BRPI0515978B1 - método para monitorar uma ou mais propriedades de um reservatório de hidrocarboneto - Google Patents

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Abstract

"método para monitorar uma ou mais propriedades de um reservatório de hidrocarboneto" método para monitorar uma ou mais propriedades de reservatórios de hidrocarboneto, por meio de injeção de fluido(s) rastreador(es) em pelo menos um furo de sondagem. o fluido de injeção ou possui uma resistividade diferente da formação e/ou fluidos de formação, ou tem a capacidade de modificar a resistividade da formação e/ou fluidos de formação. o mapeamento de resistividade é executado para monitorar a zona de resistividade alterada, causada pelo(s) fluido(s) rastreador(es) injetado(s) e portanto entender as propriedades da distribuição de fluido e caminho de fluxo dentro do reservatório.

Description

“MÉTODO PARA MONITORAR UMA OU MAIS PROPRIEDADES DE UM RESERVATÓRIO DE HIDROCARBONETO” A presente invenção relaciona-se a mapeamento geofísico de propriedades físicas da sub superfície. Mais especificamente, a presente invenção relaciona-se à injeção de fluidos rastreadores com o objetivo de monitorar a distribuição e migração subseqüente do rastreador dentro de um reservatório cheio de hidrocarboneto, como um meio para estudar as propriedades e conteúdo de fluido e movimento de fluido dentro do reservatório. A capacidade de uma formação geológica de permitir a passagem de fluidos, é dependente do tamanho dos poros, sua conectividade (permeabilidade) e das propriedades do fluido. A permeabilidade efetiva também depende das saturações relativas dos vários fluidos dentro dos poros. Dentro de reservatórios de hidrocarboneto, a permeabilidade afeta o caminho do fluxo de ambos fluidos de formação e fluidos injetados dentro do reservatório. É benéfico conhecer as permeabilidades do reservatório para otimizar estratégias de produção. Várias tentativas têm sido feitas para traçar o fluxo de fluido dentro do reservatório usando rastreadores colocados em poços de injeção e detectados durante a produção. A Patente US 6.645.769 descreve tal tecnologia. O uso destes métodos está limitado pelo fato de que rastreadores podem somente ser detectados no poço de produção e pelo menos dois poços precisam ser perfurados.
Outros métodos propõe o uso de propriedades acústicas de fluidos de injeção, no sentido de traçar sua distribuição espacial através do tempo (Patente US 4.479.204; 4.969.130; 5.586.082; 6.438.069). Tais métodos são limitados pelo fato de que as propriedades acústicas não são sempre uma medida confiável da composição do fluido. O objetivo da presente invenção é superar as limitações dos métodos acima mencionados, injetando fluido(s) rastreador(es) em um reservatório de hidrocarboneto que pode ser sentido por técnica de mapeamento de resistividade como um meio para estudar as propriedades e conteúdo de fluido e movimento de fluido dentro do reservatório. O fluido(s) rastreador(es) pode(m) ser qualquer fluido que possua uma condutividade diferente daquela dos fluidos do reservatório. O método é usado para monitorar e estudar as propriedades e/ou extensão geométrica de uma formação geológica e/ou dos fluidos dentro dela. O método envolve a injeção de fluido(s) em pelo menos um furo de sondagem. Tal(is) fluido(s) injetado(s) tem(terão) uma resistividade que contrasta com a formação geológica e/ou fluidos de formação e/ou modificarão a resistividade da formação ou os fluidos da formação. As modificações que resultam da injeção de fluido(s) será(ão) mapeada(s) usando técnicas de mapeamento de resistividade. Diversas técnicas de mapeamento de resistividade existentes estão disponíveis para tal finalidade. Na etapa final, os dados são interpretados. Técnicas de mapeamento de resistividade gerais são descritas, por exemplo, pelas Patentes US 4.617.518; 4.633.182; 5.770.945; 6.603.313; 6.842.006 e 6.717.411. Estudos de lapso de tempo de resistividade remota têm sido previamente usados para estudos ambientais e de engenharia 8Loke, M.H. 1999: (Electrical imaging surveys for environmental and engineering studies). O mapeamento das soluções condutiva/resistiva injetadas tem sido usado na estimativa de configurações de fluxo de água de subsolo (Aaltonen, J. 2001: Ground monitoring using resistivity measurements in glaciated terrains.; Park, S. 1998: Fluid migration in the vadose zone from 3D inversion of resistivity monitoring data.; Patente US 5.825.188). Um método para mapeamento combinado de resistividade de superfície e furo de poço para fins de monitoração de reservatório é descrito pela Patente US 6.739.165. Um aparelho para monitoração de lapso de tempo de resistividade é descrito na patente PCT WO 03/023452, Uma descrição mais geral de levantamentos de resistividade remota adequados para mapeamento de um fluido condutivo/resistivo injetado é dado por Kaufman and Hoekstra (Kaufman A.A., and Hoekstra, P., 2001: Electromagnetic soundings. Elsevier).
