PL218030B1 - Sposób wykrywania geometrii podziemnych szczelin - Google Patents
Sposób wykrywania geometrii podziemnych szczelinInfo
- Publication number
- PL218030B1 PL218030B1 PL395237A PL39523709A PL218030B1 PL 218030 B1 PL218030 B1 PL 218030B1 PL 395237 A PL395237 A PL 395237A PL 39523709 A PL39523709 A PL 39523709A PL 218030 B1 PL218030 B1 PL 218030B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- fracture
- electromagnetic field
- detecting
- geometry
- proppant
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 21
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 17
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 15
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 244000000013 helminth Species 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000163 radioactive labelling Methods 0.000 description 1
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
- G01V3/30—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging operating with electromagnetic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
Opis wynalazku
Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wykrywania geometrii oraz wymiarów podziemnych szczelin, w szczególności zdolnych do określania długości oraz wysokości takich szczelin.
W dziedzinie wydobywania węglowodorów, takich jak ropa naftowa i/lub gaz ziemny, wytwarzania odwiertów może być ulepszone przez wywołanie hydraulicznego szczelinowania podziemnych formacji węglowodorów przez wprowadzenie odpowiedniego płynu pod ciśnieniem do samego odwiertu. Materiał wypełniający zwany środkiem podsadzającym do szczelinowania jest następnie wprowadzany do wytworzonej szczeliny, co zapobiega jego zamknięciu, gdy przyłożone ciśnienie hydrauliczne jest wyłączane.
Objętość wypełniona środkiem podsadzającym do szczelinowania stanowi hydraulicznie przewodzącą część wywołanej szczeliny. Wówczas, wiedza, w czasie rzeczywistym lub a posteriori, o geometrii, w szczególności wysokości oraz długości, oraz względnie innych wymiarach takiej objętości lub podsadzki środka podsadzającego do szczelinowania jest uznawana za kluczowy element przy określaniu jakości obróbki ze względnymi oszacowaniami możliwych dalszych czynności, jakie muszą być podjęte oraz wydajności odwiertu. Inne dziedziny zastosowania, w których sposoby oszacowania lub wykrywania geometrii podziemnych szczelin są obecnie wykorzystywane obejmują, na przykład, diagnostykę innych technik stymulowania wytwarzania węglowodorów, jak matrycowa stymulacja formacji wapiennych znanych jako kanaliki robaczkowe lub stymulacji typu kwasowego szczelinowania.
Ogólnie, takie sposoby mogą być rozszerzone o wykrywanie szczelin wykonanych dla różnych celów oraz dziedzin, jak na przykład poszukiwanie wody.
Obecnie różne znane sposoby oszacowania lub wykrywania geometrii podziemnych szczelin są, niemniej jednak, ograniczone w zastosowaniu oraz w niezawodności oraz dokładności wyników.
Na przykład, znane są pośrednie sposoby oszacowania, których poprawność jest związana z rzetelnością wykorzystywanych modeli oszacowania oraz z dokładnością wykorzystywanych danych dostarczanych do modeli.
Korzystnie, takie modele bazują na sieci zaworów ciśnieniowych wykorzystywanych w trakcie szczelinowania formacji. W tym przypadku, rzetelność wyników jest ściśle związana ze znajomością ciśnienia sieci wykorzystywanego do szczelinowania, które nie jest zawsze dostępne w dokładnych warunkach. Alternatywnie, możliwe jest oszacowanie geometrii podziemnej szczeliny w oparciu o jej udział w wydajności odwiertu.
W celu otrzymania wiarygodnych danych, konieczne jest jednakże, przed utworzeniem szczeliny, posiadanie w pełni wystarczających historycznych zestawów danych o wydajności, na przykład odnoszących się do okresu czasu wielu miesięcy lub lat, tak aby móc dokładnie określić zwiększoną wydajność po jej utworzeniu.
Ponadto, część szczeliny, która obecnie ma udział w wydajności może nie odpowiadać w kwestii wymiarów oraz geometrii całej szczelinie wytworzonej w trakcie hydraulicznego szczelinowania. W konsekwencji, długość szczeliny jest zasadniczo niedoszacowana.
