Способ получения данных о геофизических свойствах коллектора

012880 Область техники Настоящее изобретение относится к геофизическому картографированию физических свойств геологических пластов. В частности, настоящее изобретение относится к нагнетанию индикаторных флюидов для мониторинга последующего распределения и миграции индикатора в углеводородном коллекторе, служащему средством изучения свойств и состава флюидов, а также движения флюидов в коллекторе. Предшествующий уровень техники Способность геологического пласта пропускать флюиды зависит от размеров пор, их сообщаемости(проницаемости) и свойств флюида. Эффективная проницаемость также зависит от относительной насыщенности различных флюидов в порах. В углеводородных коллекторах проницаемость влияет на путь течения в коллекторе как пластовых флюидов, так и нагнетаемых флюидов. Для оптимизации стратегий эксплуатации желательно знать проницаемости коллектора. Были предприняты различные попытки проследить течение флюида в коллекторе с использованием индикаторов, помещаемых в нагнетательные скважины и регистрируемых в ходе эксплуатации. Такая технология описана в патенте США 6645769. Использование этих методов ограничено тем, что индикаторы можно зарегистрировать только в продуктивной скважине, поэтому приходится бурить по меньшей мере две скважины. Другие способы предусматривают использование акустических свойств нагнетаемых флюидов для прослеживания их пространственного распределения во времени (патенты США 4479204, 4969130,5586082, 6438069). Такие способы ограничены тем, что акустические свойства не всегда однозначно отражают состав флюида. Краткое изложение существа изобретения Задачей настоящего изобретения является преодоление ограничений вышеописанных способов путем нагнетания в углеводородный коллектор индикаторного(ых) флюида(ов), которые можно регистрировать методами картографирования удельного сопротивления, служащего средством изучения свойств и состава флюидов, а также движения флюидов в коллекторе. Индикаторный(е) флюид(ы) может(гут) представлять собой любой флюид, электропроводность которого отличается от электропроводности пластовых флюидов. Способ используется для мониторинга и изучения свойств и/или геометрических размеров геологического пласта и/или флюидов в пласте. Способ предусматривает нагнетание флюида(ов) в, по меньшей мере, один ствол скважины. Такой(ие) нагнетаемый(е) флюид(ы) будет(ут) иметь удельное сопротивление, контрастирующее с удельным сопротивлением геологического пласта и/или пластовых флюидов,и/или будет изменять удельное сопротивление пласта или пластовых флюидов. Изменения, происходящие в результате нагнетания флюида(ов), будут картографироваться с использованием методов картографирования удельного сопротивления. Известно несколько методов картографирования удельного сопротивления, пригодных для этой цели. На конечном этапе данные интерпретируют. Общие методы картографирования удельного сопротивления описаны, например, в патентах США 4617518, 4633182, 5770945, 6603313, 6842006 и 6717411. Исследования удельного сопротивления на расстоянии на основании периодических наблюдений ранее использовались для изучения окружающей среды и инженерных исследований (Loke, M.H., 1999, "Electrical imaging surveys for environmental and engineering studies"). Картографирование нагнетаемых проводящих/резистивных растворов использовалось для оценки картин течения подземных вод (Aaltonen, J., 2001, "Ground monitoring using resistivity measurements in glaciated terrains"; Park, S., 1998, "Fluid migration in the vadose zone from 3D inversion of resistivity monitoring data"; патент США 5825188). Способ комбинированного картографирования удельного сопротивления на поверхности и в скважине для мониторинга коллектора описан в патенте США 6739165. Устройство для мониторинга удельного сопротивления на основании периодических наблюдений описано в публикации РСТ заявки WO 03/023452. Более общее описание дистанционного каротажа методом сопротивлений для картографирования нагнетаемого проводящего/резистивного флюида приведено в работе Кауфмана и Хейкстры (Kaufman, А.