專利名稱：加壓儲層流體的自動分析的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對于諸如充氣(加壓)原油之類的儲層流體的自動分析。
背景技術(shù)：
儲層流體一般在高壓和高溫下存在或被產(chǎn)生，且儲層流體包括碳?xì)浠衔餁怏w(如，天然氣)，且復(fù)雜的碳?xì)浠衔锪黧w一般被稱為“油”或“凝析油”。存在其中為了儲層管理目的而期望確定儲層流體的性質(zhì)的情況，諸如確定氣油比(G0R)、流體收縮率、美國石油協(xié)會(API)重力、和碳?xì)浠衔锝M成。這些數(shù)據(jù)被廣泛地用在反向估計、儲層模擬、壓力瞬態(tài)測試、產(chǎn)量分配等。盡管一些海上平臺維持確定基本流體性質(zhì)的小實驗室，但是平臺上的空間可能不允許必要的設(shè)備來詳細(xì)地分析流體。在一些情況下，在遙遠(yuǎn)的采樣點(諸如在深水海上平臺、遠(yuǎn)程地點、欠發(fā)達(dá)地區(qū)、和郊區(qū))來維持大體積的分析設(shè)備是不實際的。因此，在海上平臺上取得的樣本可被運輸?shù)疥懮蠝y試設(shè)施。取決于海上平臺或郊區(qū)陸上取樣站點的位置，樣本可能要行進(jìn)數(shù)百或數(shù)千英里到達(dá)測試設(shè)施。至少部分地由于對于加壓石油流體的運輸規(guī)程，這個行程可在獲取樣本的時間與執(zhí)行分析的時間之間引入顯著間隔。這個時間間隔可以是過多的且在一些情況下是不切實際的，不能頻繁測試且減少或排除了重新測試。該行程增加了樣本將被損壞或污染的可能性，并將涉及行程和時間的附加代價引入到分析的成本中。如果樣本在收集、運輸或其他期間被污染或弄臟，污染或污垢將直到樣本行進(jìn)了許多英里到達(dá)集中測試設(shè)施才被發(fā)現(xiàn)。在這樣的情況下，在可能的情況，然后采集另一個樣本并運輸至該集中測試設(shè)施。在一些情況下，來自液體的頂部空間蒸汽、而不是液體本身，可在海上平臺上的實驗室中被分析。盡管這個方法允許在現(xiàn)場分析，但是可能期望有關(guān)于該液體的更多信息。進(jìn)一步，當(dāng)對于儲層流體的分析包括閃蒸，可能要求有獨立的裝置來閃燃(flash)樣本并收集液相和氣相，此情況中該液相和氣相一般被轉(zhuǎn)移至另一個裝置進(jìn)行成分分析。一般由海上平臺的專業(yè)人員來實現(xiàn)這些操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實現(xiàn)方式涉及用于儲層流體樣本(諸如加壓的儲層流體樣本(如，充氣原油))的自動分析的設(shè)備、系統(tǒng)、和技術(shù)。在第一個基本方面，處理儲層流體樣本包括將儲層流體樣本分離為氣相流和液相流、用第一氣相色譜儀估定氣相流的成分、采樣液相流的性質(zhì)、并至少部分地基于液相流的所采樣的性質(zhì)或基于液相流的所采樣的性質(zhì)的變化來估定液相流的成分的體積。采樣性質(zhì)可以是自動的。即，采樣性質(zhì)可在沒有人員觀察或交互的情況下進(jìn)行。
在第二個基本方面，用于處理儲層流體樣本的系統(tǒng)，包括適于容納儲層流體樣本的測定體積的容器、被配置為從該測定體積的容器中接收儲層流體樣本并將該儲層流體樣本分離為氣相流和液相流的相分離器、設(shè)置為從該相分離器接收氣相流的氣相色譜儀、以及被配置為檢測包含該液相流的至少一個成分的分界面的液體流量計。這些和其他實現(xiàn)方式各自可任選地包括如下特征中的一個或多個。例如，處理儲層流體樣本可包括在將儲層流體樣本分離為氣相流和液相流之前，估定儲層流體樣本的體積。在一些情況下，估定儲層流體樣本的體積包括將來自加壓流體源的儲層流體樣本提供至測定體積的容器。處理儲層流體樣本可包括估定氣相流的溫度和壓力、估定氣相流的體積、估定氣相流的能含量、或者其組合。在一些情況下，至少部分地基于液相流的所采樣的性質(zhì)估定液相流的成分的體積包括采樣液相流電位溫度、采樣液相流的一部分的溫度梯度、或者采樣液相流的透射率。