对诱发断裂中的支撑剂进行定位和成像的系统和方法技术方案

公开了玻恩散射反演(BSI)系统和方法。BSI系统可以被集成在用于获取地球表面下方的地质构造中的天然气、石油、以及地热储量的井系统中。BSI系统可以被用来生成地质构造中的填充有支撑剂的以液压方式产生的断裂的三维图像。BSI系统可以包括计算设备和传感器，用于测量在断裂被生成之前和之后该断裂的附近区域中的电磁场、使用测量出的电磁场调节表面电磁场的散射分量的第一玻恩近似模型的参数、并且使用经调节的参数生成填充有支撑剂的断裂的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】政府利益的声明美国政府根据美国能源部与运营桑迪亚国家实验室的桑迪亚公司之间的合同No.DE-AC04-94AL85000享有本专利技术的权利。相关申请的交叉引用本申请要求于2014年3月5日递交的美国临时专利申请No.61/948,169的利益和优先权，该申请的内容通过引用被全部结合于此。
技术介绍
由于世界人口的增加，一直在研究用于获取包括天然气、石油、以及地热储量在内的能源的有效机制。用于获取天然气、石油、以及地热储量的一种示例性技术被称为水力压裂。水力压裂是利用压裂液在地质构造中引起并随后传播断裂的过程。为了产生地质构造中的断裂，钻头被用来产生深达数千英尺(直到达到期望的地质构造)的井筒。井孔套管被放置在井筒中。井孔套管一般包括钢制品。井孔套管被固定到位，以使井孔套管相对于地球固定。水力压裂通常被用来增强页岩地质构造的流体流渗透性，用于石油(石油和/或天然气)和地热能生产。在井孔套管被固定到位之后，压裂液泵入井筒并且以超过地质构造的断裂梯度的压力通过井孔套管中的穿孔。这样的压力使得地质构造断裂。压裂液泵入井筒继续进行，以将断裂延伸到地质构造中。随着断裂的延伸，支撑剂被加入压裂液并且被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：数据库，该数据库存储：地球的包括地质构造和井筒在内的体积的地球物理模型，所述体积内的一组位置，电磁模型，以及一组传感器位置；以及处理器，被配置为：使用所述电磁模型和所述地球物理模型，预测所述一组传感器位置处的电磁场值，接收在所述一组传感器位置处收集的测量出的电磁场数据，以及基于所述测量出的电磁场数据，调节预测出的电磁场值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.05 US 61/948,1691.一种系统，包括：数据库，该数据库存储：地球的包括地质构造和井筒在内的体积的地球物理模型，所述体积内的一组位置，电磁模型，以及一组传感器位置；以及处理器，被配置为：使用所述电磁模型和所述地球物理模型，预测所述一组传感器位置处的电磁场值，接收在所述一组传感器位置处收集的测量出的电磁场数据，以及基于所述测量出的电磁场数据，调节预测出的电磁场值。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为使用经调节的预测出的电磁场值，确定支撑剂在所述地质构造中的断裂中的位置。3.如权利要求2所述的系统，其中，所述处理器进一步被配置为使用所述经调节的预测出的电磁场值，生成所述支撑剂的图像。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述电磁模型包括具有所述体积内的所述一组位置处的多个玻恩散射体的第一玻恩近似模型。5.如权利要求4所述的系统，其中，所述处理器被配置为通过以下处理预测所述电磁场值：计算所述体积内的所述一组位置处的主电场值；以及使用所述体积内的所述一组位置处的所述主电场值，计算所述一组传感器位置处的次电场值。6.如权利要求5所述的系统，其中，所述第一玻恩近似模型包括多个可调参数，所述多个可调参数分别对应于所述体积内的所述一组位置中的一个位置处的材料的电磁特性。7.如权利要求6所述的系统，其中，所述处理器被配置为通过调节所述多个可调参数，调节所述预测出的电磁场值。8.如权利要求7所述的系统，还包括：所述一组传感器位置处的多个传感器，其中，所述处理器被配置为从所述多个传感器接收所述测量出的电磁场数据。9.如权利要求8所述的系统，其中，所述测量出的电磁场数据包括使用所述井筒在所述地质构造中的水力压裂操作之前和之后收集的电磁场数据。10.如权利要求9所述的系统，其中，所述处理器被配置为调节所述多个可调参数，使得所述一组传感器位置处的所述次电场数据与在所述水力压裂操作之前和之后收集的电磁场数据之间的差异匹配到预定范围内。11.一种方法，包括：使用具有可调参数的模型确定多个散射电磁场值；执行水力压裂操作，以造成地质构造中的断裂；向所述断裂提供电磁特性合适的支撑剂；在所述水力压裂操作之前，收集第一多个传感器位置处的多个测量出的电磁场值；在所述断裂中提供有所述电磁特性合适的支撑剂的情况下，收集第二多个传感器位置处的额外的...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·F·奥尔德里奇，刘易斯·C·巴特尔，
申请(专利权)人：卡博陶粒有限公司，桑迪亚公司，
类型：发明
国别省市：美国;US