井眼驅(qū)替操作期間在原位評估和優(yōu)化流體的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的一些實施例涉及通過原位評估/監(jiān)測流體屬性來優(yōu)化井眼驅(qū)替操作的方法。通過在原位（即，在井下）監(jiān)測流體屬性，流體屬性可直接評估出而不是推斷出。另外，實時執(zhí)行所述評估/監(jiān)測，能“在運行中”對驅(qū)替流體進行改變，從而有助于提高方法的總效率。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)通常涉及井眼完井作業(yè)，具體涉及用于評估和/或優(yōu)化井眼流體驅(qū)替操作的方法。
技術(shù)介紹
在存在的許多情形和/或情況中，井延伸到地殼中的地下位置。例如，井眼被鉆入地下層/地質(zhì)層中以用于生產(chǎn)各種流體(如水、氣和/或油)；或用于流體的注入，正如在二次和三次采油中所應(yīng)用的那樣(例如，提高采油量)。在許多這類情形和/或情況下，為了適當(dāng)?shù)刂尉冢矠榱瞬蛔屃黧w不適宜地穿過井的至少一些部分的邊界，用一個或更多個管柱(即套管管柱)對井進行下套管操作。為了完井，必須使用注水泥過程將套管粘結(jié)到地層中。注水泥過程通常涉及鉆井流體驅(qū)替步驟，隨后進行泵送水泥配方(例如作為泥漿)以使水泥配方穿過套管到達井底部然后再向上通過套管外表面和周圍壁結(jié)構(gòu)(即地層)之間的環(huán)形空間的步驟。水泥配方位于合適位置之后，使水泥凝固，從而形成不可滲透的護套，假定在水泥和地層之間、水泥和套管之間建立了牢固粘結(jié)，那么這種粘結(jié)會阻止流體進入套管周圍的環(huán)形空間。水泥粘結(jié)還增強了井整體的完整性。井眼注水泥過程例如參見Parker的、于1974年3月26日公布的美國專利 No. 3，799，874。用水泥將套管粘合在井內(nèi)之后，通常采用一個或更多個清洗操作或清洗過程來清洗井眼，為生產(chǎn)做準(zhǔn)備。這類過程變化相當(dāng)大，但是通常包括步驟將附接有一個或更多個清洗工具和/或裝置的工作管柱下送到井下。為了在鉆井流體驅(qū)替、穿孔和隨后的生產(chǎn)操作之前清洗帶套管的井眼(包括清洗井眼內(nèi)包含的鉆井流體)和/或相關(guān)聯(lián)的套管的內(nèi)表面，這類清洗工具包括刷子、刮刀、鉆頭(例如用于鉆出水泥塞等)、以及用于將流體和/或化學(xué)物質(zhì)輸送(和循環(huán))到井眼內(nèi)的裝置。例如參看下列文獻=Reynolds等的、于1996年11月5日公布的美國專利No. 5，570，742;Reynolds等的、于1995年5月30日公布的美國專利No. 5,419, 397 ；ReynoIds的、于2004年7月6日公布的美國專利No. 6，758，276 ；Carmichael等的、于2002年6月11日公布的美國專利No. 6，401，813。在上述這樣的清洗操作之后，井眼內(nèi)存在的鉆井流體必須被完井流體置換，即進行驅(qū)替操作或驅(qū)替過程。但是，因為完井流體通常與鉆井流體不相容(由于各種原因)，因而在驅(qū)替操作期間隔離流體可先于完井流體使用。在一些這類情況下，隔離流體可包括一系列流體，這些流體的一種或更多種屬性值漸進變化，從而，對于至少一種這種流體屬性而言，可從流體屬性范圍的一端值逐步過渡到另一端值。這類隔離流體的
技術(shù)介紹
和實例及其使用例如可參見下列文獻01iver等的、于1984年10月2日公布的美國專利No. 4，474，240 ；Thomas的、于1984年I月3日公布的美國專利No. 4，423，781 ;Ray等的、在2001年3月6日公布的美國專利No. 6，196，320。鑒于前面所述，在原位監(jiān)測流體驅(qū)替的新方法將特別有益一特別是這種方法和/或系統(tǒng)提供了更高的完井作業(yè)效率。另外，盡管下面的論述主要集中在油井和氣井，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能理解文中所述的方法和系統(tǒng)實施例中，至少有一些可擴展應(yīng)用到上述一種或更多種情形和/或情況中的各種驅(qū)替操作中。