至少部分地基于液相流的所采樣的性質(zhì)來估定液相流的成分的體積可包括估定液相流中的水樣成分、估定液相流中的油成分、或估定兩者。在特定情況下，至少部分地基于液相流的所采樣的性質(zhì)估定液相流的成分的體積包括使得液相流流過液體流量計。處理儲層流體樣本可包括估定液相流的至少部分的密度。估定液相流的至少部分的密度可包括，例如，使得該液相流流過密度計。在一些實施例中，處理儲層流體樣本包括估定流體收縮率的氣油比、或儲層流體樣本的API重力、或其組合。在一些情況下，處理儲層流體樣本包括用第二氣相色譜儀來估定液相流的至少部分的成分。用于處理儲層流體樣本的系統(tǒng)可包括被配置為估定氣相流體積的氣體計、被配置為估定氣相流的壓力的壓力傳感器、被配置為估定氣相流的溫度的溫度傳感器、或其組合。在一些情況下，用于處理儲層流體樣本的系統(tǒng)包括被配置為從相分離器中抽取液相流通過液體流量計的泵。在一些情況下，用于處理儲層流體樣本的系統(tǒng)包括適于接收液相流的第二測定體積的容器、被配置為估定液相流的至少部分的密度的密度計、被設(shè)置為接收液相流的至少部分的第二氣相色譜儀、或上述的任意組合。在特定情況下，用于處理儲層流體樣本的系統(tǒng)包括控制器(如，諸如膝上型計算機(jī)或桌面型計算機(jī)之類的計算設(shè)備)?？刂破骺杀获盥?lián)至網(wǎng)絡(luò)和一個或多個遠(yuǎn)程計算設(shè)備。該控制器可被配置為控制儲層流體、氣相流、液相流、或其組合的流動。例如，該控制器可被配置為初始化儲層流體樣本向測定體積的容器的流動(如，以預(yù)選擇的時刻、間隔、或其組合)。在一些情況下，該控制器被配置為控制從測定體積的容器流向相分離器的儲層流體的流速。在特定情況下，該控制器被配置為響應(yīng)于基本移除來自相分離器的所有氣相流，來初始化來自相分離器的液相流的流動。該控制器可被配置為選擇儲層流體樣本的源(如，從多個高壓流體源中選擇)?？墒褂迷O(shè)備、系統(tǒng)或方法、或設(shè)備、系統(tǒng)、或方法的任意組合來實現(xiàn)這些一般和特定的方面。在以下的附圖和描述中闡述一個或多個實施例的細(xì)節(jié)。其它特征、目的、和優(yōu)點將從描述和附圖、以及權(quán)利要求書中顯見。


考慮以下結(jié)合附圖對各個實施例的詳細(xì)描述，可更完整地理解此處的概念，在附圖中:
圖1示出用于處理儲層流體樣本的說明性系統(tǒng)；圖2示出用于向用于處理儲層流體樣本的系統(tǒng)提供加壓的儲層流體樣本的說明性樣本器皿；和圖3是用于處理儲層流體樣本的說明性方法的流程圖。
具體實施例方式參看圖1，用于處理儲層流體樣本的系統(tǒng)100是能進(jìn)行一般在固定實驗室內(nèi)進(jìn)行的連續(xù)、自動化的氣油比(GOR)測量和其他測量的便攜式系統(tǒng)。系統(tǒng)100可被部署在海上平臺或遠(yuǎn)程地點，藉此消除與運輸加壓儲層流體相關(guān)的困難。系統(tǒng)100允許以相對較低的成本、較高準(zhǔn)確度和精度來估定儲層流體樣本的性質(zhì)。在一些情況下，系統(tǒng)100可被封在適合于危險環(huán)境的氣候受控的外殼內(nèi)，諸如National Electrical ManufacturersAssociation(NEMA)Classl, Division2外殼。系統(tǒng)100包括稱聯(lián)至系統(tǒng)的組件的控制器102，從而可部分自動(如，自動估定用戶提供的樣本)或完全自動(如，自動采樣并估定加壓儲層流體)地處理儲層流體樣本。控制器102可，例如，膝上型或桌面型計算機(jī)或其他計算設(shè)備?？刂破?02可結(jié)合幫助執(zhí)行計算和/或記錄并存儲數(shù)據(jù)的專用軟件或通用軟件，如，電子表格。