專利名稱：流體的監(jiān)管鏈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體的表征，尤其是有利于數(shù)據(jù)質(zhì)量、管理和一致性的流體監(jiān)管鏈(chain-of-custody)。
背景技術(shù)：
術(shù)語流動(dòng)保證(flow assurance)被用于描述大量有關(guān)油和氣生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性和可操作性的問題。此流動(dòng)保證工作流程由兩個(gè)流路(streams)組成，設(shè)計(jì)流和監(jiān)視流。設(shè)計(jì)流開始于勘探和評(píng)估階段，終止于系統(tǒng)的試運(yùn)行。監(jiān)視流開始于第一次的生產(chǎn)并持續(xù)于油田的整個(gè)開采期。監(jiān)視流是一個(gè)用于監(jiān)測(cè)和優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)性能的反饋回路。
來自油氣層的流體樣品對(duì)于了解即將生產(chǎn)的流體是必需的。油田開發(fā)的許多決策，比如生產(chǎn)策略和流體處理設(shè)備的設(shè)計(jì)是基于從探井中取樣樣品的流體特性。了解儲(chǔ)油層中原始流體的信息是很重要的。在儲(chǔ)油層開采期限的后期仍然需要流體樣品來評(píng)估在一某個(gè)特定時(shí)間或者經(jīng)過一些生產(chǎn)活動(dòng)后流體的條件，然而比較的基點(diǎn)還是原始流體特性。因此，重要的是獲得優(yōu)質(zhì)有代表性的流體樣品和處理這些數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的和其它的考慮，本發(fā)明涉及流體表征，尤其是一種確保獲取可靠和有代表性的流體樣品的方法。在此參考儲(chǔ)油層流體和儲(chǔ)油層表征來描述本發(fā)明，然而，應(yīng)該認(rèn)為本發(fā)明適用于任何流體樣品，如使用在醫(yī)學(xué)表征里。
因此，提供了一種確保獲得代表性流體樣品的方法。該方法包括以下步驟在獲取點(diǎn)獲得流體樣品，獲取點(diǎn)可能是在井底(在儲(chǔ)油層深度)、在井口或者在地面或地表下的生產(chǎn)設(shè)備，分析在該獲取點(diǎn)得到的流體樣品的物理和化學(xué)特性；在電子數(shù)據(jù)庫(kù)檔案中記錄獲取點(diǎn)的樣品特性，分析在遠(yuǎn)離獲取點(diǎn)位置的流體樣品的物理和化學(xué)特性，在檔案中記錄遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性，通過比較獲取點(diǎn)樣品特性和遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性確認(rèn)流體樣品，包括在遠(yuǎn)地點(diǎn)重復(fù)井底測(cè)量方法，和在檔案(archive)中記錄有效的樣品特性。
流體樣品的有效性(validation)意味著運(yùn)用相同的物理或者化學(xué)技術(shù)，在預(yù)先選定的誤差容許范圍內(nèi)，在獲取點(diǎn)分析的所選的物理和化學(xué)特性與在遠(yuǎn)地點(diǎn)分析的樣品特性相配。然而，在某些情況下，在預(yù)選的容許范圍內(nèi)獲取點(diǎn)的樣品特性不能與遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性相配，在這種情況下，確認(rèn)有效的樣品特性包括對(duì)檔案中結(jié)果的誤差的鑒別?！耙逊治龅摹卑◤臏y(cè)試中獲得或測(cè)量的特性。還應(yīng)當(dāng)注意的是確認(rèn)有效樣品的特性可以包括從遠(yuǎn)地點(diǎn)而不是獲取點(diǎn)得到的分析結(jié)果。
附圖的簡(jiǎn)要說明根據(jù)下面對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例的描述，結(jié)合附圖，將最好的理解本發(fā)明上面的和其它特征和方面，其中

圖1是一個(gè)典型的流動(dòng)保證過程的示意圖；圖2是一個(gè)流動(dòng)保證過程的設(shè)計(jì)過程圖；圖3是一個(gè)流動(dòng)保證過程的監(jiān)視過程圖；和圖4是本發(fā)明的流體監(jiān)管鏈的流程圖。
具體描述現(xiàn)在參考附圖，其中描述的元件沒有必要按比例顯示，在這幾幅圖中相同的參考數(shù)字指示相同或者類似的元件。
流動(dòng)保證是一個(gè)必須在生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序早期就解決的關(guān)鍵性問題，并對(duì)海上生產(chǎn)系統(tǒng)至關(guān)重要。圖1是一幅典型的流動(dòng)保證過程的示意圖，一般以數(shù)字10指示。流動(dòng)保證過程10(如圖1所示)概括地闡述了設(shè)計(jì)過程11及監(jiān)視過程20，該設(shè)計(jì)過程11包括取樣12、分析14、模擬16和設(shè)計(jì)18步驟。