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)通常涉及通過原位評估/監(jiān)測流體屬性來優(yōu)化井眼驅(qū)替操作的方法，從而在流體在井內(nèi)所面臨的環(huán)境條件下直接評估一種或更多種流體的一種或更多種屬性。在一些實施例中，實時執(zhí)行這種流體屬性原位評估/監(jiān)測。通過在原位(即在井下)監(jiān)測流體屬性，能直接評估流體屬性，而不是(如現(xiàn)有技術(shù)那樣)推斷出流體屬性。另外，能“在運行中(on the fly)”改變驅(qū)替流體，由于省時、流體浪費減少，從而有助于提高總效率。在一些實施例中，本專利技術(shù)涉及一種或更多種用于優(yōu)化井眼驅(qū)替操作的方法，這類方法包括步驟(a)通過工作管柱將一定量的隔離流體引入井內(nèi)，所述井起初由含固體的工作流體占據(jù)，隔離流體在隔離流體與含固體的工作流體之間建立第一分界面；(b)引入隔離流體之后引入完井流體，在完井流體和隔離流體之間形成第二分界面；(c)當(dāng)從井的環(huán)形區(qū)域朝上置換出從由工作流體、隔離流體和完井流體組成的組中選擇的至少一種流體時，在原位監(jiān)測所述至少一種流體；其中這種監(jiān)測可提供至少一種流體屬性(如濁度、密度、固體濃度、電容、粘度、電阻率、溫度、壓力、放射性、鹽度、底部沉積物和水(BS&W)及類似屬性)的流體屬性原位評估；以及，(d)為了優(yōu)化井眼驅(qū)替操作，朝井上傳輸該流體屬性原位評估信息。在一些這類方法實施例中，還可包括步驟(e):通過步驟(d)中傳輸?shù)牧黧w屬性實時評估信息來促進井眼驅(qū)替操作的優(yōu)化。在一些或其他實施例中，本專利技術(shù)涉及在流體驅(qū)替操作期間在井下原位監(jiān)測井中流體的一種或更多種方法，所述井能進行用于生產(chǎn)烴的操作，所述方法包括步驟(a’ )通過工作管柱將一定量的隔離流體引入井內(nèi)，所述井起初由含固體的工作流體占據(jù)，隔離流體在隔離流體與含固體的工作流體之間建立第一分界面；其中，含固體的工作流體選自由鉆井流體、修井流體、鹽水系統(tǒng)及其組合組成的組；(b’ )引入隔離流體之后引入完井流體，在完井流體和隔離流體之間形成第二分界面；(c’ )當(dāng)從井的環(huán)形區(qū)域朝上置換出從由工作流體、隔離流體和完井流體組成的組中選擇的至少一種流體時，在原位監(jiān)測所述至少一種流體；其中，這種監(jiān)測可提供從由濁度、密度、固體濃度、電容、粘度、電阻率、溫度、壓力、放射性、鹽度、底部沉積物和水(BS&W)及其組合所組成的組中選擇的至少一種流體屬性的流體屬性原位評估；(d’ )沿井眼向上無線傳輸該流體屬性原位評估信息，其中所述無線傳輸?shù)男问竭x自由壓力脈沖、聲傳輸、電磁傳輸及其組合組成的組；以及，Ce')促進井眼驅(qū)替操作的優(yōu)化，其中所述優(yōu)化通過實時原位評估流體屬性來實現(xiàn)。為了更透徹理解對本專利技術(shù)下面的詳細描述，上文已經(jīng)相當(dāng)廣泛地概括了本專利技術(shù)的特征。下面將描述本專利技術(shù)的附加特征和優(yōu)點，下面所述特征和優(yōu)點構(gòu)成本專利技術(shù)請求保護的主題。附圖說明為了更充分理解本專利技術(shù)及其優(yōu)點，請結(jié)合附圖參考下面的描述，附圖如下圖1以分階段的形式示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一個或多個實施例的一種或多種方法，所述方法用于通過流體屬性的原位評估/監(jiān)測來優(yōu)化井眼驅(qū)替操作；以及圖2示出了系統(tǒng)實施例的一種典型的變化形式，用于實施文中所述的一個或多個方法實施例。具體實施例方式1、介紹如上所述，本專利技術(shù)通常涉及用于優(yōu)化井眼驅(qū)替操作的方法(在某些情況下，涉及系統(tǒng))，所述優(yōu)化井眼驅(qū)替操作通過在驅(qū)替操作期間對井眼內(nèi)存在的一種或多種流體進行流體屬性原位評估/監(jiān)測來實現(xiàn)。在某些這類實施例中，執(zhí)行這種流體屬性評估/監(jiān)測并將評估/監(jiān)測信息實時傳送到地面。