[发明专利]基于交叉耦合的流体前缘监测

说明书

装置、系统和方法实施方案提供了经由永磁、套管安装的电磁(EM)变换器进行的流体前缘监测。一个或多个套管柱具有：一个或多个传输天线，每个传输天线围绕套管柱；和一个或多个接收天线，其相似地围绕所述套管柱，其中所述至少一个接收天线不同于至少一个传输天线而定向以提供对至少一个交叉分量信号的敏感度。处理器单元导出到流体前缘的估计距离，且还可以确定所述流体前缘的方向和定向以向用户显示。可以视需要组合来自传输和接收天线的阵列的信号与来自其它钻孔的信号，以定位并跟踪所述流体前缘上的多个点。响应于所述前缘的所述确定的位置和进程，所述处理器单元还可以提供控制设置以调整注入和/或生产速率。

发明背景

油田经营公司寻求最大化其储层的盈利率。通常，这个目的可在最大化受制于某些成本约束的提取烃的百分比的方面加以说明。已开发出用于改善烃提取的多种开采技术。例如，许多公司采用调驱技术，以将气体或流体注入到储层中以便驱替烃并将其清扫到生产井。作为另一实例，使用蒸汽辅助重力排泄技术最有效地生产一些重烃，其中蒸汽用来减小烃的粘度。

这些开采技术使在注入的流体与驱替的流体之间产生流体前缘。流体前缘的位置是用于这些开采技术的控制和最优化的关键参数，但其通常归因于适宜可行又有效的监测系统和方法的缺失而难以跟踪。在地震勘探、监测井和/或缆绳测井工具的使用不可行的情况下，可以迫使操作者依赖于计算机模拟来估计流体前缘的位置，其具有相当大的不确定性。另外次优操作可以造成过早穿透，其中流体前缘的一个部分在所述前缘的其余部分已完全清扫储层体积之前到达生产井。这个过早穿透产生注入的流体所遵循的低电阻路径且使系统的其余部分失去其运作所需的功率。通常考虑对过早穿透的预防，其可通过流体前缘接近生产井的适当预警来预防。

附图简述

因此，在附图和下文描述中公开各种交叉耦合补偿方法和系统，其采用经由永久安装的套管柱周围的非平行天线进行的基于交叉耦合的流体前缘监测。在附图中：

图1是说明性永磁电磁(EM)流体前缘监测系统的示意描绘。

图2是蒸汽辅助重力排泄操作的示意描绘。

图3示出了说明性多组件EM变换器模块。

图4A-4B示出了用于说明性流体前缘反演的几何反演参数。

图5A-5B绘制了根据不同参数的流体前缘信号响应。

图6是从注入器井传播的流体前缘的示意描绘。

图7A-7C示出了说明性变换器阵列配置。

图8是说明性流体前缘监测方法的流程图。

然而，应了解，附图和其详细描述中给出的特定实施方案不限制本公开。相反，特定实施方案为所属领域一般技术人员辨别与所述给出实施方案中的一个或多个一起涵盖在所附权利要求书的范围中的替代形式、等效物和修改提供基础。

具体实施方式

某些公开的装置、系统和方法实施方案提供了经由永磁、套管安装的电磁(EM)变换器进行的流体前缘监测。一个或多个钻孔具备套管柱，所述套管柱具有围绕所述套管柱的一个或多个传输天线和围绕所述套管柱的一个或多个接收天线，其中至少一个接收天线不同于至少一个传输天线而定向以提供对至少一个交叉分量信号的敏感度。至少部分基于所述交叉分量信号，处理器单元导出到流体前缘的估计距离，且还可以确定所述流体前缘的方向和定向以向用户显示。可以视需要组合来自传输和接收天线的阵列的信号与来自其它钻孔的信号，以定位并跟踪所述流体前缘上的多个点。响应于所述前缘的所述确定的位置和进程，所述处理器单元还可以提供控制设置以调整注入和/或生产速率。