的平均經度(以度為單位),這個月球軌道由參考二分點推算出。
4.計算月球近地點的平均經度。
5.計算太陽的平均經度。
6.計算月球在其軌道上的上升交點的經度,這個月球軌道是由參考二分點推算出的。
7.確定月球軌道對赤道的傾角。
8.確定連接下述交點的球面三角的邊,這些交點是月球的升交點和月球軌道與赤道的上升交點(這條邊的名稱為“α”)。
9.計算月球軌道上,它與天球赤道的上升交點的經度。
10.計算由月球軌道與赤道的上升交點推算出月球軌道上的月球平均經度。
11.計算由月球與赤道的上升交點推算出軌道上的月球經度。
12.計算天球赤道與月球軌道相交的天球赤道上一點的經度。
13.計算由觀測位置向西所測的平均太陽時角。
14.計算觀測位置的子午線赤經,該觀測位置由月球軌道與赤道的上升交點推算出。
15.確定月球的天頂角。
16.計算地球和月球中心之間距離的倒數。
17.計算在觀測位置處、單位質量的月球潮汐力的鉛直成分(方向是離開地球中心向上)。
18.計算地球軌道的離心率。
19.計算太陽近地點的平均經度。
20.計算由春分點推算出的黃道上的太陽經度。
21.計算觀測位置的子午線赤經,此觀測位置由春分點推算出。
22.確定太陽的天頂角。
23.計算在觀察位置處的、單位質量的太陽潮汐力的鉛直成分(方向是地球中心向上)。
24.將上面算出的那些鉛直成分(步驟17和23)組合起來,連同增加因子一起,計算在觀察位置處,月球和太陽產生的引力吸引作用的鉛直成分。
25.采用合適的符號約定,整理步驟24的結果。
下面的例子更詳細地說明了這些步驟。計算結果如圖3所示。
可供替代的計算方法要計算在任一時間、地球表面上任一位置處的理論上的地球潮汐可參考下述一些可供替代的方法Goguel,J.,(1954),用于月-日引力測量校正(潮汐引力校正)預測的通用表地球物理勘探,3年,1954年,2卷(增刊),2至31頁。
Anoymous,(1988),1989年潮汐引力校正;由泥灰巖水力圖服務機構和地球物理總公司制定作為歐洲勘探地球物理學家學會的一種出版物,The Hague,The Netherlands,出版標志號ISSNO0257-4284,53頁。
Harrison,J.C.,(1971),用于地球潮汐計算的新計算機程序;環境科學研究合作研究所,科羅拉多大學(Boulder),30頁。
這里把這些參考文獻包括進來,以用于所有場合的參考。
Jean Goguel先生已發展了一個簡單直接了當的方法,來計算與地球潮汐相關的引力響應值。那些計算值的基礎是一組表,每年由歐洲勘探地球物理學家學會公布一次,適用于適合年份期間的任何時候和地球表面上的任何一個位置。
Goguel先生(1954)提出了一個地球潮汐校正值C的數學表達式。這個表達式是C=P+NCosL(cosL+SinL)+ScosL(cosL-sinL)當緊挨在地球上、在地球的上方或在地球內部進行的引力測量要求高精度水平時,測得的那些引力值經常因地球潮汐效應而進行校正。相應算出理論上的地球潮汐值,并從引力測量值減去它。這種校正過程(即利用地球潮汐校正值C),從測量值中扣掉了隨時間變化的引力,使得它更方便地用于研究那些與時間變化無關的現象。
L是上述地球表面上所述位置的緯度。項P、N及S通過(例如在Anonymous(1988)中可以找到的)表中的表值(表值依賴于時間)來確定。這樣,對于已知的時間和緯度,就能得到校正。
J.C.Harrison先生已編制了一種用于計算地球表面上位置的地球潮汐值的方法,該方法類似于上面詳細描述過的方法。
利用Goguel(1954)說明的技術,典型的地球潮汐計算值的精度,是10微伽的量級。利用Harrison(1971)的技術,典型的計算值的精度是1微伽的數量級。這兩種技術中任一種,均可用來代替前述的、基于郎曼(1959)論文的計算技術。
除了這些計算方法外,還可能開發出直接確定理論上的地球潮汐的方法。
響應成分利用在測量時間周期內變量測量及確定值,人們能確定儲層對潮汐力響應的至少一個成分。所謂“儲層對潮汐力響應的成分”,我們是指該儲層對潮汐力響應的一個獨立參數。有兩種成分是變化的幅度和延遲時間。
變化的幅度所謂“變化的幅度”,我們是指描述所測變量周期性變化的那些測量值中的變化量。所謂的“變化的絕對幅度”,我們是指利用一個絕對參照量來表示出描述所測變量周期性變化的測量值的幅度。那些描述變化的測量值可以是變量的直接或間接的探測值。
對整個發明都重要的“變化幅度”的一個方面乃是這樣的事實壓強、流體水平面或鉆孔應力的測量值,都是以基本單位來確定的。壓強、流體水平面或鉆孔應力的測量值,可根據引力測量以伽為單位來表達。
延遲時間所謂“延遲時間”,我們是指所測變量的實際變化,和主要由潮汐力引起儲層的收縮與膨脹這兩者之間的時間延遲。
上述“變化幅度”及“延遲時間”是通過這些值的直接或間接測量的比較同時確定出來的兩個不同參數,這些值是對理論上的地球潮汐的響應。當進行有關流體水平面變化的測量時,對同一個時間周期內的幾個離散時間(例如,每15分鐘),相應計算出理論上的地球潮汐。這里假定了增加因子已精確知道,而且在理論上的地球潮汐計算中它已考慮進去了。此外還假定,由于海洋潮汐的加載和卸載,以及大氣壓力變化產生的次要影響,已被適當地量化,并從數據中扣除。
剩余時間序列所謂“剩余時間序列”,我們是指理論上的地球潮汐與經過幅度調整及臨間位移的觀測數據這兩者之間的差。圖6說明了一剩余時間序列。
所謂“反常儲層行為”,我們是指該儲層對潮汐力的響應,該響應偏離、超出所期望的模擬理論上的地球潮夕響應的正常變化,需要兩個或多個獨立的剩余時間序列來確定某一剩余時間序列的信息內容(是否)包含了反常儲層行為。本領域的熟練技術人員,通過研究在一個或多個鉆孔確定的兩個或多個獨立測量的剩余時間序列,來得到反常儲層行為。
所謂“表觀反常儲層行為”,我們是指儲層對潮汐力的響應,該響應偏離、超出所期望的模擬理論上的地球潮汐響應的正常變化,但在模擬中僅有一個剩余時間序列可利用。
大氣及海洋效應的扣除。
所測變量對潮汐力的響應觀測值,在確定變化幅度及延遲時間前,應進行大氣及海洋效應校正。
預測海洋及大氣載重變化對儲層收縮和膨脹的影響是很困難的。該預測要求對儲層上面、內部及下面的巖石性質有透徹了解。有可能對這些影響作出極精確的校正而無需這種透徹了解。下面說明扣除這些影響的一些方法。
水潮汐對儲層收縮及膨脹的影響,類似于地球潮汐的影響,這里不包括兩重要例外情況。這兩個例外情況是1.水潮汐的影響比地球潮汐的影響小。在距岸邊數英里以上的陸地區域,水潮汐的影響是可忽略的。
2.水潮汐的影響比地球潮汐的影響滯后。這是因為那些阻礙海洋響應的阻力。該阻力存在于海洋底部,并足以減慢海洋對太陽、月亮及地球上一給定位置的相對位置變化作出響應的運動。
水潮汐和地球潮汐影響這兩種特性差別,是扣除地球潮汐影響的方法的基礎。這種方法只是對離岸的儲層才是必須的,下面列出了這種方法包括的步驟1.獲取漁民和其他與航海活動有關人員所用的“潮汐表”。從這些表中對適當時間周期及儲層位置獲取,相對于平均海平面的水的上表面高度隨時間的變化。
2.將水的上表面高度隨時間的變化,與從潮汐力響應析因出來的剩余時間序列進行比較。