As técnicas usadas para mapear a resistividade da formação, fluidos de formação e/ou fluido(s) injetado(s) podem ser remotas, diretas ou uma combinação das duas. Estas podem ser aplicadas em ambos domínio da freqüência ou domínio do tempo. Métodos podem incluir, porém não estão restritos a efetuar mapeamento da resistividade usando métodos eletromagnéticos de fonte controlada, magneto telúrica, galvânica ou quaisquer combinações destes. Os dados podem ser coletados por levantamento aéreo, a partir de medições terrestres ou medições marítimas. A coleta de dados pode também ser obtida dentro da sub superfície usando detectores colocados dentro de um ou mais foros de sondagem. A fonte do campo eletromagnético, elétrico ou magnético pode ser aérea, terrestres ou marítima ou colocada dentro do furo de sondagem. O invólucro do furo de sondagem e/ou poço pode também ser usado como uma fonte ou parte de uma fonte. Qualquer combinação de localização de fonte e receptor é potencialmente possível. O rastreador é um fluido de injeção com uma resistividade elétrica que contrasta com a formação e/ou fluidos de formação o(s) fluido(s) de injeção pode(m) ter também a capacidade de modificar a resistividade da formação ou fluidos de formação por meios biológicos, químicos ou físicos. A resistividade do fluido(s) injetado(s) pode ser modificada através do tempo, para habilitar o rastreador do movimento do fluido com a formação. A distribuição de fluido injetado em um certo instante ou a intervalos de tempo é detectada e mapeada usando técnicas de mapeamento de resistividade remotas e/ou diretas bem conhecidas na geofísica. A resistividade elétrica é um parâmetro que é altamente dependente do tipo de fluido. O mapeamento de resistividade tem sido usado para prospecção de hidrocarboneto conforme descrito nas Patentes US 4.617.518; 4.633.182; 6.603.313; 5.770.945; 6.842.606 e 6.717.411. Seu uso para fins de monitoração de reservatório é descrito na Patente US 6.739.165. O método pode ser usado uma vez que pelo menos um furo de sondagem tenha sido perfurado na formação. O método pode incluir efetuar observações de resistividade na formação, antes da injeção, embora isto não seja essencial. Em adição, o(s) fluido(s) injetado(s) ou mistura de fluidos injetados e de formação podem ser inflamados. Mapeando a resistividade uma vez ou a intervalos de tempo selecionados durante e/ou após a injeção, o caminho de fluxo do(s) fluido(s) injetado(s) e conseqüentemente, a estrutura de permeabilidade e conteúdo de fluido da formação pode ser determinado. A resistividade ou outras propriedades do(s) fluido(s) rastreador(es) injetado(s) podem ser variadas com o tempo. O procedimento de monitorar e executar mapeamento de resistividade pode envolver processamento, migração, modelagem e/ou inversão dos dados. O lapso de tempo dos dados pode ser processado por inversão conjunta e/ou processamento conjunto dos dados de resistividade coletados a diferentes intervalos de tempo.
Dados sísmicos, de gravidade, magnéticos e outros dados geofísicos, em adição a dados geológicos, dados de produção, modelagem de reservatório e simulação de reservatório podem também ser usados em qualquer combinação com medições de resistividade para mapear a distribuição do(s) fluido(s) injetado(s) ou seus efeitos de alteração. Isto inclui o uso de dados antes, durante e/ou após o mapeamento de resistividade. É bem conhecido que levantamentos sísmicos são pobres para detectar propriedades e distribuição de fluido, enquanto estas propriedades são melhor detectadas por levantamentos de resistividade. A abordagem de traço de acordo com a presente invenção provê então vantagens significativas sobre os métodos existentes.
Aplicações da invenção incluem: 1) A monitoração da distribuição de fluido dentro de um reservatório de hidrocarboneto antes e durante a produção. 2) A estimativa do conteúdo de fluido (incluindo saturação), porosidade e estrutura de permeabilidade de um reservatório cheio de hidrocarboneto ou reservatório análogo.
Exemplo Um exemplo de uma aplicação típica da invenção seria na produção de hidrocarboneto para fins de recuperação melhorada. Neste caso, o fluido de injeção poderíam ser, porém não limitado a soluções de ácido hidroclorídrico (HCl) e/ou cloreto de sódio (NaCl) em água, as quais são altamente condutoras. A injeção de tal(is) fluido(s) rastreador(es) em um reservatório causará um contraste de alta resistividade com respeito às formações em tomo e os hidrocarbonetos dentro do reservatório. Tais contraste de resistividade podem ser identificados usando métodos de mapeamento adequados, incluindo os existentes. Por exemplo, é possível usar sondagem eletromagnética de fonte controlada onde uma antena dipolo horizontal e um conjunto de receptores de campo eletromagnético são colocados no fundo do mar ou de acordo com qualquer outra configuração de configuração de aquisição relevante. Similarmente, o contraste de resistividade pode ser identificado colocando uma ou mais antenas dipolo e/ou um ou mais receptores dentro dos poços. Existe um número de configurações diferentes que possuem o potencial para identificar os contrastes de resistividade e a idéia é flexível para diferentes configurações. Estudando a propagação do(s) fluido(s) rastreador(es) é possível estimar os parâmetros do reservatório, incluindo movimento de hidrocarboneto, conteúdo de fluido, permeabilidade, porosidade e mais. Pode haver benefícios adicionais de injetar fiuido(s) rastreador(es), tais como recuperação aumentada pela permeabilidade e porosidade secundária melhorada.
REIVINDICAÇÕES

