NO310797B1 - Fremgangsmåte for å overvåkning av havbunnens innsynkning og gravitasjonsendring - Google Patents
Fremgangsmåte for å overvåkning av havbunnens innsynkning og gravitasjonsendring Download PDFInfo
- Publication number
- NO310797B1 NO310797B1 NO19996171A NO996171A NO310797B1 NO 310797 B1 NO310797 B1 NO 310797B1 NO 19996171 A NO19996171 A NO 19996171A NO 996171 A NO996171 A NO 996171A NO 310797 B1 NO310797 B1 NO 310797B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- depth
- measurement
- measurements
- seabed
- relative
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000005484 gravity Effects 0.000 title claims description 57
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 172
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000000892 gravimetry Methods 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 208000012661 Dyskinesia Diseases 0.000 description 1
- 208000015592 Involuntary movements Diseases 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000005486 microgravity Effects 0.000 description 1
- 230000017311 musculoskeletal movement, spinal reflex action Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C13/00—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V9/00—Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/60—Analysis
- G01V2210/61—Analysis by combining or comparing a seismic data set with other data
- G01V2210/612—Previously recorded data, e.g. time-lapse or 4D
- G01V2210/6122—Tracking reservoir changes over time, e.g. due to production
- G01V2210/6124—Subsidence, i.e. upwards or downwards
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Oceanography (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
En fremgangsmåte for overvåking av innsynkning av en sjøbunn (14) forårsaket av kompaksjon i et undergrunns liggende hydrokarbonreservoar (l). Metoden kjennetegnes ved utførelse av minst to serier ( Su ..,S) hver omfattende minst en tidsmerket dybdemåling (13a,..,13n) med tidsavstand At mellom måleseriene ( Slr .., Sm) karakteristisk for en signifikant detekterbar langtidsforandring av sjøbunnens elevasjon på grunn av kompaksjon som har skjedd i reservoaret (1). Dybdemålingene utføres ved måling av absolutt trykk som er proporsjonal med vekten av en vannsøyle (og luft-søyle) med enhetsareal over trykkmåleren. For å oppnå dybdemålinger relative til den lokalt konsoliderte sjøbunn anordnes stabile målestasjoner (a,..,2n) på måiebenker (6). Hver dybdemåling (13a,..,13n) utføres på en målestasjon (2a,..,2n) på en målebenk (6a,..,6n). Hver målebenk er fiksert i forhold til den lokale sjøbunn (14a,.., 14n). For å håndtere korttids, f.eks. tidevanns-dybdevariasjoner, utføres minst en stasjonær t idsmerket kort t ids-lokalreferanse-dybdemåle ser i e (19r) på en eller flere korttids- lokalreferanse-stajoner (IBr) på en målebenk (6) . De stasjonære korttids- lokalreferanse-dybdemåleseriene (19r) er kontinuerlige og benyttes for korrigering av hver dybdemåling (13a,.., 13n) for korttids-lokalreferanse-dybdevariasjoner under hver adskilt måleserie (S±) .For å overvåke kompaksjon eller sjøbunnsinnsynkning utføres dybdemålingene (, 19r) relativt til minst en dybdemåling (13r) på en referansestasjon (9) på sjøbunnen (14r) utenfor undersøkelsesområdet (8) . Referansestasjonen (9) må ha en avstand fra reservoaret (8) som er stor nok til at måleserien ikke påvirkes av lang-tidseffekter som skjer på grunn av kompaksjon i reservoaret (1) i løpet av rekken av målinger (S,. • •, Sm) .
Description
Oppfinnelsens tekniske fagfelt.
Oppfinnelsen gjelder en fremgangsmåte og et apparat for monitorering av fluidbevegelser og havbunnsinnsynkning / reservoarkompaksjon i hydrokarbon-produserende felt ved gjentatt relativ tyngdefelts- (gravitasjonsfelts-) og dybdemålinger. Monitorering av hydrokarbon-reservoarendringer (som metning, trykk og kompaksjon) under produksjon blir tradisjonelt gjort ved brønnmålinger integrert via dynamisk reservoarmodellering. Geofysiske teknikker for måling av endringer mellom brønnene har vist seg som nyttig teknologi i de senere år, spesielt gjentatte seismiske målinger. Fordelene ved slike observasjoner og forbedret forståelse av reservoarets oppførsel under produksjonstiden er mange: mellom annet å optimalisere produksjon / reservoarstyring, optimalisering av boring av innfyllingsbrønner og forbedring av estimatene av gjenværende reserver.
Teknisk bakgrunn, kjent teknikk.
US-patent 3 996 794, "Differential Depth Indicator" til Helgans beskriver en differensial-dybdeindikator for måling av stillingen til en undervannskabel under legging. Innbyrdes adskilte trykktransmitter-punkt er anordnet i en array som festes til kabelen som legges, og trykke i hvert punkt sendes via fluidkanaler til differensial-trykktransdusere. Trans-duserne gir en elektrisk indikasjon av differensialtrykket som sendes til overflaten hvor det kan vises.
US-patent 5 218 864, "Layer Density Determination using Surface and Deviated Borehole Gravity Values" til Pennybaker beskriver konvensjonelle overflate-gravitasjonsmålinger, enten på land, til sjøs eller på sjøbunnen, hvor målingene utføres langs en linje som har omtrent samme overflateorientering som den avviksborede brønnen. Borehulls-gravimetermålinger utføres i den avviksborede del av brønnen langs borehullet på stasjoner som ligger tilnærmet under dem som er tatt på overflaten. Gravitasjonsdifferansen beregnes mellom stasjonsparene. Ut fra gravitasjonsdifferansen og den vertikale avstanden mellom de to avlesningene beregnes gjennomsnittstettheten for alle stasjonsparene. Ut fra en dybdemodell beregnes intervalldybder for hvert lag mellom overflaten og borehullsstasjonene. Den gjennomsnittlige tetthet mellom stasjonsparene kan relateres til intervalltetthetene og lagtetthetene kan beregnes.
US-patent 5 737 219, "Method of Monitoring Deformation of Geological Structures and Predicting Geodynamic Events" til Vartanyan, beskriver en fremgangsmåte for overvåking av kortsiktige og langsiktige deformasjons-endringer i det geologiske rom og forutsier geodynamiske hendelser i en region, for eksempel jordskjelv, skred, strekning og innsynkningshendelser, hvor fremgangsmåten omfatter trinnene med å utføre målinger av en eller flere hydrosfære-parametre i et nettverk av observasjonsbrønner som dekker regionen, beregning av forskjellige matematiske parametre og fremstilling av forskjellige diagrammer, og bruk av diagrammene som et grunnlag for å detektere og forutsi tidspunktet for en mulig fremtidig geodynamisk hendelse.
US-patent 5 753 813, "Apparatus and Method for Monitoring Formation Compaction with Improved Accuracy" til Hagiwara, beskriver en fremgangsmåte og et apparat for bestemmelse av en vertikal avstand mellom en første markør og en andre markør som befinner seg inne i en formasjon som gjennomskjæres av et borehull, for å kvantifisere forekomsten av lagkompaksjon eller innsynkning. Markørene er implantert inne i formasjonen og deres relative posisjon monitoreres over tid for å avdekke forekomsten av formasjonssubsidens og kompaksjon. Et verktøy med tre eller flere detektorer innrettet til å avføle signaler utsendt fra markørene plasseres nær markørene, hvor detektorene er adskilt fra hverandre med en kjent vertikal avstand. Verktøyet plasseres i minst tre elevasjoner slik at en referanse-elevasjon for en referansedel av verktøyet bestemmes når (a) den første detektoren detekterer et signal utsendt fra den første markøren, (b) den andre detektoren avføler et signal utsend fra den andre markøren, og (c) den tredje detektoren detekterer et signal utsend fra en av markørene. Avstanden mellom de to markørene kan bestemmes ved å evaluere et matematisk forhold som omfatter produktet av et uttrykk og en korrigeringsfaktor, hvor uttrykket og korrigeringsfaktoren hver er en funksjon av minst to av referanseelevasjonene.