此過程從勘探和評(píng)估階段開始，其中該階段測(cè)量原地流體特性數(shù)據(jù)和取回的所選流體樣品從而更詳細(xì)的分析。具體的流動(dòng)保證相關(guān)的研究可以在實(shí)驗(yàn)室里的流體樣品中進(jìn)行。這些分析的范圍和類型將取決于預(yù)期的問題。接著將實(shí)驗(yàn)室得到的數(shù)據(jù)用在一系列工程軟件工具中以模擬生產(chǎn)系統(tǒng)中的不同情況。通過這個(gè)過程確定每個(gè)系統(tǒng)及其適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)保證管理策略。
一旦設(shè)計(jì)并建立好所選系統(tǒng)，該流動(dòng)保證管理過程將在監(jiān)視過程中監(jiān)控和優(yōu)化?？紤]到這些策略的最初設(shè)計(jì)很可能是保守的，就有機(jī)會(huì)具有代表性地很好的去優(yōu)化該過程。但是，失敗的大代價(jià)需要仔細(xì)監(jiān)控該系統(tǒng)，在潛在的問題導(dǎo)致災(zāi)難性的失敗之前發(fā)現(xiàn)它們。在此監(jiān)視過程中，通過傳感器在不同地點(diǎn)收集系統(tǒng)數(shù)據(jù)如溫度、壓力和流速。利用在設(shè)計(jì)階段得到流體特性數(shù)據(jù)的模型根據(jù)測(cè)定的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。這些模型現(xiàn)在可以用于確定系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)和通過一系列運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)。
設(shè)計(jì)和監(jiān)視工作流應(yīng)該無縫地配合，并且必須保持一致性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)采用相同的數(shù)據(jù)設(shè)備和模型用于監(jiān)控和優(yōu)化。接下來，我們將更為詳細(xì)的描述工作流程中的每個(gè)元件。
圖2是本發(fā)明中設(shè)計(jì)過程11的簡(jiǎn)圖。取樣12是設(shè)計(jì)過程11中的第一個(gè)步驟。
流動(dòng)保證測(cè)量已導(dǎo)致對(duì)有代表性樣品需要的新認(rèn)識(shí)。任何取樣程序的目標(biāo)是帶回實(shí)驗(yàn)室的樣品與在儲(chǔ)油層中的流體成分一致。不幸的是，許多導(dǎo)致流動(dòng)保證問題的固體顆粒在取樣過程中從溶液中產(chǎn)生，如同它們?cè)谏a(chǎn)系統(tǒng)中產(chǎn)生一樣。壓力和溫度的變化可以引起相變，導(dǎo)致樣品改變。在獲得樣品的過程中污染物的介入也會(huì)改變流體成分。污染物的最常來源就是鉆井液。
理想的樣品是在恒溫恒壓下從儲(chǔ)油層中無污染地收集，然后保持其溫度和壓力完整地運(yùn)到實(shí)驗(yàn)室里。以這種方式消除與相位變化、轉(zhuǎn)移或者污染相關(guān)的改變。事實(shí)上，時(shí)至今日這仍是不可能的。更現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)是通過壓力和溫度補(bǔ)償減少相變的潛勢(shì)。
可記錄的樣品數(shù)據(jù)比如，但是并不限制于，取樣的日期、序號(hào)、采樣號(hào)、記錄文件、樣品的深度、取樣方法和工具配置、地層壓力、地層溫度、泥漿類型、取樣瓶的類型、裝瓶時(shí)樣品的溫度和壓力、流體樣品成分、氣油比例(GOR)、污染程度、密度、粘度、H2S的濃度、泡點(diǎn)壓力、水pH、和樣品的光譜指紋識(shí)別(可見近紅外線(VI-NIR)、熒光、反射率)。該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)22中。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)22可能是一個(gè)基于軟件的電子系統(tǒng)。
在分析階段14中測(cè)量與樣品流體特性有關(guān)的相應(yīng)的流動(dòng)保證。流體分析可以在井底、在野外和/或?qū)嶒?yàn)室里進(jìn)行。相應(yīng)的流體特性列表根據(jù)流體的類型和預(yù)期的系統(tǒng)操作條件變化。典型地采用一個(gè)分析程序的設(shè)計(jì)的定相方法。首先進(jìn)行樣品整理和有效性檢查。這通常包括組分和基本流體特性。一旦鑒別出足夠優(yōu)質(zhì)的樣品，流動(dòng)保證篩選就完成了。
以蠟、瀝青烯和水合物篩選為例進(jìn)行闡明。如蠟，在重油中進(jìn)行如下測(cè)量正鏈烷烴分配、使用高溫氣相色譜法(HTGC)、蠟出現(xiàn)溫度、粘度和傾點(diǎn)。如果這些參數(shù)顯示潛在高蠟沉積物、高粘度和凝膠化問題，就需要一個(gè)更全面的包括在含氣石油(live oil)管路狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量和化學(xué)評(píng)估的分析程序。
如瀝青烯，包括SARA(飽和芳香烴樹脂瀝青烯)和含蠟族溶劑(典型地正戊烷或正庚烷)滴定終點(diǎn)的重油表征數(shù)據(jù)用做篩分流體穩(wěn)定性。因?yàn)闉r青烯的篩分和建模能力不如蠟，所以通常還測(cè)量至少一個(gè)含氣石油瀝青烯的沉淀壓力。如果瀝青烯的問題識(shí)別了，補(bǔ)充研究確定繪制瀝青烯相圖作溫度的函數(shù)和估計(jì)化學(xué)品或涂料的效力作為預(yù)防策略。