Oprócz sposobów oszacowania bazujących na modelach, znane są sposoby wykrywania geometrii podziemnej szczeliny, które mogą być podzielone na wiele kategorii.
Według pierwszego typu przewidziane jest przeprowadzenie oddalonych pomiarów poprzez specjalne przyrządy, jak na przykład przechyłomierze, odpowiednie do wykrywania nachylenia powierzchni wywołanego przez szczelinę lub odbiorniki zdolne do wykrywania mikrosejsmicznych zdarzeń powiązanych z tworzeniem się szczeliny.
Przyrządy detekcyjne są umieszczane na powierzchni lub pod ziemią w, specjalnie wykonanych lub już istniejących, odwiertach monitorujących znajdujących się obok odwiertu wydobywczego, w którym wytwarzana jest szczelina.
Z mapowania pomiarów pochodzących od takich przyrządów możliwe jest zidentyfikowanie deformacji podglebia wywołanej przez tworzenie się szczeliny oraz w konsekwencji geometrii samej szczeliny.
Takie sposoby, będące jednymi z najbardziej zaawansowanych, mają ograniczenia w użyciu oraz są trudne oraz drogie w zastosowaniu z tego względu, że wymagają specyficznych przyrządów, pracochłonności ich zestawiania oraz prawdopodobnie konieczności wykonania specjalnego odwiertu monitorującego.
Drugi typ sposobu wykrywania geometrii podziemnej szczeliny polega na tym, że pomiar jest przeprowadzany bezpośrednio z odwiertu wydobywczego, w którym wytwarzana jest szczelina.
PL 218 030 B1
Pierwszy z tych sposobów wykorzystuje izotopy radioaktywne, które są wprowadzane wraz z materiałem wypełniającym oraz, które działają jako znaczniki geometrii podsadzki środka podsadzającego do szczelinowania obecnego w wytworzonej szczelinie.
Jednakże, podobnie jak ryzyko związane z wykorzystaniem materiału radioaktywnego, detekcja może być przeprowadzona wyłącznie w relatywnie krótkim okresie czasu równym okresowi rozpadu izotopów. Co więcej, znakowanie izotopami radioaktywnymi jest tylko w stanie zapewnić dokładny pomiar geometrii części podsadzki środka podsadzającego do szczelinowania natychmiast w pobliżu odwiertu.
A zatem, sposób ten, tak jak inne bazujące na pomiarze temperatury lub przepływu płynów prowadzonych w obszarze odwiertu w pobliżu szczeliny, nie jest w stanie zapewnić pomiaru długości podsadzki środka podsadzającego do szczelinowania a zatem i szczeliny.
Drugi sposób do wykrywania geometrii podziemnej szczeliny prowadzony bezpośrednio z odwiertu wydobywczego także polega na wykorzystaniu specjalnego materiału wypełniającego.
W tym przypadku materiał wypełniający jest wzbogacany cząsteczkami zdolnymi do poprawiania transmisji lub odbijania fal elektromagnetycznych.
Detekcja pojawia się przez specjalne nadajniki fal elektromagnetycznych oraz odpowiednie odbiorniki umieszczone w odwiercie przy otwarciu szczeliny.
Geometria szczeliny jest wykrywana przez analizę sygnału zwrotnego wykrywanego przez odbiorniki.
Pomimo tego, że sposób ten jest zdolny do zaoferowania pomiaru długości szczeliny, ma on różne wady.
Faktycznie, wykorzystanie materiału wypełniającego z dodatkiem specjalnych pasywnych lub aktywnych cząstek, jak też pociągających za sobą znaczny czas oraz koszt w celu otrzymania materiału o optymalnej charakterystyce przepuszczalności lub odbicia fali, może zredukować wydajność wytwarzania szczelin.
Faktycznie, dodane cząsteczki, w szczególności te zdolne do poprawiania odbicia fali elektromagnetycznej na ściankach szczeliny, osadzają się na takich ściankach tworząc wewnętrzną powłokę, która może zmniejszać w nich przenikalność płynu kształtującego.
