本发明专利技术涉及一种测定一配置金属套管的井孔穿之而过的地层的电阻率的方法，在此方法中，使一泄漏电流漏入套管外面的所述地层，而所述泄漏电流在一定位置处一套管段上加以测定，此泄漏电流乃是地层电阻率的表征。按照本发明专利技术的一项特征，电阻率是通过应用一个取决于所述位置与地面之间距离ｚ的因子根据泄漏电流予以确定的。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测定一配置金属套管的井穿之而过的地层的电阻率。
技术介绍
电阻率测井对于石油勘探的重要性是为人熟知的。据知，一地层的电阻率主要取决于它所包含的液体。一包含导电的盐水的地层所具有的电阻率比一充满烃类的地层的要低得多，因而电阻率测量结果对于定位烃类矿层具有不可代替的价值。电阻率测井多年来已经广为实施，特别是借助于具有一些电极的装置，但现有的各种技术具有的适用领域局限于未加套管的油井，或者一如石油工业术语中它们被称之为“裸眼”。如果油井中存在金属套管时，其这种套管具有的电阻率与各种地层的一般数值相比是微小的(与某一地层在1ohm·m至1000ohm·m范围内的数值相比，钢材大约是2×10-7ohm·m)，但它就代表了对于发送电流进入围绕套管的地层的一种不可忽视的屏障。结果，特别是，不可能在处于生产中的油井中获得电阻率测量结果，由于这种油井是配置套管的。因此，使得可能测定几段套管井中的电阻率就会是非常有利的。这些测定，在矿层位置处的一生产井中从事，会使得可能定位各水-烃界面并因而监测这些界面的位置如何随时间变动，以便监测烃类储层的性状和以便优化从中的采收。也可能获得在套管安放就位之前不曾取得任何测量结果的一口油井(或一个井段)中的电阻率测量结果，特别是为了补充关于储层的知识以及任由选择地检测起初未曾定位的各个生产油层。关于这一主题在文献资料中已经作出各种建议。专利文件US 2459196中提出的基本测量原理在于使一电流在一些条件下沿着套管流动，以致电流漏出或漏失于地层。这一漏失是依赖于地层电阻率的函数地层导电性愈强，电流漏失愈大。通过测量电流漏失，可以确定地层的电阻率。电流漏失可以通过测定安放在油井中不同深度处的各电极之间的电压降而予以估算。专利文件US 2729784说明了一种测定方法，采用沿着套管间隔开来的两对测量电极a，b和b，c，电极a和c原则上等距离开电极b。各电流电极安放在各测量电极的两侧上，以便在相反两方向上把电流注入到套管里面。一反馈回路伺服控制着注入的电流以致把各外部测量电极置于同一电位上，以便消除由在各测量电极限定的(a，b)和(b，c)两段中变化的套管电阻的效应。在中心电极b位置处泄漏电流的数值是通过测定每对电极a，b和b，c间的电压降并通过取得两电压降之间的、一般认为正比于泄漏电流的差值而获得的。法国专利文件2207278提出使用如同专利文件US 2729784之中的三个均匀间隔开来的测量电极用于测定泄漏电流，而且说明了一种包含两个步骤的方法一第一步骤，用于测定由各外部测量电极所限定的套管段的电阻，在此步骤中使电流沿着套管流动以致无泄漏进入地层；以及一第二步骤，其间电流可以漏向地层。为此目的，设置一电流注入系统，包括一个发射电极和两个回流电极，近处的一个测量电极在第一步骤期间发挥作用，而另一测量电极位于地面处并在第二步骤期间发挥作用。专利文件US 4796186说明了一种包括两个步骤的方法，与以上提及的法国专利文件2207278之中所述方法属于同一类型，并采用同样的电极结构。它提出了一种电路，用于消除在两段套管之间变化的电阻的效应。此电路包括一些连接于每对测量电极的放大器以便在其各输出端处发送各自的电压降。放大器之一是一可变增益放大器，其增益在第一步骤期间予以调节以便消除各放大器输出之间的差别。专利文件US 4820989说明了一种等同补偿方法。利用欧姆定律，为确定地层电阻率，除了了解使用所指出的某种方法测出的泄漏电流之外，还必须了解在测定位置处相对于套管无限远处的电位差值。在以上提及的各文件中，此差值是借助于一位于地面处并充分地远离以上提及的地面回流电流的参照电极予以测定的。采用一参照电极会遭遇到一些操作上的缺陷。相应的测定必须脱离以上所述的各种测定而单独采取，并因而它代表一附加步骤而增大了各项操作总的延续时间，它还代表一种误差源，参照电极的电位可能受到多种现象的影响。已知作出一些建议来弃除这样一种参照电极。专利文件US 5510712建议在沿纵向间隔开来的两处向套管供给电流。类似地，专利文件US 5543715建议一附加电流电极。这些建议都会遭遇到使测量装置复杂化和特别是使其长度增大的缺点。