以水化氣體來說，標(biāo)準(zhǔn)PVT或有效性研究中的成分和水成分用在熱動(dòng)力學(xué)模型中，以產(chǎn)生預(yù)期的水合物的形成界面。如果成分的數(shù)據(jù)異?；驂毫蜏囟鹊臈l件是在模型的有效性范圍外，就可能要直接測(cè)量水合物形成的條件。如果模型組合存在潛在問題和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用于評(píng)價(jià)熱力學(xué)抑制劑和/或低劑量抑制劑(LDHI)的性能。
流動(dòng)保證測(cè)量的領(lǐng)域仍是一個(gè)發(fā)展中的領(lǐng)域，新技術(shù)經(jīng)常成為可利用的。這既有正面也有負(fù)面的影響。正面的，檢測(cè)和解釋流體特性變化的能力不斷提高。這將產(chǎn)生更好的設(shè)計(jì)，同時(shí)優(yōu)化性能和減少流動(dòng)保證的風(fēng)險(xiǎn)。然而，測(cè)量技術(shù)的動(dòng)力學(xué)特性導(dǎo)致缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以及測(cè)量結(jié)果與模型建立之間的矛盾。
在數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)22中，所有的取樣和流體分析數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在中央數(shù)據(jù)庫(kù)中，比如一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)可以包括取樣記錄、傳送和運(yùn)輸信息，以及所有井底的、野外的和實(shí)驗(yàn)室流體特性測(cè)量結(jié)果。數(shù)據(jù)庫(kù)管理提供幾個(gè)功能數(shù)據(jù)管理和對(duì)客戶的數(shù)據(jù)管理服務(wù)；一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的客戶數(shù)據(jù)和報(bào)告的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；通過容易地比較在取樣、處理和分析過程中得到的多重的測(cè)量結(jié)果和追蹤樣品的歷史(這是監(jiān)管鏈服務(wù))，從而能跟蹤樣品質(zhì)量；和它可以將數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)化為流體特性模型。
建立模型步驟16可以包括流體特性模型和過程模型。流體特性模型包括，但是不局限在，熱動(dòng)力學(xué)的、沉積作用和多相的流體模型。流體特性模型是分析的流體數(shù)據(jù)和工程應(yīng)用之間的連接。所有的這些模型使用在流體特性數(shù)據(jù)庫(kù)中可用的測(cè)量數(shù)據(jù)。在熱動(dòng)力學(xué)的模型中，流體性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相態(tài)特性載入熱動(dòng)力學(xué)程序包中。狀態(tài)參數(shù)的方程式將調(diào)整到與測(cè)量值匹配。模型參數(shù)與用來產(chǎn)生它們的流體特性數(shù)據(jù)一起可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。沉積作用和多相的流體模型直接使用在數(shù)據(jù)庫(kù)中的流體特性數(shù)據(jù)。重要的是，還要記住模型應(yīng)該使用在數(shù)據(jù)庫(kù)中同類型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)展。也就是說，樣品的類型、質(zhì)量和數(shù)據(jù)的分析技術(shù)以及產(chǎn)生過程都必須與用來發(fā)展模型的一致。用本發(fā)明的數(shù)據(jù)管理程序和綜合方法，這是可靠的。
流體特性模型嵌入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工程程序包中。用來設(shè)計(jì)的生產(chǎn)系統(tǒng)的程序包包括，但不局限于油藏模擬程序；井身模擬程序；流體管道模擬程序和程序模擬程序或設(shè)備模擬程序。對(duì)于跨越不同類型模擬程序的流體特性模型的相同組的合并作了許多工作。這樣，在生產(chǎn)系統(tǒng)的不同部分可以一致地模擬流體特性。
在設(shè)計(jì)步驟18中，模型用于工程設(shè)計(jì)的前進(jìn)料和進(jìn)料階段中，用來選擇生產(chǎn)系統(tǒng)的類型和開發(fā)操作程序。在這個(gè)階段，將開發(fā)解決常見流動(dòng)保證問題的預(yù)防和補(bǔ)救策略。該研究的部分可以包括啟動(dòng)和關(guān)閉程序。在這個(gè)具體設(shè)計(jì)的階段，模型可被再訪問和調(diào)整以反映最后系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
圖3是本發(fā)明的一個(gè)流體保證過程中的監(jiān)視過程20簡(jiǎn)圖。監(jiān)視20開始于第一次生產(chǎn)，貫穿在油田的生產(chǎn)期。起初基于使用在設(shè)計(jì)過程11中的數(shù)據(jù)和模型。這些模型和數(shù)據(jù)可以隨時(shí)間改變以反映系統(tǒng)和流體中的變化。