3.若剩余時間序列有一部分與水的上表面高度隨時間的變化密切相關,則能扣除該水潮汐的影響。若上述剩余時間序列沒有哪一部分與水高度隨時間的變化密切相當,那么,就無需考慮該水潮汐的影響。
4.最后確立的關系是在剩余時間序列與水高度數據之間相似性要最少。
扣除大氣層效應影響的技術要單單得多。在對儲層進行測量期間(壓強、流體水平面或鉆孔應力)連續地監測大氣壓強。若在相應的時間周期內沒有觀察到明顯的大氣壓強變化,那么,可以忽略大氣的影響。若有明顯的變化且對剩余時間序列的影響是明顯的,那么,就采用與上述水潮汐的技術等同的技術。
參考圖4、5及6,這些圖顯示了用假設數據作模擬的一些資料,這些圖意欲說明是如何確定那些(響應)成分的基本思想。這些圖僅是舉例,而不應構成對本發明的限制。
圖4所測井下壓力響應圖4中所畫的兩條軌跡是井下壓力響應(實線)曲線,和相應于特定儲層的地球潮汐響應的計算曲線(虛線)。
圖4所示井下壓力響應,類似是人們從壓力傳感器可接收到的輸出信號的模擬。圖4表明,測量中的儀器漂移由壓力隨時間的表觀減少來表征。
相應于特定儲層所算出的理論上的地球潮汐的響應(圖4和5中的虛線),是上述步驟1到25的結果計算的輸出曲線。這些計算所需的輸入數據為儲層的緯度、徑度及高度,以及相應于該儲層位置的引力增加因子。
圖5圖5是由圖4中的信息導出,圖5表出了在對所測井下壓力響應進行三個簡單處理步驟后圖4中所顯示的資材。相應于特定儲層計算出來的地球潮汐響應,嚴格地按圖4方式畫在圖5中。
上述三個處理步驟是1.扣除所測井下壓力響應中、由于儀器漂移產生的隨時間的變化。
2.將所測井下壓力響應幅度按單位磅/英寸2進行調整,(這里,儀器漂移所產生的所測井下壓力響應的變化已被扣除),以能與算出的地球潮汐響應幅度相匹配,以及3.向左沿橫坐標(以時間為單位的水平軸),移動整個所測井下壓力響應曲線。
井下壓力隨時間變化的大小,依賴于特定壓力傳感器的特性。井下壓力響應幅度與算出的地球潮汐響應的關系,依賴于儲層對潮汐力響應的性質。整個井下壓力響應曲線在時間上的移動大小,依賴于儲層對潮汐力響應的性質。
通過比較圖5中左右兩邊的刻度,便能夠確定變化幅度。通過對所測井下壓力響應所施加的時間移動的大小,來確定延遲時間。
圖6圖6是由圖5中的資料導出的。校正過的井下壓力響應曲線(這里,儀器漂移已扣除,幅度已作調整,而且,已進行了上述時間移動),與圖5中算出的潮汐力響應曲線進行比較。圖6示出了這兩個作比較的響應曲線間的差,這里,校正過的井下壓力響應減去算出的地球潮汐響應。
注意,與圖5中的響應曲線相匹配的時間移動,可通過反方向((向圖5的右邊)的同樣大小的時間移動來增大。這種觀測時間和上述兩響應差之間的原有關系恢復是重要的,因為,當響應出現時,它保留了該響應和時間之間的相應關系。
圖6所示響應曲線是剩余時間序列的測定。
本發明的用途確定這三個參數(變化幅度,延遲時間及剩余時間序列)中任何一個所得知識的應用方法,可被劃分成四類。這些類型是1.在一單獨鉆孔中個別確定這些參數。
2.在一單獨鉆孔中,重復確定這些參數。
3.在“同一儲層”(同一儲層包括兩個或更多的不甚關聯的位置)的一組鉆孔中的每一個,個別確定這些參數。
4.在同一大致確定儲層的一組鉆孔的每一個,重復確定這些參數。
類型一在一單獨鉆孔中,個別確定這些參數。
一特定鉆孔的這些參數,可提供出下列有特征的信息變化絕對幅度與儲層流體體積相關,該儲層流體與在該特定鉆孔中的流體接觸。
延遲時間與對流體流動的阻力相關,該阻力是該特定鉆孔的特性。
剩余時間序列與表觀反常儲層行為相關,這個表觀反常儲層行為是這個特定鉆孔的特性。
通過比較這些確定值及同一成分的所有其它已知確定值,后者已于過去任何時間,在任何地方測定過,那么,人們能對所述鉆孔的價值作一判斷。
可用這些確定值來導出有關鉆孔條件的信息,在鉆井中可基于這樣的信息采取措施,改進生產或提高效率。例如長的延遲時間,或變化未能顯示可觀的絕對幅度,則可能表明低產。這種情況下,相應措施可能是放棄這個勘探鉆孔,或通過誘導那些巖石碎裂,來激勵這些有開采遠景的巖石。
另一方面,短的延遲時間和變化呈現出可觀的絕對幅度,可足以保證進一步的測試,或與勘探井相關的其它措施,即使地層測試未表明有碳氫化合物。
鉆孔的延遲時間,為規劃水壓破碎工作提供了基礎。碳氫化合物儲層因潮汐力而正在膨脹時,水壓破碎會更有效。地球潮汐的計算值將不足以進行這樣的規劃,這是因為地球潮汐力和儲層流體實際運動之間的延遲的緣故。這個延遲時間,還為規劃旨在促進產量的更復注水提供了基礎。
若表現反常儲層行為由于上述剩余時間序列的某些感興趣的特征而被觀察到,那么,可緊接著在它附近的一些鉆孔作測一些測量,以確定這個反常信號的空間分布。
類型二在單獨鉆孔,重復確定上述三個參數。
可用本發明來確定,儲層中給定鉆孔中的生產作業的有效性。這可通過下述步驟來進行在第一測量時間周期內,確定儲層對潮汐力的響應成分;在第一測量時間周期后,使該儲層進行生產作業;在這個生產作業開始后,在第二測量時間周期,確定儲層對潮汐力響應的同一成分;并比較第一和第二測量時間周期內儲層對潮汐力響應的成分。
第一測量時間周期結束后,第二測量時間周期方開始,但參考時間周期(如果有的話),可出現在相對于上述第一和第二測量時間周期的任何時間。
可在任何時候開始生產作業,但它必須延續到所述第一測量時間周期之后。所述第二測量時間周期,生產作業開始之后就必須開始,但它可與該生產作業重疊。例如,這個生產作業可出現在使用本方法的整個過程中。
本發明中有用的一些生產作業的例子包括,但并不局限于注蒸汽鉆井(也叫注入蒸汽),注水鉆井(注入水),注氮鉆井,注二氧化碳鉆井(注入二氧化碳),注化學物質鉆井(注入化學物質),注碳氫化合物、天然氣鉆井,水壓破碎以及一些氣體或流體的循環注入鉆井。
這些特定鉆孔的參數能提供下述有特征的信息上述變化絕對幅度的差別,反映了特定碳氫化合物儲層中流體體積的變化,這流體與該特定鉆孔中的流體相接觸。
延遲時間的差別反映了特定鉆孔附近巖石里的流體所受阻力的變化。
剩余時間的差別反映了表觀反常儲層行為的變化。
通過研究生產作業所造成的參數的差別,人們能對該生產作業的效果作出有價值的判斷。
變化的絕對幅度的變動(它標志著,與鉆孔接觸的儲層流體體積的變動),可能是某個生產作業的后果,例如,所產出的流體(帶到地表面)和用以替代該產出流體的注入流體體積上的不等。
延遲時間的變化,提示了鉆孔環境中的一些問題。絕對延遲時間的增加,意味著有效滲透性已減小。相應的措施包括進行這樣一些作業,如清洗鉆孔或從鉆孔中去除累積的泥沙。
變化的絕對幅度的增加,或絕對延遲時間的減少,可能是反映出一個成功的生產作業,如注水的有效重新調整。
由剩余時間序列的變化推出的反常儲層行為的某種新情況的出現,表明了某個生產作業在鉆孔中造成的效應,此生產作業是在所述剩余時間序列變化時間周期內開始或經受變更。
類型三在同一個儲層中的一組鉆孔的每一個,個別確定這些參數。
本發明能用于比較儲層的至少兩個鉆孔中的儲層對潮汐力響應的至少一個要素。這按下述步驟來做確定儲層的引力增加因子;確定鉆孔中每一個的、儲層對潮汐力響應的至少一個要素;并對這些鉆孔的每一個,比較儲層對潮汐力的響應的那些要素。
下述三種情形的一種或多種的探測,能提供有特征的信息探測儲層某些特殊部分,這些部分,在相應鉆孔與一定體積的儲層流體接觸程度方面是異常的。
