一种估量地质构造的物理参数的方法技术

本发明专利技术提供了一种估量地质构造的物理参数的方法。一个通过地质构造的井被装配有底部开口的管道，所述管道中充满一流体。另一流体在位于所述管道和所述井壁之间的环形空间中，两种流体在环形空间内呈现出一个界面。所述井中的流体的液压平衡被扰乱且某些数据的变化走向被测量。这些测量数值还通过计算机使用不同组的值对物理参数进行仿真，且其结果被用来估量地质构造。将所述测量数值和仿真数值相比较，以确定出一组最佳数值成为可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及底土 (subsoil)内各物质(material)层的物理参数的 确定。
技术介绍
该方法的目的是查明底土各物质层的相关属性，诸如渗透率、孔 隙度或者是自然压力。假设要开发底土，那么对于这些属性的认识就 非常有用，比如由此提取碳氢化合物。FR-A-2 747 470文献描述了 一种测试地下流体存储腔的密封度的 方法。依照这种方法，该存储腔以及可从地表面到达存储腔的井，用 两种不能混溶的流体进行填充，两种流体之间的界面纟皮定位在一个所 期望的深度。为了模拟这个深度上的渗漏，注入或抽取预订数量的两 种流体中的一种。在每次注入或抽取之前和之后，同时测量所述井的 顶部的压力，以及界面的位置。然后从这些测量数据中估量得到渗漏 流率(leak flow rate )。这样的 一个方法通过估量井的套管鞋(casing shoe )的渗漏流率， 使得确定存储腔的密封度成为可能。但这种方法不可能估量出渗漏的 位置，或者估量出在给定深度的井的周围物质的物理参数。此外，这 种方法也不可能获得井内的多个物质的层的物理参数。
技术实现思路
本专利技术的目的是尽量少受这种限制而测算出底土的物理参数。 根据本专利技术，提供了，包括 以下步骤-用一底部开口的管道装配一通过所述地质构造的井；-用 一第一流体填充所述管道和处在所述井内的所述管道周围的一环形空间的底部；-用至少一种第二流体填充所述环形空间的剩余部分，以便所述多种流体在所述环形空间内呈现 一 个界面； -扰动所述井内的多种流体的液压平衡；-测量在所述井内与所述多种流体的属性相关的参数值的走向； -通过计算机仿真在所述井内有一液压平衡扰乱时所述多种流体的液压特性，每次仿真对于所述地质构造的物理参数使用一组数值，并产生所述参数值的一仿真走向；-通过比较所述参数值的所述测量走向和所述仿真走向，以确定对于所述地质构造的物理参数的 一 组最佳数值。所述井和它的周围环境承受序列的测试，在测序序列期间进行测 量，以及对液压平衡引入扰动，期间包含在井内的流体会经历升压 (overpressure)或降压(depressure ),并且因此所述流体会部分渗 入周围的岩石层中。诸如管道的内、外压力或流体界面的高度等数值，均可在它们的动态走向中得到测量。此外，流体向所述地质构造的流动，可以用一^^型进行仿真，比 如用 一种分析模型或有限元模型，该模型考虑所述底土的组成物质的 属性，尤其是渗透率(permeability)和/或孑L隙度(porosity)。通过 对模型的预测的测量的比较，使得利用优化的方法来估量被寻求的参 数成为可能，比如利用通常用于数据分析的方法。因而有可能估量出被所述井所贯通的地质构造的物理参数，因为 被测量和被仿真的走向与几组连续测量的序列有关，所述测量的结果 是即时累加所形成的。在本专利技术的方法的实施例中，如果有必要，也可以采用以下安排 中的一个和/或另一个-通过调整所述井内的所述第一流体和所述第二流体的容量，所 述界面被连续地置于不同深度，并且，在每个深度，扰乱所述多个流 体的平衡并测量所述参数值的走向；6-通过调整所述井内的所述第一流体和所述第二流体的容量，使 得所述界面在至少两个深度之间被置换，并且，当所述界面被置换时，扰乱所述多个流体的平衡并测量所述参数值的走向；-通过调整所述井内的所述第一流体和所述第二流体的容量，使 得所述界面在至少两个预先确定的深度之间被置换，并测量与所述流体的属性相关的参数值的走向；-通过注入或者抽取所述管道内和/或所述环形空间内的一预定容 量的流体，扰乱所述井内的液压平衡；-每次仿真包括所述流体向所述地质构造的渗透流率(permeation flow rates)的一个估量，然后一个与所述井内的多种流体的属性相关 的所述参数值的仿真走向的估量；-每次仿真还包括一个基于被估量的渗透流率的、在所述环形空 