[发明专利]用于控制地表激励设备的实时井下传感器数据

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年11月10日提交的美国申请号13/293295的优先权，该申请全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及用于激励储层的方法和设备。

背景技术

在激励作业中要进行各种计算，以推算将由激励作业引起的生产率。推算所形成的生产率的一个关键是确定裂缝导流能力(fracture conductivity)，所述裂缝导流能力取决于激励作业期间的各种井下参数，例如流体注入率、流体压力和压裂流体(破碎流体)的支撑剂浓度(proppant concentration)。目前用于确定裂缝导流能力的模型假定知道地层压裂的井下部位的这些参数的值。但是，这些井下参数通常是通过测量地表部位的参数并进行计算以确定井下部位的参数的值而算出的。由于种种原因，从地表测量确定井下参数是不可靠的，这样会导致裂缝导流能力的较差的计算值。所以，本发明提供了用于控制井下参数以使实际的裂缝导流能力与选定的裂缝导流能力一致的方法和设备。

发明内容

在一个方面，本发明提供一种激励储层的方法，其包括：在地表部位将泥浆注入作业管柱，所述作业管柱从地表部位延伸到邻近储层的井下部位；测量井下部位的泥浆的参数；利用所测量的井下部位的泥浆的参数，推算储层的裂缝导流能力；和在地表部位上改变泥浆的参数以在储层获得选定的裂缝导流能力，以激励储层。

在另一个方面，本发明提供一种用于激励储层的设备，其包括：构造成从地表部位延伸到邻近储层的井下部位的作业管柱；构造成在地表部位向作业管柱提供泥浆的装置；位于井下部位的传感器，其构造成测量井下部位的泥浆的参数；和控制单元，其构造成能够利用所测量的泥浆的参数推算储层的裂缝导流能力，且构造成能够改变所述装置上的泥浆的参数以在储层获得选定的裂缝导流能力，以激励储层。

在另一个实施例中，本发明提供一种完井系统，其包括：构造成从地表部位延伸到邻近储层的井下部位的作业管柱；构造成在地表部位向作业管柱提供泥浆的装置；位于井下部位的传感器，其构造成测量井下部位的泥浆的参数；和控制单元，其构造成能够利用所测量的泥浆的参数推算储层的裂缝导流能力并能够改变所述装置上的泥浆的参数以在储层获得选定的裂缝导流能力，以激励储层。

在此披露的设备和方法的某些特征的例子概述得相当宽泛，以便可以更好地理解下述的详细说明。当然，下文还披露有设备和方法的附加特征，其形成了权利要求的主题。

附图说明

为了详细地理解本发明，应当结合附带的视图参照下列详细说明，在附图中同样的元件给出了同样的数字，其中：

图1显示了依照本发明的示例性实施例的在激励作业中使用的示例性井下系统；和

图2显示了供图1的示例性系统使用的位于地表部位的各种装置，用以执行依照本发明的示例性方法的激励作业。

具体实施方式

图1显示了依照本发明的示例性实施例的在激励作业中使用的示例性井下系统100。图1的系统典型为一激励系统，但是也可以是用于向井下部位传送包括压裂流体(破碎流体)、支撑剂、砂、酸等中的一种或更多种的泥浆的任何系统。支撑剂可以是天然存在的砂粒或人造支撑剂，例如涂覆树脂的砂或类似于烧结陶粒的高强度陶瓷材料。该激励系统通常包括用于控制向井下泵送的泥浆的各种参数的各种设备。示例性参数可以包括注入率、压力、支撑剂浓度、粘度、pH、密度等。

该示例性井下系统100包括从地表部位102向下延伸到地球地层112中的井眼110中的作业管柱120。在各个实施例中，作业管柱120可以是构造成向井下输送用于执行激励作业的各井下方面的各种设备的布线管和/或钻管。所述作业管柱大体上从地表部位延伸到井下部位的储层114。作业管柱120沿其长度大体上限定一内部轴向流动孔124。在常规作业期间，作业管柱从地表部位经由流动孔124向紧邻储层114的井下部位传送包括压裂或激励流体和/或支撑剂的泥浆126。压裂头(图2)通常在地表部位耦合于作业管柱120的顶端。压裂头构造成用于在地表部位向作业管柱内注入泥浆。作业管柱底端的开口106将泥浆传送至井下部位。作业管柱还可以将用于控制泥浆在井下部位的传送的设备(未显示)向井下输送。