探測儲層某些特殊部分,這些部分在相應鉆孔附近巖石對流體所顯示的阻礙程度方面,是異常的。
探測儲層某些特殊部分,這些部分,由同一個或類似剩余時間序列表征,這樣一來,這些部分就顯示了同樣或類似的反常儲層行為。
通過探測這些情形,人們能對儲層作出有價值判斷。例如單個鉆孔接觸的流體體積之間的差別,以及對流體阻力之間的差別,能顯示出一個,概括大范圍儲層不均勻性的空間模型。基于這個空間模型,人們可變更新鉆孔的間隔,引入激勵技術或變更一些注水實際操作。
注入流體的地下輸運理想路線,能在碳氫化合物儲層內勾劃出來人們會試圖封閉這些理想流體路線,為了促進儲層其它部分的產量。
這些參數間的顯著差別,可以顯示所述特性是否阻礙流體流動。例如,若上述三個參數能用來確立兩組不同的鉆孔組,其中一組位于主要斷層的一邊,而第二組位于另一邊,那么,可以推斷,幾乎沒有,或根本沒有橫跨該斷層的交通。這等于說,上述斷層對流體來說是密封的而不是通道。
對于沒有鉆孔的某部分儲層來說,要預測該儲層的物理性質是困難的。問題常常是缺乏足夠的資料。一個結論是兩個或更多個儲層的特性鑒定都可能是靠得住的。注意到上述三個參數的各種響應,則有可能區別出兩個特性鑒定。
當一個新的“失調井”在含油區域鉆出時,新鉆孔的三個參數,與此新鉆孔鉆出之前那些鉆孔的三個參數它們之間的相似性能提供出重要信息。若這三個參數顯著不同,那么,新鉆孔可能位于儲層的某一隔開的部分。一個例子就是位于斷塊中的鉆孔,就流體流動來說該斷塊是與儲層的其余部分隔離的。
類型四在同一儲層中一組鉆孔的每一個,重復確定上述三個參數。
下面討論的三種情況中的一種或多種的探測(接觸的流體體積隨時間的變化,流體流動阻力隨時間的變化,及反常行為隨時間的變化化),以及這三種情況的空間組合,和儲層的某一特殊部分的探測,都可認為能提供有特征的信息,這些情況是儲層某些特殊部分的探測,這些特殊部分顯示了與相應鉆孔中的流體相接觸的儲層流體體積隨時間的變化。
儲層的某些特殊部分的探測,這些特殊部分顯示了流體流動阻力隨時間的變化。
儲層的某些特殊部分的探測,這些特殊部分顯示了,在各確定過程之間剩余時間序列隨時間的變化,這樣,就展示了反常儲層行為的某些變化。
可用這種有特征的信息,來推斷某些問題的存在,這些問題對碳氫化合物的生產是不利的。要推斷問題的精確性質,還需其它信息。
若在生產作業(如注蒸汽)開始前,就在一組鉆井中,對上述三種情況進行測量,那么,該生產作業已開始后的那些測量,可顯示作業對整個碳氫化合物儲層的空間影響模型。可在這種能改善作業效率信息的基礎上,設計出校正工作。例如,這種工作能涉及到注水鉆孔的某些新選擇。
若對某生產作業實施作一改變,則在一組鉆孔中間的上述三種情況的某些變化,能為實施改變的有效性提供一個變量。
若某個區域的產量意外地減少,那么,將這個區域中的三種情況與正常產量區域中的三種情況加以比較,能為減產的原因提供透徹了解。
儲層不同流體的可壓縮性是變化的。對同一油田或氣田中若干鉆孔的這三個量進行長期反復的測定,則可顯示出與各儲層流體混合情況變更相關的那些變化。這樣,當氣、油、海水及冷凝物的混合情況有變化時,體積可壓縮性也會變化,而且,變化的絕對幅度、延遲時間及反常儲層行為,也會依次變化。在無其它變化存在條件下,可以確定儲層流體在一段時間內的性質。
對于使用儲層潮汐的被動觀測以更好了解該油田方面,老油田提供了一個良好的機會。這是因為存在著若干已下套管的井(一般情況)、存在著過去的生產資料、而且常常缺乏最現代化的無套管的側井記錄。
一種機會是追蹤注水前緣及水壓破碎。水壓破碎的后果是井中的流體柱較之水壓破碎前與更大體積的流體相“連通”,這個井貫穿了受水壓破碎影響而浸透了的巖石。擴張灌注(注蒸汽、水、化學物質、或二氧化碳)的后果是那些提前灌注“之前”已滲透巖石的流體,逐漸與越來越大體積的地下流體相“連通”。與更大體積地下流體相“連通”的作用是在合適定位的井中,增加了流體柱響應潮汐力作周期性升降的幅度。
對一給定場合,儲層潮汐預測和實測信號之間的“延遲”,是對儲層中流體響應潮汐力時受到的運動阻力的一個度量。“延遲”是指時間上的,該“延遲”就象通常比較正弦信號那樣很容易表示成一個相角,流體水平面升、降幅度的增加,包括了直接與水壓破碎結果或灌注前緣的進展相關的信息。在潮汐力響應預測和實測值之間,“延遲”的減少直接與水壓破碎或灌注前沿的進展相關的。
除了追蹤灌注前緣和水壓破碎外,其它一些對開發老油田有幫助助),機會是確定儲層大范圍內的不均勻性。
粗測儲層體積(或者,若儲層空間范圍已知,粗測其孔隙度)。
粗測儲層滲透性。
鑒別不正常的井。
探測在儲層整個壽命期間,該儲層體積(孔隙度)和滲透性的變化。
探測一段時間內儲層流體“連通性”的變化,當灌注水沒有完全替代所產的油時會出現這樣的變化。
新油田為進行儲層生產壽命的正確早期追蹤提供了機會。儲層潮汐響應資料分析會帶來幫助的那些方面是不規則滲透性分布的早期確定,儲層中那些與其它部分不“連通”的部分的早期探測。
對碳氫化合物儲層中潮汐力響應的成分確定,能為偏離通用習慣作法提供一個機會。在新油田壽命期間,可早期采用這種廉價技術。測量結果導出的信息,可用來編制計劃,致力于最佳長期產量的長期碳氫化合物生產。主要優點之一是這樣的事實碳氫化合物儲層響應的成分,是現場可測量的。碳氫化合物儲層響應的成分,是在下述情況并受這些情況的影響條件下被確定的,所述這些情況是斷層網絡、開裂的網絡,大的斷裂和膨脹、大范圍不均勻性及存在應力場。這些特征常常并不對從巖芯、測井及采掘所得到的資料具有顯著影響,但它們對碳氫化合物產量有巨大影響。這也意味著,在儲層的整個生產壽命要對該儲層性能進行長期不斷的測試。
不需用理論上的地球潮汐確定值的實施例在確定儲層對潮汐力響應的成分時,一般應該使用理論上的地球潮汐的那些確定值,有時也可能得到該儲層粗略資料而不必用那些理論上的地球潮汐值。
例如,人們能得到儲層中給定鉆孔內的生產作業有效性的粗略近似(a)在第一測量時間周期內,測量儲層內潮汐力響應的一個變量,(b)在第一測量時間周期內,確定上述變量的測量結果變化的幅度,(c)在第一測量時間周期后,對儲層進行生產作業,(d)在上述生產作業后,在第二測量時間周期內,測量該儲層內潮汐力響應的同一變量,
(e)確定在第二測量時間周期內,上述變量的測量結果的變化幅度,以及(f)比較第一和第二測量時間周期內,上述變量變化的幅度。
要使結果有意義,第一和第二測量時間周期必須足夠長,以使它們均能獲得一個最大和最小變量測量結果。若沒有獲得一個最大和最小變量測量結果,人們就不能精確確定上述變化幅度。
上述的確定步驟(b)并非必須按上面所示的順序。它可在步驟(a)后任何時候進行,但必須在步驟(f)之前。例如,上述步驟的順序可以是a-c-d-e-b-f。
在這個實施例中,變化幅度的改變粗略指出了在給定鉆孔中,以類似于類型二方式進行的生產作業的效果。
為了不使用理論上的地球潮汐計算而得到儲層的粗略信息的另一種方式是比較同一儲層中若干不同鉆孔的儲層性質,所用步驟是(a)在一個測量時間周期內,對每個鉆孔測量響應潮汐力的同一個變量,(b)由測量時間周期內的變量的測量結果,確定每個鉆孔的變量變化幅度,(c)比較每個鉆孔的變量變化的幅度。
如前面的實施例,測量時間周期必須足夠長,以使它能獲得一個最大和最小變量測量結果。若沒有獲得一個最大和一個最小變量測量結果,就不能精確確定變化幅度。
