[其他]在油井中安放地震傳感器的方法和裝置

無效

• 申請號: 87100310
• 申請日: 1987-01-17
• 公開（公告）號: CN87100310A
• 公開（公告）日: 1987-07-29
• 發明（設計）人: 克利斯蒂安·維特里奇;簡·勞倫;查爾斯·拿威勒
• 申請（專利權）人: 法國石油研究院
• 主分類號: G01V1/20
• 分類號: G01V1/20;G01V1/16;E21B47/00;E21B47/12
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 魏文忠

本發明涉及一種方法，該方法旨在將地震傳感器安裝在石油生產井中以便能對有關井的狀態進行范圍極其廣泛的測量，并能對井中的流量以及特別是能對產油區石油逸出測定的地震讀數進行監控。

行家們都熟悉在生產用井中使用傳感器。比如，使用傳感器通過聲學方法確定與側壁外部管道柱或預先安裝在其中的殼體相連接的井眼水泥膠結（灌漿）的質量。在鉆井的完工階段有一個常規的操作過程，該操作過程包括：將一殼體降入井中并將水泥灌入環狀空間以防止井所產生的流體逃逸或沿這一通道徙移;水泥膠結（灌漿）的質量決定了環狀空間的不滲透性，灌漿質量是通過諸如將一含有安裝在不同深度的聲接收器發送器的一長長的傳感器放入管狀殼體之內而加以測定的。發出的聲波在環狀區尤其是在水泥中傳插后被不同的接收器接收。對接收到的信號所進行的比較使人們可以獲知諸如哪個分布是完全均勻的。

另一種人所共知的應用的例子是：將一探測器降入管狀井中，所述探測器包括許多能探測到各種待測量的參數（特別是聲音噪聲、天然放射性，溫度、壓力等）的傳感器。

歐洲專利申請號為第55463或98778、以及美國專利第4，390，878號的專利中描述了在管狀井中使用傳感器的一些方法的實例。

管狀豎井中設置傳感器適合于對附近環狀區進行局部測量或適合于對管道中的流量進行監控。但它卻并不適合于諸如通過使用地震方法來確定在操作過程中所發生的油的逸漏。地震記錄主要是通過垂直地震剖面方法（VSP）來進行的，該方法包括：通過安裝在鉆井中的不同深度的許多地音探測器接收來自各地下反射器所反射的回波，這些波由一個地震發生器發射，該發生器安裝在地面或者也可以安裝在另一個井中。由于地音探測器是通過殼體與周圍地層相連接的，因此這種使用地音探測器降入打好的石油生產井中的方法的實施就變得非常困難。

根據本發明的方法，允許在一個用于生產石油液體的鉆井中安裝地震傳感器，井中包括一個用水泥膠結（密封）的殼體。其特征在于，傳感器安裝在殼體里面并且嵌入水泥中，所述水泥確保殼體的膠結。

不同的地震傳感器，比方說，安裝在殼體外的不同深度，并由導電線與地面相連。在每一深度處，都裝有一個或一組傳感器。當殼體外部與控制（guidance）裝置形成一體時，則傳感器固定在這些控制裝置之上，導線圍繞用環狀物定位在殼體的外壁上。控制裝置可包括諸如軟的對中裝置。為便于傳感器的安裝，最好采用非對稱控制裝置，該裝置將殼體在它的長度的一部分的距離上移向井的一側，傳感器安裝在殼體的對面一側。也可以使用其橫截面至少在它們的長度的一部分上是縮小的殼體，傳感器安裝在殼體的減小了的截面上，緊挨著殼體本身。為了連接傳感器，在傳感器和殼體之間插入一層阻尼材料。

本發明的方法的一個優點在于傳感器通過水泥直接地與周圍的地質層相連接，因此，它們可以用來接收在油井的生產期間內這些地層里面所產生的微小地震信號或地面上某一發射點所傳播開來的信號，這一位置或點可發生在井的垂線上或甚至與井的軸線相對的某一確定的方向上或者井的方向上，如果后者被彎曲的話。此外，還有一可能的應用是在一個井中接收發自安裝在另一個井中的一個噪聲源的地震信號。

根據本發明的方法所得的傳感器與殼體內部的聲連接，同樣也使它們能被用于探測由井內的流動的流體所產生的噪聲和振動。

本方法還有一重要的優點在于這樣一個事實，即地震傳感器的安裝很簡易，適合于使用在油井中的設備和方法，水泥澆灌方法也用于將地震傳感器與周圍地層相連接。

本方法的其它特征及優點將通過結合附圖對下面一些實施例的描述而加以闡明，這些實施例僅作為說明的例子而決不是對本發明的限制。

附圖中：

-圖1用極為簡化的方式描述了一個用于生產的油井，其外部殼體與許多嵌在水泥里面的地震傳感器相連接;

-圖2為將地震傳感器固定在外部殼體外面的裝置的示意圖;

-圖3為一個能使殼體沿測邊移動某一長度以使安裝傳感器的空間變大的不對稱對中裝置的示意圖;

-圖4為在偏離中心區的殼體中的傳感器的安排的示意圖;

-圖5為一個實施例的示意圖，其中，傳感器安裝在一個通過收縮殼體而增大的環狀空間中;

-圖6為圖5的一個變形，其中，對殼體的收縮為非對稱的;

-圖7為另一個實施例的示意圖，其中，在每一地震探測器和殼體的外壁之間有一層阻尼材料;

-圖8為一個能在產油區內進行地震探測的發射/接收裝置的略圖;

-圖9描述了另一個實施例，其中，可使用安裝在不同層深度的有向（方向性）傳感器;