[发明专利]通过测定碳氢化合物储层对潮汐力的响应来分析核储层的方法

说明书

本发明涉及一种测定碳氢化合物储层对潮汐力响应的至少一个成分的方法。采用本发明，人们能够决定钻孔中或整个储层中生产作业的可能性，或比较同一储层中多个钻孔中的储层响应。

本发明采用一种石油地质学家先前未用过的变量-储层对潮汐力的响应。“潮汐”这个词通常会使人产生海岸线上水平面的变化这样一个印象，但月亮和太阳会引起大气层中的潮汐，引起实心地球中的潮汐，和引起实心地球内部的储层的变化。“地球潮汐”与地壳的周期性膨胀和收缩相关，该膨胀和收缩是由于地球对月亮和太阳的引力吸引（其它天体太远了，以致不会对地球产生可观的影响）以及由于水潮汐和大气层潮汐所导致的重量负载的变化这两者引起的。本发明部分地基于这样一个事实：碳氢化合物储层对地球的这种周期性变形以及对导致这种周期性变形的各种力有响应。

基本定义

“地球潮汐”：我们是指由于月亮和太阳的引力吸引作用导致的地壳中的周期性运动，该引力吸引作用对地球的不同部分各不相等。

“储层对潮汐力的响应”：我们是指储层中流体的周期性运动，该周期性运动是由与在那个位置造成地球潮汐同样的力所引起的。这种响应的另一个名字叫“储层潮汐”。

和引力相关的量通常是矢量，因而具有大小和方向。通常假定报导的引力值是上述引力吸引作用的垂直分量，而实际上引力是具有三维分量的。

“引力吸引作用”：我们是指宇宙中的所有物质的相互吸引作用。

“引力”：我们是指地球与某物体之间引力吸引作用的测量值。引力包括其它一些加速度源，这些加速度源不能和引力吸引作用相区分。这些加速度源是：

某种旋转加速度，

假想的科莱奥里加速度，以及

由于地球潮汐效应产生的加速度。

旋转加速度是物体绕地球的转轴旋转产生的该物体的加速度。这个加速度垂直所述转轴指向，而且正的分量向上指向（这样它就和引力吸引作用的方向相反）。

若在一个运动车辆上测量引力，必须考虑假想的科莱奥里加速度。本发明中，这种加速度通常不是一个因素。1835年首先由Gaspard  G.Coriolis说明了这种加速度，通常是在描述测量引力的位置的坐标系本身无加速度的情况下（即，认为测量是在一个惯性系中进行）来考虑这种加速度。已发明了用科奥里加速度来平衡一个运动观察者（在某个测量位置）所实际经受的、但并没有计算在内的加速度，因为，上述观察者认为测量是在一个非加速的惯性系中进行的。

由于地球潮汐效应产生的加速度是地球引力场的周期性随时间变化的部分，这个周期性随时间变化是由于日、月和地球的相对位置的变化而产生的。这个加速度是本发明感兴趣的加速度。

“绝对引力”：我们是指某个给定位置的引力的恒定值，其单位是cm/sec²或伽（1伽＝1cm/sec²）。某个位置的绝对引力是通过测定引力场随时间变化的部分，并从原始引力测量值中去除该随时间变化的部分来测定的。引力随时间变化主要是由于地球、水及大气层潮汐的改变产生的，而这些潮汐的升、降的是由于地球、月亮及太阳的相对位置的改变而产生的。引力在地球表面的垂直分量值是在978到984伽之间变化的。在任何给定位置，绝对引力是一个恒定值。在测量引力的地点附近，物质分布的人为改变也能引起绝对引力的变化。同样，大变动事件，如地震，也能导致绝对引力的变化。

“引力计”：我们是指一种高灵敏度称重装置，该装置用于通过探测一恒定质量在不同位置的微小重量差别或不同时间在同一位置的微小重量差别，来进行引力的相对测量。

“绝对引力计”是一种测量地球引力场的绝对值的装置。通常，这种装置的基本原理是简单的，如一个落体或一个摆。只有设计极好的装置才能达到十亿分之一数量级的精度。

一种典型的绝对引力计是由James  E.Faller教授设计的。下述参考资料中，说明了这种装置和它的操作，本文将这些参考资料结合进来作为参考。

Faller，J.E.：（1965），引力加速度的绝对测定结果;地球物理研究杂志，70卷，16期，4035至4038页。

Faller，J.E.，R.L.Rinker和M.A.Zumberge：（1979），一种具有10⁹分之几精度的便携式绝对引力计的开发方案;地球构造物理学，52卷，107至116页。