在特定情況下，控制器102連接至允許遠(yuǎn)程計算設(shè)備106與控制器102進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)104。如此處所述，系統(tǒng)100在已知溫度和壓力下能估定加壓儲層流體樣本的體積、以及從該加壓儲層流體樣本發(fā)展出的氣相流和液相流的體積。系統(tǒng)100還能自動估定氣相流中的氣體的溫度和壓力、加壓儲層流體樣本的氣油比和流體收縮率、以及液相的至少部分的API重力。還可估定所釋放的氣相和液相的成分，以及在反向估定、儲層模擬、壓力瞬態(tài)測試、完井、和產(chǎn)量分配等中有用的其他性質(zhì)。閥門108耦合至閥門控制器110和一個或多個(如，兩個到二十個)高壓流體源。在一示例中，閥門108是耦合至多達(dá)12個不同的加壓儲層流體源的12向、高壓閥門(如，可從 Valco Instruments C0.1nc.，Houston, TX 獲得的型號 EMTCSD12UW)。加壓儲層流體源可包括，例如，運輸充氣原油的導(dǎo)管112 (如，管道或井口)和具有充氣原油樣本的樣本器皿114的組合。閥門控制器110耦合至控制器102，從而將由系統(tǒng)100處理的儲層流體樣本的源可被遠(yuǎn)程地按需或基于預(yù)先選擇的采樣程序來選擇。樣本器皿的一個示例在美國專利N0.7，467，540被描述，該專利通過引用結(jié)合至此。如圖2中所示，樣本器皿200在內(nèi)部定義了密封地容納活塞204的長條形腔體202?；钊?04將長條形腔體202分為兩個獨立的腔室:驅(qū)動流體腔室206和樣本腔室208。樣本腔室208用于通過樣本閥210來接收流體樣本。在接收流體樣本后,樣本閥210可被關(guān)閉來將流體樣本留存在樣本腔體208內(nèi)。在特定實施例中，樣本器皿200可被配置為用作比重計。為此，可對于已知壓力和溫度來校準(zhǔn)樣本器皿200的最大體積。此外，樣本器皿200的“干燥”重量是已知的。因此，通過對于樣本腔室208中流體樣本的溫度和壓力來調(diào)整樣本腔室208的最大體積，可確定流體樣本的體積。通過對于包含流體樣本的樣本器皿200稱重、并減去樣本器皿的干燥重量，可確定流體樣本的重量。通過將所確定的體積除以所確定的重量，可確定流體樣本的密度。
在特定實施例中，可選擇樣本器皿200的大小來有助于操作人員處理。在一個實例中，當(dāng)樣本器皿200在IOMpa和20° C下被校準(zhǔn)時，樣本器皿200具有IOcc的內(nèi)部體積，且由316不銹鋼制成。為了有助于樣本器皿200從系統(tǒng)100移除或返回系統(tǒng)100，樣本器皿的開口可被耦合至快速釋放連接212，其允許樣本器皿200與閥門108的容易的安裝與移除。在特定實施例中，低死體積配置被用在系統(tǒng)100的一處或多處，例如，與閥門108的連接處。如上所述，樣本器皿200包括將長條形腔體202分為兩個不同腔室的活塞204:驅(qū)動流體腔室206和樣本腔室208。樣本器皿200可進(jìn)一步包括設(shè)置為與驅(qū)動流體腔室206連通的驅(qū)動閥214。驅(qū)動閥門214打開時，在樣本腔室208中接收流體樣本驅(qū)動長條形腔體202中的活塞204擴(kuò)展樣本腔室208并減少驅(qū)動流體腔室206的體積。驅(qū)動流體(如，諸如CO2之類的加壓氣體或諸如水之類的加壓液體)可被引入通過驅(qū)動閥214來加壓驅(qū)動流體腔室206并將來自樣本腔室208的流體樣本驅(qū)動向閥門108。在一些情況下，可以其他方式將流體樣本從樣本腔室208排出。例如，機(jī)械或電磁系統(tǒng)，諸如電機(jī)和齒輪系或螺桿傳動，可被用于移動活塞204。在圖2所示的說明性示例中，驅(qū)動流體腔室206中的驅(qū)動流體，經(jīng)由活塞204，向樣本腔室208中的流體樣本施加壓力。當(dāng)樣本閥210打開時，樣本腔室208中的壓力下降。驅(qū)動流體腔室206中的壓力驅(qū)動活塞204來減少樣本腔室208的體積并因此將流體樣本驅(qū)動至樣本器皿200外部。