间内所述界面的深度的估量；-所述第一流体和第二流体是液体；-所述物理参数包括至少一个有关所述地质构造的物质的至少一 层的渗透率和孔隙度的参数；-所述物理参数包括所述地质构造层的物质的至少一层的自然压力；-所述第一流体的浓度大于所述第二流体的浓度； '-与所述井内的多种流体的属性相关的所述参数值包括沿所述环 形空间的所述界面的深度；-与所述井内的多种流体的属性相关的所述参数值包括一 个在所 述井的顶部对流体进行注入或抽取时的流率；-所述井还安装一用于与流体属性相关的所述参数值之一的伺服 控制；-测量序列被连续执行，每个测量序列包括 通过调整在所述井内的所述第 一 流体和所述第二流体的 容量，对于所述测量序列，将所述界面定位于一预定深度； 通过注入或者抽取在所述管道或所述环形空间内的一预定容量的流体，来扰乱在所述井内的流体的液压平衡； -与所述井内的多种流体的属性相关的所述参数值包括 一 在所述 管道内的压力和 一 在所述环形空间内的压力； -在所述井的顶部测量所述压力；-所述压力之一被视为一参考压力，且每个测量序列至少包括以 下步骤(al)置换所述井内的所述界面至一预定位置， (a2)通过注入一第一容量的流体扰乱所述井内的所述流体的液 压平衡，所述参考压力从一初始压力值变化到一最终压力值， (a3)观察所述压力的变化，U4)通过抽取一第二容量的流体使所述井内的流体恢复平衡， 所述参考压力大致变化到所述的初始压力值。-在所述步骤al中，在各个测量序列下，所述界面被置于不同深度；'-所述地质构造包括被所述井所贯通的多个物质的层，并且，在 所述步骤al中，在各个测量序列下，所述界面被置于面向不同的物 质的层。通过阅读参照以下附图以及对非限制性实施例所作的详细描述， 本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。附图说明参考附图-图1示出了应用了本专利技术的方法的井的横断面视图，-图2a示出了在执行本专利技术方法的第一实施例过程中，井内的压 力变化走向的时间函数，-图2b示出了在执行与图2a中相同的本专利技术方法的实施例过程 中，井内的界面的深度变化走向的时间函数，-图3是图1中井道横断面视图的局部放大图，其显示了一物质的 层以及与所述物质的层对应的液压数学模型的参数，-图4示出了一和图l相似的井的横断面视图，显示了井的液压数 学模型的其他参数，-图5a示出了在执行本专利技术的方法的第二实施例过程中，井内的 压力走向的时间函凄史，-图5b示出了在执行与图5a中相同的本专利技术方法的实施例过程 中，井内的供应流率走向的时间函数，-图5c示出了在执行与图5a中相同的本专利技术方法的实施例过程 中，井内的界面的深度走向的时间函数。在不同的图中，相同的标号代表相同或相似的内容。具体实施例方式图1示出了井10,由靠近地表面12的一井顶部lla和一井底部 llb之间的一钻孔11所形成。图1中示出的所述钻孔11基本上是垂 直的，但就偏斜井来说所述钻孔也可以是倾斜的。包含一个内在金属管的注水泥套管15形成了所述井10的上部 10a的内套(internal lining ),其位于所述井顶部lla和一套管端区域 16之间，通常称为套管鞋(shoe)。这个套管15基本上是密封 (seal-tight)的，使得各种流体或液体能够在所述钻孔11中流通。所 述套管鞋16位于距离地表面1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种估量地质构造的物理参数的方法，包括以下步骤：　－用一个底部开口的管道装配一通过所述地质构造的井；　－用一第一流体填充所述管道和处在所述井内的所述管道周围的一环形空间的底部；　－用至少一种第二流体填充所述环形空间的剩余部 分，以便所述多种流体在所述环形空间内呈现一个界面；　－扰动所述井内的多种流体的液压平衡；　－测量在所述井内与所述多种流体的属性相关的参数值的走向；　－通过计算机仿真在所述井内有一液压平衡扰乱时所述多种流体的液压特性，每次仿 真对于所述地质构造的物理参数使用一组数值，并产生所述参数值的一仿真走向；　－比较所述参数值的所述测量走向和所述仿真走向，以确定对于所述地质构造的物理参数的一组最佳数值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安托万雅克，丁汉宝特德拉萨库姆，皮埃尔贝雷什蒂，贝努瓦博朗德，
申请(专利权)人：道达尔公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]