在這個實施例中,鉆孔變化幅度的相對差別,粗略表明了這些鉆孔與儲層大量流體接觸有多么密切。這是以一種類似于類型三的方式來完成的。
還有另一種方式不用理論上的地球潮汐的計算,便能得到上述儲層的粗略信息,這個方式是比較同一信息層若干不同鉆孔的儲層性質,所述步驟是(a)在一個測量時間周期內,對每個鉆孔,測量響應潮汐力的同一個變量,以及(b)對每個鉆孔,確定上述變量的相對延遲。
所謂“相對延遲”,我們是指特定鉆孔潮汐力的儲層響應,相對于同一儲層不同鉆孔所觀測到的潮汐力響應的時間延遲。通過同一儲層的兩個鉆孔的比較,可能推斷出這兩個鉆孔中的哪一個,對儲層流體具有更大的阻力。如果給定鉆孔的潮汐力響應的特性類似于,但在時間上卻滯后于另一鉆孔的潮汐力響應,那么,在上述給定鉆孔中的流體阻力更大些。這種比較兩個鉆孔中的響應的思想,能推展到同一儲層的幾個鉆孔。這是以類似于類型三的方式來完成的。
理論上的地球潮汐計算的例子步驟1編制要輸入的信息這包括將計算所需時間根據儒略世紀來逐一載明,以米為單位逐一載明高度,及以弧度為單位逐一載明緯度和經度。檢查輸入信息是這里的一個重要步驟。
輸入參數的定義觀測地的位置HT=在海平面上的高度,以106米為單位。
AL=緯度的整度數。
AM=超過AL的緯度的分數。
OL=經度的整度數。
DM=超過OL的經度的分數。
觀測時間YRS=計算年份的最后兩位數字。
DAYS=用基本數字表示的計算年份的天數(即1到366)。
HRSR=用于計算的局部時間起始時刻。
GMT=在觀測處,協調世界時減去局部時間。
TIR=以分為單位的計算時間間隔,與所需計算次數相關的一些參數ND=包括所需計算周期在內的整天數。
NPTS=超過ND間隔內的計算次數、還需進行的計算次數。
規定上述放大因子的參數AMPFAC=考慮到地球彈性用于增加所計算的地球潮汐幅度的引力增加因子。這個值應處在1.13到1.24之間。
逐一載明輸入參數下面規定的這些參數,提供了精確確定地球潮汐所需的完整輸入參數的例子。在這個例子中,歷時三天的運行過程,在科羅拉多的Evergreen、1989年1月10日上午兩點開始。
HT=7685.00英尺×0.3048×0.000001=0.002342388AL=39.0,AM=35.5(39°35.5″的緯度)OL=105.0,OM=19.0(105°19″的經度)YRS=89,DAYSR=10,HRSR=2.0(1989年1月10早晨兩點),GMT=7(山上標準時間),TIR=15(每15分鐘作一次計算)ND=3,NPTS=O(時間周期是三天長)
AMPFAC=1.165(引力增加因子)文獻已證實的計算如下NPT=一天中,所需的最大計算次數。
1440是一天中的分鐘數。
NPT=1440/TIR(我們的例子中,NPT=96)TI=進行計算的時間間隔,表達為一小時的幾分之一。
TI=TIR/60,(我們的例子中,TI=0.25〕HRSD=以協調世界時(UTC)表示的計算起始時刻。
HRSD=HRSR+GMT,(我們的例子中,HRSD=2+7=9)DASD=從1999年12月31日,12點UTC,到以天數((十進制的)表達的起始時刻(UTC)開始的這段時間。
注意,閏年是任何能被四整除的年份,除非它是一個百年。此時,只有那些能被400整除的百年才是閏年。1900年不是閏年。
DAYSD=YRS×365+DAYSR-0.5+INT〔(YSS-1)/4〕+HRSD/24(INT函數把一個數的小數部分去掉,將該數變為一個整數)在我們的例子中DAYSD=(89×365)+10-0.5+INT〔 (89-1)/4 〕+ 9/24
DAYSD=32485+10-0.5+22+0.375=32516.875T=以儒略世紀為單位(36525天),從1899年12月31日格林威治正午,到計算起始時刻開始的,這樣一段時間。
T=DAYSD=36525,(在我們的例子中,T==32516.875/36525=0.890264儒略世紀)TA=一儒略世紀的小數部分,它代表了作為100年的小數部分,而輸入的準確年數。
TA=INT(T×100)/100,(在我們的例子中,TA=INT(89.0264)/100=0.89儒略世紀)TC=自1899年12月31日到上述起始時刻所經過的時間與輸入值“rRS”兩者之間的差,所導出的時間年數-這是計算之前已經歷過的年數的小數部分。
TC=(T-TA)×100,〔在我們的例子中,TG==(0.890264-0.89)×100=0.0264年年〕TB=超過360°旋轉的整度數,它出現于準確年數等于上述要引入的“YRS”這個期間。
TB=MOD〔(TA×1336.851),1〕×360(MOD函數返回第一個數除以第二個數的余數。)(在我們的例子中,TB=287.06度)AL′=以弧度為單位所表示觀測地方的緯度(AL=整緯度度數)。
AL′=(AL+AM/60)×0.01745329,(在我們的例子中,AL=0.6910048)步驟2計算觀察點與橢圓形地球的幾何中心之間的距離R=從觀測位置到橢圓地球幾何中心的距離。
Q=0.00674086,這里Q=(A2/B2)-1,而A=赤道半徑,B=地球極半徑。
R=HT+ 6.378139/(1.00674086-0.00674086×cos(AL′)2)(在我們的例子中,R=6.3717679)步驟3到25下列步驟(3到25)在每個TIR分鐘里重復進行LL=計算的總的次數。
LL=(ND-NPT)+NPTS〔在我們的例子中,LL=(3×96)+0=288〕預置TL為零TL=根據計算所規定的時間間隔,來表示的累積時間。TL在每次遞推時超前一個TIR(TI=TIR/60)。
預置計算時間持續的天數,這是通過建立在整個ND始終均等于1的數組IDAY來制作到的。
完成下述步驟LL次C=從計算年數到計算起始時刻月亮通過的度數,這個度數是若干完整的360°旋轉的剩余數(即計算開始時,月亮通過的圈的零頭)。這等于360×(直到計算起始時出現的圈數的小數部分)+TBC={360×MOD〔(13.36×TC),11〕}+TB(在我們的例子中;在第一步驟,C=413.8°,或者保援它在0°到360°之間時,則C=53.8°)步驟3計算由參考二分點推算出月球軌道上的月球平均經度(以度為單位)Longman(1959)的方程(10′)由Schureman(1940年,162頁)提供的方程S=月亮在其軌道上的的平均經度,這個軌道是由參考二分點推算出來的。
S=270.436590+C+307.89057×T+0.001980×T2+0.000002×T3,(在我們的例子的第一步中,S=598.344°,或者保持它在0°到360°之間時,則S變為112.870°或4.160弧度)步驟4計算月球近地點的平均經度恒星月是27.321661天。近點月是27.5545505天或者說比恒星月長約233天。近點月是從近地點到近地點,測得的。時間范圍差,每儒略世紀約累積11+圈。
C′=由于時間范圍差而累積的圈數的小數部分(恒星的對近點的),這個小數部分是整圈數的殘余數,以度來表示。
