СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ ЖИДКОСТИ, ЗАПОЛНЯЮЩЕЙ СЛОЙ В СРЕДЕ, СРЕДЫ И СЛОЯ Российский патент 2009 года по МПК G01N11/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в общем относится к мониторингу заполненных жидкостью областей в среде и в частности - к способу определения свойств жидкости, заполняющей слой в среде.

Предшествующий уровень техники

Используемый в описании термин "заполненная жидкостью область" является обобщенным понятием для любой заполненной жидкостью несплошности в сплошной среде. В частности, заполненными жидкостью областями могут быть трещины, слои, разломы, сдвиги. Используемый в описании термин "мониторинг" является обобщенным понятием для действий по обнаружению, наблюдению, прогнозированию, анализу или определению основных характеристик.

Мониторинг заполненных жидкостью трещин имеет исключительное значение во многих областях человеческой деятельности, например, в добывающей промышленности, медицине, строительстве. При этом заполненные жидкостью трещины в среде могут быть как желательными, так и нежелательными. К желательным трещинам относятся трещины, созданные искусственным путем, например, трещины гидроразрыва, предназначенные для повышения эффективности нефтедобычи или предварительной обработки руды при добыче. К нежелательным заполненным жидкостью трещинам относятся, в частности, крупномасштабные естественные подземные трещины в окрестности городов и промышленных объектов, трещины в строительных конструкциях и костях.

Из US 5206836 известен способ определения свойств жидкости, заполняющей слой в среде, среды и слоя, содержащий этапы, на которых регистрируют граничные волны, распространяющиеся по поверхностям заполненного жидкостью слоя; определяют волновые характеристики зарегистрированных граничных волн.

Результат, обеспечиваемый данным способом, достигается посредством интерпретации регистрируемых колебаний давления жидкости в скважине на основе волн, распространяющихся в жидкости внутри трещины. Более детальное описание преимуществ способа, соответствующего настоящему изобретению, по сравнению со способом по US 5206836 изложено ниже после подробного раскрытия способа, соответствующего настоящему изобретению.

Таким образом, в настоящее время в рассматриваемой области техники имеется потребность в быстрых надежных способах мониторинга заполненных жидкостью областей, обеспечивающих возможность выполнять мониторинг в реальном времени.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного способа определения свойств жидкости, заполняющей слой в среде, среды и слоя.

Для решения этой задачи в соответствии с изобретением предложен способ определения свойств жидкости, заполняющей слой в среде, среды и слоя, содержащий этапы, на которых:

регистрируют граничные волны, распространяющиеся по поверхностям заполненного жидкостью слоя;

определяют волновые характеристики зарегистрированных граничных волн;

вычисляют свойства жидкости, среды и слоя на основе определенных таким образом волновых характеристик граничных волн. Причем перед регистрацией граничных волн возбуждают граничные волны, распространяющиеся по поверхностям заполненного жидкостью слоя. При этом средой является подземная формация, причем подземной формацией может быть подземная формация шельфа, волновыми характеристиками зарегистрированных граничных волн являются частоты и скорости граничных волн, свойством слоя является его толщина, к свойствам жидкости относятся вязкость и плотность, а к свойствам среды относятся пористость и проницаемость, и в котором на этапе вычисления свойств определенные на этапе определения скорости граничных волн соотносят со скоростями, вычисляемыми на основе модельных соотношений, в которые входят искомые свойства и частоты граничных волн, и определяют искомые свойства на основе упомянутых модельных соотношений, используя определенные на этапе определения частоты граничных волн.

Одним из основных отличительных признаков заявляемого способа является то, что интерпретацию регистрируемых колебаний выполняют на основе граничных волн, распространяющихся по поверхностям заполненных жидкостью областей, что, в частности, позволяет эффективно и надежно вычислять свойства заполненных жидкостью областей в реальном времени.

Вышеуказанные и иные признаки и преимущества настоящего изобретения раскрыты в нижеследующем описании предпочтительного варианта его осуществления, приводимого со ссылками на чертеж, на котором изображена блок-схема этапов способа определения свойств жидкости, заполняющей слой в среде, среды и слоя согласно изобретению.

Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

На этапе 1 регистрируют граничные волны, распространяющиеся по поверхностям заполненного жидкостью слоя, при этом перед регистрацией предпочтительно возбуждают граничные волны, распространяющиеся по поверхностям заполненного жидкостью слоя. Регистрацию и возбуждение выполняют с помощью любого известного подходящего средства или способа, описанного выше.

На этапе 2 определяют волновые характеристики граничных волн, зарегистрированных на этапе 1. Предпочтительно, волновыми характеристиками граничных волн являются зависимости скоростей регистрируемых волн от частоты.

На этапе 3 вычисляют свойства жидкости, среды и слоя на основе волновых характеристик граничных волн, определенных на этапе 2. Предпочтительно, на этапе 3 скорости граничных волн, определенные на этапе 2, соотносят со скоростями, вычисляемыми на основе модельных соотношений, в которые входят искомые свойства и частоты граничных волн, определенные на этапе 2. Затем определяют искомые свойства на основе упомянутых модельных соотношений, используя частоты граничных волн, определенные на этапе 2.

Вышеописанный способ можно применять для разведки водоносных и нефтеносных слоев и определения их основных параметров.

Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов в данной области техники могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.

Изобретение относится к мониторингу заполненных жидкостью областей в различных средах, к которым относятся, например, подземные формации, элементы конструкций. Техническим результатом изобретения является повышение точности мониторинга заполненных жидкостью областей. Сущность изобретения состоит в способе определения свойств жидкости, заполняющей слой в среде, и свойств среды и слоя. Согласно этому способу регистрируют колебания трещины. Определяют волновые характеристики стоячих граничных волн, распространяющихся вдоль поверхностей трещины, на основе зарегистрированных колебаний с учетом свойств среды и жидкости. В основе способа лежит анализ колебаний заполненных жидкостью областей на основе граничных волн, распространяющихся по их поверхностям. Предлагаемый способ, в силу характерной для него простоты обработки данных, обеспечивает эффективный мониторинг заполненных жидкостью областей, который можно выполнять в реальном времени. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ определения свойств жидкости, заполняющей слой в среде, среды и слоя, содержащий этапы, на которых:
регистрируют граничные волны, распространяющиеся по поверхностям заполненного жидкостью слоя;
определяют волновые характеристики зарегистрированных граничных волн;
вычисляют свойства жидкости, среды и слоя на основе определенных таким образом волновых характеристик граничных волн;
в котором на этапе вычисления свойств определенные на этапе определения скорости граничных волн соотносят со скоростями, вычисляемыми на основе модельных соотношений, в которые входят искомые свойства и частоты граничных волн, и определяют искомые свойства на основе упомянутых модельных соотношений, используя определенные на этапе определения частоты граничных волн;
и в котором волновыми характеристиками зарегистрированных граничных волн являются частоты и скорости граничных волн, свойством слоя является его толщина, к свойствам жидкости относятся вязкость и плотность, а к свойствам среды относятся пористость и проницаемость.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором перед регистрацией граничных волн возбуждают граничные волны, распространяющиеся по поверхностям заполненного жидкостью слоя.

3. Способ по п.1 или 2, в котором средой является подземная формация, причем подземной формацией может быть подземная формация шельфа.