在一些實例中，例如其中流體樣本是壓力下的充氣原油，當(dāng)樣本閥210打開且樣本腔室208中的壓力下降時，該流體樣本可變?yōu)閮上?B卩，氣和液相)。然后，流體樣本的較重的液相累積在樣本腔室208的底部，且流體樣本的氣相累積在樣本腔室的頂部?；钊?04的移動將流體樣本的氣相和液相通過閥門108排出。再次參看圖1，一旦在閥門108處選擇了高壓流體源，儲層流體樣本從該源流向分束器116。一部分樣本從分束器116流向低位死體積背壓調(diào)節(jié)器118 (如，來自Equilibar, LLC, Fletcher, NC可獲得的型號EB1HP1-SS316)。另一部分樣本從分束器116流向過濾器120來從儲層流體樣本中移除微粒。在一示例中，過濾器120是0.5 μ m過濾器(如，從 High Pressur e Equipment Company, Erie, PA 可獲得的型號 15-51AF2)。儲層流體樣本從過濾器流向閥門122。閥門122受控于耦合至控制器102的閥門控制器124，且閥門122可以是例如3-向閥門(如，從Valco Instruments C0.1nc.，Houston, TX可獲得的型號DC3UW/EMT)。當(dāng)閥門122處于“裝載”位置時，測定體積的容器126充滿儲層流體樣本。在一些實施例中，測定體積的容器126的體積在2cc到20cc范圍內(nèi)。在一示例中，測量體積的容器126的體積是8cc。在一些實施例中，測量體積的容器126包括泵126’或耦合至泵126’。在特定實施例中，測量體積的容器126是耦合至控制器102的高壓、高精度注射泵(如，可從 cetoni GMBH, Germany 獲得)。當(dāng)測量體積的容器126被儲層流體樣本填充時，估定樣本的體積。當(dāng)閥門122處于“傳遞”位置時，儲層流體樣本流過閥門且流向背壓調(diào)節(jié)器118，其中背壓由來自分束器116的儲層流體樣本的部分所提供。來自測量體積的容器126的流體通過背壓調(diào)節(jié)器118被以受控的速率提供給相分離器128 (如,在約0.lcc/min到10cc/min之間，或約lcc/min)。背壓調(diào)節(jié)器118可用作約束或計量閥，使得從背壓調(diào)節(jié)器釋放的儲層流體樣本經(jīng)受單級閃燃、允許儲層流體樣本分為一般包括天然氣的氣相和一般包括油成分和水性成分的液相。油成分一般包括在原油和凝析油中自然出現(xiàn)的碳?xì)浠衔铩Ｒ话阍谕鈿?30內(nèi)在恒定壓力和溫度下維持閃燃(如，通過合適的加熱和冷卻裝置，以及耦合至控制器102的溫度控制器)，直到測量體積的容器126內(nèi)基本所有液體被耗盡。氣相流被允許從相分離器128中離開。通過耦合至控制器102的壓力/溫度傳感器132來估定氣相流的溫度和壓力。然后，氣相流通過氣體采樣閥進(jìn)入氣相色譜儀134，且根據(jù)GPA2286(“Tentative Method of Extended Analysis for Natural Gas and SimilarGaseous Mixtures by Temperature Programmed Gas Chromatography,，，1995 年修正，GasProcessors Association)來估定該氣相的成分,GPA2286通過引用并入此處。至少部分地基于來自氣相色譜儀134的數(shù)據(jù)，可估定氣相流的能含量。從氣相色譜儀134離開的氣相流流過稱合至控制器102的氣體計136 (從例如Agilent Technologies, Santa Clara, CA可獲得)，且估定了氣相流的體積。從氣體計136離開的氣相流被排向大氣或按需被進(jìn)一步處理。響應(yīng)于表示閃燃基本完成的氣體演變的停止和/或流過氣體計136的減少的氣體，控制器102初始化來自相分離器128的液相流的流動。