RU2455481C1 - Method of monitoring of flooding area expansion during flooding of underground formations - Google Patents
Method of monitoring of flooding area expansion during flooding of underground formations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2455481C1 RU2455481C1 RU2010143993/03A RU2010143993A RU2455481C1 RU 2455481 C1 RU2455481 C1 RU 2455481C1 RU 2010143993/03 A RU2010143993/03 A RU 2010143993/03A RU 2010143993 A RU2010143993 A RU 2010143993A RU 2455481 C1 RU2455481 C1 RU 2455481C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flooding
- formation
- physical properties
- water
- monitoring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится в общем случае к способам мониторинга продвижения направленного фронта заводнения сквозь пористую среду, а конкретнее - к способам мониторинга продвижения фронта заводнения при закачке заводняющего агента в подземные формации (залежи).The present invention relates generally to methods for monitoring the progression of a directed waterflood front through a porous medium, and more particularly, to methods for monitoring progress of a waterflooding front when a flooding agent is injected into underground formations (deposits).
Наиболее широко используемый метод извлечения состоит в закачивании заводняющего агента, например воды, в нефтеносный пласт. По мере движения воды через пласт она воздействует на содержащуюся в нем нефть, вытесняя ее в систему добычи, состоящую из одной или нескольких скважин, через которые извлекается нефть.The most widely used recovery method is to pump a water-flooding agent, such as water, into an oil reservoir. As water moves through the reservoir, it acts on the oil contained in it, displacing it into a production system consisting of one or more wells through which oil is extracted.
Заводнение зависит от способности закачанной воды вытеснять нефть, оставшуюся в пласте. Эффективность заводнения в значительной степени зависит от гидродинамических характеристик пласта (коэффициент проницаемости, гидродинамические связи и т.д.), которые в значительной степени известны в течение всего периода добычи.Water flooding depends on the ability of the injected water to displace the oil remaining in the reservoir. Waterflooding efficiency largely depends on the hydrodynamic characteristics of the reservoir (permeability coefficient, hydrodynamic bonds, etc.), which are largely known throughout the entire production period.
При проведении заводнения важно контролировать продвижение фронта заводнения с целью определения его перемещения. В силу характеристик пласта фронт заводнения от нагнетательной скважины к промысловой скважине перемещается неравномерно. Кроме того, залежи могут содержать слои с большой проницаемостью, которые позволяют закачанной воде проходить сквозь нефть в промысловую скважину. Результатом такого прорыва является добыча воды из нефти, при этом значительное количество воды может оставаться в пластах.When conducting water flooding, it is important to control the progress of the water flooding front in order to determine its movement. Due to the characteristics of the reservoir, the waterflood front from the injection well to the production well moves unevenly. In addition, the reservoir may contain layers with high permeability, which allow the injected water to pass through the oil into the production well. The result of this breakthrough is the extraction of water from oil, while a significant amount of water can remain in the reservoirs.
Уровень техникиState of the art
Существует ряд известных способов мониторинга продвижения фронта заводнения при добыче нефти. Первый способ заключается в отслеживании количества нефти и воды, извлеченных из промысловых скважин, а также в его сравнении с количеством воды, закачиваемой в систему. Затем создаются компьютерные модели, которые включают в себя известную информацию о подвергаемой заводнению формации. Недостаток мониторинга только скорости заводнения состоит в том, что, если пласт не однороден, ценные включения углеводородов могут быть не извлечены.There are a number of well-known methods for monitoring the progress of the waterflooding front in oil production. The first method is to track the amount of oil and water extracted from the production wells, as well as in comparison with the amount of water pumped into the system. Then computer models are created that include known information about the formation being flooded. The disadvantage of monitoring only the waterflooding rate is that if the reservoir is not homogeneous, valuable hydrocarbon inclusions may not be recovered.
Другой метод описан в патенте США №3874451. Он предусматривает определение поступления фронта заводнения путем мониторинга изменения давления в скважинах. Этот метод требует использования необсаженных скважин, используемых для мониторинга давления. В промысловом пласте это может потребовать демонтажа обсадки, уже имеющейся в скважинах, или бурения новых необсаженных скважин.Another method is described in US patent No. 3874451. It provides for determining the inflow of the waterflooding front by monitoring changes in pressure in the wells. This method requires the use of open-hole wells used to monitor pressure. In a reservoir, this may require dismantling the casing already in the wells, or drilling new uncased wells.
