井眼驱替操作期间在原位评估和优化流体的方法技术

本发明专利技术的一些实施例涉及通过原位评估/监测流体属性来优化井眼驱替操作的方法。通过在原位（即，在井下）监测流体属性，流体属性可直接评估出而不是推断出。另外，实时执行所述评估/监测，能“在运行中”对驱替流体进行改变，从而有助于提高方法的总效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及井眼完井作业，具体涉及用于评估和/或优化井眼流体驱替操作的方法。
技术介绍
在存在的许多情形和/或情况中，井延伸到地壳中的地下位置。例如，井眼被钻入地下层/地质层中以用于生产各种流体(如水、气和/或油)；或用于流体的注入，正如在二次和三次采油中所应用的那样(例如，提高采油量)。在许多这类情形和/或情况下，为了适当地支撑井壁，也为了不让流体不适宜地穿过井的至少一些部分的边界，用一个或更多个管柱(即套管管柱)对井进行下套管操作。为了完井，必须使用注水泥过程将套管粘结到地层中。注水泥过程通常涉及钻井流体驱替步骤，随后进行泵送水泥配方(例如作为泥浆)以使水泥配方穿过套管到达井底部然后再向上通过套管外表面和周围壁结构(即地层)之间的环形空间的步骤。水泥配方位于合适位置之后，使水泥凝固，从而形成不可渗透的护套，假定在水泥和地层之间、水泥和套管之间建立了牢固粘结，那么这种粘结会阻止流体进入套管周围的环形空间。水泥粘结还增强了井整体的完整性。井眼注水泥过程例如参见Parker的、于1974年3月26日公布的美国专利 No. 3，799，874。用水泥将套管粘合在井内之后，通常采用一个或更多个清洗操作或清洗过程来清洗井眼，为生产做准备。这类过程变化相当大，但是通常包括步骤将附接有一个或更多个清洗工具和/或装置的工作管柱下送到井下。为了在钻井流体驱替、穿孔和随后的生产操作之前清洗带套管的井眼(包括清洗井眼内包含的钻井流体)和/或相关联的套管的内表面，这类清洗工具包括刷子、刮刀、钻头(例如用于钻出水泥塞等)、以及用于将流体和/或化学物质输送(和循环)到井眼内的装置。例如参看下列文献=Reynolds等的、于1996年11月5日公布的美国专利No. 5，570，742;Reynolds等的、于1995年5月30日公布的美国专利No. 5,419, 397 ；ReynoIds的、于2004年7月6日公布的美国专利No. 6，758，276 ；Carmichael等的、于2002年6月11日公布的美国专利No. 6，401，813。在上述这样的清洗操作之后，井眼内存在的钻井流体必须被完井流体置换，即进行驱替操作或驱替过程。但是，因为完井流体通常与钻井流体不相容(由于各种原因)，因而在驱替操作期间隔离流体可先于完井流体使用。在一些这类情况下，隔离流体可包括一系列流体，这些流体的一种或更多种属性值渐进变化，从而，对于至少一种这种流体属性而言，可从流体属性范围的一端值逐步过渡到另一端值。这类隔离流体的
技术介绍
和实例及其使用例如可参见下列文献01iver等的、于1984年10月2日公布的美国专利No. 4，474，240 ；Thomas的、于1984年I月3日公布的美国专利No. 4，423，781 ;Ray等的、在2001年3月6日公布的美国专利No. 6，196，320。鉴于前面所述，在原位监测流体驱替的新方法将特别有益一特别是这种方法和/或系统提供了更高的完井作业效率。另外，尽管下面的论述主要集中在油井和气井，但是本领域的普通技术人员将能理解文中所述的方法和系统实施例中，至少有一些可扩展应用到上述一种或更多种情形和/或情况中的各种驱替操作中。
技术实现思路
本专利技术通常涉及通过原位评估/监测流体属性来优化井眼驱替操作的方法，从而在流体在井内所面临的环境条件下直接评估一种或更多种流体的一种或更多种属性。在一些实施例中，实时执行这种流体属性原位评估/监测。通过在原位(即在井下)监测流体属性，能直接评估流体属性，而不是(如现有技术那样)推断出流体属性。另外，能“在运行中(on the fly)”改变驱替流体，由于省时、流体浪费减少，从而有助于提高总效率。在一些实施例中，本专利技术涉及一种或更多种用于优化井眼驱替操作的方法，这类方法包括步骤(a)通过工作管柱将一定量的隔离流体引入井内，所述井起初由含固体的工作流体占据，隔离流体在隔离流体与含固体的工作流体之间建立第一分界面；(b)引入隔离流体之后引入完井流体，在完井流体和隔离流体之间形成第二分界面；(c)当从井的环形区域朝上置换出从由工作流体、隔离流体和完井流体组成的组中选择的至少一种流体时，在原位监测所述至少一种流体；其中这种监测可提供至少一种流体属性(如浊度、密度、固体浓度、电容、粘度、电阻率、温度、压力、放射性、盐度、底部沉积物和水(BS&W)及类似属性)的流体属性原位评估；以及，(d)为了优化井眼驱替操作，朝井上传输该流体属性原位评估信息。在一些这类方法实施例中，还可包括步骤(e):通过步骤(d)中传输的流体属性实时评估信息来促进井眼驱替操作的优化。