Obecnie jednakże możliwe jest jedynie otrzymanie pomiarów długości szczeliny przez pomiary prowadzone bezpośrednio z odwiertu wydobywczego potencjalnie rezygnując z części pożądanego zwiększenia wydajności wytwarzania wywołanego tworzeniem się podziemnych szczelin.
W dokumencie US 4814768 A opisano urządzenie do profilowania otworów wiertniczych, które generuje impuls radarowy o krótkim czasie narastania, o krótkim czasie trwania i o dużej mocy szczytowej, mający szeroki rozkład energii między 30 MHz i 300 MHz, za pośrednictwem kierunkowych anten nadawczych i odbiorczych posiadających tytanian baru w elektromagnetycznie aktywnym obszarze w celu redukowania długości fali do rzędu wielkości średnicy anteny. Echa radiolokacyjne z nieciągłości geologicznych są próbkowane dla transmisji w otworze typu uphole.
W dokumencie US 2008062036 A1 opisano sposób profilowania do mierzenia podsadzanych pęknięć i warunków formacji wiertniczych wgłębnych w formacji poziemnej, w którym wykorzystuje się sygnał optyczny ze źródła optycznego zgodnie z sygnałem ze źródła radarowego. W opisanym sposobie wykorzystuje się fotodiodę do przekształcania modulowanego optycznego sygnału wyjściowego z modulatora optycznego na sygnał źródła radarowego.
W dokumencie EP 1901094 A1 opisano badanie formacji geologicznych otaczających otwór wiertniczy.
W dokumencie WO 2002004987 A2 opisano sposób badań podpowierzchniowych. Wynalazek dotyczy sposobu określania informacji kontrastu elektromagnetycznego miejsca, do którego emitowane są pola elektromagnetyczne. Sygnały generowane przez indukcję są przechwytywane i, wykorzystując algorytm projekcji wstecznej zawierający odpowiedni współczynnik ważenia, są przekształcane na informacje kontrastu. Sposób może być zapisany w programie komputerowym lub na nośniku danych. Przedstawiony jest także sposób określania wspomnianego współczynnika ważenia. Wynalazek zapewnia ponadto sposób do badań podpowierzchniowych, w którym emitowane są impulsowe sygnały elektromagnetyczne. Wszystkie potrzebne próbki sygnału odpowiedzi są pobierane z każdego odebranego sygnału odpowiedzi i są one przekształcane na słowo sygnału odpowiedzi w celu scharakteryzowania sygnału odpowiedzi. Kolejne słowa sygnału odpowiedzi są buforowane w celu utworzenia słowa danych w celu zapewnienia obrazu struktury podpowierzchniowej.
PL 218 030 B1
Sposób według wynalazku polega na wprowadzaniu materiału wypełniającego do podziemnej szczeliny w celu utworzenia podsadzki materiału wypełniającego, na wysyłaniu pola elektromagnetycznego do wspomnianej szczeliny, na wykrywaniu co najmniej jednego odbitego sygnału wspomnianego wysłanego pola elektromagnetycznego oraz na przetwarzaniu wspomnianego co najmniej jednego wykrytego sygnału w celu odtworzenia geometrycznych oraz wymiarowych charakterystyk wspomnianej podsadzki materiału wypełniającego. Wspomniane pole elektromagnetyczne wysyłane do wspomnianej szczeliny ma częstotliwość zawartą w przedziale między 30 megaherców a 250 megaherców. Wspomniane pole elektromagnetyczne jest emitowane z równoległą polaryzacją w odniesieniu do liniowego przebiegu części końcowej wspomnianej szczeliny, przy czym wspomniana część końcowa wspomnianej szczeliny zachowuje się jak reflektor rogowy. Wspomniany materiał wypełniający jest utworzony ze środka podsadzającego do szczelinowania bez dodatków oraz z płynu do szczelinowania lub węglowodorów.
Korzystnie sposób dodatkowo obejmuje etap polegający na opuszczaniu urządzenia do odwiertu wydobywczego w celu wysyłania wspomnianego pola elektromagnetycznego oraz w celu wykrywania wspomnianego odbitego sygnału.