US-patent 5 791 187, "Level Measurement Method using Measurements of Water Column Pressure therefor" til Chang, beskriver et apparat og en fremgangsmåte for å måle vanndybde og nivå ved bruk av en gassboble-type nivåmåler, hvor målerøret for vannsøyletrykket er sammensatt av plastrør med indre diameter på 2 til 4 mm. To målerør for vannsøyletrykket er avgrenset slik at elevasjonsforskjellen mellom endene av to målerør for vannsøyletrykk er Ah. De øvre endene av to målerør for vannsøyletrykk er forbundet med buffertanken ved hjelp av ventiler. Trykksensoren for å måle gasstrykket i buffertanken og temperaturesensoren for å måle gasstempera-turen i buffertanken er installert. Et forsyningsrør for komprimert gass med en ventil er forbundet med buffertanken. Metoden gir en mulighet for å måle vanndybde og nivå med signifikant redusert vanndybde-målefeil via kompensasjonen av luftsøyletrykk og spesifikk vanntetthet. Når det foretas måling av vannsøyletrykk med nedsenkede trykksensorer blir nivået målt via målingen av spesifikk tetthet for vann ved å installere to trykksensorer med en avstand Ah.
Et nytt system som omfatter et instrument for bruk ved havbunns-gravitasjonsobservasjoner har blitt utviklet og sjøsatt. Systemet kalles "Remotely Operated Vehicle Deep Ocean Gravimeter" (ROVDOG). Formålet for prosjektet var å utføre gjentatte målinger av tyngde og trykk i et oljefelt for å monitorere utviklingen i reservoaret. Feltet det er tale om er Troll-feltet i Nordsjøen. Fordi kravet om nøyaktig posisjon for målepunktene (hvert innenfor en cm i forhold til den foregående observasjonen) krevdes et gravimeter som kunne håndteres av en ROV og plasseres på toppen av havbunns-målestasjoner. Et slikt instrument har blitt utformet omkring et Scintrex CG-3M landgravimeter. Motoriserte svingopphengs-rammer benyttes inne i en vanntett trykkbeholder for å nivellere sensoren. En sammenstilling av 3 nøyaktige kvartstrykksensorer gir målinger som kan transformeres til dybdeinformasjon. Instrumentet kan være operatørkontrollert via en seriell dataforbindelse til ROVen. Man kan få et overblikk over og overvåke datastrømmen som skal gå til lagring. I en utførelse av oppfinnelsen følger dataforbindelsen RS-232-standarden. I en prøvekjøring av systemet ble instrumentet først sjøsatt på Troll-feltet i juni 1998. Et totalt antall av 75 observasjoner ble utført på 32 sjøbunnsstasjoner over en periode på 120 timer. Repeterbarheten av det som ble gjort er 0,027 milliGal for tyngdemålingene og 2 cm for de trykk-utledede høydene.
Omfanget av arbeidet.
Trollfelt-lisenspartnerne bestemte seg i 1996 for å utføre målinger på Trollfeltet for å overvåke forandringer forårsaket av gassproduksjon og innstrømning av vann fra vannreservoaret (aquifier) spesielt. Mellom forskjellige løsninger omfattende brønnovervåkning og gjentatt seismisk monitorering for å utføre slike målinger, ble gjentatte tyngdemålinger på sjøbunnen over feltet foreslått av oppfinnerne. I en intern studie i 1997 ble endringene i tyngdefeltet identifisert til å omfatte de følgende faktorer: I) vanninnstrømning i gass-reservoaret;
II) sjøbunnsinnsynkning; og
III) gasstetthets-reduksjon.
I) Den forventede økning i tyngde forårsaket av vanninnstrømning.
II) Den forventede sjøbunnsinnsynkningen forårsaket av reservoar-kompaksjon. Denne sjøbunnsinnsynkningen vil forårsake en endring i tyngdefeltet, som målt på sjøbunnen vil være proporsjonal med innsynkningen, på grunn av vertikalgradienten i jordens gravitasjonsfelt. Således er det nødvendig å overvåke tyngdeendringene eller "tyngdesignalet" til en tyngdeoppløsning tilsvarende en høydeforskjell på noen få centimeter.
III) Gasstetthetsreduksjon vil gi en reduksjon av massetettheten i reservoaret, og forårsake en reduksjon av tyngdefeltet, dvs av mottsatt fortegn i forhold til en hevning av gass/vann-kontakten.
Instrumenter for overvåkning av differensial-forflytninger på tvers av en forkastningssone i sjøbunnen beskrives i (Fujimoto, H., Koizumi, K. , Osada, Y., og Kanazawa, T., 1998, " Development of instrument for seafloor geodesy", Earth Planets Space, vol. 50, pp. 905-911), og deres oppløsning undersøkes via sjøbunns-eksperimenter med relativt korte grunnlinjer. Den horisontale differensiale forflytning måles ved et akustisk avstandsmålesystem som benytter en lineær pulskompresjonsteknikk som er i stand til å måle avstander av størrelsesorden 1 km mellom markørene med en nøyaktighet på 1 cm. Nivelleringen eller vertikalforflyt-nings-overvåkningen av sjøbunnen er planlagt å benytte en array av havbunns-trykkmålere og et havbunnsgravimeter for å detektere differensial vertikalbevegelse. Systemet estimeres til å ha en oppløsning på flere centimeter i vertikalforflytning. Fujimoto et al beskriver hvordan havbunns-trykkmålinger kan benyttes på to måter for å detektere vertikale bevegelser av sjøbunnen. En havbunns-trykkarray virker som et monitoreringssystem for relative vertikale bevegelser. Variasjoner i atmosfæretrykk blir stort sett kompensert ved havflaten. Ved å simulere trykk og tyngdefelt kan man skille mellom en trykkforandring på grunn av vertikale sjøbunnsforskyvninger og en trykkforandring på grunn av vertikale havflateforflytninger;
Anta at sjøbunnen hever seg med 1 cm. Trykkverdien vil avta med 1 cm vannsøyle. Tyngden vil avta med 2,2 microGal
( -3,068 microGal på grunn av høydeforandring og +0,864 microGal på grunn av redusert tyngdetiltrekning av det globale sjøvann).
Anta deretter at havflaten senkes med 1 cm. Trykket vil i dette tilfellet også avta med 1 cm vannsøyle. Tyngden i dette tilfellet vil øke med 0,4 32 microGal på grunn av den reduserte gravitasjostiltrekning av det lokale sjøvannet.
I begge de ovenfor nevnte tilfellene vil trykket som overvåkes på sjøbunnen avta, men tyngden endrer seg forskjellig. Dersom målinger utføres med høy nøyaktighet kan samtidige målinger av trykk og tyngdefelt skille mellom de to effektene: havnivåforandring og sjøbunnsnivåforandring. Fujimoto et al. foreslårikke noen fremgangsmåte for overvåking av endrende parametere som representerer tetthet og/eller massefordeling i et underjordisk undersjøisk reservoar ved hjelp av gravimetriske målinger med en gravitasjonssensor på sjøbunnen. Fujimoto foreslår å utføre serier av relative gravimetriske målinger med en gravitasjonssensor og relative dybdemålinger med en dybdesensor på undersøkelses-stasjoner anordnet på en målestasjon med fast vertikal posisjon relativt til den lokale sjøbunn i et undersøkelsesområde over et område som mistenkes å inneholde en forkastningssone, hvor de gravimetriske målingene er relative til gravimetriske målinger og dybdemålinger tatt på en referansestasjon på land. Fujimoto foreslår å korrigere de relative gravimetriske målingene for de tilsvarende relative dybdemålingene, og danner dermed korrigerte relative tyngdeverdier. De korrigerte tyngdeverdiene blir så benyttet for tolkning av vertikale sjøbunnsbevegelser, og ikke benyttet for sammenligning mellom serier av korrigerte gravimetriske verdier med senere serier av korrigerte verdier og tolkning av en forskjell i korrigerte gravimetriske verdier i form av en forandring av parametre som representerer tetthet og/eller masseforflytning i det undergrunns- og undersjøisk reservoaret. Selv om sjøbunnsinnsynknings-overvåkning over reservoar-sonen er et av de store formålene ved denne oppfinnelsen, er tyngdeforandringene som representeres ved sjøbunnsinnsynkning støy i forhold til å detektere tyngdeforandringer som skyldes massebevegelser og tetthetsbevegelser i reservoaret. Således må det i den foreliggende oppfinnelsen være slik at tyngdemålingene som skyldes sjøbunnsinnsynkning (eller hevning) korrigeres i tillegg til for tidevanns- og driftskorreksjoner også korrigeres for tilsvarende vannsøyle-trykkforandringer på sj øbunnen.