在一示例中，通過使得泵從相分離器抽取流體通過液體流量計138，控制器102初始化來自相分離器128的液相流的流動。在一示例中，控制器102初始化測量體積的容器140(該容器可包括或耦合至泵140’)，以提取來自向分離器128的流體通過耦合至閥門控制器144的閥門142。閥門142可以是三向閥門(如，從 Valco Instruments C0.1nc.，Houston, TX 可獲得的型號 DC3UW/EMT)。測量體積的容器140可以是中型壓力、高精確度的注射泵(如,從cetoni GMBH, Germany可獲得)。當(dāng)從相分離器128中提取流體時，液相流流過液體流量計138。液體流量計138，耦合至控制器102，監(jiān)測或采樣液相流的一個或多個性質(zhì)。所監(jiān)測或采樣的性質(zhì)可以是，例如，液相流的溫度、跨液相流一部分的溫度梯度、液相流的光透射率(如，可見光或紫外光透射率)?？勺詣拥匾灶A(yù)選擇的時間間隔來監(jiān)測或采樣液相流的性質(zhì)，且可部分地基于液相流的所采樣的性質(zhì)估定液相流的一個或多個成分的體積、該一個或多個成分的流性質(zhì)上可為栓塞流。還可使用所采樣的性質(zhì)來檢測液相流中各成分之間(如，油成分和水性成分)的分界面或者包括液相流中成分(如，油成分)和來自相分離器的跟隨液相流之后的氣體之間的分界面。當(dāng)液體流量計138檢測到跟隨液相流之后的氣體(或液相流的成分和氣體之間的分界面)的存在時，認(rèn)為流體成分基本上完全從相分離器128中被移除了。合適的液體流量計包括，例如，從Sensirion AG, Switzerland可獲得的型號ASL-1600-20和從BR0NKH0RST, The Netherlands獲得的LIQU1-FL0W系列L10/L20數(shù)字質(zhì)量流量計/控制器。在一示例中，當(dāng)液相流流過帶有加熱元件的毛細(xì)管時,液體流量計138估定液相流的部分的溫度梯度。該溫度梯度至少部分地基于熱傳導(dǎo)率和毛細(xì)管內(nèi)流體的流速。配置液體流量計來至少部分地基于所估定的溫度或溫度梯度來提供液相流的流速。由于液相流中各成分(如，油成分和水性成分)的熱傳導(dǎo)率不同，可至少部分地基于液相流的所采樣的性質(zhì)(如，溫度或溫度梯度)來估定液相流的成分(或多個成分)的體積。此外，可使用來自液體流量計138的數(shù)據(jù)來檢測液相流的各成分之間的分界面或包括液相流的至少一個成分的分界面(如，液相流的一個成分(諸如油成分)和氣體之間的分界面)。對于包括液相流的至少一個成分的至少一個分界面、來自測量體積的容器140的測定體積的數(shù)據(jù)、和任選地來自液體流量計138的流速數(shù)據(jù)的標(biāo)識,允許對于液相流中至少一個成分(如，油成分、水性成分、或兩者)的體積的估定。一旦基本所有液相流在測量體積的容器140中、且已經(jīng)估定了液相流中一個或多個成分的體積，閥門142被設(shè)置為“傳遞”，且液相流被允許流過(如，被泵浦)通過閥門142且通過密度計146，密度計146估定液相流的至少一部分(如，至少油成分)的密度。合適的密度計包括L_Dens313不銹鋼316Ti在線密度傳輸儀(如,可從Anton Paar GmbH, Austria獲得)。在一些實施例中，泵浦或注射器148位于密度計146和氣相色譜儀150之間。泵浦或注射器148，耦合至控制器102，向耦合至氣相色譜儀150的流體采樣閥提供合適量的液相流。根據(jù)通過引用結(jié)合至此的修訂版本(B卩，外標(biāo)量化且通過偽組分分組)的GPA標(biāo)準(zhǔn) 2186-02 ( ( “Method for the Extended Analysis of Hydrocarbon LiquidMixtures Containing Nitrogen and Carbon Dioxide by Temperature Programmed GasChromatography, ”修改并被米用為標(biāo)準(zhǔn) 2002，Gas Processors Association)來估定液相流的至少一部分的成分(即，油成分的組成)。