Korzystnie sposób dodatkowo obejmuje etap polegający na umieszczaniu wspomnianego urządzenia do wysyłania oraz odbierania na zewnątrz wspomnianego odwiertu wydobywczego wewnątrz wspomnianej szczeliny.
Korzystnie sposób obejmuje etap polegający na wysyłaniu wspomnianego co najmniej jednego odbitego sygnału do środków do przetwarzania zapewnionych na powierzchni.
Korzystnie sposób obejmuje etap polegający na przechowywaniu wspomnianego co najmniej jednego odbitego sygnału w środkach pamięciowych.
Korzystnym skutkiem niniejszego wynalazku jest uzyskanie sposobu wykrywania geometrii podziemnej szczeliny, który jest zdolny do zaoferowania niezawodnego pomiaru długości oraz wysokości szczeliny jednocześnie nie zmniejszając wydajności wytwarzania.
Innym korzystnym skutkiem niniejszego wynalazku jest uzyskanie sposobu wykrywania geometrii podziemnych szczelin, który może być zastosowany bezpośrednio z odwiertu wydobywczego bez wykorzystywania dodatkowych odwiertów monitorujących.
Innym korzystnym skutkiem niniejszego wynalazku jest uzyskanie sposobu wykrywania geometrii podziemnych szczelin, który może być zastosowany z materiałami wypełniającymi zasadniczo wykorzystywanymi do tworzenia podziemnych szczelin, tym samym bez potrzeby specjalnych dodatków lub wprowadzania pasywnych lub aktywnych docelowych cząsteczek, które mają być wykryte jako wskaźniki geometrii szczeliny.
Innym korzystnym skutkiem niniejszego wynalazku jest uzyskanie sposobu wykrywania geometrii podziemnych szczelin, który jest zdolny do zapewnienia wiarygodnych pomiarów nawet w przypadku dużej długości szczeliny, to jest w znacznej odległości od dostępnej sekcji odwiertu.
Te oraz inne korzystne skutki według niniejszego wynalazku są osiągnięte przez uzyskanie sposobu wykrywania geometrii podziemnych szczelin jak przedstawiono w zastrzeżeniu 1.
Dodatkowe charakterystyki sposobu są celem zależnych zastrzeżeń.
Charakterystyki oraz korzyści sposobu wykrywania geometrii podziemnych szczelin według niniejszego wynalazku będą bardziej zrozumiałe z dalszego opisu, podanego jako przykład, a nie jako ograniczenie, w odniesieniu do załączonych schematycznych rysunków, na których:
- figura 1 jest schematycznym przedstawieniem odwiertu wydobywczego, w którym wykonano szczelinę;
- figura 2 jest schematycznym widokiem przekroju wzdłuż linii II-II z figury 1;
- figura 3a jest schematem blokowym pierwszego korzystnego przykładu wykonania sposobu wykrywania geometrii podziemnych szczelin według niniejszego wynalazku;
- figura 3b jest schematem blokowym drugiego korzystnego przykładu wykonania sposobu wykrywania geometrii podziemnych szczelin według niniejszego wynalazku;
- figura 4 jest schematem blokowym korzystnego przykładu wykonania systemu do realizacji sposobu wykrywania geometrii podziemnych szczelin;
W odniesieniu do figur, jednostka wydobywcza jest pokazana w całości i oznaczona numerem 10, zawiera ona odwiert wydobywczy 13, który penetruje formację 12 węglowodorów, która została hydraulicznie szczelinowana w celu ułatwienia przepływu węglowodorów, jak na przykład gazu ziemnego i/lub ropy naftowej, z formacji 12 w kierunku odwiertu 13.
PL 218 030 B1
Według sposobu wykrywania geometrii podziemnych szczelin według niniejszego wynalazku, w trakcie tworzenia się szczeliny 11 materiał wypełniający lub środek podsadzający do szczelinowania 14 jest wprowadzany (etap 110) do niego w celu zapobiegnięcia zamknięcia się szczeliny 11, gdy przykładane ciśnienie hydrauliczne jest wyłączane. W szczególności, wykorzystywany materiał wypełniający 14 jest standardowego typu, to jest bez dodatków.