數(shù)據(jù)獲得26于兩個(gè)來源。在系統(tǒng)中的傳感器24測(cè)量有關(guān)系統(tǒng)性能的數(shù)據(jù)(實(shí)時(shí)動(dòng)力數(shù)據(jù))。這些測(cè)量可以是實(shí)時(shí)的或者定期的。當(dāng)前可使用多種傳感器24，這對(duì)于流體保證監(jiān)視非常重要。它們包括離散的壓力點(diǎn)，離散和分布的溫度，相態(tài)流速和化學(xué)噴射速度。這些測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)28中。
數(shù)據(jù)的第二個(gè)來源是流體特性和在設(shè)計(jì)階段11之前收集的和保持在靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器22中的流動(dòng)保證數(shù)據(jù)(靜態(tài)數(shù)據(jù))。在設(shè)計(jì)流11中，在靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器22中的流體特性數(shù)據(jù)必須是完整的并與用于監(jiān)視的模型保持一致。那意味著在系統(tǒng)安裝好之前，必須考慮如何監(jiān)視30和優(yōu)化32流動(dòng)保證策略。至關(guān)重要的是鉆井時(shí)獲取所有所需數(shù)據(jù)和易于獲取代表性樣品。一旦系統(tǒng)投入生產(chǎn)，要在海底區(qū)域收集高質(zhì)量的流動(dòng)保證樣品就更加困難和代價(jià)昂貴。
如果流體成分隨時(shí)間改變，靜態(tài)流體特性數(shù)據(jù)仍然可能是定期更新的。成分會(huì)在損耗中改變。舉例說明，如一種氣體冷凝物降到飽和壓力水平以下，冷凝物產(chǎn)量和蠟出現(xiàn)溫度都會(huì)下降。在成分的等級(jí)的積累中，由于遠(yuǎn)離最初樣品生產(chǎn)點(diǎn)的區(qū)域中流體的產(chǎn)生成份可能會(huì)改變。新的油田或地帶被帶入現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)也會(huì)改變?cè)谙到y(tǒng)中的流體樣品的特性。流體特性數(shù)據(jù)集必須更新以反映這些變化。
用于設(shè)計(jì)系統(tǒng)的相同的工程模型18可用于說明系統(tǒng)的性能。模型必須調(diào)整適應(yīng)測(cè)量數(shù)據(jù)。系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)越少，調(diào)節(jié)和調(diào)整也越少受抑制，這樣增加了與條件模型的不唯一性相關(guān)的不確定性。
考慮以下簡(jiǎn)單的例子。流送管的一部分的輸入和輸出溫度與模型中預(yù)期的不同。沿管的長(zhǎng)度的總熱轉(zhuǎn)化系數(shù)(U值)是否均與假定值不同，或者是否沿著流送線是否有更小一部分絕緣失效和其它地方假定的U值是否適當(dāng)？這也許涉及著蠟沉淀。如果熱轉(zhuǎn)化系數(shù)于流送線的一個(gè)短的部分顯著地較高，則在這個(gè)區(qū)域的流送線有很低的壁溫，這就會(huì)導(dǎo)致蠟沉淀速度的升高。一個(gè)沿著流送線分布的溫度測(cè)量結(jié)果(每少數(shù)幾米的溫度)可能提供更多細(xì)節(jié)，而且能夠排除和確認(rèn)這個(gè)可能性。因此，溫度數(shù)據(jù)的另外分析導(dǎo)致一個(gè)更少不確定性的條件模型。
圖4是本發(fā)明的流體監(jiān)管的流程圖。監(jiān)管鏈?zhǔn)侵斧@得流體樣品和測(cè)量特性以得到儲(chǔ)油層開發(fā)中有價(jià)值的情報(bào)的過程。這個(gè)過程包括在收集樣品和試驗(yàn)室分析過程中和過程之間的不同階段監(jiān)視流體特性測(cè)量。本發(fā)明的更明確的一個(gè)目的是連接井底、海底、井場(chǎng)(wellsite)、地表設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果到一個(gè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，并有利于質(zhì)量控制和質(zhì)量保證。
一個(gè)流體監(jiān)管鏈方法開始于獲取34流體樣品。流體樣品可以從儲(chǔ)油層深度(井底)、井口或者在分離器取得。流體樣品的選擇的物理化學(xué)特性檢測(cè)36現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。當(dāng)在獲取點(diǎn)收集和分析樣品時(shí)，檔案38在電子可用數(shù)據(jù)庫(kù)中產(chǎn)生，數(shù)據(jù)庫(kù)包括監(jiān)管鏈頁(yè)面、鏈接到記錄文件的井底測(cè)量結(jié)果(概要和圖解顯示)的顯示、指示儲(chǔ)油層樣品的位置的石油物理記錄的簡(jiǎn)圖顯示以及質(zhì)量保證頁(yè)面。樣品的井場(chǎng)確認(rèn)和分析40是在地表進(jìn)行，包括容器的條件和容器開放壓力。在這個(gè)階段重復(fù)采用用于獲取點(diǎn)的測(cè)量技術(shù)以在降低的不確定性的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)任何異常。