C′=360×MOD〔(11×T),1〕(在我們的例子中的第一步,C′=285.444°)Longman(1959)的方程(11′)由Bartels(1957年,747頁)提供的方程P=以度數表示的月球近地點平均經度P=334.329560+C′+109.0340×T-0.010320×T2-0.00001×T3(在我們的例子中的第一步,P=716.834°,或者保持它在0°到360°之間時,則P變為356.834°或6.228弧度)步驟5計算太陽平均經度Longman(1959)的方程(12′)由Bartels(1957年,747頁)提供的方程H=以度數表達的太陽平均經度。
H=279.69667+(360×TC)+0.76892×T+0.00030×T2(在我們的例子中的第一步,H=289.868°,或者保持它在0°到360°之間時,則H穩定在289.868°或5.059弧度)
步驟6計算月球軌道上的月球升交點的經度,這個月球軌道由參考二分點推算出月月球相續通過某一交點的歷程所耗費的時間,叫交點月。交點月是27.212220天。關于春分點的年度叫回歸線。分至月是27.3215817天。時間范圍差在每儒略世紀約累積5+圈。C″=已出現的月球的累積圈數的小數部分,這是從格林威治正午,1899,12,31開始)的時間范圍差交點相對于回歸線的差),這個小數以度數來表達。
C″=360×MOD〔(5×T),1〕(在我們的例子中的第一步,C″=162.474)Longman(1959)的方程(19′)由Bartels(1957,747頁)提供的方程OLN=月球在其軌道上的升交點經度,這個月球軌道由參考二分點推算出,這個徑度以弧度為單位。
OLN=259.183280-C″-(134.1420×T)+(0.00208×T2)+(0.000002×T3)度(在我們的例子中的第一步,OLN=-22.711°,或者保持它在0°到360°之間時,則OLN變為337.299°或5.8868弧度)步驟7確定月球軌道對赤道的傾角Longman(1959)的方程(20)和(21)
CI=cos(I)=cos(W)cos(I′)-sin(W)sin(I′)cos(OLN)這里I=月球軌道對赤道的傾角W=地球赤道對黃道的傾角I′=月球軌道對黃道的傾角(23.452度)0.913698=cos(23.452)×cos(5.×cos(5.145)0.0356895=sin(23.4時2)×sin(5.145)CI=0.913698-0.0356895×cos(OLN)(在我們的例子中的第一步,CI=0.880776)SI=sin(I)=(1-CI2)1/2(在我們的例子的第一步,SI=0.473534)SN=Longman(1959)的方程(21)中的反正弦的量=Si(V)這里V=天球赤道上,它與月球軌道的交點A,(見Longman(1959)的圖1)sin(5.145°)=0.089677SN=0.089677×sin(OLN)/SI(在我們的例子中的第一步,SN=-0.073116)CN=cos(V)=(1-SN2)1/2(在我們的例子中的第一步,CN=0.997323)
步驟8確定上述球面三角的邊,這邊連接下述兩交點,其中月亮的升交點是一個,而月球軌道與赤道的上升交點則是另一個。(此邊通常叫“α”。)Longman(1959)的方程(16)SIT=sin(α),這里α是由兩個指定交點所確定的球面三角的邊。上述月亮的升交點是一個,而月球軌道與赤道的上升交點則是另一個。
sin(ω)=0.397981,這里ω是地球赤道對黃道的傾角(23.452度)。
SIT=0.397981×(sin(OLN)/SI(在我們的例子中的第一步,SIT=-0.324486)Longman(1959)的方程(15)CIT=cos(α)cos(ω)=0.917384CIT=(cos(OLN)×CN)+0.917394×sin(OLN)*SN)(在我們的例子中的第一步,CIT=0.945891)Longman(1959)的方程(17)TIT=tan(α/2)=sin(α)/(1+cos(α))這是一個標準的三角學恒等式-例如,參見Dwight(1961,83頁,恒等式406.2)TIT=SIT/(1+CIT)(在我們的例子中的第一步,TIT=-0.166754)
Longman(1959)的方程(18)ET=“唯一地被確定的”α,參見Longman(1959,2354頁)的討論,這里要仔細說明一下-α是以弧度為單位(若是負的,加上2π即可)2π=6.2831853ET=2×tan(TIT)(在我們的例子的第一步,ET=-0.336635)步驟9計算月球軌道上,它與天球赤道的上升交點的經度Longman(1950)的方程(14)CXI=月球軌道上,它與天球赤道的上升交點的經度,此經度以弧度為單位。
CXI=OLN-ET(在我們的例子中的第一步,CXI=6.223435)步驟10計算月球在其軌道上的平均經度(以弧度為單位),這軌道是由月球軌道與赤道的上升交點推算出的Longman(1959)的方程(13)SIG=月球在由A推算出它的軌道上的平均經度(見Longman(1959)的圖1)-此徑度以弧度為單位。
SIG=S-CXI(在我們的例子中的第一步,SIG=-2.063548)步驟11計算月球在其軌道上的經度,此軌道是由它與赤道的上升交點推算出的Longman(1959)的方程(9)由Schureman(1940,19頁)提供的方程OLM=軌道上月球的經度,這軌道由它與赤道的上升交點推算出,此徑度以弧度為簡位。
旨在解釋緊接著下面的常量E=月球軌道的離心率,以0.054900489輸入,以及M=太陽與月亮平均行程的比值=0.074801323(27.321662/365.2564),無量綱。注意,一般來說,恒星時間是與那些“恒”星相關聯推算出來的。M的值是月球的恒星周期(月)與地球關于太陽的恒星周期這兩者的比值。上述月球的恒星周期,由Parker(1984)及McGraw-Hill(1987)提供27天7小時43分11.6秒。這等于27.3216620天。恒星年,即365.2564天,由Parker(1989)提供。
0.109800978=2×E0.00376757962=5×E2/40.0153998595=15×M×E/40.00769345214=11×M2/8OLM=SIG+(0.109800978×sin(S-P))+0.0037675962×sin(2×(S-P))+0.0153998595×sin(S-2×H×P)+0.00769345214×sin(2×(S-H))
(在我們的例子中的第一步,OLM=-2.160288)步驟12計算天球赤道上,它與月球軌道交點的經度Longnan(1959)的方程(21)的變形。角度V的正弦在上述步驟7中算出,并用Longman(1959)的方程(21)下述方程是利用反正切將這計算作一簡單的推延V=tan(SN/((1-SN2)1/2))(在我們的例子中的第一步,V=-0.073444)步驟13計算由觀測位置向西測量而得的平太陽時角Longman(1959)的方程(24)TO=從計算起始時刻開始累積的遞增時間。
HA=由觀測的位置向西測得的平太陽時角,這個時角以度為單位。
OL+OM/60=上述觀測位置的經度,以度為單位。
天體的時角是局部天球子午線與該物體的時圈之間的角距離,所述角距離是沿著天球赤道向西測得的。時圈是通過天體及南、北天極的大圓。