Fremstilling av relevant kjent teknikk.
Tyngdeovervåkning har tidligere vært anvendt i utforskning av hydrotermal energi (Allis and Hunt, 198 6, Analysis of exploitation- induced gravity changes at Wairakei geothermal field, Geophysics 51, pp 1647-1660; San Andres and Pedersen, 1993, Monitoring the Bulalo geothermal reservoir, Philippines, us ing precision gravity data, Geothermics 22, pp 395-402) og i vulkanologi (Rymer, H og Brown, G., C, 1986, Gravity fields and the interpretat ion of volcanic structures; geological discrimination and temporal evolution, J. Volcanol. Geotherm. Res. 27, pp 229-254). I den senere tid har anstrengelser for å måle gravimetriske forskjeller over hydrokarbon-felt på land blitt rapportert (Van Gelderen, M., Haagmans R., og Bilker M., 1999, Gravity changes and natural gas extraction in Groningen, Geophysical Prospecting 47, pp 979-993). For offshore-felter har tyngdeovervåkning blitt satt i gang i et tilfelle som vi kjenner til (Hare, J., Ferguson, J. F., Aiken C. L. V., Brady, J. L., 1999, The 4- D microgravity method for waterflood surveillance: A model study for the Prudhoe Bay Reservoir, Alaska) med målinger utført fra sjøoverflaten på hav-is, en uaktuell situasjon for de fleste hydrokarbonforekomster som måtte være interessante for dette formålet. De relativt små tyngdeforandringene som ventes på grunn av reservoarparametre i forhold til tyngdevariasjonene på grunn av støy og eksterne variasjoner som tidevann og diurnale (døgn-) tyngdevariasjoner, krever bedre nøyaktighet enn det som har blitt oppnådd i maringeofysiske undersøkelser til dags dato.
Eksisterende undervanns-gravimetersystemer er basert på å låre gravimeter-instrumentet fra et skip (LaCoste, 1967; Hildebrand et al., 1990). Andre systemer gjør bruk av bemannede nedsenkbare fartøyer for å ta målinger fra innsiden av mannskapsavdelingen i det nedsenkbare fartøyet (Holmes and Johnson, 1993; Cochran et al, 1994, Evans, 1996; and Ballu et al., 1998). Problemet med å relokalisere gravimeter-observasjonspunktet relativt til sjøbunnen innenfor tilnærmet 2 centimeter i vertikalretningen er uttalt i forsøkene på å benytte et gravimeter inne i et bemannet nedsenkbart fartøy. Fremgangsmåten er også langsom i operasjon, og svært dyr, og det å drive et bemannet nedsenkbart fartøy kan utgjøre en risiko for mannskapet. Bølger mot fartøyet er en annen form for støy som påvirker gravimeteret, og det er også støy på grunn av mannskapets ufrivillige bevegelser.
Aktuelle problemer implisitt med den kjente teknikk.
Gravimetermålinger tatt på et overflateskip eller inne i en undervannsbåt i bevegelse krever absolutt hastighets- og kursbestemmelse for å kunne utføre en Eotvos-korrigering. Skipsgravimetriske målinger er notorisk støybefengte på grunn av fartøyets akselerasjoner på grunn av sjøbølger og vind, slik at målingene må lavpass-filtreres over lange perioder.
Generelle navigasjonsproblemer gjør gjentakelse av målinger utført av undervanns- eller ROV usikkert med hensyn til posisjon og elevasjon. Elevasjonsusikkerheten avhenger av usikkerheten i horisontalposisjon og den lokale helningen av sjøbunnen. Posisjons- og elevasjons-problemene avhjelpes ved den foreliggende oppfinnelsen.
Et annet problem representeres ved den generelt ukonsoliderte sjøbunnsoverflaten. Den ukonsoliderte overflaten gir ujevn innsynkning for gravimeterpakken, enten det være seg et bunngravimeter som senkes i en kabel fra et skip eller satt ut ved en ROV, eller målinger tatt fra innsiden av et bemannet fartøy som hviler på sjøbunnen.
Gravimeterdrift krever hyppige tilbakevendinger til referansestasjonen. Således gjør den lange transporttiden til en landbasert referansestasjon hyppige tilbakevendinger til en landbasert referansestasjoner ugjennomførbart.
Bruk av en sjøbunns-referansestasjon i et skaft nær sjøbunnen villeikke løse problemet med gravimeterdrift for feltinstrumentet som bæres omkring av en ROV.
Løsning på problemet, henvisning til kravene.
De ovenfornevnte problemene blir kraftig redusert ved en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen for overvåking av innsynkning av sjøbunnen i et undersøkelsesområde forårsaket av kompaksjon av et underjordisk hydrokarbonreservoar ved følgende trinn: <*> utførelse av minst to måleserier som hver omfatter minst en tidsmerket dybdemåling med en adskillelse i tid At mellom måleseriene som er karakteristisk for en signifikant detekterbar langtidsforandring i sjøbunns-elevasjon på grunn av kompaksjon som foregår i reservoaret; <*> utførese av hver dybdemåling på en undersøkelsesstasjon anordnet på en målebenk med fiksert vertikal og horisontal posisjon relativt til den lokale sjøbunn; <*> utførelse av minst en stasjonær tidsmerket korttids lokal referansedybde-måleserie på minst en korttids lokal referansestasjon på minst en målebenk, hvor den stasjonære korttids lokale referansedybde-måleserie helst er kontinuerlig, og benyttes for å korrigere hver dybdemåling for korttids (f.eks. tidevanns) dybdevariasjoner som forekommer under hver separate måleserie; <*> utførelse av dybdemålingene relativt til minst en dybdemåling på en referansestasjon anordnet på sjøbunnen utenfor undersøkelsesområdet minst en gang i løpet av hver måleserie, hvor referansestasjonen er upåvirket av langtidsvirkninger som foregår på grunn av kompaksjon i reservoaret i løpet av måleserien; <*> tolkning av en differanse av relative dybdeverdier som har skjedd i løpet av tiden i form av kompaksjon i reservoaret;
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen fjerner behovet for å utføre Eotvos-korreksjon for farrtøyhastighet og kurs for gravitasjonsmålingene fordi målingene ifølge den foreliggende fremgangsmåte gjøres stasjonært på sjøbunnen. Gravimetermålingene og dybdemålingene utføres stasjonært og således er det ikke behov for hastighetskorreksjoner.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benytter målestasjoner på forhåndsinstallerte målebenker og opphever posisjons-gjenfinnings-usikkerheten til innenfor det lille arealet av toppflaten av målebenken, og fjerner ved hjelp av samme midler således en vesentlig del av elevasjonsusikkerheten som skylles havbunnsinklinasjonen.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benytter målestasjoner på forhåndsinstallerte målestasjoner på målebenker reduserer problemene med "hurtig" innsynkning av måleinstrumentet når det synker inn i den løse sedimentære sjøbunnen på grunn av mykheten og ustabiliteten i de øvre ukonsoliderte lagene av sedimentene. Tunge målebenker som er perforert og bygget av sement blir forhåndsinstallert på sjøbunnen og etterlatt for å stå og sette seg og stabilisere i sedimentene over flere uker eller måneder før den første serien Sx av gravimetriske målinger og dybdemålinger. Ved dette løses to essensielle problemer: (a) Elevasjonen av målestasjonen (med hensyn til den lokale konsoliderte sjøbunnen, ikke med hensyn til jordens tyngdesentrum) er konstant til innenfor millimeter i løpet av en rekke måleserier Si , S2 Sm som finner sted i løpet av mange måneder eller år. (b) Vertikal (og mulig horisontal) akselerasjon som oppleves på grunn av langsom innsynkning og langsom setning av måleinstrumentet i de lokale ukonsoliderte sedimentene kan forklare gravimeterfenomenet beskrevet i Fujimoto et al., se Fig. 5 og teksten på side 910, nederst i venstre kolonne. Målestasjonene på forhåndsinstallerte målebenker ifølge den foreliggende oppfinnelsen forhindrer slike senknings- og setnings-akselerasjoner under målingen på hver enkelt stasjon.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benytter en referansestasjon på sjøbunnen i nærheten av
undersøkelsesområdet 8 bringer tilbakevendingstiden til referansestasjonen ned mot timer i størrelsesorden. Tilbakevending til en referansestasjon på land krever at man returnerer gravimeterbeholderen fra sjøbunnen til overflaten og utfører en gravimetermåling enten på land eller på grunn dybde.