在樣品數(shù)據(jù)庫(kù)檔案42中輸入和記錄井場(chǎng)的測(cè)量和分析。如果在井底流體(現(xiàn)場(chǎng)的)樣品測(cè)量和井場(chǎng)的流體樣品的測(cè)量之間記錄到異常，該過程可以重新開始44。然后將確認(rèn)有效的液體樣品傳送到實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行分析46。重復(fù)基礎(chǔ)分析，并且可進(jìn)行專門的研究。盡管可以用不同的物理技術(shù)在獲取點(diǎn)測(cè)量流體特性，但是對(duì)于井底樣品，在井場(chǎng)和/或?qū)嶒?yàn)室要重復(fù)在井底環(huán)境下使用的相同的程序以評(píng)估樣品質(zhì)量、井底設(shè)備、取樣和處理程序。所有收集的數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫(kù)中的樣品檔案中用來對(duì)比和確認(rèn)，步驟48。任何誤差或異常可以記錄在用于流動(dòng)保證建立模型的檔案中。在過程的每個(gè)階段，檢查樣品的指紋。
本發(fā)明的方法將在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述。數(shù)據(jù)庫(kù)便于監(jiān)視程序，確保獲得的信息的質(zhì)量。在不同階段的流體特性測(cè)量結(jié)果顯示在以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的用于樣品質(zhì)量的追蹤和分析的系統(tǒng)中。還定義程序用來處理矛盾的測(cè)量結(jié)果和調(diào)查引起誤差的原因。這些指導(dǎo)方針用作監(jiān)管鏈程序的評(píng)估和審查，來保證流體樣品和測(cè)量結(jié)果，并且更確信的選擇流體特性值用來對(duì)儲(chǔ)油層的研究。
許多方法可以用來得到井底流體樣品。來自Schlumberger公司的模型式動(dòng)力檢測(cè)(MDT)廣泛地用于獲取井底樣品，并且以光譜學(xué)方法為基礎(chǔ)的井底樣品分析的最近發(fā)展使流體的樣品特性能夠早期識(shí)別，該流體特征可以影響品質(zhì)樣品的獲得。一個(gè)井底分析的優(yōu)點(diǎn)是流體在接近儲(chǔ)油層的條件下檢測(cè)，其中流體的初始狀態(tài)最小受到干擾。同樣的，在獲取樣品之前，在地質(zhì)積聚不同的深度研究流體特性有利于識(shí)別最佳取樣深度。
除吸收光譜法之外，在井身環(huán)境中也可以用其它物理技術(shù)檢測(cè)流體特性，比如，但是不局限于用電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)檢測(cè)粘度和密度，用熒光光譜法檢測(cè)露水，用聲學(xué)法檢測(cè)泡點(diǎn)壓力，用傳感器檢測(cè)硫化氫濃度，用光反射法檢測(cè)氣體，用化學(xué)試劑和電阻率檢測(cè)pH值。
在樣品獲取期間或樣品獲取后立即，用測(cè)井電纜取樣工具數(shù)據(jù)通道處理提取記錄和分析在獲取點(diǎn)的流體樣品的物理化學(xué)特性，比如，但不局限于“基礎(chǔ)信息”—日期、瓶序號(hào)、采樣號(hào)、記錄文件名稱、深度、取樣工具配置、地層壓力、記錄的最高溫度或者地層溫度、泥漿類型、樣品類型、瓶的類型、瓶的打開時(shí)間、瓶的關(guān)閉時(shí)間、瓶的關(guān)閉壓力、樣品體積、樣品收集時(shí)的最小壓力、樣品收集時(shí)的最低溫度；“樣品組成”——CO2、C1、C2-5、C6+、H2S的重量百分比，氣油比率(GOR)、瓶中的水分、表觀烴密度；“流體特性”—粘度、密度、泡點(diǎn)壓力、瀝青烯開始?jí)毫?、相變、和電阻率；“污染“——OBM污染、CO2凈化、C1凈化、C2-5凈化、和C6+凈化；“相變指示“—熒光曲線、氣體檢查曲線、SDS、SAS、和光學(xué)井下照相機(jī)；和“質(zhì)量保證參數(shù)“—光學(xué)吸收頻譜、熒光光譜、粘度、密度、泡點(diǎn)壓力和氣體檢定器。
數(shù)據(jù)處理算法的輸出是一個(gè)“綜合報(bào)告”，可以易于加載流體數(shù)據(jù)庫(kù)。樣品獲取和井下分析信息是流體表征處理的第一個(gè)步驟，它們初始化數(shù)據(jù)庫(kù)中一個(gè)新的檔案用于取樣的特定儲(chǔ)油層。在井場(chǎng)、地面設(shè)施或在實(shí)驗(yàn)室中所做的連續(xù)的測(cè)量結(jié)果一旦變成有用的，就被輸入這個(gè)檔案?！氨O(jiān)管鏈”的頁(yè)面也在樣品檔案中初始化，顯示不同階段的有效參數(shù)(井下的、海底的、井場(chǎng)的、地表的、實(shí)驗(yàn)室的)，以便于樣品跟蹤和追蹤處理。
井下數(shù)據(jù)的圖形顯示也載入數(shù)據(jù)庫(kù)中，因?yàn)樗鼈冇欣诜治龊团c實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果作比較。有用的顯示包括流體成分、GOR、與時(shí)間相對(duì)的流體壓力和溫度、OBM污染監(jiān)視、與時(shí)間相對(duì)的熒光和油氣標(biāo)識(shí)、光信號(hào)通道和指示取樣地點(diǎn)的巖石物理的記錄。
