基于磁性支撑剂的水力裂缝监测系统及监测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103233720103233720B(45)授权公告日2014.08.20(21)申请号201310149721.4US5322126A,1994.06.21,全文.US5413179A,1995.05.09,全文.(22)申请日2013.04.26CN102099545A,2011.06.15,全文.(73)专利权人中国石油大学（华东）CN102900425A,2013.01.30,全文.地址266580山东省青岛市经济技术开发区CN202866797U,2013.04.10,全文.长江西路66号审查员李丛颖(72)发明人刘均荣姚军王月英孙致学黄朝琴(74)专利代理机构北京汇泽知识产权代理有限公司11228代理人张瑾(51)Int.Cl.E21B47/00(2012.01)E21B43/267(2006.01)(56)对比文件US4926940A,1990.05.22,全文.权权利要求书5页利要求书5页说明书12页说明书12页附图1页附图1页(54)发明名称基于磁性支撑剂的水力裂缝监测系统及监测方法(57)摘要本发明属于石油勘探开发领域，涉及一种监测压裂裂缝的系统和方法。监测系统包括磁性支撑剂容器、非磁性支撑剂容器、磁力计、计算机数据处理中心；磁性支撑剂和非磁性支撑剂在支撑剂混合器中混合后通过混合支撑剂输送管线进入混砂车，储存在压裂液容器中的压裂液通过压裂液输送管线进入混砂车；混砂液通过输送管线进入压裂井，然后进入水力裂缝中；位于地面、本井和/或邻井的磁力计通过通讯线路与计算机数据处理中心相连，计算机数据处理中心采集、保存磁力计的测量信息并计算、显示支撑剂分布状态和水力裂缝参数。本发明能跟踪水力裂缝中支撑剂的运动及分布状态，确定有效水力裂缝的尺寸、形态、走向，可监测压裂返排过程中支撑剂的运移情况。CN103233720BCN10327BCN103233720B权利要求书1/5页1.一种基于磁性支撑剂的水力裂缝监测系统，包括：磁性支撑剂容器、非磁性支撑剂容器、支撑剂混合容器、混砂车、高压泵组、压裂液容器、磁性支撑剂输送管线、非磁性支撑剂输送管线、混合支撑剂输送管线、压裂液输送管线、第一混砂液输送管线、计算机数据处理中心、高压泵组、第二混砂液输送管线；其特征在于：磁性支撑剂容器中储存磁性支撑剂，非磁性支撑剂容器中储存非磁性支撑剂；所述的磁性支撑剂容器通过磁性支撑剂输送管线与支撑剂混合容器相连、非磁性支撑剂容器通过非磁性支撑剂输送管线与支撑剂混合容器相连；磁性支撑剂、非磁性支撑剂按预定体积比例进入支撑剂混合容器中进行均匀混合形成混合支撑剂；所述的支撑剂混合容器通过混合支撑剂输送管线与混砂车相连，压裂液容器通过压裂液输送管线与混砂车相连；经支撑剂混合容器进行均匀混合后的混合支撑剂通过混合支撑剂输送管线进入混砂车；压裂液容器中储存压裂液，压裂液通过压裂液输送管线进入混砂车；支撑剂和压裂液在混砂车内混合均匀形成混砂液；混砂车通过第一混砂液输送管线与高压泵组相连，高压泵组通过第二混砂液输送管线与压裂井的井筒相连；所述的经混砂车均匀混合后的混砂液通过第一混砂液输送管线进入高压泵组增压，经增压后的高压混砂液经第二混砂液输送管线进入压裂井的井筒中，然后经过混砂液进入裂缝的通道进入水力裂缝中；磁力计通过通讯线路与计算机数据处理中心相连，计算机数据处理中心采集、保存的测量信息并计算、显示支撑剂分布状态和水力裂缝参数。2.根据权利要求1所述的基于磁性支撑剂的水力裂缝监测系统，其特征在于：磁力计包括地面磁力计、压裂井磁力计和/或邻井磁力计；地面磁力计通过地面磁力计与计算机数据处理中心通讯线路与计算机数据处理中心相连，压裂井磁力计通过压裂井磁力计与计算机数据处理中心通讯线路与计算机数据处理中心相连，邻井磁力计通过邻井磁力计与计算机数据处理中心通讯线路与计算机数据处理中心相连。3.根据权利要求1或2所述的基于磁性支撑剂的水力裂缝监测系统，其特征在于：所述磁性支撑剂占混合支撑剂的体积比例在10％到100％之间；磁性支撑剂容器带有磁屏蔽装置。4.根据权利要求1或2所述的基于磁性支撑剂的水力裂缝监测系统，其特征在于：所述的地面磁力计、压裂井磁力计、邻井磁力计为超导量子干涉仪；地面磁力计位于以压裂井为中心的地面上，由多个磁力计构成一个磁力计组，从地面监测磁参数变化；压裂井磁力计位于压裂井井筒中的压裂层段附近处，由多个磁力计构成一个磁力计组，从压裂井本井监测磁参数变化；邻井磁力计位于邻井中与压裂井压裂层段深度对应的深度处，由多个磁力计构成一个磁力计组，从邻井中监测磁参数变化。5.一种基于磁性支撑剂的水力裂缝监测方法，采用权利要求1-4之一所述的监测系统，采用实时监测方式