Далее, в патенте США №4085798 раскрывается метод мониторинга профиля фронта заводнения во время заводнения, предполагающий добавление маркера, имеющего характерную энергию гамма-излучения, в жидкость, используемую для заводнения. Необходимость добавления маркеров в жидкость заводнения до закачивания считается серьезным недостатком. Ввиду того, что этот метод направлен только на обнаружение элементов в закачиваемой жидкости, он не дает индикации перемещения фронта заводнения до тех пор, пока фронт жидкости не достигнет или почти не достигнет контрольных скважин.Further, US Pat. No. 4,085,798 discloses a method for monitoring the profile of a waterflooding front during waterflooding, involving the addition of a marker having a characteristic gamma radiation energy into the liquid used for flooding. The need to add markers to the waterflood before pumping is considered a serious drawback. Due to the fact that this method is aimed only at detecting elements in the injected fluid, it does not give an indication of the movement of the water flooding front until the fluid front reaches or almost reaches the control wells.
Соответственно, настоящее изобретение устраняет недостатки достигнутого уровня техники путем предложения экологически чистого, отличающегося высоким разрешением метода мониторинга перемещения фронта заводнения.Accordingly, the present invention eliminates the disadvantages of the prior art by proposing an environmentally friendly, high-resolution method for monitoring the movement of the waterflooding front.
Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention
Таким образом, в общем случае способ мониторинга продвижения фронта заводнения сквозь пористую среду включает в себя следующие этапы: определение физических характеристик указанной среды, нагнетание заводняющего агента в указанную среду, при этом заводняющий агент представляет собой высокодисперсную газожидкостную смесь, размер пузырьков газа в которой не превышает среднего диаметра пор указанной среды, определение тех же физических свойств среды на том же участке после заводнения и мониторинг продвижения фронта заводнения путем регистрации изменений физических свойств среды, вызванных появлением указанного фронта заводнения.Thus, in the General case, the method of monitoring the progress of the waterflooding front through a porous medium includes the following steps: determining the physical characteristics of the specified medium, injection of the water-flooding agent into the specified medium, while the water-flooding agent is a highly dispersed gas-liquid mixture, the size of the gas bubbles in which does not exceed the average pore diameter of the specified medium, determining the same physical properties of the medium in the same area after flooding and monitoring the progress of the flooding front by re recording changes in the physical properties of the medium caused by the appearance of the specified waterflooding front.
Предлагается также способ мониторинга продвижения фронта заводнения через подземную формацию, расположенную между по меньшей мере одной промысловой скважиной и по меньшей мере одной нагнетательной скважиной во время добычи нефти, состоящий в определении физических свойств указанной формации, нагнетании заводняющего агента в указанную формацию через по меньшей мере одну нагнетательную скважину, вынуждая, таким образом, пластовую нефть перемещаться по направлению к по меньшей мере одной промысловой скважине, при этом заводняющий агент представляет собой высокодисперсную газожидкостную смесь, размер пузырьков газа в которой не превышает среднего диаметра пор указанного нефтеносного пласта, определение тех же физических свойств формации в том же месте после заводнения и мониторинг профиля заводнения путем регистрации изменений физических свойств формации, вызванных наступлением фронта заводнения.A method for monitoring the progress of a waterflooding front through an underground formation located between at least one production well and at least one injection well during oil production is also provided. The method consists in determining the physical properties of said formation and injecting a water-flooding agent into said formation through at least one an injection well, thereby causing formation oil to move towards at least one production well, while the water-flooding agent t is a highly dispersed gas-liquid mixture, the size of the gas bubbles in which does not exceed the average pore diameter of the specified oil reservoir, determining the same physical properties of the formation in the same place after flooding and monitoring the profile of water flooding by recording changes in the physical properties of the formation caused by the onset of the water flooding front.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения предлагается способ мониторинга продвижения фронта заводнения через подземную формацию, предусматривающий периодическое измерение физических свойств формации посредством акустических методов, и/или глубокого электромагнитного анализа, и/или гравиметрических методов, и/или других методов, что обеспечивает возможность точного мониторинга перемещения фронта заводнения, включая обнаружение зон с высокой проницаемостью и мониторинг профиля фронта заводнения.In accordance with one embodiment of the invention, there is provided a method for monitoring progress of a waterflood front through an underground formation, comprising periodically measuring the physical properties of the formation using acoustic methods and / or deep electromagnetic analysis and / or gravimetric methods and / or other methods, which makes it possible precise monitoring of the movement of the waterflooding front, including the detection of zones with high permeability and monitoring of the profile of the waterflooding front.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения предлагается способ мониторинга продвижения фронта заводнения через подземную формацию, в соответствии с которым периодническое измерение физических свойств формации осуществляют посредством индукции акустического, электромагнитного или иного поля при помощи источников, расположенных на поверхности и/или как минимум в одной скважине, и регистрации сигналов приемниками, расположенными на поверхности и/или в скважине.In accordance with another embodiment of the invention, there is provided a method for monitoring progress of a water flooding front through an underground formation, in which periodic measurement of the physical properties of the formation is carried out by inducing an acoustic, electromagnetic or other field using sources located on the surface and / or in at least one well , and signal registration by receivers located on the surface and / or in the well.
