СПОСОБ НАБЛЮДЕНИЯ С ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ Советский патент 1967 года по МПК G01V1/00 

Известные способы контроля с поверхности земли за перемепдением фронта вытеснения пластовых флюидов (нефти или газа) в промысловых условиях водой, газом высокого давления, растворителями или за перемещением подземного очага горения внутри нефтеносных пластов заключаются в отборе проб флюидов из эксплуатационных скважин или из трапов, анализе проб на содержание в них газа, определении удельных весов нефти и сепарированного газа, содержания в пробе нефти воды, концентрации радиоактивного изотопа в пробе и т. д.

Способ контроля с поверхности земли за перемещеиием очага горепия с помощью сейсморазведки основан на локализации зоны горения но изменению амплитуд отраженных волн от кровли и подошвы залежи при повторных сейсмических наблюдениях вдоль сети профилей, пересекающих залежь.

По этот способ не дает возможности изучать положение фронта горения по вертикали, что особеиио важио при проведении процесса в мощных или неоднородных коллекторах.

Предлагаемый снособ наблюдения позволяет нолучать непрерывную н более достоверную информацию о положении фронта вытеснения пластовых флюидов различными компонентами и о положении фронта внутрипластового горения. Наблюдение проводят с помощью

акустических волн широкого днапазона частот при одновременной регистрации нескольких параметров, характеризующих объемные и поверхностные акустические свойства залежей.

Для этого вдоль сети наземных профилей, пересекающих залежь, перемещают нзлучатель и приемники акустических сигналов, расположенные на фиксированном расстоянии один от другого и соединенные через радиотехнические фильтры с регистрирующей аппаратурой, и непрерывно регистрируют следующие акустические параметры:

времена пробега упругих волн до различных границ залежи и новерхностей раздела фаз

(кровли, подошвы, ГМК, ВПК, ГВК);

амплнтуды этих волн, характеризующие отражательную снособность данных граннц;

изменение частотного снектра прпннмаемых сигналов, проходящих через разиородные части залежи.

Для уточнения иоложения фронта вытеснения или распространения очага горения ио вертикали наземные наблюдения комбинируют со скважинными измереииями и регистрируют

те же параметры. Материалы обрабатывают известными способами.

работки месторождения. Даииые о положеиии фронта горения исиользуются для управления ироцессом внутрипластового горения, наиример с помощью изменения расхода окислителя. Этот сиособ основан на акустических свойствах иористых сред, насыщенных флюидами. Акустические свойства сред зависят: от акустических свойств флюида (порозаполнителя) и твердой фазы и от характера взаимодействия флюида с твердой фазой (минеральным скелетом нласта).

Следовательно, нри одной и той же твердой фазе и ири иезначительно меняющихся пластовых условиях, всякое изменение объемных и поверхностных акустических свойств будет связано с замещением одного флюида другим или значительным изменением свойств флюида, например при нагреве, при смешении с другим флюидом. Нефтенасыщенная и подстилающая водонасыщенная части нефтяного пласта обладают различными акустическими жесткостями, ноэтому на границе между ними, т. е. на водо-нефтяном контакте (ВНК) упругие волны будут отражаться.

Отраженные импульсы могут быть приняты на поверхности земли; они будут характеризовать положение ВНК. При закачке в пласт воды в обводнившейся части пласта горизонтальный водо-нефтяной контакт перестает существовать и с помощью упругих волн фиксируется его новое положение и форма. При закачке газа в нефтяной пласт различие акустических свойств между подстилающей водонасыщенной и газонасыщенной частью иласта увеличивается. При этом появляются два новых контакта: газо-нефтяной (фронт вытеснения) и газо-водяной (между газом и подстилающей водой). Отраженные импульсы будут фиксировать их положение и форму; газо-нефте- или водоиасыщеиные части коллектора будут отличаться также и по поглощению упругих волн. В газонасыщенном коллекторе поглощение звука будет максимальным, в нефтенасыщенном промежуточном и в водонасыщенном - минимальным.

Это различие в поглощении будет проявляться в величинах амплитуд отраженных импульсов от различио насыщенных частей залежи. Различие в поглощении будет вызывать также характериое измеиение частотного спектра импульса ири прохождении упругих воли через различные части коллектора.

При продвижении в пласте очага горения будут возникать две резко различные зоны:

Нефтенасыщенная зона, еще ие затронутая термическим ироцессом;

зона, подвергшаяся тепловой обработке и насыщенная только газом (при прямоточном варианте внутрипластового горения) или с повышенным содержанием газа (ири противоточном варианте).

При этом возникнут две новые поверхности раздела фаз:

газо-водяной контакт (ГВК) между газонасыщенной зоной (или зоной с повышенным содержанием газа) и подстилающей водонасыщенной частью HviacTa;

газо-нефтяной наклонный контакт (ГНК), отражения от которых и будут характеризовать положение очага гореиия.

Газонасыщениая зона (или зона с повышеиным содержанием газа) будет также отличаться от нефтенасыщенной по поглощению акустических волн. Над первой зоной поглощение будет выше, чем над второй.

Различие в иоглощенни упругих волн приведет к различию в частотном спектре сигналов, прошедших через разные части залежи.

Таким образом, наблюдение за продвижением фроита вытеснения пластовых флюидов различиыми компонентами или за перемещением внутрипластового очага горения осуществляют с помощью акустических волн щирокого диапазона частот.

Предмет изобретения

Способ наблюдения с поверхности земли за перемещением фронта вытеснения пластовых флюидов или фронта виутрипластового очага горения, отличающийся тем, что, с целью получения непрерывной и быстрой информации

об исследуемых процессах, наблюдение осуществляют с помощью акустических волн щирокого диапазона частот, для чего перемещают излучатель и приемники акустических волн вдоль сети наземных ирофилей, пересекающих

залежь, и непрерывно регистрируют следующие акустические параметры: времена пробега упругих волн до геологических границ залежи и поверхностей раздела фаз; амплитуды этих воли и изменение частотиого спектра принимаемых сигналов; одновременно с наземными измерениями производят акустический каротаж скважин, пробуреииых на исследуемой площади.