Claims (16)

1. Método para monitorar uma ou mais propriedades de um reservatório de hidrocarboneto com pelo menos um furo de sondagem, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: injetar em pelo menos um furo de sondagem um fluido rastreador que possui resistividade diferente da resistividade da formação e/ou fluido(s) de formação e/ou é capaz de modificar a resistividade da formação e/ou fluido(s) de formação; monitorar remotamente, no oceano ou na terra, a resistividade alterada da formação e/ou fluido(s) de formação causada pelo fluido(s) rastreador(es) injetado(s); e interpretar os dados.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a monitoração da resistividade também é realizada em poços.
3. Método de acordo com as reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que a monitoração é efetuada a intervalos de tempo repetidos.
4. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o método compreende adicionalmente determinar a extensão geométrica do fluido injetado e/ou de formação.
5. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o fluido injetado possui propriedades químicas e/ou físicas e/ou biológicas, que o habilitam a modificar a resistividade da formação e/ou fluido(s) da formação.
6. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o fluido de injeção e/ou formação ou qualquer mistura dos dois fluidos é inflamada.
7. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a monitoração é efetuada usando métodos eletromagnéticos de fonte controlada, incluindo casos aéreo, terrestre e marítimo, incluindo receptores e/ou fonte colocados dentro ou fora de um ou mais furos de sondagem.
8. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a monitoração é efetuada usando métodos magneto telúricos dentro e fora de um furo de sondagem, em terra, no ar ou no mar.
9. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a monitoração é efetuada usando métodos galvânicos dentro ou fora de um furo de sondagem, em terra, no ar ou no mar.
10. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a interpretação é efetuada usando método no domínio da ffeqüência.
11. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que interpretação é efetuada usando método no domínio do tempo.
12. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a monitoração do fluido injetado compreende processamento conjunto e/ou inversão dos conjuntos de dados de mapeamento de resistividade coletados a diferentes intervalos de tempo.
13. Método de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que dados de levantamento sísmicos e/ou dados de levantamento de gravidade e/ou dados de levantamento magnético são usados em adição a dados de resistividade durante o processo de monitoração do fluido injetado.
14. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o furo de sondagem e/ou seu invólucro são usados como uma fonte e/ou receptor ou uma parte de uma fonte e/ou receptor para medições de resistividade.
15. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a resistividade e/ou outras propriedades do fluido de injeção são variadas com o tempo.
16. Método de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que dados geofísicos e/ou dados geológicos e/ou dados de produção e/ou modelagem de reservatório e/ou simulação de reservatório são usados na interpretação.
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