В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения определяемые физические свойства включают в себя акустический импеданс, и/или электрическую проводимость, и/или магнитную проницаемость.In accordance with one embodiment of the invention, the determined physical properties include acoustic impedance and / or electrical conductivity and / or magnetic permeability.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления предлагаемого способа мониторинга перемещения фронта заводнения, проходящего через подземную формацию, осуществляют последовательное нагнетание высокодисперсной газожидкостной смеси и традиционного заводняющего агента без газа, чтобы по пузырькам газа можно было отслеживать последовательное положение фронта жидкости.In accordance with another embodiment of the proposed method for monitoring the movement of a waterflood front passing through an underground formation, a highly dispersed gas-liquid mixture and a traditional gas-free water-flooding agent are sequentially injected so that the consistent position of the liquid front can be monitored by gas bubbles.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1 представлена схема нагнетающей скважины и промысловой скважины, иллюстрирующая мониторинг фронта заводнения в соответствии с настоящим изобретением.1 is a diagram of an injection well and a production well illustrating monitoring of a waterflood front in accordance with the present invention.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретенияDescription of a preferred embodiment of the invention
На фиг.1 показан разрез подземной пористой формации 1, из которой производится извлечение нефти. В формации 1 расположены по меньшей мере одна нагнетательная скважина 2 и промысловые скважины 3. Необходимо понимать, что количество нагнетательных скважин и промысловых скважин, приведенных на чертеже, является примером, а фактическое количество варьируется в зависимости от размера пласта, подвергаемого заводнению.Figure 1 shows a section of an underground porous formation 1 from which oil is extracted. At least one injection well 2 and production wells 3 are located in formation 1. It should be understood that the number of injection wells and production wells shown in the drawing is an example, and the actual number varies depending on the size of the formation being flooded.
Диспергатор 4, вырабатывающий высокодисперсную газожидкостную смесь с размером пузырьков газа, не превышающим среднего диаметра пор указанного нефтеносного пласта (например, 10-6 м), располагается на поверхности или в стволе нагнетательной скважины, используемой по традиционному назначению. Диспергатор может работать непрерывно или в режиме, задаваемом оператором. Высокодисперсная газожидкостная смесь нагнетается в проницаемый пласт и распространяется по линии тока в пористую среду. Смесь может состоять, например, из воды, используемой в качестве жидкости, и метана, азота или другого нерастворимого газа, используемого в качестве диспергированного газа. Фронт заводнения распространяется радиально от нагнетательной скважины 2, перемещая нефть, имеющуюся в промысловых пластах, к промысловым скважинам 3. Если пузырьки газа достаточно малы (~микроны или нанометры), они могут сохраниться в виде диспергированной фазы внутри жидкости, в то время как газожидкостная смесь будет распространяться через пласт. В силу контраста физических свойств чистых заводняющих жидкостей (воды, полимеров или других) и высокодисперсных газожидкостных смесей периодический мониторинг изменений физических свойств пласта возможен при помощи акустического, электромагнитного или иного поля, индуцированного источниками 5, расположенными на поверхности и/или в скважинах или в естественной среде внутри пласта, и их регистрация приемниками 6, расположенными на поверхности и/или в скважинах. Динамические изменения физических свойств, зарегистрированных приемниками 6, вызваны перемещением высокодисперсной газожидкостной смеси. Приемники 6 могут располагаться на поверхности или в скважинах. Таким образом, например, фронт заводнения изменяет такие физические свойства, как акустический импеданс, электрическая проводимость и магнитная проницаемость. Измерения проводятся последовательно на одном и том же участке в различные моменты времени с целью мониторинга изменений физических характеристик во время заводнения. Путем проведения последовательных измерений физических свойств можно проводить мониторинг продвижения фронта заводнения через пласт.Dispersant 4, which produces a highly dispersed gas-liquid mixture with a gas bubble size not exceeding the average pore diameter of the specified oil reservoir (for example, 10 -6 m), is located on the surface or in the well of the injection well used for its traditional purpose. The dispersant can operate continuously or in the mode specified by the operator. A highly dispersed gas-liquid mixture is injected into the permeable layer and propagates along the stream line into the porous medium. The mixture may consist, for example, of water used as a liquid, and methane, nitrogen or other insoluble gas used as a dispersed gas. The waterflood front propagates radially from injection well 2, moving the oil in the reservoir to the production wells 3. If the gas bubbles are small enough (~ microns or nanometers), they can remain as a dispersed phase inside the liquid, while the gas-liquid mixture will spread through the reservoir. Due to the contrast of the physical properties of pure water-borne fluids (water, polymers or others) and highly dispersed gas-liquid mixtures, periodic monitoring of changes in the physical properties of the formation is possible using acoustic, electromagnetic or other fields induced by sources 5 located on the surface and / or in wells or in natural the environment inside the reservoir, and their registration by receivers 6 located on the surface and / or in the wells. Dynamic changes in the physical properties recorded by the receivers 6 are caused by the movement of a finely dispersed gas-liquid mixture. The receivers 6 can be located on the surface or in the wells. Thus, for example, the waterflooding front changes such physical properties as acoustic impedance, electrical conductivity, and magnetic permeability. Measurements are carried out sequentially on the same site at different points in time in order to monitor changes in physical characteristics during flooding. By consecutive measurements of physical properties, it is possible to monitor the progress of the waterflooding front through the formation.
