用于提供关于一个或多个地下变量的信息的装置和方法制造方法及图纸

在某些实施例中，用于获取关于存在于地下钻井和/或周围地层内的目标位置处的至少一个变量的信息的方法包括将多个信号生成器件输送至该目标位置，从目标位置发射出至少一种可检测信号以及接收至少一个这样的信号。根据所接收到的信号中的至少一些中得出关于所述变量的信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容一般地涉及提供关于在地下井或地层内或附近的一个或多个变量的信息。
技术介绍
在经由地下井所进行的各种操作中，通常有利的是能够获得关于存在于钻井或地层中的一个或多个变量的信息。在碳氢化合物勘探和生产领域中，获取此类信息可能是有利的示例操作是钻孔、固井、完成(completion)、激发(包括井处理)和修井。变量可以是任意可测量的条件、参数或性质，例如，一个或多个几何尺寸，特定对象或几何特征的位置、温度、压力、流量、化学组成、在钻井或地层中的原地应力等。注意，本公开内容并不受操作的类型、在钻井或地层中的目标位置或者变量的类型所限制。在碳氢化合物开采领域的一个实例中，通常显著有益的是了解在地下井或地层内的区域的几何结构，例如，有支撑的水压裂缝的位置或尺寸。水力压裂是广泛使用的用于激励油井和气井的工艺，并且该工艺典型地包括将流体以比周围储层的压力高的压力注入钻井内。注入流体的较高压力促使地层破裂，使石油或天然气可以流过其中的表面区域露出。一旦形成了水压裂缝，就在井处理期间将支撑剂典型地输送到裂缝内，以便有效地提高裂缝的导通性并且提供在储层与生产钻井之间的碳氢化合物流动路径。支撑剂确保所产生的流动路径在处理压力减轻之后保持为敞开和导通的。支撑剂的适当处理通常被认为是裂缝激励的最关键方面之一。所支撑的裂缝区域被认为是与激励井的潜力和生产力直接相关，由此所支撑的裂缝越大，则井就越多产。因而，通常有利的是知道所支撑的裂缝或者在导通裂缝内的支撑剂充填层(proppant pack)的位置和/或尺寸。例如，知道支撑剂在裂缝中的位置和/或所支撑的裂缝的尺寸在某些情况下可能有助于优化和改进压裂施力(fracturing effort)和支撑剂的分布、井的布置和生产策略。用于测绘或可视化地下的几何结构的现有技术(例如，微地震裂缝测绘、倾斜仪裂缝测绘、示踪剂的使用)被认为具有一个或多个限制。例如，这些技术中的某些技术提供仅仅关于一个维度或特征(例如，长度、高度、深度或方位角)的信息。再如，这些技术中的某些技术仅提供关于很接近于钻井的地层的信息。又如，当前的某些技术需要使用一个或多个探边井，这会显著地增加成本和/或可能对环境造成破坏的放射性材料。应当理解，上述讨论是仅出于说明的目的而提供的，且并不是意图限制本公开内容、所附的权利要求或者任何相关的专利申请或专利的权利要求的范围或主题。因而，所附的权利要求或者任何相关的专利申请或专利的权利要求全都不应当由上述讨论所限制或者不应当仅仅其在上文的提及就被要求用于解决、包括或排除以上所引的实例、特征和/或缺点。因此，需要能够提供关于在地下井或地层中的一个或多个变量(具有在下面或者在本公开内容的后续部分描述的属性、能力或特征中的一个或多个)的信息的改进的系统、装置和方法；提供关于存在于钻井、环带或地层内的一个或多个变量的信息；在钻孔、固井、完成、激励和修井当中的至少一个的过程中提供此类信息；在没有信号传输到目标位置的情况下提供此类信息；提供关于在地下井、地层或碳氢化合物储层中的一个或多个几何尺寸、特定对象或者几何特征位置、温度、压力、流量、化学组成或原地应力的信息；能够用来改进井的激励操作以及井的绩效计划；提供关于布置于所支撑的裂缝或其他区域内的支撑剂的位置的信息；提供地下几何特征的多个维度；在一个或多个目标位置提供信号生成器件以实现上述项中的一个或多个；使用在原地捕获、生成或提供用于传输一种或多种信号的能量的信号生成器件；结合能够生成能量和/或传输信号的纳米器件；使用压电信号生成器件；使用包括能够从地下的位置发射出可检测的声波的发声材料的信号生成器件；不需要使用探边井或放射性材料；可靠的；容易实现；需要对现有设备最小程度的改造；具 有成本效益的。