W niniejszym dokumencie, specjalne urządzenie 15 do emitowania fal elektromagnetycznych oraz detekcji odbitych fal elektromagnetycznych jest opuszczane (etap 120) do odwiertu wydobywczego 13, aż znajdzie się on w szczelinie 11.
Alternatywnie, urządzenie 15 do emitowania fal elektromagnetycznych jest umieszczane w odwiercie w trakcie etapu szczelinowania oraz wprowadzania środka 14 podsadzającego do szczelinowania tak, aby móc monitorować oraz sterować tymi operacjami w czasie rzeczywistym. W tym przypadku, etap 120 wprowadzania urządzenia 15 do emitowania fal elektromagnetycznych ma miejsce przed etapem 110 wprowadzania środka 14 podsadzającego do szczelinowania, jak przedstawiono na figurze 3b.
Podsadzka środka 14 podsadzającego do szczelinowania obecna w szczelinie 11 jest następnie naświetlana (etap 140) polem elektromagnetycznym a następnie wykrywa się (etap 150) odbicie takiego pola, które tworzy się na nieciągłej powierzchni elektromagnetycznych oraz geometrycznych właściwości między podsadzką środka 14 podsadzającego do szczelinowania a ściankami i/lub obszarami wewnątrz szczeliny 11.
W najpowszechniejszym przypadku, w którym występuje metalowy przewód wydobywczy lub orurowanie 16 w odwiercie w celu jego zakończenia, przed napromieniowywaniem polem elektrycznym, urządzenie 15 do wysyłania oraz odbierania jest korzystnie umieszczane (etap 130) wewnątrz szczeliny 11, na zewnątrz metalowych ścian odwiertu 13 wyposażonego w orurowanie 16 w celu uniknięcia tłumienia wysyłanego oraz odbieranego pola elektromagnetycznego, wywołanego efektem ekranowania metalowej ściany odwiertu 13 wyposażonego w orurowanie 16 (konfiguracja nie zilustrowana).
Pozyskane dane są korzystnie wysyłane w czasie rzeczywistym na powierzchnię lub, alternatywnie, przechowywane w specjalnych środkach pamięciowych 18. Dane są następnie przetwarzane (etap 160) odpowiednimi środkami 20 do przetwarzania zawierającymi oprogramowanie do rekonstrukcji geometrycznych oraz wymiarowych charakterystyk podsadzki środka 14 podsadzającego do szczelinowania.
Zgłaszający uznał, że propagacja pola elektromagnetycznego w określonych środkach do propagacji składających się z środka podsadzającego do szczelinowania bez dodatków oraz z płynu do szczelinowania, lub składających się ze środka podsadzającego do szczelinowania bez dodatków oraz z węglowodorów, jest w szczególności korzystna, w szczególności w porównaniu do propagacji w otaczającej formacji, dla pól elektromagnetycznych emitowanych z częstotliwością miedzy 30 MHz a 250 MHz.
Odbicie pola elektromagnetycznego wypromieniowanego na częstotliwości w takim zakresie jest zdolne do zapewnienia niezawodnych pomiarów, to jest odpowiedniej rozdzielczości, geometrii szczeliny oraz w szczególności jej długości.
W szczególności, pole elektromagnetyczne emitowane na częstotliwości wewnątrz takiego zakresu jest zasadniczo zdolne do propagacji w określonych środkach do propagacji oraz osiągnięcia części końcowej podsadzki środka 14 podsadzającego do szczelinowania tym samym zapewniając pomiar długości szczeliny 11.
Na propagację wewnątrz podsadzki środka 14 podsadzającego do szczelinowania może także pozytywnie wpłynąć zjawisko odbicia na granicach powierzchni między podsadzką środka 14 podsadzającego do szczelinowania a formacją 12, która ma inne parametry elektromagnetyczne w odniesieniu do podsadzki środka 14 podsadzającego do szczelinowania bez dodatków, w ten sposób zasadniczo tworząc dielektryczny falowód.
