ПРИМЕНЕНИЕ ПРИБОРОВ КАРОТАЖА МЕТОДОМ ЗАХВАТА ИМПУЛЬСНЫХ НЕЙТРОНОВ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ РАСКЛИНИВАЮЩЕГО АГЕНТА РЯДОМ СО СТВОЛОМ СКВАЖИНЫ

1. Способ определения местонахождения и высоты частиц набивки по технологии «frac раck», расположенных в области ствола скважины и трещине (трещинах) в подземном пласте вследствие осуществления процедуры создания набивки по технологии «frac раck», включающий:
(а) получение набора данных перед созданием набивки по технологии «frac раck» в результате следующих действий:
(i) спуска в ствол скважины, проходящий через подземный пласт, прибора каротажа методом захвата импульсных нейтронов, содержащего источник нейтронов и детектор,
(ii) испускания нейтронов из источника нейтронов в ствол скважины и подземный пласт, и
(iii) обнаружения в стволе скважины тепловых нейтронов или захватных гамма-излучений, возникающих в результате ядерных реакций в стволе скважины и подземном пласте;
(b) использование шлама для создания набивки по технологии «frac раck», содержащего текучую среду и частицы набивки по технологии «frac раck», для осуществлении гидравлического разрыва подземного пласта, чтобы создать трещину и поместить указанные частицы в трещину, а также в участок ствола скважины, предназначенный для создания набивки по технологии «frac раck», поблизости от указанной трещины, при этом все указанные частицы набивки по технологии «frac раck» или некоторые из них содержат поглощающий тепловые нейтроны материал;
(с) получение набора данных после создания набивки по технологии «frac раck» при помощи:
(i) спуска в ствол скважины, проходящий через подземный пласт, прибора каротажа методом захвата импульсных нейтронов, содержащего импульсный источник нейтронов и детектор,
(ii) испускания импульсов нейтронов из последнего из упомянутых источника нейтронов в ствол скважины и подземный пласт,
(iii) обнаружения в стволе скважины тепловых нейтронов или захватных гамма-излучений, возникающих в результате ядерных реакций в стволе скважины и подземном пласте,
(d) сравнение набора данных перед созданием набивки по технологии «frac раck» с набором данных после создания набивки по технологии «frac раck» для определения местонахождения частиц набивки по технологии «frac раck»; и
(e) корреляцию местонахождения частиц набивки по технологии «frac раck» с измерением глубины ствола скважины для определения местонахождения и высоты трещины (трещин) в пласте, а также местонахождения, аксиального распределения и высоты частиц набивки по технологии «frac раck», помещенных в область ствола скважины поблизости от трещины.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает сравнение набора данных перед созданием набивки по технологии «frac раck» с набором данных после создания набивки по технологии «frac раck» для проведения различия между указанными частицами в трещине (трещинах) пласта и частицами набивки по технологии «frac раck», размещенными в участке ствола скважины, который предназначен для создания набивки по технологии «frac раck», поблизости от трещины (трещин).
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что данные в наборах данных перед созданием набивки по технологии «frac раck» и после создания набивки по технологии «frac раck» выбирают из группы, состоящей из обнаруженных значений скорости счета, вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов пласта, вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов ствола скважины, а также вычисленных параметров, связанных со значениями скорости счета компонента спада пласта и ствола скважины.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частицы набивки по технологии «frac раck» выбирают из группы, состоящей из керамического расклинивающего агента, песка, песка со смоляным покрытием, пластмассовой дроби, стеклянной дроби и расклинивающих агентов со смоляным покрытием.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шлам для создания набивки по технологии «frac раck», содержащий поглощающий тепловые нейтроны материал, характеризуется сечением захвата тепловых нейтронов, которое превышает сечение захвата тепловых нейтронов подземного пласта.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что шлам для создания набивки по технологии «frac раck», содержащий поглощающий тепловые нейтроны материал, характеризуется сечением захвата тепловых нейтронов, которое составляет по меньшей мере приблизительно 90 единиц сечения захвата.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поглощающий тепловые нейтроны материал содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из бора, кадмия, гадолиния, иридия, самария и их смесей.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поглощающий тепловые нейтроны материал содержит бор, при этом указанный материал выбирают из группы, состоящей из карбида бора, нитрида бора, борной кислоты, стекла с высокой концентрацией бора, бората цинка, тетрабората натрия и их смесей.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поглощающий тепловые нейтроны материал содержит гадолиний, при этом указанный материал выбирают из группы, состоящей из оксида гадолиния, ацетата гадолиния, стекла с высокой концентрацией гадолиния и их смесей.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поглощающий тепловые нейтроны материал присутствует в количестве от приблизительно 0,1% до приблизительно 4,0% по массе расклинивающего агента.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что детектор, используемый по меньшей мере на одной из стадий получения, представляет собой детектор тепловых нейтронов и/или детектор гамма-излучения.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно включает нормализацию наборов данных перед созданием набивки по технологии «frac раck» и после создания набивки по технологии «frac раck» перед сравнением набора данных перед созданием набивки по технологии «frac раck» с набором данных после создания набивки по технологии «frac раck».