А. и Hoekstra, P., 2001, "Electromagnetic soundings.Elsevier"). Методы, используемые для картографирования удельного сопротивления пласта, пластовых флюидов и/или нагнетаемого(ых) флюида(ов) могут быть дистанционными, прямыми или комбинированными. Их можно применять как в частотной области, так и во временной области. Способы могут включать в себя, но без ограничения, осуществление картографирования удельного сопротивления с использованием электромагнитных, магнитотеллурических, гальванических методов с управляемым источником или любой их комбинации. Данные можно собирать посредством аэросъемки, из наземных измерений и/или морских измерений. Сбор данных также можно производить под землей с использованием детекторов,расположенных в одном или нескольких стволах скважины. Источник электромагнитного, электрического или магнитного поля может быть воздушным, наземным или морским или находиться в стволе скважины. Ствол скважины и/или обсадную колонну также можно использовать в качестве источника или части источника. Потенциально возможно размещение источника и приемника в любой комбинации. Индикатор представляет собой нагнетаемый флюид, электрическое удельное сопротивление кото-1 012880 рого контрастирует с пластом и/или пластовыми флюидами. Нагнетаемый(е) флюид(ы) также могут иметь возможность изменять удельное сопротивление пласта или пластовых флюидов биологическими,химическими или физическими средствами. Удельное сопротивление нагнетаемого(ых) флюида(ов) может изменяться с течением времени, чтобы можно было отследить перемещение флюида в пласте. Распределение нагнетаемого флюида в определенное время или в течение интервалов времени регистрируется и картографируется с использованием дистанционных и/или прямых методов картографирования удельного сопротивления, хорошо известных в геофизике. Электрическое удельное сопротивление - это параметр, который сильно зависит от типа флюида. Картографирование удельного сопротивления использовали для разведки на углеводороды, что описано в патентах США 4617518, 4633182, 6603313, 5770945, 6842006 и 6717411. Его использование для мониторинга коллектора описано в патенте США 6739165. Способ можно использовать, когда в пласт пробурена по меньшей мере одна скважина. Способ может включать в себя измерение удельного сопротивления пласта до нагнетания, хотя это и не является существенной особенностью. Кроме того, нагнетаемый(е) флюид(ы) или смесь нагнетаемых и пластовых флюидов можно поджигать. Картографируя удельное сопротивление один раз или с выбранными интервалами времени в ходе и/или после нагнетания, можно определить путь течения нагнетаемого(ых) флюида(ов) и, следовательно, проницаемость, структуру и состав флюидов пласта. Удельное сопротивление или другие свойства нагнетаемого(ых) индикаторного(ых) флюида(ов) могут изменяться со временем. Процедура мониторинга и осуществления картографирования удельного сопротивления может предусматривать обработку, миграцию, моделирование и/или обращение данных. Данные периодических наблюдений можно обрабатывать путем комплексного обращения и/или комплексной обработки данных удельного сопротивления, собранных в разные интервалы времени. Сейсмические, гравиметрические, магнитные и другие геофизические данные, помимо геологических данных, данных продуктивности, моделирования коллектора и симулирования коллектора, также можно использовать в любой комбинации с измерениями удельного сопротивления для картографирования распределения нагнетаемого(ых) флюида(ов) или их изменяющих эффектов. Эти данные можно использовать до, в ходе и/или после картографирования удельного сопротивления. Общеизвестно, что сейсморазведки недостаточно для регистрации свойств и распределения флюидов, но эти свойства лучше регистрируются посредством каротажа методом сопротивлений. Таким образом, подход к отслеживанию, отвечающий настоящему изобретению, обеспечивает значительные преимущества над существующими способами. Применение изобретения включает в себя: 1) Мониторинг распределения флюидов в углеводородном коллекторе до и в ходе эксплуатации; 2) Оценивание состава флюидов (включая насыщенность), пористость и проницаемость структуры углеводородного коллектора или аналога коллектора. Пример. Типичным примером применения изобретения является повышение отдачи при добыче углеводородов. В этом случае нагнетаемый флюид может представлять собой, но без ограничения, раствор соляной кислоты (НС 1) и/или хлорида натрия (NaCl) в воде, который имеет высокую электропроводность. Нагнетание такого(их) индикаторного(ых) флюида(ов) в коллектор приводит к большому перепаду удельного сопротивления относительно пластов, окружающих формацию, и углеводородов в коллекторе. Такие перепады удельного сопротивления можно идентифицировать с использованием подходящих, в том числе существующих, методов картографирования удельного сопротивления. Например, можно использовать электромагнитное зондирование с управляемым источником, где горизонтальная дипольная антенна