Alle former for transport påfører mekaniske påkjenninger som kan endre instrumentets drifthastighet.
I den kjente teknikken blir dybde- eller trykk-sensoren anordnet på undervannsfarkostens ytre skrogoverflate eller andre steder som ikke har eksakt samme relative dybde som dybdesensoren. Ifølge den foreliggende oppfinnelsen er dybde-eller trykksensoren anordnet på utsiden av gravimetersensorens vanntette trykkbeholder. Således skulle den relative dybden mellom gravimetersensoren og trykksensoren være repeterbar innenfor langt mindre enn 1 cm avhengende kun av helningen av den vanntette trykkbeholderen som hviler på stasjonen på målebenken.
Ingen av de eksisterende systemene er i stand til å oppfylle de krav til geofysisk nøyaktighet, operasjonshastighet og økonomikrav som stilles i oppgaven som monitorering av et undersjøisk gassreservoar er, sammen med behovet for presis gjenlokalisering av gravimeterinstrumentet på sjøbunnen. På denne bakgrunnen kom oppfinnerne frem til en ny fremgangsmåte og et nytt instrument ifølge oppfinnelsen, og løste dermed problemene som følger av ulempene fra den kjente teknikk.
Kort figurbeskrivelse.
Fig. la illustrerer trykk- og gravimetersensorpakken som er forbundet med en ROV, som videre er forbundet med et (overflate-)fartøy. Fig. lb illustrerer sjøbunnen og den geofysiske situasjonsoversikt, med sjøbunnsinnsynkning på lang sikt, og med et underjordisk reservoar som skal overvåkes. Fig. lc illustrerer en modellert tyngdefeltforandring på grunn av en forandring i et reservoar. Fig. 2 illustrerer oppsettet med instrumentstasjoner på målebenkene på sjøbunnen. Fig. 3 illustrerer innsynkning av sjøbunnen og dybdeparameter-målematrisen i løpet av tiden. Fig. 4 illustrerer en målebenk for installasjon i sj øbunns-sedimentoverflaten.
Beskrivelse av den foretrukne utførelse.
Det mekaniske system.
Den foretrukne utførelse av gravimeter- og trykksensorsystemet er vist i Fig. la og omfatter et system 1 som kan settes ut på sjøbunnen med et gravimetersystem 3 som omfatter en gravimetersensor 10 i et vanntett hus 34 som er utstyrt med termisk isolasjon 35. En dobbel svingramme 36 omfatter to ortogonalt anordnede svingrammer 36x og 36y holder gravimetersenorens hus 34 fritt svingbart +/- 8 grader omkring en x-akse 37x og +/- 9 grader omkring en y-akse 37y. Således tillates en helning på +/- 12 grader omkring x-y-diagonalaksen mellom koordinataksene. Den gitte frihet til å svinge omkring to ortogonale akser har vist seg tilstrekkelig for de helninger som ble opplevd.under en felttest som er illustrert i Fig. lb som viser gravimetersensorsystemet 3 anbrakt på en målebenk 6 anordnet på en lokal sjbunnsstasjon 14a, ..,14n i et undersøkelsesområde 8, eller en referansestasjon på sjøbunnen 14r. Den foretrukne utførelsen av målebenken 6 vil beskrives nedenfor.
Fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen.
En fremgangsmåte er illustrert i Fig. lb, for overvåking av innsynkingen av sjøbunnen 14 i et undersøkelsesområde 8 forårsaket av kompaksjon av et underjordisk
hydrokarbonreservoar 1. De nye trekkene ved oppfinnelsen omfatter følgende trinn:
<*> Gjennomføring a minst to måleserier (S1/..,Sm) som hver omfatter minst en tidsmerket dybdemåling 13a,13b,.. ,13n, med en adskillelse i tid At mellom måleseriene (Sx, .. , S±,., Sm) som er karakteristisk for en signifikant detekterbar langtidsforandring i sjøbunnens elevasjon på grunn av kompaksjon som finner sted i reservoaret 1. Tidevannsmålinger bør tidsmerkes for å kunne bli korrigert for tidevanns-dybdevariasjoner som beskrevet nedenfor. I praksis gjennomføres dybdemålingene ved måling av det absolutte trykk, som er proporsjonal med vekten av vannsøylen med enhetsareal (og luftsøylen) over trykkmåleren. <*> For å kunne utføre dybdemålinger relativt til den lokale konsoliderte sjøbunn blir strukturelt stabile undersøkelsesstasjoner 2a,2b,..,2n anordnet i betong på sjøbunnen. Hver dybdemåling 13a,13b,..,13n utføres på en undersøkelsesstasjon som er anordnet på en målebenk 6a,6b, ..,6n. Hver målebenk har fiksert vertikal og horisontal posisjon relativt til den lokale sjøbunn 14a,14b,..,14n, selv om de øverste lagene [av sedimentene] kan være løse og ukonsoliderte.
<*> For å kunne håndtere korttids-variasjoner utføres minst en stasjonær tidsmerket korttids lokal referansedybde-måleserie 19r på en korttids lokal referansestasjon 18r som foreksempel en målebenk 6. I en foretrukket utførelse er der flere slike måleserier 19r som utføres i løpet av hver separat måleserie S±. De stasjonære korttids lokale referansedybdemåleseriene 19r er i en foretrukket utførelse kontinuerlige, og blir benyttet for å korrigere hever
dybdemåling 13a,13b,..,13n for korttids (f.eks. tidevanns) dybdevariasjoner som opptrer under hver adskilt måleserie S±.
<*> For å kunne overvåke kompaksjon eller
havbunnsinnsynkning, blir dybdemålingene 13,19r gjennomført relativt til minst en dybdemåling 13r på en referansestasjon 9 anordnet på sjøbunnen 14r utenfor undersøkelsesområdet 8. Denne referansedybdemålingen blir tatt minst en gang i løpet av hver måleserie S^ Ref eransestas jonen 9 må anordnes på en avstand fra reservoaret 8 langt nok unna til ikke å være påvirket av langtidsvirkninger som foregår på grunn av kompaksjon i reservoaret 1 i løpet av rekken av målinger Si, • ., Sm.
<*> Sjøbunnsinnsynkning kan overvåkes som en forskjell i relative dybdeverdier Ad eller 152, ..,15m som har foregått i løpet av tiden At og tolket i form av kompaksjon i reservoaret 1.
I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen blir den stasjonære korttids lokale referanse-dybdemåleserien 19r gjennomført av minst en separat dybdemåler 17r anordnet på den minst ene målestasjon 18, som kan være minst en av målestasjonene 2 i undersøkelsesområdet 8. Målingene 19r kan benyttes for tidekorreksjoner. Varslede eller beregnede tidevannskorrigeringer uten lokale målinger kan være unøyaktige. I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er helst tre separate dybdemålere 17rx, 17r2 og 17r3 spredt på separate korttids referansestasjoner 18rx , 18r2 and 18r3 som er jevnt geografisk fordelt over undersøkelsesområdet 8 for å overvåke de tidevannsmessig varierende seriene med dybdemålinger 19r. De tre separate kontinuerlige og tidsmerkede dybdemåleseriene 19rx, 19r2, 19r3 blir benyttet sammen med en tidevannsmodell for interpolering av den lokale tidevannsdybde for korrigering av hver tidsmerket dybdemåling 13 på hver stasjon 2.