技术实现思路
在一项方案中，本专利技术提供一种测定一配置金属套管的井孔穿之而过的地层的电阻率的方法，在此方法中，使一泄漏电流漏入套管外面的所述地层，而所述泄漏电流在一定位置处一套管段上加以测定，此泄漏电流乃是地层电阻率的表征，所述方法的特征在于，电阻率是通过应用一个取决于所述位置与地面之间距离z的因子根据泄漏电流予以确定的。在一优先实施例中，所述因子考虑到了套管的长度。附图说明本专利技术在阅读以下参照附图作出的说明之后将得到很好的了解，附图中图1概述测定套管井中电阻率的原理；图2以简图表明为实施所述原理而设计的井下装置；以及图3A、3B和3C表明图2之中所示装置的不同操作状态；以及图4通过实例表明应用下述方法测定套管电位而获得的地层电阻率结果。具体实施例方式测定套管井中电阻率的原理在于造成沿着套管流动而带有远处回流的电流，以便使电流能够漏向油井所穿过的地层，在所述并估算泄漏电流在沿油井向下的任一给定位置处，所述处围绕油井地层的导电率愈高，泄漏电流愈大。这一点可以由流过套管的电流呈按指数方式下降关系、具有某一下降速率、在任一给定位置处是地层电阻率Rt对套管电阻率Rc的比值的函数而以数学方式表达出来。图1的简图表明一段油井10，具有轴线X-X′并配置金属套管11。有待作出测定的所需位置(或深度)加以参照符号b。考查伸展在位置b两侧上的一段套管(a，c)。如果电流流过套管而带有远处回流(亦即在地面位置处)回流，则损失于地层的电流可以表达为由一置放在套管位置b与无限远处之间的分路以电路简图方式表达出来。此分路的电阻代表电极b位置处地层的电阻率Rt。利用欧姆定律，因而可能写出Rt＝k(Vb，∞/Ifor) 其中k是一几何常数，可以通过标定各测量结果予以确定，Vb，∞是参照无限远处套管在位置b处的电位，而Ifor是在位置b处的泄漏电流。通过近似处理一离散变量，有可能把在位置b处的电流损失描述为在位置b处的输入电流与输出电流之间的差别值。泄漏电流Ifor因而表达为分别流动在套管段(a，b)与(b，c)之中的电流Iab与Ibc(二者设为常量)之间的差值Ifor＝Iab-Ibc 或者Ifor＝Vab/Rab-Vbc/Rbc 其中Vab和Rbc是分别沿着套管段(a，b)和沿着段(b，c)的电位降，而Rab和Rbc分别是套管段ab和段bc分别的电阻值。最初假设施加于套管的电流是DC。考虑到套管电阻率与地层通常电阻率数值之间的比值处在107至1010的范围之内，在对应于为一项地层电阻测量所可接受的分辨度的长度上，比如在30cm至1m的范围内，电流损失是很小的。可以归因于电流损失的电位降Vab与Vbc之间的差值因此一般是一很小的量。结果，关于差值项的不定性，即使很小，也具有很大影响。由于多种原因(局部腐蚀、套管材料的不均匀性，或者厚度变化)，套管段(a，b)和(b，c)的单位长度电阻值可以不同于对应于套管名义特性的数值，而归根结底，可以彼此不同。某种不定性也影响套管段(a，b)和(b，c)的各自长度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测定一配置金属套管的井孔穿之而过的地层的电阻率的方法，在此方法中，使一泄漏电流漏入套管外面的所述地层，而所述泄漏电流在一定位置处一段套管上加以测定，此泄漏电流乃是地层电阻率的表征，所述方法的特征在于以下事实，即电阻率是通过应用一个取决于所述位置与地面之间距离＊的因子根据泄漏电流予以确定的。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：玛丽特里西古诺特，
申请(专利权)人：施蓝姆伯格技术公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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