Ponadto, wykorzystywane według niniejszego wynalazku określone częstotliwości, zapewniają to, że część końcowa 11a szczeliny 11, gdzie spotykają się dwie powierzchnie, które tworzą ścianki, zachowuje się jak reflektor rogowy zdolny do zapewniania znacznego poziomu odbicia fal elektromagnetycznych.
Korzystnie, pole elektromagnetyczne jest emitowane z odpowiednią polaryzacją w celu otrzymania wystarczającego odbicia części końcowej 11a szczeliny 11, a co za tym idzie wiarygodnego pomiaru długości szczeliny 11. Rozpatrując końcową część 11a szczeliny 11 zasadniczo liniowy obiekt, wektor
PL 218 030 B1 pola elektrycznego jest korzystnie emitowany równolegle do przebiegu takiej części końcowej 11a szczeliny 11.
W celu zaimplementowania sposobu wykrywania według niniejszego wynalazku, wykorzystywany jest korzystnie przyrząd pomiarowy zawierający następujące wyposażenie:
- urządzenie nadawczo-odbiorcze 15 do wypromieniowywania pola elektromagnetycznego do podsadzki środka 14 podsadzającego do szczelinowania oraz do odbierania odbitego sygnału. Takie urządzenie może zawierać jedną lub więcej anten nadawczych i/lub odbiorczych, na przykład typu BoreHole, zestawionych w odwiercie lub w szczelinie;
- co najmniej jeden środek 17 do wstępnego wzmacniania i/lub przekształcania, na przykład z analogowego na cyfrowy, wykrytego sygnału. Taki środek jest korzystnie zestawiony w odwiercie oraz w bezpośrednim sąsiedztwie urządzenia 15 nadawczo-odbiorczego do wypromieniowywania pola elektromagnetycznego;
- środki 18 do przechowywania wykrytego sygnału i/lub środki do wysyłania takiego sygnału na powierzchnię, na przykład przetworniki elektrooptyczne oraz odpowiednie włókna światłowodowe;
- środki 20 do przetwarzania wykrytego sygnału w celu odtworzenia charakterystyki podsadzki środka 14 podsadzającego do szczelinowania;
- środki 19 do mierzenia azymutu szczeliny 11, to jest orientacji szczeliny w odniesieniu do kierunku Północy. Środki do określania azymutu 19 mogą być zrealizowane za pomocą środków elektromechanicznych zintegrowanych w urządzeniu nadawczo-odbiorczym 15 na dnie odwiertu lub też zintegrowane w środkach 20 do przetwarzania, zasadniczo znajdujących się na powierzchni.
Taki przyrząd pomiarowy może być wykonany z oddzielnych urządzeń lub też zintegrowany w narzędziu do profilowania otworu wiertniczego.
Z powyższego opisu wyraźne są charakterystyki sposobu celu niniejszego wynalazku, tak jak odpowiednie korzyści, które także są wyraźne.
Sposób do wykrywania geometrii podziemnych szczelin według niniejszego wynalazku może w rzeczywistości być bezpośrednio zastosowany dla odwiertu wydobywczego oraz jest zdolny do zapewnienia wiarygodnych pomiarów długości szczeliny, jednocześnie nie wymagając wykorzystania specjalnych materiałów wypełniających lub środków podsadzających do szczelinowania z dodatkami.
Ponadto, zastosowanie sposobu do wykrywania geometrii podziemnych szczelin według niniejszego wynalazku może być równomiernie korzystnie poszerzone o diagnostykę innych technik stymulacji produkcji węglowodorów, jak matrycowa stymulacja formacji wapiennych znanych jako kanaliki robaczkowe lub stymulacji typu kwasowego szczelinowania, lub ogólniej może być ona rozszerzona o wykrywanie szczelin wykonanych w innych celach oraz dziedzinach, jak na przykład poszukiwania wody.
Na koniec, jasne jest, że w ten sposób opracowany sposób może podlegać wielu modyfikacjom lub wariantom, które to wszystkie objęte są tym wynalazkiem; ponadto, wszystkie szczegóły mogą być zastąpione technicznie równoważnymi elementami.