Det foretrekkes at minst en stasjonær korttids lokal dybdemåleserie 19r gjennomføres på en korttids lokal referansestasjon 18r som er identisk med eller samlokalisert med referansestasjonen 9 anordnet på sjøbunnen 14r utenfor undersøkelsesområdet 8.
Når man har dybdemålinger tilgjengelig for å kontrollere eller overvåke den gravimetriske effekt av vannmassene og sjøbunnsinnsynkningen, er overvåkningsparametre som representerer tetthet og / eller massefordeling i en underjordisk undervanns petroleumsreservoar 1 mulig ved hjelp av gravimetermålinger 11 med en mobil gravimetersensor 10 som beskrevet ovenfor, for bruk med en ROV 5 på sjøbunnen 14 i et undersøkelsesområde 8 som dekker petroleumsreservoaret 1. De nye trekkene ved gravimeterfremgangsmåten er de følgende trinn:
<*> Å inkludere dybdemålinger 13a,13b,.. ,13n i løpet av den samme måleserien (Slf ..,Sm) med relative gravimetriske målinger lia,11b,..,lin. <*> Gravimetermålingen 11 blir utført relativt til minst ett par av referanse-gravimetermåling lir og referanse-dybdemåling 13r,19r på en referansestasjon 9,18. <*> Korrigering av de relative gravimetriske målingene 11 for de tilsvarende langsiktige og kortsiktige relative dybdemålinger 13,19r danner dybdekorrigerte relative gravimeterverdier 21a,21b,..21n. <*> De relative gravimeterverdier 21 korrigeres for effekten av sjøbunnsinnsynkning 152(..,15m som beregnet på grunnlag av de relative dybdemålingene (13a,13b,..,13n) i løpet av den langsiktige tiden At. <*> Forskjellen mellom dybdekorrigerte relative tyngdeverdier (Ag) eller (A212, A213, .., A21m) som har foregått i løpet av den langsiktige tiden (At) kan tolkes i form av parametre som representerer en massetetthetsforandring og / eller en masseforflytning i reservoaret 1.
Det lange tidsintervallet At mellom hever serie kan være måneder eller lenger tid. For å kunne overvåke gravimetriske effekter må adskillelsen i tid At mellom måleseriene S^.^Sm være tilstrekkelig eller karakteristisk for at en signifikant detekterbar tyngdeforandring Ag skal kunne finne sted i reservoaret, hvor endringen i tyngde skyldes en endring i massetetthet. Dette tidsspennet vil vanligvis være det samme som for at en signifikant sjøbunnsinnsynkning skal finne sted, men er ikke noen begrensende betingelse for at gravitasjonsfremgangsmåten skal virke.
Hver gravimetermåling lia,11b,..,lin blir gjennomført med gravimeteret og dybdesensorene 10,12 plassert på en undersøkelsesstasjon 2a,2b,..,2n. Undersøkelsesstasjonene er anordnet hver på sin målebenk 6a,6b, ..,6n med fiksert vertikal og horisontal posisjon relativt til den lokale sjøbunn 14a,14b,..,14n. Målebenkene er anordnet i kjente og markerte posisjoner på sjøbunnen i tilstrekkelig tid forut for gravimeterundersøkelsesseriene Slr..,Sm for at målebenkene skal kunne sette seg fast og stabilt i sjøbunnen. En foretrukket utførelse av en målebenk er vist i Fig. 4. Målebenken 6 har et skjørt under den ytre periferien, og en noe hevet toppflate som utgjør målestasjonen 2. Grunnplaten for målebenken 6 er perforert slik at vann og løst sediment kan pressers gjennom målebenken under setningen i sedimentene. Målebenken er laget i sement og er innrettet til å synke in i sedimentene og etterlater minst toppflaten over sedimentene når den har satt seg.
<*> Gravimeter- og dybdemålingene 11,14 utføres relativt til en referansestasjon 9 anordnet på sjøbunnen 14r utenfor undersøkelsesområdet 8. Dette er illustrert i den forenklede
Fig. 2. Referansestasjonen 9 er langt nok unna til å være upåvirket av gravitasjonseffekter som foregår på grunn av masseforandringer i reservoaret 1, f.eks. på grunn av en stigende gass/vann-kontakt GWC eller en stigende olje/vann-kontakt OWC. Et modellert eksempel på den relative tyngdeeffekt av en 10 meters heving av gass/vann-kontakten i Troll-reservoaret er vist i Fig. lc. De relative gravitasjonsverdiene er vist i mikroGal. Man kan se at det gravimetriske bildet er et glattet bilde av
reservoarkonturene. Nettverket av stasjoner har en indre avstand på omkring 4 km, med stasjoner 2 indikert med kryss.
De relative gravimetriske målingene 11 må korrigeres for de tilsvarende relative dybdemålingene 13 og danner korrigerte relative tyngdeverdier 21a,21b,..21n.
For å skille en tyngdeeffekt som skyldes innsynkning, fra en tyngdeeffekt som skyldes en massetetthets-forandring og/ eller en masseforskyvning i reservoaret 1, må de relative tyngdeverdiene 21 korrigeres for effekten av sjøbunnsinnsynkning 152, ..,15m som beregnet på basis av de relative dybdemålingene 13a,13b,..,13n i løpet av tiden At. Denne innsynkningsmålingen og korreksjonen er illustrert i
Fig. 3.
Etter korrigering for innsynkningsmålingen kan man tolke en forskjell i dybdekorrigerte relative tyngdeverdier Ag eller A212,A213, .., A21ra som har foregått i løpet av tiden At i form av parametre som representerer en massetetthets-forandring og / eller en masseforskyvning i reservoaret 1. Denne forflytningen er illustrert i Fig. lb ved gass/vannkontakten fra den første serien Sx som indikeres ved GWCtx og gass/ vannkonkakten fra den andre serien Sm som er indikert ved GWCtra. Denne hevningen av GWC kan beregnes iterativt inntil den modellerte tyngdeendringen passer med den målte tyngdeendringen, eller kan inversmodelleres direkte fra dataene. Tetthetsforandringen ved gass/vann-kontaktnivået kan også utledes fra todimensjonal romlig dekonvolusjon av sjbunnstyngdedata. Flere fremgangsmåter for modellering av tyngdedata er kjent fra litteraturen, og slike fremgangsmåter blir ikke beskrevet i detalj her.
I løpet av hver måleserie Slr S2,.., Sm er gravimetersensoren 10 og dybdesensoren 12 anordnet med fast relativ elevasjon i deres operative posisjon på stasjonen 2,9. Dette blir praktisk gjennomførbart ved å anordne dybdesensorene 12 utenfor trykkbeholderen for gravimeteret.
Gravimetersensoren 10 og dybdesensoren 12 bæres ved hjelp av en ROV 5 fra en stasjon 2,9 til en annen stasjon 2,9 mellom ett par av en relativ gravimetrisk og dybdemåling 11,13 og det neste par av en relativ gravimetrisk og dybdemåling 11,13 i en måleserie S. Ved å benytte en ROV med energitilførsel via kabel finnes det ingen grense for størrelsen av undersøkelsesområdet.
For ikke å forstyrre sensorene, spesielt gravimetersensoren, kobler ROVen 5 seg fra og forlater gravimetersensoren 10 (og dybdesensoren 12) før påbegynnelsen av hver relativ gravimetrisk måling 11 for ikke å påvirke den gravimetriske målingen 11.
Den relative gravimetriske målingen 11 fra gravimetersensoren 10 og dybdemålingen 13 fra dybdesensoren 12 overføres fra enheten 4 til ROV 5.
De relative gravimetriske 11 og dybdemålingene 13 overføres via en ROV-umbilikalkabel 53 til et overflatefartøy 7. Med dette arrangementet kan mannskapet overvåke i sanntid og styre samplingen av gravimetri og dybdedata.
De gravimetriske målingene 11 er tidsmerket og korrigert for gravimetersensorens 10 drift med hensyn til tiden ved andre tidsmerkede gravimetriske målinger 11,lir tatt før og / eller senere med den samme gravimetersensoren 10 på en undersøkelsesstasjon 2 eller referansestasjon 9 i løpet av den samme aktuelle tidsperiode tif og gir dermed driftkorrigerte gravimetermålinger llt for videre prosessering for å danne korrigerte gravitasjonsverdier 21. Fordelen ved den foreliggende fremgangsmåten er at man kan vende tilbake til referansestasjonen ofte i løpet av undersøkelsen. På denne måten kan driftraten for gravimeteret overvåkes.