在一個(gè)給定的取樣地點(diǎn)，可用一個(gè)或多個(gè)的瓶子裝滿流體。通過用于后期追蹤的序號(hào)正確識(shí)別瓶子對(duì)于監(jiān)管鏈?zhǔn)欠浅Ｖ匾?。?shù)據(jù)庫(kù)有利于相同深度所取的樣品之間的比較，并且這可用于另一個(gè)質(zhì)量控制檢查。
當(dāng)樣品到達(dá)地表，基礎(chǔ)的壓力—體積—溫度(PVT)實(shí)驗(yàn)室—質(zhì)量分析可以在通過來自Schlumberger的PVT速遞或采用其它分析機(jī)械裝置在井場(chǎng)進(jìn)行，同時(shí)如果必要井下流體分析儀可獲取更多的樣品。第一次所做的是通過檢測(cè)樣品瓶開放壓力來確認(rèn)樣品?？紤]到溫度的變化，一個(gè)在指示樣品瓶關(guān)閉壓力之下的值在樣品獲取之中意味著一些瓶?jī)?nèi)物質(zhì)可能泄漏。
如果瓶的開放壓力確認(rèn)是滿意的，那么井場(chǎng)流體分析將繼續(xù)，否則樣品將會(huì)轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室。檢測(cè)流體成分、GOR和OBM污染，并與井下的檢測(cè)結(jié)果作比較。如果井下的流體特性和在井場(chǎng)的或者實(shí)驗(yàn)室中的不一致，并且如果沒有檢測(cè)到泄漏(瓶中開放壓力和關(guān)閉壓力的不同)，就可能調(diào)查相變(如，用于檢測(cè)的子樣不具備代表性)。如果沒有檢測(cè)到相變，在實(shí)驗(yàn)室中重復(fù)井下的檢測(cè)結(jié)果，以排除由于工具標(biāo)定造成的問題。所有這些確認(rèn)過程將存儲(chǔ)和注釋在數(shù)據(jù)庫(kù)中。
基本上，存在五種情況可能導(dǎo)致樣品的無效，也就是掉色(組分損失或者相變)、油氣損失、組分損失、光散射和光譜的通道與通道比較的不一致性。井下條件和在實(shí)驗(yàn)室中所得的光譜比較得出所有的信息，并且因此，使用恰當(dāng)?shù)貜?fù)原子樣，重復(fù)同樣的檢測(cè)不論是在井場(chǎng)或者在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)于監(jiān)管鏈都是重要的。
在實(shí)驗(yàn)室或者井場(chǎng)重制井下技術(shù)，并且顯示在數(shù)據(jù)庫(kù)里的質(zhì)量保證部分中。實(shí)驗(yàn)室將通過氣和液相色譜分析法或者其它成分檢測(cè)裝置來檢測(cè)流體的成分。使用不同技術(shù)的結(jié)果的比較是非常有指導(dǎo)性的。而且，通過井下分光計(jì)的復(fù)制品或者不同的分光計(jì)在實(shí)驗(yàn)室中或者井場(chǎng)檢測(cè)光學(xué)吸收頻譜。
在實(shí)驗(yàn)室中或者井場(chǎng)復(fù)制井下檢測(cè)不僅能確認(rèn)樣品和保證監(jiān)管鏈的一致性，而且會(huì)幫助其它問題的辨別和早期糾錯(cuò)，如軟件故障、解釋問題、和不適當(dāng)?shù)娜?、樣品的重新調(diào)節(jié)和/或樣品的轉(zhuǎn)移技術(shù)。
從本發(fā)明上述的特定實(shí)施例的詳細(xì)描述中可知，已經(jīng)披露監(jiān)管鏈過程具有新穎性是明顯的。雖然本發(fā)明的具體實(shí)施例在此詳細(xì)描述，但這只是為了描述本發(fā)明不同的特征和方面，并不是局限本發(fā)明的范圍。不同的替換、改變、和/或修改包括但不是局限于那些在此已經(jīng)建議的實(shí)施變化，在不脫離如下附件的權(quán)利要求定義的本明的精神和范圍下，這些替換、改變和/或修改可以用來揭示本發(fā)明是可以預(yù)期的。
權(quán)利要求
1.一種確保獲取有代表性流體樣品的方法，該方法包括步驟在獲取點(diǎn)獲取流體樣品；分析在該獲取點(diǎn)的該流體樣品的物理化學(xué)特性；在電子數(shù)據(jù)庫(kù)檔案中記錄獲取點(diǎn)的樣品特性；分析在遠(yuǎn)離獲取點(diǎn)的地點(diǎn)的流體樣品的物理化學(xué)特性；在檔案中記錄該遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性；通過比較獲取點(diǎn)樣品特性和遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性確認(rèn)流體樣品；和在檔案中記錄有效樣品特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中的獲取點(diǎn)接近儲(chǔ)油層構(gòu)造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中的遠(yuǎn)地點(diǎn)是在獲取流體樣品的井場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中的遠(yuǎn)地點(diǎn)是在實(shí)驗(yàn)室。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在遠(yuǎn)地點(diǎn)流體樣品的分析包括復(fù)制用于得到獲取點(diǎn)樣品特性的分析技術(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括步驟在檔案中記錄有關(guān)在實(shí)際位置之間樣品的轉(zhuǎn)移的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中獲取點(diǎn)樣品特性包括獲取點(diǎn)位置；在樣品獲取過程中獲取點(diǎn)的最高溫度；在獲取點(diǎn)樣品瓶的關(guān)閉壓力；和得到的樣品瓶的識(shí)別。