技术实现思路
在某些实施例中，使用了用于获取关于存在于地下钻井和/或周围地层中的目标位置处的至少一个变量的信息的方法。这些方法包括将多个信号生成器件输送到目标位置。信号生成器件中的至少一些发送出至少一种信号。信号中的至少一些被接收，并且关于变量的信息从其中生成。这些方法不需要为了获取或生成信息而将信号传输到目标位置。在各种实施例中，用于获取关于存在于地下钻井和/或周围地层中的目标位置处的至少一个变量的信息的方法包括将多个纳米器件输送到目标位置。纳米器件中的至少一些在原地生成或捕获足以给至少一个可检测信号的传输供电的能量。从目标位置传输出至少一个可检测信号。所发射出的传输信号中的至少一些被接收。关于变量的信息从所接收信号中的至少一些中得出。某些实施例包括一种用于获取关于至少一个地下裂缝或者在裂缝内的支撑剂的位置的信息的方法。这些实施例包括将多个信号生成器件结合到支撑剂中。将支撑剂输送到至少一个裂缝内。在支撑剂内的信号生成器件中的至少一些响应于至少一个井下条件或性质而生成可检测信号。至少一个接收器接收可检测信号中的至少一种。关于裂缝或者支撑剂在裂缝内的位置的信息从所接收信号中的至少一个中得出。各种实施例包括一种使接近于地下碳氢化合物储层的地层从钻井水力压裂的方法。这些实施例的方法包括将流体以比储层内的压力高的压力注入钻井中。所注入的流体在地层中形成自钻井起的裂缝，并且通过所述裂缝，碳氢化合物可以从储层流到钻井中。制备包括多个信号生成器件的支撑剂。支撑剂被输送到裂缝之内，以便提高裂缝的导通性并且提供碳氢化合物在储层和钻井之间的流通路径。在支撑剂内的信号生成器件中的至少一些响应于至少一个井下条件或性质而发射出至少一个可检测信号。接收所发出的信号中的至少一个，并且从其中得出关于所支撑的裂缝或支撑剂的信息。因此，本公开内容包括被认为是能够提高地下信息采集技术的特征和优点。在考虑到下面关于各种实施例的详细描述的情况下，以上所描述的本公开内容的特性和潜在优点以及附加的潜在特征和好处对本领域技术人员而言将是显而易见的。附图说明下面的附图是本说明书的一部分，被引入用于解释本公开内容的各种实施例的某些方面并且在本文的详细描述中引用图I是示出由于示例性的白砂支撑剂、玻璃珠、CarboLite 支撑剂和铝土矿烧结球(SinterBalI Bauxite)支撑剂在所进行的测试期间的破裂而检测到 的声发射的线图，用于说明本公开内容的至少一种实施例；图2是比较由于铝土矿烧结球支撑剂以及铝土矿烧结球支撑剂和玻璃珠的混合物在所进行的测试期间的破裂而检测到的声发射的线图，用于说明本公开内容的至少一种实施例；图3是比较由于LiteProp 108支撑剂以及LiteProp 108和CarboLite(横经塑料)支撑剂的混合物在所进行的测试期间的破裂而检测到的声发射的线图，用于说明本公开内容的至少一种实施例；图4是在所进行的烧结球支撑剂的测试期间取得的示波器的屏幕截图的照片，用于说明本公开内容的至少一种实施例；图5是在所进行的白砂支撑剂的测试期间取得的示波器的屏幕截图的照片，用于说明本公开内容的至少一种实施例；以及图6是在所进行的CarboLite支撑剂的测试期间取得的示波器的屏幕截图的照片，用于说明本公开内容的至少一种实施例。具体实施例方式在考虑到下面关于本公开内容的示例性实施例的详细描述的情况下并且参照附图，本公开内容的特性和优点以及附加的特征和优点对本领域技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·D·布拉农，
申请(专利权)人：贝克休斯公司，
类型：发明
国别省市：