恒星時間等于春分點的時角。為實用的原因,這種關系不是恒定時間單位的基礎。為了采用一個有用的、基于太陽的恒定時間單位,天文學家想象出并采用了一個假想的太陽,它被假定在一年的歷程中沿天球赤道均勻地移動。這個假想的太陽的時角是平太陽時的一個度量。由于在子夜開始一天比在正午開始一天更方便,所以使平太陽時等于上述平太陽時角加上12小時。
時角以每小時約15度的速度增加。該時角范圍從0°到360°,但與赤經不一樣,是向西測得的。
下述公式是一個天文學定義的表達局部時角等于格林威治時角減去西經度。12小時的移動如上面所解釋。
TO=TL+GMT(在我們的例子中的第一步,TO=7)HA=0.01745329×〔15×(TO-12)-OL-OM/60〕(在我們的例子中的第一步,HA=-3.147119弧度)步驟14計算上述觀測位置子午線的赤經,該觀測位置由月球軌道與赤道的上升交點推算出來。
Longman(1959)的方程(23)CHI=從A推算出的觀測位置子午線的赤經(參見Longman(1959年,2353頁)的圖1)-該赤經以弧度為單位。
CHI=HA+H-V(在我們的例子中的第一步,CHI=1.985477弧度)步驟15確定月亮的天頂角Longman(1959)的方程(7)CT=sin(AL′)×SI×sin(OLM)+cos(ALcos(AL′)×〔(H+CI)×cos(OLM-CHI)/2+(1-CI)×cos(OLM+CHI)/2
(在我們的例子中的第一步,CT=-0.594699)步驟16計算地球和月球中心之間距離的倒數Longman(1959)的方程(29)Schureman(1940)的20頁上的方程(52)的改進型DA=地球和月球中心距離的倒數為了確定緊接著下面的數值恒量,考慮下列術語的定義Cem=地球和月球中心的平均距離=3.84405×1010厘米,Stacy(1977年,332頁)A″=1/(Cem×(1-E2))=2.6092875×10-11厘米-1〔Longman的方程(31)〕2.601423=地球和月球中心的平均距離的倒數,單位是10-11厘米-10.14325116=A″×E,單位是1×10-11厘米-10.0078645587=A″×E2,單位是1×10-11厘米-10.02009133=(15/8)×A″×M×E,單位是1×10-11厘米-10.01459958=A″×M2,單位是1×10-11厘米-1DA的單位是1×10-11厘米-1DA=2.601423+0.14325116×cos(S-P)+0.0078645587×cos(2×(S-P))+
0.02009133×cos(S-2×H+P)+0.01459958×cos(2×(S-H))(在我們的例子的第一步,DA=2.544876)步驟17計算觀測位置處,單位質量的月亮潮汐的鉛直成分(離開地球中心向上)Longman(1959)的方程小GM=在觀測位置處,單位質量的月亮潮汐力的鉛直成分(向上),單位是微伽。
0.4902753=普通引力常數與月球質量的乘積-如下表示成K×M′0.000735413=上述乘積直接乘以3/2K=6.6732×10-8cm3gm-1sec2,根據Stacy(1977年,331頁)M′=7.34693×1025gm(由Stacy(1977年332頁)修訂的恒量)K×M′的單位是1×1019cm3sec-2GM=0.4902753×R×DA3×(3×CT2-1)+0.000735413×R2×DA4×(5×CT3-3×CT)(在我們的例子的第一步,GM=4.041688)步驟18計算地球軌道的離心率Longman(1959)的方程(27)
ES=地球軌道的離心率ES=0.01675104-0.00004180XT-0.000000126×T2(在我們的例子的第一步,ES=0.016714)步驟19計算太陽近地點的平均經度Longman(1959)的方程(26′)PS=太陽近地點的平均經度PS=281.22083+1.71902×T+0.00045×T2+0.000003×T3(在我們的例子的第一步,PS=282.751°,或者保持它在0°到36.0°之間時,則PS穩定在282.751°或4.934945弧度)步驟20計算由春分點推算出的黃道上的太陽經度Longman(1959)的方程(25)OLS=由春分點推算出的黃道上的太陽經度,這個經度以弧度為單位。
OLS=H+2×ES×sin(H-PS)(在我們的例子的第一步,OLS=5.063293)步驟21計算觀測位置處的子午線赤經,此觀測位置由春分點推算出。
Longman(1959)的方程(28)CHIS=由春分點推算出的觀測點的、子午線赤經(以弧度為單位)CHIS=HA+H(在我們的例子的第一步,CHIS=1.912033)Longman(1959)的方程(30)DS=地球和太陽中心之間距離的倒數0.6684587=1/1.4959787=取自Parker(1984)的地球和太陽之間的平均距離,此距離是149,597,807.7公里;這樣,就用數值1.495978707×1013厘米,而不用Longman(1959)所采用的Pettit(1954)數值1.495000×1013厘米。
DS=0.6684587+0.6684587×ES×cos(HPS)/(1-ES)2(在我們的例子的第一步,DS=0.679548)步驟22確定太陽的天頂角Longman(1959)的方程(8)CF=太陽天頂角的余弦sin(23.452°)=0.39798123.452=地球赤道對黃道的傾角(度)0.958697=cos(23.452/2)×cos(23.452/2)0.041303=sin(23.452/2)×sin(23.452/2)
CF=0.397981×sin(AL′)×sin(OLS)+cos(AL′)×(0.958697×cos(OLS-CHIS)+0.041303×cos(OLS+CHIS))(在我們的例子的第一步,CF=-0.952421)步驟23計算觀測位置處,單位質量的太陽潮汐力的鉛直成分(遠離地球中心向上)Longman(1959)的方程(3)GS=觀測位置處,單位質量的太陽潮汐力的鉛直成分(向上)13.27139=普通引力常數和太陽質量的乘積,-如下表示成KXSS=1.98876×1033gm(根據Stacy(1977年,332頁)所修訂的常數)K×S的單位是1×1023cm3sec-2GS=13.27139×R×(3×CF2-1)×DS2(在我們的例子的第一步,GS=45.677041)步驟24將計算出來的的鉛直成分(步驟17和23),以及增加因子聯立,計算觀測位置處,由于月球和太陽引力吸引作用所產生的上述鉛直成分。
計算引力吸引作用,并利用引力增加因子,計算出地球對地球潮汐的彈性響應。
理論上的地球潮汐計算中所用到的一個要素是;儲層的引力增加因子。這個因子與時間無關,而且對整個儲層相對說來是一致的。這意味著一旦已知該因子的值,就能在任何時候,在該儲層內的任何地方,使用這個值。
