测量预测试抽吸方法与仪器技术

公开了用于在井下环境中执行地层流体的抽吸的方法和仪器。一个示例性的方法包括，使地层测试工具的流体连通装置接触井眼壁，以及执行第一类型的抽吸，以吸取流体进入到流体连通装置。所述方法还包括在第一类型的抽吸的执行期间探测井眼壁上的泥饼的裂口，以及响应于探测到泥饼的裂口，执行第二类型的抽吸，以吸取流体进入到样品探针中。第二类型的抽吸不同于第一类型的抽吸。而且，示例性的方法包括在第二类型的抽吸的执行期间，确认井眼壁上的泥饼的裂口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量预测试抽吸方法与仪器
技术介绍
在过去的几十年中，已经开发了高尖端技术用于自底下地层识别和开采烃类，所述烃类通常指石油和天然气。这些技术有助于从地下地层发现、评估和开采烃类。当认为已发现地下地层含有经济上可开采数量的烃类时，通常将井眼(borehole)从地球表面钻井至希望的地下地层，并在地层上执行测试以确定所述地层是否可能开采出有经济价值的烃类。通常地，在地下地层上执行的测试包括询问所穿透的地层用以确定烃类是否实际存在，并估计可开采烃类的数量。用于执行这样测试的一个途径是通过地层测试工具，通常被称为地层测试器。地层测试通常涉及使用某些初级测试，或预测试（pretest），其可以用于在一个或多个深度的地层处执行一个相对迅速的估计。虽然通常这种预测试被相对迅速地实施，但这些测试可能引入延迟(例如，钻井延迟，如果所述测试通过位于钻井组件中的工具来实施的话)，从而增加了非生产性的时间和工具在井筒中变得黏住的可能性。为了减少这样的非生产性的时间和工具黏住的可能性，经常建立基于主要地层和钻井条件的钻井操作规范，用以指示钻柱可以固定在给定的井眼中多长的时间。在这些规范下，钻柱可能仅允许固定在一个有限的时间段内，用以配置探针和执行压力测量。因为地层测试操作用于整个钻井操作期间，任何测试(例如，预测试)的期间和在分配的时间中可实现的所述测量结果的精度是主要的限制，这必须要考虑。附图说明从以下结合附图的详细说明中可最佳地理解本专利技术。应强调的是，根据工业标准实践，各种部件未按比例绘制。事实上，各种特征的尺寸可以任意增加或减小以方便讨论。图1是根据本专利技术的一个或多个方面的仪器的示意图。图2是根据本专利技术的一个或多个方面的另一仪器的示意图。图3是根据本专利技术的一个或多个方面的另一仪器的示意图。图4a是根据本专利技术的一个或多个方面的一种方法的图示。图4b是根据本专利技术的一个或多个方面的一种方法的图示。图5是根据本专利技术的一个或多个方面的一种方法的图示。图6是根据本专利技术的一个或多个方面的一种方法的流程图。图7是根据本专利技术的一个或多个方面的一种方法的图示。图8是根据本专利技术的一个或多个方面的一种方法的图示。图9是根据本专利技术的一个或多个方面的一种方法的图示。图10是根据本专利技术的一个或多个方面的一种方法的图示。图11是根据本专利技术的一个或多个方面的一种方法的图示。图12是根据本专利技术的一个或多个方面的一种方法的流程图。图13是根据本专利技术的一个或多个方面的一种方法的图示。具体实施方式可以理解，下文的公开提供多个不同的实施例，或者用于实现各种实施例的不同特征的实例。构件和布置的特殊实例在下文被描述用以简化本公开。当然，这些仅仅是实例，且不旨在限制。此外，本专利技术可能在各种实例中重复使用附图标记和/或字母。这个重复是为了简化和清晰的目的，且它本身并不在讨论的各种实施例和/或配置之间要求一种关系。而且，在随后的说明书中第一特征在第二特征上方或在第二特征上形成可以包括第一和第二特征直接接触地形成的实施例，也可以包括附加的特征可以置于第一与第二特征之间形成、因而第一与第二特征可以不是直接接触的实施例。