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что стадия нормализации включает стадию регистрации по меньшей мере одной диаграммы каротажа скважины за пределами района набивки по технологии «frac раck».
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частицы набивки по технологии «frac раck» являются гранулированными, при этом по существу каждая гранула содержит поглощающий тепловые нейтроны материал, составляющий с ней единое целое или нанесенный на нее в виде покрытия.
15. Способ по п. 3, отличающийся тем, что указанные обнаруженные значения скорости счета измеряют в течение одного или нескольких выбранных временных интервалов между нейтронными импульсами.
16. Способ по п. 3, отличающийся тем, что различия в показателях относительной радиальной чувствительности обнаруженных значений скорости счета, вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов пласта, вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов ствола скважины и/или вычисленных параметров, связанных со значениями скорости счета компонента спада пласта и ствола скважины, используют для проведения различия между указанными частицами набивки по технологии «frac раck» в трещине пласта и частицами набивки по технологии «frac раck», размещенными в участке ствола скважины, который предназначен для создания набивки по технологии «frac раck», поблизости от трещины.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что при проведении указанного различия используют (1) чувствительность значений сечения захвата тепловых нейтронов пласта к частицам набивки по технологии «frac раck», расположенным в пласте, и их относительную нечувствительность к частицам набивки по технологии «frac раck», расположенным в области ствола скважины; (2) чувствительность указанных обнаруженных значений счета и указанных вычисленных параметров, связанных со значениями скорости счета компонента спада пласта и ствола скважины, к частицам набивки по технологии «frac раck», расположенным в пласте или области ствола скважины; и (3) нечувствительность указанных вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов ствола скважины к частицам набивки по технологии «frac раck», расположенным в пласте, включая трещины в пласте, относительно частиц набивки по технологии «frac раck», расположенных в области ствола скважины.
18. Способ по п. 2, отличающийся тем, что проведение указанного различия между частицами набивки по технологии «frac раck» в трещине пласта и частицами набивки по технологии «frac раck», расположенными в области ствола скважины поблизости от трещины, дополнительно включает процедуру градуировки для индикации качества и/или процентного заполнения частиц набивки по технологии «frac раck», расположенных в области ствола скважины.
19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частицы набивки по технологии «frac раck» в области ствола скважины помещают в кольцевое пространство между обсадкой скважины и внутренним хвостовиком или сетчатым фильтром в обсаженной скважине.
20. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частицы набивки по технологии «frac раck» в области ствола скважины помещают в область кольцевого пространства за пределами сетчатого фильтра или перфорированного хвостовика в скважине с необсаженным стволом.
4
2
3
21. Способ по п. 7, отличающийся тем, что поглощающий тепловые нейтроны материал представляет собой ВС или GdO.
22. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на каждой из стадий получения данных используют один и тот же прибор каротажа методом захвата импульсных нейтронов.
23. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частицы набивки по технологии «frac раck» характеризуются наличием покрытия, при этом поглощающий тепловые нейтроны материал входит в состав указанного покрытия.
24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что покрытие представляет собой смоляное покрытие.