在一些或其他实施例中，本专利技术涉及在流体驱替操作期间在井下原位监测井中流体的一种或更多种方法，所述井能进行用于生产烃的操作，所述方法包括步骤(a’ )通过工作管柱将一定量的隔离流体引入井内，所述井起初由含固体的工作流体占据，隔离流体在隔离流体与含固体的工作流体之间建立第一分界面；其中，含固体的工作流体选自由钻井流体、修井流体、盐水系统及其组合组成的组；(b’ )引入隔离流体之后引入完井流体，在完井流体和隔离流体之间形成第二分界面；(c’ )当从井的环形区域朝上置换出从由工作流体、隔离流体和完井流体组成的组中选择的至少一种流体时，在原位监测所述至少一种流体；其中，这种监测可提供从由浊度、密度、固体浓度、电容、粘度、电阻率、温度、压力、放射性、盐度、底部沉积物和水(BS&W)及其组合所组成的组中选择的至少一种流体属性的流体属性原位评估；(d’ )沿井眼向上无线传输该流体属性原位评估信息，其中所述无线传输的形式选自由压力脉冲、声传输、电磁传输及其组合组成的组；以及，Ce')促进井眼驱替操作的优化，其中所述优化通过实时原位评估流体属性来实现。为了更透彻理解对本专利技术下面的详细描述，上文已经相当广泛地概括了本专利技术的特征。下面将描述本专利技术的附加特征和优点，下面所述特征和优点构成本专利技术请求保护的主题。附图说明为了更充分理解本专利技术及其优点，请结合附图参考下面的描述，附图如下图1以分阶段的形式示出了根据本专利技术的一个或多个实施例的一种或多种方法，所述方法用于通过流体属性的原位评估/监测来优化井眼驱替操作；以及图2示出了系统实施例的一种典型的变化形式，用于实施文中所述的一个或多个方法实施例。具体实施例方式1、介绍如上所述，本专利技术通常涉及用于优化井眼驱替操作的方法(在某些情况下，涉及系统)，所述优化井眼驱替操作通过在驱替操作期间对井眼内存在的一种或多种流体进行流体属性原位评估/监测来实现。在某些这类实施例中，执行这种流体属性评估/监测并将评估/监测信息实时传送到地面。与在地面监测流体的现有方法(参见上文)相比，通过在原位监测流体属性，流体属性可直接评估出而不是推断出。另外，至少在某种程度上实时执行这种流体属性评估/监测，可临时改变驱替流体(或驱替操作的一个或更多个其他方面)，从而有助于提高总效率。2、定义一些术语在整个说明书中初次使用时被下定义，而其他一些术语在说明书中作如下定义术语“井”在文中定义为，设置在地质空间内的井眼，最典型地用于从周围的地质储层直接或间接产出一种或更多种流体。术语“带套管的井”在文中定义为这样一种井眼，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.30 US 12/826,8561.一种在流体驱替操作期间在井下原位监测井内流体的方法，所述方法包括步骤 a)通过工作管柱将一定量的隔离流体引入井内，所述井起初由含固体的工作流体占据，隔离流体在隔离流体与含固体的工作流体之间建立第一分界面； b)引入隔离流体之后引入完井流体，在完井流体和隔离流体之间形成第二分界面； c)当从井的环形区域朝上置换出从由工作流体、隔离流体和完井流体组成的组中选择的至少一种流体时，在原位监测所述至少一种流体；其中这种监测提供了至少一种流体属性的流体属性原位评估；以及 d)为了便于井眼驱替操作，朝井上传输该流体属性原位评估信息。2.根据权利要求1的方法，其中，该井能进行用于开采烃的操作；其中所述烃选自由油、气及其组合组成的组，其中所述井选自由陆基井和离岸井组成的组。3.根据权利要求1的方法，其中所述至少一种流体属性选自由浊度、密度、固体浓度、电容、粘度、电阻率、温度、压力、放射性、盐度、底部沉积物和水及其组合组成的组。4.根据权利要求1的方法，其中，含固体的工作流体选自由钻井流体、修井流体、盐水系统及其组合组成的组。5.根据权利要求1的方法，其中，隔离流体作为隔离流体段而被引入。6.根据权利要求5的方法，其中，隔离流体作为一系列隔离流体段而被引入，该系列隔离流体段的至少一种属性沿整个系列逐渐变化。7.根据权利要求5的方法，其中，隔离流体与含固体的工作流体以及完井流体这两者都相容。8.根据权利要求1的方法，其中，以连续监测方式、离散监测方式或上述两种方式相结合的方式执行所述监测步骤。9.根据权利要求1的方法，其中，所述监测步骤要求多个流体属性分析仪定位于所述井内以监测所述至少一种流体。10.根据权利要求9的方法，其中，所述多个流体属性分析仪中的至少一些分析仪提供了不同流体属性的流体评估。11.根据权利要求9的方法，其中，所述多个流体属性分析仪定位于井内不同位置处，以便沿井的环形区域在不同位置处监测流体。12.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·J·科卢德鲁维齐三世，H·M·科尼特，T·G·科比特，J·卡梅伦，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：
国别省市：