Dybdemålinger 13 stammer fra trykkmålinger 23 som omdannes i henhold til den aktuelle vanntettheten. Det foreligger også en mulighet for å ta det målte vanntetthets-dybdefordelingsprofil i betraktning.
En tidevannskorreksjon kan utføres for de tilsvarende relative dybdemålingene 13 i hver serie Si av gravimetriske målinger 11 i den hensikt å oppnå korrigerte relative gravitasjonsverdier 21. Tidevannskorrigeringen kan utføres teoretisk på grunnlag av tidevannsmodellering, eller basert på tyngdemålinger under tilbakevending til referansestasjoner 9 eller gravimeterstasjoner 2.
Videre beskrivelse av den mekaniske struktur.
Hver svingramme 36x,36y blir drevet av en aktuator 38x, 38y. Aktuatoren 38x kan dreie svingrammen 36x om x-aksen 37x, og aktuatoren 8y er innrettet til å dreie svingrammen 36y omkring y-aksen 37y. Hver aktuator 38x, 38y omfatter en likestrøms motordrevet føringsskrue 80x, 80y hvis posisjon overvåkes ved et lineært potensiometer 82x, 82y. Hvert lineært potensiometer 82x, 82y gir en utmating 83x, 83y som sendes via en signalleder 84x, 84y til en styringsinnretning 88 innrettet til å styre aktuatorene 8x, 8y.
Elektrisk system.
Styring av systemet utføres av en mikrokontroller 30 (Z-World model BL1700) som er en enkeltstående regnemaskin med fire serielle porter, 10 12-bits A/D omformere, og 64 digitale I/O-linjer. A/D-kanalene er innrettet til å overvåke signaler som omfatter det følgende: a) Et temperatursignal 61 fra temperatursensoren 60; b) Et grov-helnings-sensorsignal 65 fra en grovhelningssensor 64; c) Et fin-helnings-sensorsignal 69 fra en finhelningssensor 68; d) Et omgivende-temperatur-signal 69 fra en temperatursensro 60; e) Svingramme-orienterings-sensorsignaler 73x,73y (forskjellige fra signalene 83x,83y nevnt ovenfor) fra svingrammeorienterings-sensorer 72x,72y som gir orientering av svingrammene 80x,80y; f) Et motorstrømstørrelses-signal 75 fra en motorstrøm-sensor 74; g) Et lekkasjesignal 91 fra en lekkasjesensor 90.
Komponent- og 1 undersjøisk reservoar. 2 undersøkelsesstasjon (2a,.., 2n) på målebenk 6 på sjøbunnen 14. 3 gravimeter sensorsystem omfattende gravimeter
sensor 10.
4 ROVDOG omfattende 3 og dybde (trykk) sensorer 12.
5 ROV.
6 målebenk på sjøbunn 14.
7 overflate- (el.
undervanns-) fartøy.
8 undersøkelsesområde.
9 Fast referansestasjon med hensyn til sjøbunnen 14r.
10 gravimetersensor.
11 relative gravimetriske målinger (lia, ..,lln).
12 dybdesensor..
13 relative dybdemålinger (13a, .., 13n. 14 lokalt undersøkelses-områdes sjøbunn (14a, ..,14n).
referansestasjons sjøbunn (14r).
15 relative dybde verdier
(Ad) or (152; ..,15m)
16
17 separat dybdemåler ( lir) 18 korttids lokal referanse stasjon. 19 korttids lokal referanse
dybde måleserie.
20
21 korrigerte gravimeterverdier (21a, 21b, ..., 21n) . 22 23 trykkmålinger (23a, 23b, ..., 23n).
24
25
26
27
28
29
30 mikrocontroller.
31
32 33 diffarense av relative dybdeverdier (Ad) or (A332, A333, .. ,A33m) .
34 vanntett hus.
35 termisk isolasjon.
funkj sonsliste:
36x,y doble svingrammer
anordnet ortogonalt. 37x,y x-akse, y-akse. 38 aktuatorer 38x, 38y for svingrammer 36x, 36y.
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51 ROV umbilikalkabel
52
53 ROVDOG umbilikalkabel
54
55
56
57
58
59
60 temperatursensor.
61 temperatursignal fra 60.
62
63
64 grovhelningssensor.
65 grovhelningssignal fra 64.
66
67
68 finhelningssensor.
69 finhelningssignal fra 68. 70 omgivelsestemperatursenso r 71 omgivelsestemperatur-signal fra 70. 72 73 74 75 76 77 78 79 80 motordrevet leadeskrue 8€x, 80y. 81 82 lineært potensiometer 82x, 82y overvåker 80x, 80y. 83 utmating 83x, 83y fra 82.
84 signalleder 84x, 84y.
Claims (12)
1. En fremgangsmåte for overvåking av innsynkning av sjøbunnen (14) i et undersøkelsesområde (8) forårsaket av kompaksjon av et underjordisk hydrokarbonreservoar (1), karakterisert ved
<*> utførelse av minst to måleserier (S1,..,Sm) som hver omfatter minst en tidsmerket dybdemåling (13a,13b,.. ,13n) , med en adskillelse i tid At mellom måleseriene (Slf .., Sir .,Sm) som er karakteristisk for en signifikant detekterbar langtidsforandring i sjøbunns-elevasjon på grunn av kompaksjon som foregår i reservoaret (1);
<*> utførese av hver dybdemåling (13a,13b,.. ,13n) på en undersøkelsesstasjon (2a,2b,..,2n) anordnet på en målebenk (6a,6b, ..,6n) med fiksert vertikal og horisontal posisjon relativt til den lokale sjøbunn (14a,14b,..,14n);
<*> utførelse av minst en stasjonær tidsmerket korttids lokal referansedybde-måleserie (19r) på minst en korttids lokal referansestasjon (18r) på minst en målebenk (6), hvor den stasjonære korttids lokale referansedybde-måleserie (19r) helst er kontinuerlig, og benyttes for å korrigere hver dybdemåling (13a,13b, .. ,13n) for korttids (f.eks. tidevanns) dybdevariasjoner som forekommer under hver separate måleserie (Si) ;
<*> utførelse av dybdemålingene (13,19r) relativt til minst en dybdemåling (13r) på en referansestasjon (9) anordnet på sjøbunnen (14r) utenfor undersøkelsesområdet (8) minst en gang i løpet av hver måleserie (S-J , hvor ref eransestas jonen (9) er upåvirket av langtidsvirkninger som foregår på grunn av kompaksjon i reservoaret (1) i løpet av måleserien (Slf .. , Sm) ;
<*> tolkning av en differanse av relative dybdeverdier (Ad) eller (152, ..,15m) som har skjedd i løpet av tiden (At) i form av kompaksjon i reservoaret (1);
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
hvor den stasjonære korttids lokale referansedybde-måleserien (19r) utføres ved hjelp av minst en separat dybdemåler (17r).
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,
hvor minst en stasjonær korttids lokal referansedybde-måleserie (19r) utføres på en korttids lokal referansestasjon (18r) som er identisk med eller samlokalisert med referansestasjonen (9) anordnet på sjøbunnen (14r) utenfor undersøk-elsesområdet (8) .
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3,
med plassering av tre eller flere separate dybdemålere (17rlr 17r2 og 17r3) på separate korttids ref eransestas joner (18^ , 18r2 og 18r3) fordelt geografisk over undersøkelsesområdet (8) for å overvåke de tidevannsmessig vrierende seriene av dybdemålinger (19r) ved å bruke de separate kontinuerlige og tidsmerkede dybdemåleseriene (19rlf 19r2, 19r3) sammen med en tidevannsmodell for interpolering av den lokale tidevannsdybde for korrigering av hver tidsmerket dybdemåling (13) på hver stasjon (2).