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中獲取點(diǎn)樣品特性進(jìn)一步包括樣品組成；和相變指示器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確認(rèn)步驟包括比較在獲取點(diǎn)的樣品瓶的關(guān)閉壓力和在遠(yuǎn)地點(diǎn)的樣品瓶的開放壓力，補(bǔ)償溫度變化，以在預(yù)選的誤差容許范圍內(nèi)確定壓力差。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確認(rèn)步驟包括記錄有關(guān)在獲取點(diǎn)樣品特性和遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性之間的差異的信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中的檔案是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括步驟通過檔案提供監(jiān)管鏈頁(yè)面，顯示流體樣品的有效參數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在遠(yuǎn)地點(diǎn)的流體樣品的分析包括復(fù)制用于得到獲取點(diǎn)樣品特性的分析技術(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中獲取點(diǎn)樣品特性包括獲取點(diǎn)的位置；在樣品獲取過程中獲取點(diǎn)的最高溫度；在獲取點(diǎn)樣品瓶的關(guān)閉壓力；和得到的樣品瓶的識(shí)別。
15根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中獲取點(diǎn)樣品特性包括獲取點(diǎn)的位置；在樣品獲取過程中獲取點(diǎn)的最高溫度；在獲取點(diǎn)樣品瓶的關(guān)閉壓力；得到的樣品瓶的識(shí)別；樣品組成；和相變指示器。
16根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確認(rèn)步驟包括比較在獲取點(diǎn)的樣品瓶的關(guān)閉壓力和在遠(yuǎn)地點(diǎn)的樣品瓶的開放壓力，補(bǔ)償溫度變化，以在預(yù)選的誤差容許范圍內(nèi)確定壓力差。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中確認(rèn)步驟包括比較在獲取點(diǎn)的樣品瓶的關(guān)閉壓力和在遠(yuǎn)地點(diǎn)的樣品瓶的開放壓力，補(bǔ)償溫度變化，以在預(yù)選的誤差容許范圍內(nèi)確定壓力差。
18.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括步驟通過檔案提供監(jiān)管鏈頁(yè)面，顯示流體樣品的有效參數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括步驟通過檔案提供監(jiān)管鏈頁(yè)面，顯示流體樣品的有效參數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括步驟通過檔案提供監(jiān)管鏈頁(yè)面，顯示流體樣品的有效參數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括步驟通過檔案提供監(jiān)管鏈頁(yè)面，顯示流體樣品的有效參數(shù)。
22.一種確保獲得有代表性流體樣品的方法，該方法包括步驟在獲取點(diǎn)獲取流體樣品；分析在該獲取點(diǎn)的該流體樣品的物理化學(xué)特性；在電子數(shù)據(jù)庫(kù)檔案中記錄獲取點(diǎn)樣品特性；分析在遠(yuǎn)離獲取點(diǎn)的第一地點(diǎn)的流體樣品的物理化學(xué)特性；在檔案中記錄該第一遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性；通過比較獲取點(diǎn)樣品特性和該第一遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性確認(rèn)流體樣品；記錄該第一遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性；分析在遠(yuǎn)離獲取點(diǎn)的第二地點(diǎn)的流體樣品的物理化學(xué)特性；在檔案中記錄該第二遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性；通過比較獲取點(diǎn)樣品特性和該第二遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性確認(rèn)流體樣品；和在檔案中記錄有效的樣品特性。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中遠(yuǎn)地點(diǎn)是在流體樣品獲取的井場(chǎng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中遠(yuǎn)地點(diǎn)是在實(shí)驗(yàn)室。