增加因子與所謂“Love”數有關,“Love”數的名字是根據A.E.H.Love的名字命名的,他在1911年出版的他的書中,說明了“Love”數。“Love”數一般用符號K和H代表。增加因子為(1-3/2)×K+H),而且無量綱。增加因子的數值不是一個常數,這個數值隨著地殼的彈性性質的分布而變化。H.Takeuchi(1950)研究了到手的資料,并得出結論上下界和“最佳”值是0.29>K>0.28(“最佳”K=0.29)0.61>H>0.59(“最佳”H=0.61)那些“最佳”值導致增加因子成為1.175,其它報道值包括K范圍從0.299到0.306以及H范圍從0.607到0.619。采用上述所有數據,那么,增加因子的范圍是1.131到1.199。歷史所用的增加因子范圍是1.13到1.24。
理想情況是,利用校正過的引力增加因子來計算儲層的引力增加因子,這校正過的引力增加因子由下述步驟確定在一參考時間周期內,測量儲層的校正過的引力;利用一個不定引力增加因子,在該參考時間周期內,計算儲層理論上的地球潮汐的一級近似;并由引力測量結果及理論上的地球潮汐計算的一級近似,來確定儲層的校正過的引力增加因子。
理想情況是,校正過的引力為校正過的相對引力。也能使用校正過的絕對引力,但最好用校正過的相對引力,因為校正過的相對引力的引力計更易攜帶,并更廉價。
如上所述,參考時間周期應足夠長,以便在該時間周期期間,獲得一個最大和最小變量測量結果。理想情況是,用于確定引力增加的參考時間周期,至少有14小時長。最理想情況是該參考時間周期至少24小時長。
可是,最好使用一個校正過的引力增加因子,這樣,就能在理論上的地球潮汐的計算中,用一個不定引力增加因子,得到對地球潮汐響應的粗略近似。
步驟25采用適當的符號約定,整理步驟24的結果為了與引力測量相適應,GM和GS的符號都被顛倒了,(正的鉛直成分是向下的)GRAV=在觀測位置處太陽和月亮產生的引力吸引作用的鉛直成分。這是給定效果;不是校正。
GRAN=AMPFAC×(-GM-GS)(在我們的例子的第一步,GRAV=-57.922319)確定理論上地球潮汐的研究方法,被用來計算在科巴拉多的Evergreen,從1989年1月10日開始為期三天的理論上的地球潮汐。圖3表出了這些計算結果的圖示。
盡管已參考了一些特定的實施例來說明本發明,但本申請并不局限于此,它還包括那些可由本領域普通技術人員在不偏離所附權利要求書的精神和范圍的前提下作出的各種變化和替換。
權利要求
1.一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,包括(a)在一測量時間周期,測量所述儲層內對潮汐力響應的一個變量;(b)對在所述測量時間周期內,確定所述儲層理論上的地球潮汐;以及(c)通過比較所述變量那些測量結果和所述理論上的地球潮汐來確定對潮汐的響應的所述成分。
2.如權利要求1所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述的對潮汐力響應的變量是鉆孔中的流體水平面。
3.如權利要求1所述的一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述的對潮汐力響應的變量是壓強。
4.如權利要求3所述的一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述的壓強包括在所述儲層的液體相中所測的壓強。
5.如權利要求4所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述壓強進一步包括所述儲層的液體相之外所測的壓強。
6.如權利要求1所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述的對潮汐力響應的變量是鉆孔應力。
7.如權利要求1所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述測量時間周期是足夠長的,以使在該時間周期期間,能獲得一個最大和最小變量測量結果。
8.如權利要求7所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述的測量時間周期至少14小時長。
9.如權利要求8所述的一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述測量時間周期至少24小時長。
10.如權利要求1所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述的對潮汐力響應的變量,是在貫穿整個所述測量時間周期內連續被測量的。
11.如權利要求1所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述對潮汐力響應的變量,是在貫穿整個所述測量時間周期,至少每15分鐘被測量一次。
12.如權利要求1所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述的對潮汐力響應的成分包括所述響應變化的幅度。
13.如權利要求1所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述的對潮汐力響應的成分包括所述響應的延遲時間。
14.如權利要求1所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述的對潮汐力響應的成分,是所述響應的變化幅度與所述響應的延遲時間的組合;而且其特征還在于所述的對潮汐力響應的成分,可從所述變量的那些測量結果中析因,以揭示一剩余時間序列。
15.如權利要求1所述的一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述的對潮汐力響應的成分是從以下這一組中選出,其組成是所述響應變化的幅度,所述響應的延遲時間,以及它們的組合。
16.如權利要求1所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述理論上的地球潮汐是利用一校正過的引力增加因子計算出來的。
17.如權利要求16所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述校正過的引力增加因子由下述步驟確定(a)在一參考時間周期內,測量所述儲層的校正過的引力,(b)利用不定引力增加因子,在所述參考時間周期內,確定所述儲層理論上的地球潮汐的一級近似,以及(c)通過比較所述引力測量結果和理論上的地球潮汐的確定值,來確定所述儲層的校正過的引力增加因子。
18.如權利要求17所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述校正過的引力是校正過的相對引力。
19.如權利要求17所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述參考時間周期是足足長的,以使在該時間周期期間,能獲得一最大和最小引力測量結果。
20.如權利要求19所述的一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述參考時間周期至少14小時長。