25. Способ определения местонахождения и высоты частиц гравийной набивки, расположенных в районе гравийной набивки в области подземного пласта вследствие осуществления процедуры создания гравийной набивки, включающий:
(a) получение набора данных перед созданием гравийной набивки в результате следующих действий:
(i) спуска в ствол скважины, проходящий через подземный пласт, прибора каротажа методом захвата импульсных нейтронов, содержащего источник нейтронов и детектор,
(ii) испускания импульсов нейтронов из источника нейтронов в ствол скважины и подземный пласт, и
(iii) обнаружения в стволе скважины тепловых нейтронов или захватных гамма-излучений, возникающих в результате ядерных реакций в стволе скважины и подземном пласте;
(b) использование шлама для создания гравийной набивки, содержащего текучую среду и частицы гравийной набивки, чтобы расположить частицы при помощи текучей среды в области ствола скважины, при этом все или некоторые из указанных частиц гравийной набивки содержат поглощающий тепловые нейтроны материал;
(c) получение набора данных после создания гравийной набивки при помощи:
(i) спуска в ствол скважины, проходящий через подземный пласт, прибора каротажа методом захвата импульсных нейтронов, содержащего импульсный источник нейтронов и детектор,
(ii) испускания импульсов нейтронов из последнего из упомянутых источника нейтронов в ствол скважины и подземный пласт,
(iii) обнаружения в стволе скважины тепловых нейтронов или захватных гамма-излучений, возникающих в результате ядерных реакций в стволе скважины и подземном пласте;
(d) сравнение набора данных перед созданием гравийной набивки с набором данных после создания гравийной набивки для определения местонахождения частиц гравийной набивки; и
(e) корреляцию местонахождения частиц гравийной набивки с измерением глубины ствола скважины для определения местонахождения, высоты и/или процентного заполнения частиц гравийной набивки, расположенных в районе гравийной набивки в области ствола скважины.
26. Способ по п. 25, отличающийся тем, что данные в наборах данных перед созданием гравийной набивки и после создания гравийной набивки выбирают из группы, состоящей из: обнаруженных значений скорости счета, вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов пласта, вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов ствола скважины, а также вычисленных параметров, связанных со значениями скорости счета компонента спада пласта и ствола скважины.
27. Способ по п. 25, отличающийся тем, что частицы гравийной набивки выбирают из группы, состоящей из керамического расклинивающего агента, песка, песка со смоляным покрытием, пластмассовой дроби, стеклянной дроби и расклинивающих агентов со смоляным покрытием.
28. Способ по п. 25, отличающийся тем, что шлам для создания гравийной набивки, содержащий поглощающий тепловые нейтроны материал, характеризуется сечением захвата тепловых нейтронов, которое превышает сечение захвата подземного пласта.
29. Способ по п. 25, отличающийся тем, что шлам для создания гравийной набивки, содержащий поглощающий тепловые нейтроны материал, характеризуется сечением захвата тепловых нейтронов, которое составляет по меньшей мере приблизительно 90 единиц сечения захвата.
30. Способ по п. 25, отличающийся тем, что поглощающий тепловые нейтроны материал содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из бора, кадмия, гадолиния, иридия, самария и их смесей.
31. Способ по п. 25, отличающийся тем, что поглощающий тепловые нейтроны материал содержит бор, при этом указанный материал выбирают из группы, состоящей из карбида бора, нитрида бора, борной кислоты, стекла с высокой концентрацией бора, бората цинка, тетрабората натрия и их смесей.
32. Способ по п. 25, отличающийся тем, что поглощающий тепловые нейтроны материал содержит гадолиний, при этом указанный материал выбирают из группы, состоящей из оксида гадолиния, ацетата гадолиния, стекла с высокой концентрацией гадолиния и их смесей.
33. Способ по п. 25, отличающийся тем, что поглощающий тепловые нейтроны материал присутствует в количестве от приблизительно 0,1% до приблизительно 4,0% по массе частиц гравийной набивки.
34. Способ по п. 25, отличающийся тем, что дополнительно включает нормализацию наборов данных перед созданием гравийной набивки и после создания гравийной набивки перед сравнением набора данных перед созданием гравийной набивки с набором данных после создания гравийной набивки.
35. Способ по п. 34, отличающийся тем, что стадия нормализации включает стадию регистрации по меньшей мере одной диаграммы каротажа скважины за пределами района гравийной набивки.
36. Способ по п. 25, отличающийся тем, что частицы гравийной набивки являются гранулированными, при этом по существу каждая гранула содержит поглощающий тепловые нейтроны материал, составляющий с ней единое целое или нанесенный на нее в виде покрытия.
4
2
3
37. Способ по п. 36, отличающийся тем, что поглощающий тепловые нейтроны материал представляет собой ВС или CdO.
38. Способ по п. 25, отличающийся тем, что расклинивающий агент характеризуется наличием покрытия, при этом поглощающий тепловые нейтроны материал входит в состав указанного покрытия.
39. Способ по п. 38, отличающийся тем, что покрытие представляет собой смоляное покрытие.
40. Способ по п. 25, отличающийся тем, что частицы гравийной набивки в районе гравийной набивки помещают в кольцевое пространство между обсадкой скважины и внутренним хвостовиком или сетчатым фильтром в обсаженной скважине.