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中在第一和第二遠(yuǎn)地點(diǎn)的流體樣品的分析包括復(fù)制用于得到獲取點(diǎn)樣品特性的分析技術(shù)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，進(jìn)一步包括步驟在至少一個(gè)遠(yuǎn)地點(diǎn)進(jìn)行流體樣品的專門的檢測(cè)；和在檔案中記錄專門的檢測(cè)的結(jié)果。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中確認(rèn)步驟包括比較在獲取點(diǎn)的樣品瓶的關(guān)閉壓力和在遠(yuǎn)地點(diǎn)的樣品瓶的開放壓力，補(bǔ)償溫度變化，以在預(yù)選的誤差容許范圍內(nèi)確定壓力差。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中確認(rèn)步驟包括比較在獲取點(diǎn)的樣品瓶的關(guān)閉壓力和在遠(yuǎn)地點(diǎn)的樣品瓶的開放壓力，補(bǔ)償溫度變化，以在預(yù)選的誤差容許范圍內(nèi)確定壓力差。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中的獲取點(diǎn)樣品特性包括獲取點(diǎn)的位置；在樣品獲取過程中獲取點(diǎn)的最高溫度；在獲取點(diǎn)樣品瓶的關(guān)閉壓力；和得到的樣品瓶的識(shí)別。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中獲取點(diǎn)樣品特性包括獲取點(diǎn)位置；在樣品獲取過程中獲取點(diǎn)的最高溫度；在獲取點(diǎn)樣品瓶的關(guān)閉壓力；和得到的樣品瓶的識(shí)別。
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中獲取點(diǎn)樣品特性包括獲取點(diǎn)位置；在樣品獲取過程中獲取點(diǎn)的最高溫度；在獲取點(diǎn)樣品瓶的關(guān)閉壓力；和得到的樣品瓶的識(shí)別。
32.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，進(jìn)一步包括步驟通過檔案提供監(jiān)管鏈頁(yè)面，顯示流體樣品的有效參數(shù)。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，進(jìn)一步包括步驟通過檔案提供監(jiān)管鏈頁(yè)面，顯示流體樣品的有效參數(shù)。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，進(jìn)一步包括步驟通過檔案提供監(jiān)管鏈頁(yè)面，顯示流體樣品的有效參數(shù)。
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，進(jìn)一步包括步驟通過檔案提供監(jiān)管鏈頁(yè)面，顯示流體樣品的有效參數(shù)。
36.一種用于烴類生產(chǎn)系統(tǒng)流動(dòng)保證、確保獲得高品質(zhì)流體樣品的方法，該方法包括步驟在獲取點(diǎn)獲取流體樣品；分析在該獲取點(diǎn)的該流體樣品的物理化學(xué)特性；在電子數(shù)據(jù)庫(kù)檔案中記錄獲取點(diǎn)樣品特性；分析在遠(yuǎn)離獲取點(diǎn)的地點(diǎn)的流體樣品的物理化學(xué)特性；在檔案中記錄該遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性；通過比較獲取點(diǎn)樣品特性和該遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性確認(rèn)流體樣品；在檔案中記錄有效的樣品特性；和利用有效的樣品特性設(shè)計(jì)烴類生產(chǎn)系統(tǒng)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，進(jìn)一步包括步驟利用有效樣品特性監(jiān)視該烴類生產(chǎn)系統(tǒng)。
全文摘要
一種確保可靠的和高品質(zhì)流體樣品采集的方法，包括如下步驟在一獲取點(diǎn)獲取流體樣品，分析在該獲取點(diǎn)的該流體樣品的物理化學(xué)特性；在電子數(shù)據(jù)庫(kù)檔案中記錄獲取點(diǎn)樣品特性，分析在遠(yuǎn)離該獲取點(diǎn)的地點(diǎn)的流體樣品的物理化學(xué)特性，在檔案中記錄遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性，通過比較獲取點(diǎn)樣品特性和遠(yuǎn)地點(diǎn)樣品特性確認(rèn)流體樣品和將有效的樣品特性記錄在檔案中。
文檔編號(hào)G01N33/28GK1696702SQ200410010410
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月4日
發(fā)明者S·S·貝坦庫(kù)爾特, O·C·穆利斯, A·漢馬米, J·A·尼斯萬德, P·S·赫格曼, J·拉圖羅斯基 申請(qǐng)人:施盧默格控股有限公司