Claims (5)
1. Sposób wykrywania geometrii podziemnych szczelin obejmujący etapy polegające na:
a) wprowadzaniu (110) materiału wypełniającego (14) do podziemnej szczeliny (11) w celu utworzenia podsadzki materiału wypełniającego (14);
b) wysyłaniu (140) pola elektromagnetycznego do wspomnianej szczeliny (11);
c) wykrywaniu (150) co najmniej jednego odbitego sygnału wspomnianego wysłanego pola elektromagnetycznego; oraz
d) przetwarzaniu (160) wspomnianego co najmniej jednego wykrytego sygnału w celu odtworzenia geometrycznych oraz wymiarowych charakterystyk wspomnianej podsadzki materiału wypełniającego (14);
przy czym wspomniane pole elektromagnetyczne wysyłane do wspomnianej szczeliny (11) ma częstotliwość zawartą w przedziale między 30 megaherców a 250 megaherców, znamienny tym, że wspomniane pole elektromagnetyczne jest emitowane z równoległą polaryzacją w odniesieniu do liniowego przebiegu części końcowej (11a) wspomnianej szczeliny, przy czym wspomniana część końcowa (11a) wspomnianej szczeliny zachowuje się jak reflektor rogowy, oraz tym że wspomniany materiał wypełniający jest utworzony ze środka podsadzającego do szczelinowania bez dodatków oraz z płynu do szczelinowania lub węglowodorów.
PL 218 030 B1
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowo obejmuje etap polegający na opuszczaniu (120) urządzenia (15) do odwiertu wydobywczego (13) w celu wysyłania wspomnianego pola elektromagnetycznego oraz w celu wykrywania wspomnianego odbitego sygnału.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dodatkowo obejmuje etap polegający na umieszczaniu (130) wspomnianego urządzenia (15) do wysyłania oraz odbierania na zewnątrz wspomnianego odwiertu wydobywczego (13), wewnątrz wspomnianej szczeliny (11).
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że obejmuje etap polegający na wysyłaniu wspomnianego co najmniej jednego odbitego sygnału do środków do przetwarzania zapewnionych na powierzchni.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3 albo 4, znamienny tym, że obejmuje etap polegający na przechowywaniu wspomnianego co najmniej jednego odbitego sygnału w środkach pamięciowych (18).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI2008A002084A IT1391797B1 (it) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | Metodo e sistema di rilevamento della geometria di fratture sotterranee |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL395237A1 PL395237A1 (pl) | 2011-12-05 |
| PL218030B1 true PL218030B1 (pl) | 2014-09-30 |
Family
ID=41258101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL395237A PL218030B1 (pl) | 2008-11-21 | 2009-11-19 | Sposób wykrywania geometrii podziemnych szczelin |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8826982B2 (pl) |
| IT (1) | IT1391797B1 (pl) |
| PL (1) | PL218030B1 (pl) |
| WO (1) | WO2010057677A1 (pl) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2011341389B2 (en) | 2010-12-14 | 2015-06-11 | Conocophillips Company | Autonomous electrical methods node |
| US9261620B2 (en) | 2011-11-09 | 2016-02-16 | Micah Thomas Mangione | Apparatus, method and system for mapping fracture features in hydraulically fractured strata using functional proppant properties |
| EA035019B1 (ru) | 2013-01-04 | 2020-04-17 | Карбо Керамикс, Инк. | Электропроводящий расклинивающий агент и способы обнаружения, определения местоположения и определения характеристик электропроводящего расклинивающего агента |
| US11008505B2 (en) | 2013-01-04 | 2021-05-18 | Carbo Ceramics Inc. | Electrically conductive proppant |
| US9434875B1 (en) | 2014-12-16 | 2016-09-06 | Carbo Ceramics Inc. | Electrically-conductive proppant and methods for making and using same |
| US9377552B2 (en) * | 2013-02-28 | 2016-06-28 | Chevron U.S.A. Inc. | System and method for detecting a fracture in a rock formation using an electromagnetic source |
| CN103267979B (zh) * | 2013-05-20 | 2015-03-18 | 中国石油大学(华东) | 基于纳米磁流体的储层裂缝检测系统及检测方法 |
| US9551210B2 (en) | 2014-08-15 | 2017-01-24 | Carbo Ceramics Inc. | Systems and methods for removal of electromagnetic dispersion and attenuation for imaging of proppant in an induced fracture |