Например, типичная процедура 3-мерной сейсморазведки может быть следующей: (a) в определенное время после начала добычи вблизи этой скважины проводится 3-мерная сейсморазведка, (b) обработка данных традиционным способом с целью извлечения данных, представляющих особый интерес, например амплитуды сейсмических волн, время прохождения, карты, трехмерные массивы и т.д., (c) нагнетание высокодисперсной водно-газовой смеси в течение промежутка времени, необходимого для прохождения заданного расстояния от нагнетательной скважины, (d) проведение 3-мерной сейсморазведки на том же участке с целью оценки разности упругого поля, обнаруженного во время шага а), и интерполяция результатов шага (b), (e) данные шагов (a), (b) и (d) используются для извлечения информации об особом распределении фронта, позволяющей получить сведения о структуре пласта.For example, a typical 3-D seismic acquisition procedure may be as follows: (a) at a certain time after the start of production, a 3-D seismic exploration is carried out near this well, (b) data processing in the traditional way to extract data of particular interest, for example, amplitudes of seismic waves , travel time, maps, three-dimensional arrays, etc., (c) injection of a finely dispersed water-gas mixture for the period of time necessary to travel a predetermined distance from the injection well, (d) holding the 3rd seismic exploration in the same area in order to estimate the difference in the elastic field detected during step a), and interpolating the results of step (b), (e) the data from steps (a), (b) and (d) are used to extract information about front distribution, which allows obtaining information about the structure of the reservoir.
Размер пузырьков газа, распределение в пространстве и во времени зависят от особенностей пористой среды и могут быть использованы в качестве дополнительной информации о свойствах пласта. Мониторинг изменений соотношения газ/нефть в промысловых скважинах дает информацию о сообщаемости пласта. Нагнетание газожидкостной смеси может проводиться периодически (после чего проводится обычное заводнение), так что по пузырькам газа можно отслеживать последовательный фронт движения воды.The size of gas bubbles, the distribution in space and time depend on the characteristics of the porous medium and can be used as additional information about the properties of the reservoir. Monitoring changes in the gas / oil ratio in production wells provides information on reservoir connectivity. The injection of a gas-liquid mixture can be carried out periodically (after which normal flooding is carried out), so that a sequential front of the movement of water can be monitored by gas bubbles.
Кроме того, этот метод можно применить для построения изображения внутренней структуры породы и определения характеристик процесса перемещения во время прохождения через образец в лаборатории.In addition, this method can be used to construct an image of the internal structure of the rock and determine the characteristics of the movement process during passage through the sample in the laboratory.