本专利技术的一个或多个方面涉及用以在井下环境中执行地层流体的抽吸(drawdown)的方法和仪器。根据本专利技术的一个方面，地层特性(例如，地层压力、迁移率，等)可以由公开的方法估计，所述方法可以包括勘查阶段以及测量阶段。在一个示例性的方法中，地层测试工具的样品探针或其它流体连通装置用于接触井眼壁。在勘查阶段期间，执行第一类型的抽吸用以吸取流体到样品探针中。根据本专利技术的一个方面，第一类型的抽吸是大体上连续的体积膨胀。在第一类型的抽吸期间，与流体有关的压力数据被收集和分析，以用于确定例如数据的图案或趋势、与所述趋势或图案的偏差、泥饼的裂口和/或流体从接触的地层流动进入流体连通装置中的流动。根据本专利技术的一个方面，可以涉及这些探测。例如，泥饼的裂口可以基于与所述数据的趋势或图案的偏差来确定。在一些实例中，所述趋势或图案对应于与随时间-变化的压力有关的斜率或最佳拟合线。示例性的方法也可以包括响应于上述探测、例如响应于探测到泥饼的裂口执行第二类型的抽吸，以吸取流体进入样品探针中。根据本专利技术的一个方面，第二类型的抽吸可以不同于第一类型的抽吸。例如，第二类型的抽吸可以基于步进式的或增量式的体积膨胀。第二抽吸可以用于确认或核实上述探测。例如，第二抽吸可基于发生于步进式抽吸的每一步骤之后的一个或多个压力恢复之间的差别来确认泥饼的裂口。跟随第二抽吸序列之后的恢复压力可以用于确定地层特性，例如地层压力或迁移率，所述地层特性可以然后用于设定或规定测试参数，例如时间、体积或流率，以确定或用在工具的随后的操作序列、例如用于吸取流体进入地层测试工具中的第三类型的抽吸中。根据本专利技术的一个方面，第三类型的抽吸是用于地层的测量测试中、即在测量阶段期间的抽吸。本文描述的方法的执行便于在预测试期间以比现有技术所经历的时间量减小的时间量准确测量泥饼裂口。转向附图，图1描述了包括井下工具的井场系统，所述工具可以根据本专利技术的一个或多个方面进行操作。图1的井场钻井系统可以在陆上或在海上使用。在图1的示例性井场系统中，通过旋转和/或定向钻井在一个或多个地下地层中形成井眼11。如图1所示，钻柱12悬挂在井眼11中并且包括底部钻具组合(bottomholeassembly，BHA)100，所述底部钻具组合在其下端具有钻头105。地面系统包括位于井眼11上方的平台和钻塔组件10。钻塔组件10包括转盘16、方钻杆17、钩子18和转环19。钻柱12通过转盘16旋转，所述转盘16通过未示出的装置提供动力，所述转盘16在钻柱12的上端接合方钻杆17。示例性的钻柱12通过方钻杆17和转环19自钩子18悬挂，所述钩子连接到游动滑车(未示出)，所述转环19允许钻柱12相对于钩子18旋转。附加地，或者可选地，可以使用顶部驱动系统。在图1中描述的实例中，地面系统进一步包括钻井流体26，其通常在工业中指代“泥浆”，且其储存在形成于井场处的槽27中。泵29通过转环19中的端口将钻井流体26输送到钻柱12的内部，从而使钻井流体26如方向箭头8所示地向下流动通过钻柱12。钻井流体26通过钻头105中的端口离开钻柱12，且然后如方向箭头9所示地向上循环通过钻柱12的外部与井眼11的壁之间的环状区域。钻井流体26润滑钻头105，并当钻井流体26返回到槽27用于再循环时将地层钻屑带到地面，并且在井眼11的壁上产生泥饼层(未示出)。图1的示例性的井底钻具组件100中还包括任意数量和/或类型的随钻测井(LWD)模块或工具(其中的一个由附图标记120表示)和/或随钻测量(MWD)模块(其中的一个由附图标记130表示)、旋转导向系统或泥浆电机150以及示例性的钻头105。