5. En fremgangsmåte ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, med
<*> å inkludere relative gravimetriske målinger (lia,11b,..,lin) samtidig med dybdemålingene (13a,13b,.. ,13n), under måleseriene ( Slr.., Sm) ;
<*> å utføre hver gravimetrisk måling (lia,11b,..,lin) på i det vesentlige den samme målestasjonen (2a,2b,..,2n) som er anordnet på målebenken (6a,6b, ..,6n) som for dybdemålingen (13a,13b,.. ,13n);
<*> utførelse av den gravimetriske målingen (11) relativt til minst en referanse-gravimetrisk måling (lir) på en referansestasjon (9);
<*> å korrigere de relative gravimetriske målingene (11) for tilhørende langtids og korttids relative dybdemålinger (13,19r) får å danne dybdekorrigerte relative tyngdeverdier (21a,21b,..21n);
<*> å tolke en differans av dybdekorrigerte relative tyngdeverdier (Ag) eller (A212, A213, .., A21J som har forekommet i løpet av den langsiktige tiden (At) i form av parametre som representerer en massetetthetsforandring og/eller en masseforflytning i reservoaret (1).
6. En fremgangsmåte ifølge krav 5,
hvor gravimetersensoren (10) og dybdesensoren (12) under hver og en måleserie ( Slr S2, .., Sm) er anordnet med en fast relativ elevasjon i deres operasjonelle stilling på stasjonen (2,9,18) .
7. En fremgangsmåte ifølge krav 5,
hvor gravimetersensoren (10) og dybdesensoren (12) bæres ved hjelp av en ROV (5) fra en stasjon (2,9) til en annen stasjon (2,9) mellom et par av relative gravimetri- og dybdemålinger (11,13) og det neste par av relative gravimetri- og dybdemålinger (11,13) i en måleserie (S).
8. En fremgangsmåte ifølge krav 5,
hvor ROVen (5) adskiller seg fra og forlater gravimetersensoren (10) og fortrinnsvis dybdesensoren (12) før påbegynnelsen av hver relative gravimetriske måling (11) for ikke å påvirke den gravimetriske målingen (11).
9. En fremgangsmåte ifølge krav 7 eller 8,
hvor den relative gravimetriske måling (11) fra gravimetersensoren (10) og dybdemålingen (13) fra dybdesensoren (12) overføres til ROVen (5).
10. En fremgangsmåte ifølge krav 9,
hvor den relative gravimetriske måling (11) og dybdemåling (13) overføres via ROVens (5) umbilikalkabel (53) til et overflatefartøy (7).
11. En fremgangsmåte ifølge krav 4,
hvor de gravimetriske målingene (11) er tidsmerkede og korrigert for gravimetersensorens (10) drift med hensyn til tiden ved hjelp av andre tidsmerkede gravimetriske målinger (11,lir) tatt før og / eller senere med den samme gravimetersensor (10) på en undersøkelsesstasjon (2) eller referansestasjon (9,18) i løpet av den samme aktuelle tidsperiode (ti) , og gir driftkorrigerte gravimetriske målinger (llt) for videre prosessering for å danne korrigerte gravitasjonsverdier (21) .
12. En fremgangsmåte ifølge krav 1,
hvor dybdemålingene (13) skriver seg fra trykkmålinger (23) omformet ifølge den aktuelle vanntetthet og fortrinnsvis til et målt vanntetthetsfordelings-profil.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO19996171A NO310797B1 (no) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | Fremgangsmåte for å overvåkning av havbunnens innsynkning og gravitasjonsendring |
PCT/NO2000/000425 WO2001042818A1 (en) | 1999-12-13 | 2000-12-12 | A method for monitoring seafloor subsidence and for gravity monitoring an underground hydrocarbon reservoir |
US10/149,515 US6813564B2 (en) | 1999-12-13 | 2000-12-12 | Method for monitoring seafloor subsidence and for gravity monitoring an underground hydrocarbon reservoir |
AU17442/01A AU778333B2 (en) | 1999-12-13 | 2000-12-12 | A method for monitoring seafloor subsidence and for gravity monitoring an underground hydrocarbon reservoir |
GB0216096A GB2377500B (en) | 1999-12-13 | 2000-12-12 | A method for monitoring seafloor subsidence and for gravity monitoring an underground hydrocarbon reservoir |
CA002406674A CA2406674C (en) | 1999-12-13 | 2000-12-12 | A method for monitoring seafloor subsidence and for gravity monitoring an underground hydrocarbon reservoir |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO19996171A NO310797B1 (no) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | Fremgangsmåte for å overvåkning av havbunnens innsynkning og gravitasjonsendring |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO996171D0 NO996171D0 (no) | 1999-12-13 |
NO996171L NO996171L (no) | 2001-06-14 |
NO310797B1 true NO310797B1 (no) | 2001-08-27 |
Family
ID=19904102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19996171A NO310797B1 (no) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | Fremgangsmåte for å overvåkning av havbunnens innsynkning og gravitasjonsendring |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6813564B2 (no) |
AU (1) | AU778333B2 (no) |
CA (1) | CA2406674C (no) |
GB (1) | GB2377500B (no) |
NO (1) | NO310797B1 (no) |
WO (1) | WO2001042818A1 (no) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO318314B1 (no) * | 2002-12-09 | 2005-02-28 | Seabed Geophysical As | Sensoranordning for seismiske bolger |
US20060070432A1 (en) * | 2003-03-21 | 2006-04-06 | Ander Mark E | Gravity techniques for drilling and logging |
CN100353185C (zh) * | 2004-06-30 | 2007-12-05 | 中国科学院测量与地球物理研究所 | 多功能海洋重力仪数据采集系统 |
CN101238465B (zh) * | 2005-07-27 | 2010-10-27 | 埃克森美孚上游研究公司 | 与从地下岩层抽取碳氢化合物相关的井建模 |
CN101233526B (zh) * | 2005-07-27 | 2012-07-04 | 埃克森美孚上游研究公司 | 与从地下岩层抽取碳氢化合物相关的井建模 |
CA2616816A1 (en) * | 2005-07-27 | 2007-02-15 | Exxonmobil Upstream Research Company | Well modeling associated with extraction of hydrocarbons from subsurface formations |
US8355873B2 (en) * | 2005-11-29 | 2013-01-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method of reservoir characterization and delineation based on observations of displacements at the earth's surface |
GB2442749B (en) | 2006-10-12 | 2010-05-19 | Electromagnetic Geoservices As | Positioning system |
US20100107753A1 (en) * | 2006-10-16 | 2010-05-06 | Stephen James Bourne | Method of detecting a lateral boundary of a reservoir |
US8768672B2 (en) | 2007-08-24 | 2014-07-01 | ExxonMobil. Upstream Research Company | Method for predicting time-lapse seismic timeshifts by computer simulation |
US8265915B2 (en) * | 2007-08-24 | 2012-09-11 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for predicting well reliability by computer simulation |
US8548782B2 (en) | 2007-08-24 | 2013-10-01 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for modeling deformation in subsurface strata |
WO2009029133A1 (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for multi-scale geomechanical model analysis by computer simulation |
US20110087471A1 (en) * | 2007-12-31 | 2011-04-14 | Exxonmobil Upstream Research Company | Methods and Systems For Determining Near-Wellbore Characteristics and Reservoir Properties |
US20100076740A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for well test design and interpretation |
US8621922B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-01-07 | Shell Oil Company | Method and system for monitoring waterbottom subsidence |
US20100153050A1 (en) * | 2008-11-11 | 2010-06-17 | Zumberge Mark A | Autonomous Underwater Vehicle Borne Gravity Meter |
EA201170931A1 (ru) | 2009-01-13 | 2012-01-30 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Оптимизация планов эксплуатации скважины |
US9255803B2 (en) | 2009-08-14 | 2016-02-09 | IPOZ Systems, LLC | Devices, program products and computer implemented methods for touchless metrology having virtual zero-velocity and position update |
US8380375B2 (en) * | 2009-08-14 | 2013-02-19 | IPOZ Systems, LLC | Device, computer storage medium, and computer implemented method for metrology with inertial navigation system and aiding |