Хотя изобретение описано с учетом предпочтительного варианта осуществления, специалисты в данной области могут предложить и другие варианты осуществления изобретения, которые не выходят за рамки области изобретения, раскрытого в настоящем документе. Соответственно, объем изобретения ограничивается только прилагаемыми пунктами формулы изобретения.Although the invention has been described in view of a preferred embodiment, those skilled in the art may propose other embodiments of the invention that are not outside the scope of the invention disclosed herein. Accordingly, the scope of the invention is limited only by the attached claims.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010143993/03A RU2455481C1 (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Method of monitoring of flooding area expansion during flooding of underground formations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010143993/03A RU2455481C1 (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Method of monitoring of flooding area expansion during flooding of underground formations |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010143993A RU2010143993A (en) | 2012-06-10 |
| RU2455481C1 true RU2455481C1 (en) | 2012-07-10 |
Family
ID=46679347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010143993/03A RU2455481C1 (en) | 2008-04-28 | 2008-04-28 | Method of monitoring of flooding area expansion during flooding of underground formations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2455481C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2819120C1 (en) * | 2023-06-27 | 2024-05-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Method of determining flooding in multilayer deposit by separating gravitational effect from flooding of reservoirs at different depths using seismometric observations |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4085798A (en) * | 1976-12-15 | 1978-04-25 | Schlumberger Technology Corporation | Method for investigating the front profile during flooding of formations |
| SU1017794A1 (en) * | 1981-06-11 | 1983-05-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии | Method of monitoring the motion of oil in formation while developing a deposit |
| SU1130689A1 (en) * | 1983-06-06 | 1984-12-23 | Гомельский Государственный Университет | Method of monitoring the flooding of oil wells |
| RU2266396C2 (en) * | 2003-09-12 | 2005-12-20 | Савицкий Николай Владимирович | Method and device for oil pool development |
-
2008
- 2008-04-28 RU RU2010143993/03A patent/RU2455481C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4085798A (en) * | 1976-12-15 | 1978-04-25 | Schlumberger Technology Corporation | Method for investigating the front profile during flooding of formations |
| SU1017794A1 (en) * | 1981-06-11 | 1983-05-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии | Method of monitoring the motion of oil in formation while developing a deposit |
| SU1130689A1 (en) * | 1983-06-06 | 1984-12-23 | Гомельский Государственный Университет | Method of monitoring the flooding of oil wells |
| RU2266396C2 (en) * | 2003-09-12 | 2005-12-20 | Савицкий Николай Владимирович | Method and device for oil pool development |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2819120C1 (en) * | 2023-06-27 | 2024-05-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Ямбург" | Method of determining flooding in multilayer deposit by separating gravitational effect from flooding of reservoirs at different depths using seismometric observations |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010143993A (en) | 2012-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8695703B2 (en) | Method for monitoring flood front movement during flooding of subsurface formations | |
| US7741841B2 (en) | Time-lapsed diffusivity logging for monitoring enhanced oil recovery | |
| Zhang et al. | CO2 EOR and storage in Jilin oilfield China: Monitoring program and preliminary results | |
| US7893692B2 (en) | Method for estimating the formation productivity from nuclear magnetic resonance measurements | |
| RU2548636C2 (en) | Method of tracking of movement of treating liquid in productive formation | |
| US9091781B2 (en) | Method for estimating formation permeability using time lapse measurements | |
| US7746069B2 (en) | Method of determining a radial profile of a formation parameter indicative of formation treatment efficiency | |
| US20150204170A1 (en) | Single well inject-produce pilot for eor | |
| Yuan et al. | A new method to model relative permeability in compositional simulators to avoid discontinuous changes caused by phase-identification problems | |
| Paterson et al. | Overview of the CO2CRC Otway residual saturation and dissolution test | |
| CN1407351A (en) | Method, device and use of measuring flow speed in well hole by nuclear magnetic resonance | |
| US20150034307A1 (en) | Dynamic in-situ measurement of reservoir wettability | |
| WO2008106690A2 (en) | A method for improving the determination of earth formation properties | |
| US11434758B2 (en) | Method of assessing an oil recovery process | |
| RU2455481C1 (en) | Method of monitoring of flooding area expansion during flooding of underground formations | |
| KR20120115376A (en) | Estimation of reservoir permeability | |
| Edwards et al. | Single-well In-situ measure of oil saturation remaining in carbonate after an EOR chemical flood | |
| Al-Yaarubi et al. | Field Experience of NMR Logging Through Fiber-reinforced Plastic Casing I an EOR Observation Well | |
| Butler et al. | Direct-push hydraulic profiling in an unconsolidated alluvial aquifer | |
| Subai et al. | Accurate Determination of Remaining Oil Saturation (ROS): Challenges and Techniques | |
| Zhao et al. | Application of Pressure Build-up Test to a Carbonate Gas Condensate Reservoir | |
| Tidwell | Air permeability measurements in porous media | |
| Wang | Pore Space Deformation and Its Implications for Multiphase Flow through Porous Media Under Various Wettability Conditions | |
| RU2413065C1 (en) | Method for determining geometrical dimensions and azimuth location of oil-saturated zones in flooded beds | |
| Roscoe et al. | Measurement of the oil and water flow rates in a horizontal well using chemical markers and a pulsed-neutron tool |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190429 |