21.如權利要求20所述的、一種用于確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述參考時間周期至少24小時長。
22.如權利要求16所述的、一種用于確定一碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分的方法,其特征在于所述的對潮汐力響應的成分包括所述響應的變化的絕對幅度。
23.在碳氫化合物儲層中的給定鉆孔內,確定至少一種生產作業有效性的方法,它包括(a)在第一測量時間周期內,確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分,(b)在所述第一測量時間周期后,使所述儲層進行所述生產作業,(c)在所述第一測量時間周期后,而且在所述生產作業開始后,在第二測量時間周期內,確定儲層對潮汐力響應的同一種成分,(d)對所述第一和第二測量時間周期,比較儲層對那些潮汐力的響應的所述成分。
24.如權利要求23所述的、一種用于碳氫化合物儲層中給定鉆孔內,確定至少一種生產作業的有效性的方法,其特征在于所述的儲層對潮汐力的響應的成分由下述步驟確定(a)在所述測量時間周期內,測量所述儲層對潮汐力響應的一個變量;(b)對所述測量時間周期內,確定所述儲層理論上的地球潮汐以及(c)通過比較所述變量測量和所述理論上的地球潮汐的確定值,來確定對潮夕力響應的所述成分。
25.如權利要求24所述的、一種用于碳氫化合物儲層中的給定鉆孔內,確定至少一種生產作業的有效性的方法,其特征在于所述測量時間周期是足夠長的,以使在每個時間周期期間,能獲得一最大和最小變量測量結果。
26.如權利要求25所述的、一種用于在碳氫化合物儲層中的給定鉆孔內,確定至少一種生產作業的方法,其特征在于所述第一和第二測量時間周期,都至少14小時長。
27.如權利要求26所述的、一種用于在碳氫化合物儲層中的給定鉆孔內,確定至少一種生產作業的有效性的方法,其特征在于所述第一和第二測量時間周期,都至少24小時長。
28.如權利要求24所述的、一種用于在碳氫化合物儲層中的給定鉆孔內,確定至少一種生產作業的有效性的方法,其特征在于所述的對潮汐力響應的變量,是在貫穿所述那些測量時間周期內被連續測量的。
29.如權利要求24所述的、一種用于在碳氫化合物儲層中的給定鉆孔內,確定至少一種生產作業的有效性的方法,其特征在于所述對潮汐力響應的變量,在貫穿所述那些測量時間周期內,至少每15分鐘被測量一次。
30.一種用于在碳氫化合物儲層中的給定鉆孔內,確定至少一種生產作業的有效性的方法包括(a)在第一測量時間周期,測量所述儲層對潮汐力響應的一個變量,其特征在于所述第一測量時間周期是夠長的,以使在這個時間周期期間,能獲得一最大和最小變量測量結果;(b)在所述第一測量時間周期內,確定所述變量的測量結果的變化幅度;(c)在所述第一測量時間周期后,使所述儲層進行所述生產作業;(d)在所述第一測量時間周期后,而且在所述生產作業開始后,在第二測量時間周期內,測量所述儲層對潮汐力響應的上述同一個變量,其特征在于所述第二測量時間周期是足夠長的,以使在這個時間周期內,能獲得一最大和最小變量測量結果;(e)在所述第二測量時間周期內,確定所述變量測量結果的變化幅度;以及(f)在所述第一和第二測量時間周期內,比較上述變量的所述變化幅度。
31.一種用于比較同一碳氫化合物儲層中的至少兩個不同鉆孔的一些儲層性質的方法,它包括(a)在所述鉆孔中的每一個,確定儲層響應的同一種成分,(b)對所述那些鉆孔的每一個,比較響應的同一種成分。
32.如權利要求31所述的、一種用于比較同一碳氫化合物儲層中的至少兩個不同鉆孔中的一些儲層性質的方法,其特征在于所述的對潮汐力的儲層響應的所述成分由下述步驟確定(a)在一個測量時間周期內,在所述儲層內的所述鉆孔的每一個,測量對潮汐力響應的一個變量;(b)在所述測量時間周期內,確定所述儲層理論上的地球潮汐;以及(c)通過比較所述變量的測量和所述理論上的地球潮汐的確定值,來確定對潮汐力響應的所述成分。
33.一種用于比較同一碳氫化合物儲層中的至少兩個不同鉆孔內的一些儲層性質的方法包括(a)在一個測量時間周期內,在每個鉆孔,測量對潮汐力響應的同一個變量,其特征在于所述測量時間周期是足夠長的,以使在這個時間周期期間,能獲得一最大和最小變量測量結果;(b)由所述時間周期的所述變量的那些測量結果,確定每個鉆孔的變量的變化幅度;(c)比較每個鉆孔的變量的變化幅度。
34.一種用于比較同一碳氫化合物儲層中的至少兩個不同鉆孔內的一些儲層性質的方法包括(a)在一個測量時間周期,在每個鉆孔,測量對一些潮汐力響應的同一變量,(b)確定每個鉆孔的變量的相對延遲。
35.一種用于確定碳氫化合物儲層中的至少一種生產作業的空間有效性的方法,它包括(a)在第一測量時間周期,對若干鉆孔,確定碳氫化合物儲層對潮汐力響應的一種成分,(b)在所述第一測量時間周期后,使所述儲層進行所述生產作業,(c)在所述第一測量時間周期后,并在所述生產作業開始后,在第二測量時間周期內,對每個所述鉆孔,確定對潮汐力的儲層響應的同一種成分,以及(d)對所述第一和第二時間周期內,對每個鉆孔,比較對潮汐力的儲層響應的所述成分,以確定該生產作業的空間有效性。
36.如權利要求35所述的、一種用確定碳氫化合物儲層中的至少一種生產作業的空間有效性的方法,其特征在于對潮汐力的儲層響應的所述成分由下述步驟確定(a)在所述那些測量時間周期內,測量所述儲層對潮汐力響應的一個變量;(b)對所述那些測量時間周期內,確定所述儲層理論上的地球潮汐;以及(c)通過比較所述變量的測量和所述理論上的地球潮汐的確定值,來確定對潮汐力響應的所述成分。
37.一種用于確定碳氫化合物儲層中的至少一種生產作業的空間有效性的方法,它包括(a)在第一測量時間周期,在所述儲層內的大量鉆孔,測量對潮汐力響應的一個變量,其特征在于所述第一測量時間周期是足夠長的,以使在這個時間周期期間,能獲得一個最大和最小變量測量結果;(b)對所述第一測量時間周期,確定所述變量的那些測量結果的變化幅度;(c)在所述第一測量時間周期后,使所述儲層進行所述生產作業;(d)在所述第一測量時間周期后,并在所述生產作業開始后,在第二測量時間周期,在所述儲層內的所述鉆孔,測量對潮汐力響應的同一個變量,其特征在于所述第二測量時間周期是足夠長的,以使在這個時間周期期間,能獲得一最大和最小變量測量結果;(e)對所述第二測量時間周期,確定所述變量的那些測量結果的變化幅度;以及(f)對所述第一和第二測量時間周期,對每個鉆孔,比較上述變量變化的那些所述幅度,以確定該生產作業的上述空間有效性。
全文摘要
一種用于在碳氫化合物儲層中確定響應潮汐力的一種成分(如變化的幅度或延遲時間)的方法。包括在一個測量時間周期內,測量儲層內響應潮汐力的一個變量;在該測量時間周期內確定儲層理論上的地球潮汐;通過比較該變量的測量結果和理論上的地球潮汐的確定值,確定該響應潮汐力的成分。響應潮汐力的變量有鉆孔中的流體水平面、壓強及鉆孔應力。上述測量時間周期應足夠長(例如14或24小時),以便能獲得一最大和最小變量測量結果。
文檔編號G01V7/00GK1049915SQ9010449
公開日1991年3月13日 申請日期1990年6月20日 優先權日1989年6月29日
發明者皮特·格拉布內爾 申請人:切夫倫研究技術公司