| US10442984B2 (en) | 2014-12-03 | 2019-10-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Smart fracturing fluid |
| US10718883B2 (en) | 2014-12-30 | 2020-07-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Subterranean formation characterization using microelectromechanical system (MEMS) devices |
| US11906689B2 (en) * | 2019-09-23 | 2024-02-20 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Hydrocarbon wells and methods for monitoring fracture morphology of a fracture that extends from a wellbore of the hydrocarbon wells |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4814768A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Downhole pulse radar |
| ATE347114T1 (de) * | 2000-07-07 | 2006-12-15 | T & A Survey B V | 3d-bohrlochradarantenne |
| US20030205376A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-11-06 | Schlumberger Technology Corporation | Means and Method for Assessing the Geometry of a Subterranean Fracture During or After a Hydraulic Fracturing Treatment |
| RU2324813C2 (ru) * | 2003-07-25 | 2008-05-20 | Институт проблем механики Российской Академии наук | Способ и устройство для определения формы трещин в горных породах |
| RU2383733C2 (ru) * | 2004-10-04 | 2010-03-10 | Хексион Спешелти Кемикалс, Инк. | Способ оценки геометрии трещин, композиции и изделия, используемые для этой цели |
| US7450053B2 (en) * | 2006-09-13 | 2008-11-11 | Hexion Specialty Chemicals, Inc. | Logging device with down-hole transceiver for operation in extreme temperatures |
| EP1901094A1 (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-19 | Services Pétroliers Schlumberger | An antenna for an electromagnetic probe for investigating geological formations and its applications |
-
2008
- 2008-11-21 IT ITMI2008A002084A patent/IT1391797B1/it active
-
2009
- 2009-11-19 US US13/130,248 patent/US8826982B2/en active Active
- 2009-11-19 PL PL395237A patent/PL218030B1/pl unknown
- 2009-11-19 WO PCT/EP2009/008412 patent/WO2010057677A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL395237A1 (pl) | 2011-12-05 |
| US8826982B2 (en) | 2014-09-09 |
| ITMI20082084A1 (it) | 2010-05-22 |
| US20110277994A1 (en) | 2011-11-17 |
| WO2010057677A1 (en) | 2010-05-27 |
| IT1391797B1 (it) | 2012-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL218030B1 (pl) | Sposób wykrywania geometrii podziemnych szczelin | |
| CN105556061B (zh) | 通过套管钻井进行的裂缝评估 | |
| US9658357B2 (en) | Method of real time diagnostic of fracture operations with combination of tube waves and microseismic monitoring | |
| Olsson et al. | Borehole radar applied to the characterization of hydraulically conductive fracture zones in crystalline rock 1 | |
| US9250346B2 (en) | Method for determining geometric characteristics of a hydraulic fracture | |
| US9885795B2 (en) | Acoustic wave imaging of formations | |
| EP2652528B1 (en) | Autonomous electrical methods node | |
| US20240061140A1 (en) | Determination of geologic permeability correlative with magnetic permeability measured in-situ | |
| US10073185B2 (en) | Predicting hydraulic fracture propagation | |
| US10570727B2 (en) | Data processing system for mapping fracture length using downhole ground penetrating radar | |
| US11899155B2 (en) | System, method and apparatus for reduced water usage for fracturing hydrocarbon wells with three-dimensional imaging of the formation from a single borehole | |
| WO2016209822A1 (en) | Predicting hydraulic fracture propagation | |
| US10302792B2 (en) | Detection of high incident reflective boundaries using near-field shear waves | |
| US20240191621A1 (en) | Method and system for determining high permeability zones within a reservoir using weathering index data | |
| RU2771648C1 (ru) | Способ прогнозирования пространственной ориентации трещин гидравлического разрыва пласта | |
| Liu et al. | Borehole Radar Response to Fracture Characteristics: A Forward Simulation Study | |
| Maver et al. | Deep-Reading Technologies |