>[0085] 我们简单地假定该比率仅表征基质（孔隙率和弯曲度）。如果使用几种稀有气体， 则计算平均比率对一求模误差（averageratiomodulooneerror)。
[0086]图2显示了该一阶段的校正分析方案（等式1)，其表征为稀有气体浓度随时间和 阶段3中进行测量的测量点位置变化。通过图2中的点显示测量点。图2显示了通过校正 测量点上分析方案（等式1)得到的氮气化e)和氣气（Ar)扩散模型（曲线）。该两个扩散 曲线允许限定分子扩散和有效扩散之间的平均比率。该比率允许校正C&和注射的气体， 例如氣丙烷（FP)的扩散模型（曲线）。
[0087] 之后进行的测量允许通过调节比率对结果进行完善（图3)。
[00能]5.焊巧注射的气体扩前橫巧审新
[0089] 为了根据经校正的稀有气体扩散模型更新C&扩散模型，将在之前阶段中计算的 比率应用于阶段1中选择的C&扩散模型。
[0090] 因此，将该比率应用于邸4分子扩散，该扩散用于阶段1中选择的邸4扩散模型。 由此得到新的有效C&扩散，其使得能够基于对在阶段4中的实验数据进行校正的稀有气 体扩散模型得到新的C&扩散模型。
[0091] 对于本发明通过用气体注射压裂实现姪回收的实施方式，可通过使用相同的比率 来更新注射的气体的扩散模型，其允许基于对实验数据校正的稀有气体扩散模型得到新的 注射的气体扩散模型。
[0092] 该一阶段示于图2和3。
[009引6.报据审新的橫巧确定临测区域中焊类的量
[0094] 在该一阶段，我们确定了在任意时间t时在监测区域中存在的姪类的量，W确定 在监测区域中的姪泄漏。因此，进行W下阶段：
[00巧]a)确定溶解的邸4的量，并且 [0096] b)确定邸4泄漏。
[0097] a)根据更新模型确定时间t时溶解的邸4的量
[0098]然后使用由此更新的C&扩散模型W确定时间t时溶解的CH4的量。
[0099] 通过该模型的体积积分（更新的等式1)，推导出在时间t时溶解的C&的质量：
[0100] M(〇二2解'屯托、。壯等式2
[0101] 其中：
[0102] qp:基质的孔隙率，
[0103] S;水/气体接触表面，
[01 04]M;細4的分子量。
[01化]b)确定CH4泄漏至覆盖的地下蓄水层
[0106] 根据一个实施方式，也可能确定注射的CH4泄漏到储存区域（藏）W外。根据该方 法，监测区域，即通过监测孔和取样器的方式取样的区域是位于底±区域之上的地下蓄水 层，向该地下蓄水层中注射邸4。通过确定在该地下蓄水层中溶解的邸4的量来检测CH4泄 漏到注射区域W外（使用本发明的細4扩散模型（阶段6a))。
[0107] 在覆盖地下蓄水层中的该种类型的监测避免了必须设定穿过地质覆盖的监测孔， 该地质覆盖将C&保持在地下层中。此外，迄今为止，扩散现象是冠岩内的主要现象，更为 有趣的是关于稀有气体，W及由此的本发明的方法。
[0108] 该方法允许对在可通过常规方式检测C&泄漏之前提供的时间限制进行定量，并 且建立泄漏修复和密封方案。该是基于稀有气体具有比C&低得多的检测阔值并且它们扩 散地更快。由此，根据本发明的方法在可在检测到地下蓄水层中C&浓度的增加之前通过 地球化学测量检测到c&泄漏。
[0109] 图4显示了对测量校正的氮气和C&扩散模型（曲线）。甜e显示了进行地球化学 测量时氮气浓度增加的检测阔值。SCH4进行地球化学测量时CH4浓度增加的检测阔值。因 此，!'畑e显示可检测到氮气浓度增加时的日期，并且TDCH4显示可检测到CH4浓度增加时的 日期。然后可计算供采取行动并固定潜在C&泄漏的时限DEL。