41. Способ по п. 25, отличающийся тем, что частицы гравийной набивки в районе гравийной набивки помещают в область кольцевого пространства между стенкой ствола скважины и сетчатым фильтром или перфорированным хвостовиком в скважине с необсаженным стволом.
42. Способ по п. 40, отличающийся тем, что различия в показателях относительной радиальной чувствительности обнаруженных значений скорости счета, вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов пласта, вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов ствола скважины, и/или вычисленных параметров, связанных со значениями скорости счета компонента спада пласта и ствола скважины, используют для проведения различия между указанными частицами гравийной набивки в районе гравийной набивки и любыми частицами гравийной набивки, расположенными за пределами обсадки скважины.
43. Способ по п. 42, отличающийся тем, что при проведении указанного различия используют (1) чувствительность значений сечения захвата тепловых нейтронов пласта к частицам гравийной набивки, расположенным за пределами обсадки скважины, и их относительную нечувствительность к частицам гравийной набивки, расположенным внутри обсадки скважины; (2) чувствительность указанных обнаруженных значений счета и указанных вычисленных параметров, связанных со значениями скорости счета компонента спада пласта и ствола скважины, к частицам набивки по технологии «frac раck», расположенным в пласте или области ствола скважины; и (3) ограниченную чувствительность указанных вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов ствола скважины к частицам гравийной набивки, расположенным за пределами обсадки скважины, относительно частиц гравийной набивки, расположенных внутри обсадки скважины.
44. Способ по п. 41, отличающийся тем, что различия в показателях относительной радиальной чувствительности обнаруженных значений скорости счета, вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов пласта, вычисленных значений сечения захвата тепловых нейтронов ствола скважины и вычисленных параметров, связанных со значениями скорости счета компонента спада пласта и/или ствола скважины, используют для проведения различия между указанными частицами гравийной набивки в районе гравийной набивки и любыми частицами гравийной набивки, расположенными за пределами района гравийной набивки.
45. Способ по п. 25, отличающийся тем, что указанная стадия корреляции дополнительно включает процедуру градуировки для определения качества и/или процентного заполнения частиц гравийной набивки, расположенных в районе гравийной набивки.
46. Способ проведения различия между расклинивающим агентом, расположенным в трещине подземного пласта, и расклинивающим агентом, расположенным в области ствола скважины поблизости от трещины пласта в результате осуществления процедуры стандартного гидравлического разрыва пласта, включающий:
(а) получение набора данных перед осуществлением гидравлического разрыва пласта в результате следующих действий:
(i) спуска в ствол скважины прибора каротажа методом захвата импульсных нейтронов, содержащего импульсный источник нейтронов и детектор,
(ii) испускания импульсов/выбросов нейтронов из источника нейтронов в ствол скважины и подземный пласт, и
(iii) обнаружения в стволе скважины тепловых нейтронов или захватных гамма-излучений, возникающих в результате ядерных реакций в стволе скважины и подземном пласте;
(b) осуществление гидравлического разрыва подземного пласта для создания трещины при помощи шлама, содержащего текучую среду и расклинивающий агент, при этом весь или часть указанного расклинивающего агента содержит поглощающий тепловые нейтроны материал;
(c) получение набора данных после осуществления гидравлического разрыва пласта посредством:
(i) спуска в ствол скважины прибора каротажа методом захвата импульсных нейтронов;
(ii) испускания импульсов нейтронов из источника нейтронов в ствол скважины и подземный пласт,
(iii) обнаружения в стволе скважины тепловых нейтронов или захватных гамма-излучений, возникающих в результате ядерных реакций в стволе скважины и подземном пласте; и
(d) сравнение увеличения в вычисленном сечении захвата тепловых нейтронов пласта между набором данных перед осуществлением гидравлического разрыва пласта и набором данных после осуществления гидравлического разрыва пласта с уменьшением между указанными наборами данных в зарегистрированной скорости счета и/или вычисленных параметрах, связанных со значениями скорости счета компонента спада пласта и ствола скважины, чтобы определить эффективность размещения расклинивающего агента в трещине подземного пласта относительно расклинивающего агента, размещенного в области ствола скважины, смежной с трещиной пласта.