US9085957B2 (en) | 2009-10-07 | 2015-07-21 | Exxonmobil Upstream Research Company | Discretized physics-based models and simulations of subterranean regions, and methods for creating and using the same |
US9651708B2 (en) | 2011-04-21 | 2017-05-16 | Baker Hughes Incorporated | Method of mapping reservoir fluid movement using gravity sensors |
AU2012252401B2 (en) * | 2011-05-11 | 2014-09-25 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method for monitoring seafloor movements |
CN104536057B (zh) * | 2014-12-30 | 2017-08-25 | 山东科技大学 | 一种煤矿开采过程中地表沉陷的相对重力监测方法 |
NO341121B1 (en) * | 2015-04-10 | 2017-08-28 | Octio As | A method and system for measuring subsidence and/or uprise on a field |
NO341699B1 (en) * | 2015-06-10 | 2017-12-27 | Gravitude As | System for deploying an instrument at a seafloor |
NO340580B1 (en) | 2015-12-24 | 2017-05-15 | Gravitude As | System and method for monitoring a field |
NL2016557B1 (en) * | 2016-04-06 | 2017-10-17 | Fugro Eng B V | Pressure measurement device. |
CN106908031B (zh) * | 2017-02-27 | 2019-11-01 | 黑龙江科技大学 | 一种煤矿开采过程中地表沉陷的相对重力的监测方法 |
CN108931231A (zh) * | 2017-05-27 | 2018-12-04 | 中国二十冶集团有限公司 | 高精度轧机基础沉降的观测方法 |
US11041976B2 (en) | 2017-05-30 | 2021-06-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and system for creating and using a subsurface model in hydrocarbon operations |
CN112083483A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-15 | 北京中恒利华石油技术研究所 | 一种基于岩石物理模型去压实校正的沉积古地貌恢复方法 |
CN113777661B (zh) * | 2021-08-24 | 2022-06-28 | 青岛海洋地质研究所 | 一种近海底重力测量装置及测量方法 |
CN116539008B (zh) * | 2023-07-06 | 2023-09-22 | 长江水资源保护科学研究所 | 一种基于船舶噪声对水鸟影响的湖泊通航范围确定方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3996794A (en) * | 1966-10-17 | 1976-12-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Differential depth indicator |
US5615114A (en) * | 1986-12-23 | 1997-03-25 | Petroscan Ab | Method for mapping sea level undulations with applications to mineral and hydrocarbon prospecting |
FR2613841B1 (fr) * | 1987-04-09 | 1990-12-14 | Geophysique Cie Gle | Procede et systeme d'acquisition et de separation des effets de sources simultanees de champ electromagnetique et application a la prediction de seismes |
JPH0194286A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-12 | Yuuseishiyou Tsushin Sogo Kenkyusho | 地震前兆の長波・地電流の発生領域のトモグラフィ法 |
US5040414A (en) * | 1989-06-29 | 1991-08-20 | Peter Graebner | Analyzing a hydrocarbon reservoir by determining the response of that reservoir to tidal forces |
US5198820A (en) * | 1991-09-18 | 1993-03-30 | Chevron Research And Technology Company | Calibrating satellite altimetry measurements of geoidal height |
US5218864A (en) * | 1991-12-10 | 1993-06-15 | Conoco Inc. | Layer density determination using surface and deviated borehole gravity values |
DK126792D0 (da) * | 1992-10-15 | 1992-10-15 | All Russian Research Inst For | Method of monitoring deformation of geological structures and predicting geodynamic events |
US5461914A (en) * | 1994-03-14 | 1995-10-31 | The Regents Of The University Of California | Optical fiber gravity meter |
RU2124702C1 (ru) * | 1995-07-10 | 1999-01-10 | Чангмин Ко., Лтд. | Способ измерения уровня воды или жидкости (варианты) и барботажный уровнемер |
US5753813A (en) * | 1996-07-19 | 1998-05-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for monitoring formation compaction with improved accuracy |
JPH11351866A (ja) * | 1998-06-08 | 1999-12-24 | Hazama Gumi Ltd | 架台及び地盤沈下計測装置の水底への設置方法 |
GB2353100B (en) * | 1999-08-03 | 2002-03-13 | Schlumberger Ltd | Gravity measuring apparatus |
GB2372567B (en) * | 2001-02-22 | 2003-04-09 | Schlumberger Holdings | Estimating subsurface subsidence and compaction |
-
1999
- 1999-12-13 NO NO19996171A patent/NO310797B1/no not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-12-12 CA CA002406674A patent/CA2406674C/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-12 AU AU17442/01A patent/AU778333B2/en not_active Expired
- 2000-12-12 US US10/149,515 patent/US6813564B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-12 GB GB0216096A patent/GB2377500B/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-12 WO PCT/NO2000/000425 patent/WO2001042818A1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU1744201A (en) | 2001-06-18 |
GB0216096D0 (en) | 2002-08-21 |
GB2377500A (en) | 2003-01-15 |
GB2377500B (en) | 2003-07-02 |
CA2406674C (en) | 2007-05-22 |
WO2001042818A1 (en) | 2001-06-14 |
NO996171L (no) | 2001-06-14 |
NO996171D0 (no) | 1999-12-13 |
US6813564B2 (en) | 2004-11-02 |
US20030093222A1 (en) | 2003-05-15 |
AU778333B2 (en) | 2004-12-02 |
CA2406674A1 (en) | 2001-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO310797B1 (no) | Fremgangsmåte for å overvåkning av havbunnens innsynkning og gravitasjonsendring | |
Furre et al. | 20 Years of Monitoring CO2-injection at Sleipner | |
Tobin et al. | NanTroSEIZE: the IODP Nankai Trough seismogenic zone experiment | |
Christeson et al. | Crustal structure of the Caribbean–northeastern South America arc‐continent collision zone | |
US20100153050A1 (en) | Autonomous Underwater Vehicle Borne Gravity Meter | |
Chabert et al. | Characterization of a stratigraphically constrained gas hydrate system along the western continental margin of Svalbard from ocean bottom seismometer data | |
Zumberge et al. | Precision of seafloor gravity and pressure measurements for reservoir monitoring | |
Kaul et al. | Comparison of measured and BSR-derived heat flow values, Makran accretionary prism, Pakistan | |
Klingelhoefer et al. | Limits of the seismogenic zone in the epicentral region of the 26 December 2004 great Sumatra‐Andaman earthquake: Results from seismic refraction and wide‐angle reflection surveys and thermal modeling | |
Jenkins et al. | Validating subsurface monitoring as an alternative option to Surface M&V-the CO2CRC's Otway Stage 3 Injection | |
CN103534616B (zh) | 用于监视海底运动的方法 | |
Pfeffer et al. | Evaluating surface and subsurface water storage variations at small time and space scales from relative gravity measurements in semiarid Niger | |
Ferguson et al. | The 4D microgravity method for waterflood surveillance: Part 3—4D absolute microgravity surveys at Prudhoe Bay, Alaska | |
Sasagawa et al. | A new sea-floor gravimeter | |
US20100107753A1 (en) | Method of detecting a lateral boundary of a reservoir | |
Eiken | Twenty years of monitoring CO2 injection | |
NO20131175A1 (no) | Framgangsmåte for å kartlegge reservoarfluid-bevegelse ved hjelp av gravitasjonsfølere | |
Stenvold et al. | High-precision relative depth and subsidence mapping from seafloor water-pressure measurements | |
Zumberge et al. | Novel integration of geodetic and geologic methods for high‐resolution monitoring of subsidence in the Mississippi Delta | |
Riedel et al. | Gas hydrate on the northern Cascadia margin: regional geophysics and structural framework | |
Plaza‐Faverola et al. | Spatial changes in gas transport and sediment stiffness influenced by regional stress: Observations from piezometer data along Vestnesa Ridge, eastern Fram Strait | |
Behrmann et al. | Rapid sedimentation, overpressure, and focused fluid flow, Gulf of Mexico continental margin | |
Stevenson et al. | An ocean bottom gravity study of the southern Juan de Fuca Ridge | |
Eiken et al. | Gravity monitoring of offshore gas reservoirs | |
Feitz et al. | The CO2CRC Otway shallow CO2 controlled release experiment: geological model and CO2 migration simulations |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA, NO |
|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF CALIFORNIA, NO |
|
MK1K | Patent expired |