與在地面監(jiān)測流體的現(xiàn)有方法(參見上文)相比，通過在原位監(jiān)測流體屬性，流體屬性可直接評估出而不是推斷出。另外，至少在某種程度上實時執(zhí)行這種流體屬性評估/監(jiān)測，可臨時改變驅(qū)替流體(或驅(qū)替操作的一個或更多個其他方面)，從而有助于提高總效率。2、定義一些術(shù)語在整個說明書中初次使用時被下定義，而其他一些術(shù)語在說明書中作如下定義術(shù)語“井”在文中定義為，設(shè)置在地質(zhì)空間內(nèi)的井眼，最典型地用于從周圍的地質(zhì)儲層直接或間接產(chǎn)出一種或更多種流體。術(shù)語“帶套管的井”在文中定義為這樣一種井眼，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2010.06.30 US 12/826,8561.一種在流體驅(qū)替操作期間在井下原位監(jiān)測井內(nèi)流體的方法，所述方法包括步驟 a)通過工作管柱將一定量的隔離流體引入井內(nèi)，所述井起初由含固體的工作流體占據(jù)，隔離流體在隔離流體與含固體的工作流體之間建立第一分界面； b)引入隔離流體之后引入完井流體，在完井流體和隔離流體之間形成第二分界面； c)當(dāng)從井的環(huán)形區(qū)域朝上置換出從由工作流體、隔離流體和完井流體組成的組中選擇的至少一種流體時，在原位監(jiān)測所述至少一種流體；其中這種監(jiān)測提供了至少一種流體屬性的流體屬性原位評估；以及 d)為了便于井眼驅(qū)替操作，朝井上傳輸該流體屬性原位評估信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，該井能進行用于開采烴的操作；其中所述烴選自由油、氣及其組合組成的組，其中所述井選自由陸基井和離岸井組成的組。3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一種流體屬性選自由濁度、密度、固體濃度、電容、粘度、電阻率、溫度、壓力、放射性、鹽度、底部沉積物和水及其組合組成的組。4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，含固體的工作流體選自由鉆井流體、修井流體、鹽水系統(tǒng)及其組合組成的組。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，隔離流體作為隔離流體段而被引入。6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中，隔離流體作為一系列隔離流體段而被引入，該系列隔離流體段的至少一種屬性沿整個系列逐漸變化。7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中，隔離流體與含固體的工作流體以及完井流體這兩者都相容。8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，以連續(xù)監(jiān)測方式、離散監(jiān)測方式或上述兩種方式相結(jié)合的方式執(zhí)行所述監(jiān)測步驟。9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述監(jiān)測步驟要求多個流體屬性分析儀定位于所述井內(nèi)以監(jiān)測所述至少一種流體。10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，所述多個流體屬性分析儀中的至少一些分析儀提供了不同流體屬性的流體評估。11.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，所述多個流體屬性分析儀定位于井內(nèi)不同位置處，以便沿井的環(huán)形區(qū)域在不同位置處監(jiān)測流體。12.根據(jù)權(quán)利要求...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：E·J·科盧德魯維齊三世，H·M·科尼特，T·G·科比特，J·卡梅倫，
申請(專利權(quán))人：雪佛龍美國公司，
類型：
國別省市：