47. Способ проведения различия между расклинивающим агентом, расположенным в трещине подземного пласта, и расклинивающим агентом, расположенным в области ствола скважины поблизости от трещины пласта в результате осуществления процедуры стандартного гидравлического разрыва пласта, включающий:
(a) получение набора данных перед осуществлением гидравлического разрыва пласта в результате следующих действий:
(i) спуска в ствол скважины прибора каротажа методом захвата импульсных нейтронов, содержащего импульсный источник нейтронов и детектор,
(ii) испускания импульсов/выбросов нейтронов из источника нейтронов в ствол скважины и подземный пласт, и
(iii) обнаружения в стволе скважины тепловых нейтронов или захватных гамма-излучений, возникающих в результате ядерных реакций в стволе скважины и подземном пласте;
(b) осуществление гидравлического разрыва подземного пласта для создания трещины при помощи шлама, содержащего текучую среду и расклинивающий агент, при этом весь или часть указанного расклинивающего агента содержит поглощающий тепловые нейтроны материал;
(c) получение набора данных после осуществления гидравлического разрыва пласта посредством:
(i) спуска в ствол скважины прибора каротажа методом захвата импульсных нейтронов;
(ii) испускания импульсов нейтронов из источника нейтронов в ствол скважины и подземный пласт,
(iii) обнаружения в стволе скважины тепловых нейтронов или захватных гамма-излучений, возникающих в результате ядерных реакций в стволе скважины и подземном пласте; и
(d) сравнение увеличения в вычисленном сечении захвата тепловых нейтронов пласта между набором данных перед осуществлением гидравлического разрыва пласта и набором данных после осуществления гидравлического разрыва пласта с изменением между указанными наборами данных в вычисленном сечении захвата тепловых нейтронов ствола скважины, чтобы определить эффективность размещения расклинивающего агента в трещине подземного пласта относительно расклинивающего агента, размещенного в области ствола скважины, смежной с трещиной пласта.
48. Способ выявления количества расклинивающего агента, размещенного в трещине подземного пласта, независимо от расклинивающего агента, размещенного в области ствола скважины, при осуществлении процедуры создания набивки по технологии «frac-раck» или процедуры стандартного гидравлического разрыва пласта, включающий:
(a) получение набора данных перед осуществлением гидравлического разрыва в результате следующих действий:
(i) спуска в ствол скважины прибора каротажа методом захвата импульсных нейтронов, содержащего импульсный источник нейтронов и детектор,
(ii) испускания импульсов/выбросов нейтронов из источника нейтронов в ствол скважины и подземный пласт, и
(iii) обнаружения в стволе скважины тепловых нейтронов или захватных гамма-излучений, возникающих в результате ядерных реакций в стволе скважины и подземном пласте;
(b) осуществление гидравлического разрыва подземного пласта для создания трещины при помощи шлама, содержащего текучую среду и расклинивающий агент, при этом весь или часть указанного расклинивающего агента содержит поглощающий тепловые нейтроны материал;
(c) получение набора данных после осуществления гидравлического разрыва пласта посредством:
(i) спуска в ствол скважины прибора каротажа методом захвата импульсных нейтронов;
(ii) испускания импульсов нейтронов из источника нейтронов в ствол скважины и подземный пласт,
(iii) обнаружения в стволе скважины тепловых нейтронов или захватных гамма-излучений, возникающих в результате ядерных реакций в стволе скважины и подземном пласте; и
(d) вычисление увеличения в вычисленном сечении захвата тепловых нейтронов пласта между набором данных перед осуществлением гидравлического разрыва пласта и набором данных после осуществления гидравлического разрыва пласта, при этом указанное вычисление прямо связано с количеством расклинивающего агента, расположенного в трещине, независимо от какого-либо дополнительного расклинивающего агента, расположенного в области ствола скважины.
49. Способ по п. 48, отличающийся тем, что указанный расклинивающий агент может быть выбран из группы, состоящей из керамического расклинивающего агента, песка, песка со смоляным покрытием, пластмассовой дроби, стеклянной дроби и расклинивающих агентов со смоляным покрытием.
50. Способ по п. 18, отличающийся тем, что частицы набивки по технологии «frac раck» в области ствола скважины помещают в кольцевое пространство между обсадкой скважины и внутренним хвостовиком или сетчатым фильтром в обсаженной скважине.
51. Способ по п. 18, отличающийся тем, что частицы набивки по технологии «frac раck» в области ствола скважины помещают в кольцевую область ствола скважины за пределами сетчатого фильтра или перфорированного хвостовика в скважине необсаженным стволом.
52. Способ по п. 14, отличающийся тем, что частицы набивки по технологии «frac раck» характеризуются наличием покрытия, при этом поглощающий тепловые нейтроны материал входит в состав указанного покрытия.
53. Способ по п. 36, отличающийся тем, что расклинивающий агент характеризуется наличием покрытия, при этом поглощающий тепловые нейтроны материал входит в состав указанного покрытия.