MWD模块130测量钻头105的方位角和倾斜度，其可以用于监测井眼轨道。图1的示例性的LWD工具120和/或示例性的MWD模块130可以被容纳于特殊类型的钻铤中（如本领域中已知的），且包括任意数量的记录工具、压力测量工具以及可选的流体采样装置。示例性的LWD工具120包括如下的能力：测量、处理和/或存储信息，以及与MWD模块130通信和/或直接与地面设备、例如记录和控制计算机160通信。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：执行地层流体的抽吸，其包括：使地层测试工具的流体连通装置接触延伸进入地下地层的井眼的壁；执行第一类型的抽吸，以吸取流体进入所述流体连通装置中；在第一类型的抽吸的执行期间，探测井眼壁上的泥饼裂口；响应于探测到所述泥饼裂口，执行第二类型的抽吸，以吸取流体进入所述流体连通装置中，其中，所述第二类型的抽吸不同于所述第一类型的抽吸；以及在所述第二类型的抽吸执行期间，确认井眼壁上的所述泥饼裂口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.23 US 13/069,6741.一种方法，包括：使地层测试工具的流体连通装置接触延伸进入地下地层的井眼的壁；通过地层测试工具内的流体的第一体积的连续膨胀执行第一抽吸，以吸取流体进入所述流体连通装置中，其中，第一抽吸的最终压力低于地下地层的压力；在第一抽吸期间探测井眼壁上的泥饼裂口，且响应于探测到所述泥饼裂口，通过地层测试工具内的流体的第二体积的增量式膨胀执行第二抽吸，以吸取流体进入所述流体连通装置中，其中，流体的第二体积小于流体的第一体积，第二抽吸的起始压力低于第一抽吸的起始压力，且执行第二抽吸包括执行多个增量式的流体的第二体积的膨胀，包括：执行第一次级体积膨胀；然后允许第一初级压力恢复到第一恢复压力；然后执行第二次级体积膨胀；然后允许第二初级压力恢复到第二恢复压力；在第二抽吸期间确认泥饼裂口；基于确认泥饼裂口时的压力估计地下地层的压力；以及通过执行测量阶段确认地下地层的估计压力，包括：执行第三抽吸，以吸取流体进入所述流体连通装置中；以及在第三抽吸之后允许压力恢复。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在确认地下地层的估计压力之前，基于地下地层的估计压力确定第三抽吸体积，其中，执行第三抽吸利用确定的第三抽吸体积。3.根据权利要求1所述的方法，其中探测所述泥饼裂口包括：收集与在第一抽吸期间吸取进入流体连通装置中的所述流体有关的第一压力数据；基于所收集的第一压力数据产生压力相对于时间的曲线；基于所收集的第一压力数据的第一部分确定最佳拟合线；以及通过探测所收集的第一压力数据的第二部分相对于最佳拟合线的偏离而探测所述泥饼裂口。4.根据权利要求1所述的方法，其中确认所述泥饼裂口包括：执行第二抽吸的增量式膨胀，且在每个增量式膨胀之间允许压力恢复到一恢复压力；以及基于对在增量式膨胀之间所允许的恢复压力之间的阈值差的探测确认所述泥饼裂口。5.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述泥饼裂口基于所述第一和第二恢复压力之间的差别。6.根据权利要求1所述的方法，其中估计地下地层的压力基于所述第一和第二恢复压力中的较大者。7.根据权利要求6所述的方法，其中确认地下地层的估计压力包括：将所述第一和第二恢复压力中的所述较大者用作与第三抽吸有关的测试参...

【专利技术属性】
技术研发人员：常勇，J·波普，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：维尔京群岛;VG