и набор приемников электромагнитного поля располагаются на морском дне или согласно любой другой необходимой конфигураций сбора данных. Аналогично, перепад удельного сопротивления можно идентифицировать, поместив одну или несколько дипольных антенн и/или один или несколько приемников в скважины. Существует несколько разных конфигураций, которые можно использовать для идентификации перепадов удельного сопротивления, и принцип изобретения применим к различным установкам. Изучая распространение индикаторного(ых) флюида(ов), можно оценить параметры коллектора, в том числе движения углеводородов, состав флюидов, проницаемость, пористость и пр. могут быть дополнительные преимущества нагнетания индикаторного(ых) флюида(ов), например, повышение отдачи за счет повышенной вторичной проницаемости и пористости. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения данных о геофизических свойствах коллектора для добычи углеводородов, заключающийся в том, что нагнетают по меньшей мере в один ствол скважины индикаторный флюид, имеющий удельное сопротивление, отличающееся от удельного сопротивления пласта и/или пластового(ых) флюида(ов), и/или способный изменить удельное сопротивление пласта и/или пластового(ых) флюида(ов) и который проходит через формации вниз к соответствующему коллектору, что приводит к скачку между удельными-2 012880 сопротивлениями окружающей формации и углеводородов в коллекторе,измеряют дистанционно удельное сопротивление по всему коллектору в заданное время или временные интервалы,анализируют измеренный скачок между удельными сопротивлениями и получают данные, относящиеся к геофизическим свойствам для добычи углеводородов из соответствующего углеводородного коллектора. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что путем анализа измеренного скачка между удельными сопротивлениями получают данные, касающиеся проницаемости углеводородного коллектора, состава флюида углеводородного коллектора и движения углеводородов в углеводородном коллекторе. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что измерение скачка между удельными сопротивлениями осуществляют дистанционно. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит этап, на котором определяют геометрическую протяженность нагнетаемого и/или пластового флюида. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что нагнетаемый флюид имеет химические,и/или физические, и/или биологические свойства, позволяющие ему изменять удельное сопротивление пласта и/или пластового(ых) флюида(ов). 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что дистанционное измерение удельного сопротивления осуществляют электромагнитным способом с использованием управляемых источников на суше, в воздухе или в море, для чего размещают приемник и/или источник внутри или вне одного или нескольких стволов скважины. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что дистанционное измерение удельного сопротивления осуществляют с использованием магнитотеллурических способов внутри или вне ствола скважины, на суше, в воздухе или в море. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что дистанционное измерение удельного сопротивления осуществляют с использованием гальванических способов внутри или вне ствола скважины, на суше, в воздухе или в море. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что анализ измеренных данных осуществляют с использованием способа частотной области. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что анализ измеренных данных осуществляют с использованием способа временной области. 11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что измерение удельного сопротивления нагнетаемого флюида осуществляют с использованием комплексной обработки и/или инверсии наборов данных картографирования удельного сопротивления, собранных в разные временные интервалы. 12. Способ по любому из пп.1 или 11, отличающийся тем, что данные сейсморазведки, и/или данные гравиметрической разведки, и/или данные магнитной разведки используют в дополнение к дистанционному измерению удельного сопротивления в ходе измерения нагнетаемого флюида. 13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что ствол скважины и/или ее обсадную колонну используют в качестве источника и/или приемника или части источника и/или приемника для измерения удельного сопротивления. 14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что для анализа используют геофизические и/или геологические данные, и/или данные продуктивности, и/или моделирование коллектора, и/или симулирование коллектора.