[0110] 对于本发明通过用气体注射压裂进行姪回收的实施方式，可测定向监测区域中注 射的气体的量W检测监测区域中的注射的气体泄漏。可通过W与上述阶段a)、b)和C)相 同的方式进行，使用更新的注射的气体扩散模型来实现该种测定。
[0111] 此外，通过对用于压裂的注射的气体的分析（W相当的体积计），本发明的方法允 许在勘探/开发位点上获知姪泄漏。
[0112] 通过氮气注射的压裂对于本发明的方法是有优势的，因为注射氮气（稀有气体） W大量压裂岩石，并且因此，为避免泄漏，更大量的氮气存在于监测区域中，该允许更容易 和快速地检测泄漏。
[0113] 本发明的方法特别适于监测地下层，从中提取页岩油和/或页岩气，并且其中进 行了通过注射气体（如氣丙烷或氮气）的压裂。
【主权项】
1. 一种监测地下层的方法，其中所述地下层中可回收非常规烃类，在所述地下层中存 在至少一种稀有气体，其特征在于进行以下阶段： a) 选择所述稀有气体的扩散模型和待回收的烃的扩散模型，各模型描述了浓度随时 间、深度和扩散系数的变化， b) 在回收所述烃之前，从位于所述地下层之上的称作底土监测区域的区域中存在的流 体中取至少第一样品，并且测量所述第一样品中至少一种稀有气体的组成， c) 在所述烃回收期间和/或之后，从所述监测区域中存在的流体中取至少第二样品， 并且测量所述第二样品中所述稀有气体的浓度， d) 在不同的时间重复阶段c)， e) 当所述稀有气体的所述浓度增加时，调节所述稀有气体扩散模型的有效扩散系数， 使得所述稀有气体扩散模型与所述测量结果一致，并且推导所述扩散系数和所述经调节的 扩散系数之间的比率，并且 f) 对所述待回收的烃的扩散模型应用所述比率，从而确定在时间t时所述监测区域中 存在的所述待回收的烃的量。2. 如权利要求1所述的方法，所述监测区域是地下蓄水层。3. 如前述权利要求中任一项所述的方法，通过测定所述监测区域中存在的待回收的烃 的量的方式检测所述待回收的烃从地下层的泄漏。4. 如前述权利要求中任一项所述的方法，通过压裂所述地下层回收所述非常规烃类。5. 如权利要求4所述的方法，通过注射气体如氟丙烷或氦气来进行所述压裂。6. 如权利要求5所述的方法，通过所述注射的气体的扩散模型测定在时间t时所述监 测区域中存在的所述注射的气体的量，对所述注射的气体应用所述扩散系数和所述经调节 的扩散系数之间的所述比率。7. 如权利要求5或6中任一项所述的方法，所述注射的气体包含至少一种稀有气体。8. 如前述权利要求中任一项所述的方法，所述烃类包含甲烷。9. 如前述权利要求中任一项所述的方法，所述稀有气体是氦气或氩气。
【专利摘要】本发明涉及监测非常规烃勘探和开采位点的方法。本发明的目的是提供一种监测非常规烃(HC)回收位点以对勘探和开采区域(Zhc)之上的区域(Zsur)中存在的烃类进行定量的方法。本发明的方法是基于一种模型的调整，该模型使用对在底土样品的流体相中含有的稀有气体和可能需要用于压裂的注射的气体的原位地球化学分析描述了气体浓度随时间的变化。通过稀有气体分析，本发明的方法可用于预见在勘探/开发位点之上的烃泄漏。
【IPC分类】G01V9/00
【公开号】CN104977624
【申请号】CN201510160915
【发明人】B·加西亚
【申请人】Ifp新能源公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月7日
【公告号】CA2887078A1, EP2930301A1, US20150285072