樣本的成分，算上在η-戊烷被分組且量化為偽成分之后經(jīng)過洗提的碳?xì)浠衔?、且不算多個環(huán)和芳族化合物的情況下，包括C1-C35和非洗提部分(C36+)總共是100wt%。從氣相色譜儀150流出的流體可流經(jīng)選擇器閥152。選擇器閥152可被耦合至閥門控制器156?？刂破?02，耦合至閥門控制器156，可選擇選擇器閥152的位置，藉此將液相流的流動引至出口系統(tǒng)100或流體累積器154。流體累積器154可累計來自一個或多個儲層流體樣本的流體。在一些情況下，可將液體累積器154同系統(tǒng)100去耦合并將液體累積器154傳輸至固定實驗室以對流體累積器中的流體進(jìn)行附加分析。氣相色譜儀134和150可與控制器102通信來對于從氣相色譜儀和/或系統(tǒng)100的其他組件的數(shù)據(jù)進(jìn)行本地或遠(yuǎn)程查看、分析、和處理。使用標(biāo)準(zhǔn)實踐，可將來自氣相色譜儀150的液相流的油成分的組成與來自氣相色譜儀134的氣相流的成分分析相組合來產(chǎn)生“充氣流體”組成。在 一個示例中，可使用充氣流體組成用于計算機(jī)模型模擬來確定液相行為且因此確定流體所有權(quán)(ownership)或分布位置。通過控制器102可執(zhí)行上述一個或多個計算。如此處所述，除了儲層流體樣本的組成外，系統(tǒng)100可提供氣體計136所估定的氣相流(或所釋放的氣體)的體積和測量體積的容器140和液體流量計138的耦合所估定的液相流(如，所釋放的油成分或水性成分)的至少一部分的體積。系統(tǒng)100還可基于氣相流的體積和液相流中的油的體積的被校正到標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力的比值來提供儲層流體樣本的油氣比(G0R)、且基于液相流的體積和儲層流體樣本的初始體積(如測量體積的容器126所估定的)的比值提供API重力和流體收縮率。在對于來自耦合至閥門108的第一高壓流體源的儲層流體樣本的分析之后，可凈化系統(tǒng)100的組件來準(zhǔn)備分析下一個樣本。可選擇第二高壓流體源，或者可選擇來自第一高壓流體源的第二樣本。盡管是以特定順序設(shè)置的特定組件進(jìn)行描述的，系統(tǒng)100內(nèi)的組件可設(shè)置為不同于圖1中的配置。此外，可省略一個或多個組件，或可增加附加組件。例如，可省略泵浦/注射器148，或可增加附加的氣相色譜儀。參看圖3描述由說明性系統(tǒng)100實現(xiàn)的分析高壓儲層流體的說明性方法300。在該說明性方法中，在操作302中選擇高壓流體源。在操作304中，估定來自該高壓流體源的儲層流體樣本的體積。在操作306中，將儲層流體樣本分離為氣相流和液相流。例如，可通過在受控的溫度和壓力下，閃燃儲層流體樣本實現(xiàn)分離該儲層流體樣本。在操作308中，估定該氣相流的壓力和溫度。在操作310中，(如，通過第一氣相色譜儀)估定氣相流的組成。在一些情況下，至少部分地基于該氣相流的組成來估定該氣相流的能含量。在操作312中，(如，由通過氣體計的流)估定氣相流的體積。氣相流可被排至大氣。在基本所有的儲層流體樣本都已經(jīng)閃燃之后(這由通過氣體計的氣體的減少的流量所表示)，開始對于液相流的分析。在一示例中，響應(yīng)于流過氣體計的氣體的減少的流量，控制器開始來自相分離器的液相流的流動，藉此開始對于液相流的分析。操作314包括采樣液相流的性質(zhì)、并至少部分地基于該液相流的所采樣的性質(zhì)來估定液相流的成分的體積。操作314還可包括監(jiān)測液相流的體積(如，使用諸如耦合至控制器的注射泵之類的測量體積的容器)。在操作316中，估定液相流的至少一部分(如，油成分)的密度(如，用密度計)。在操作318中，(如，用第二氣相色譜儀)估定氣相流的組成。從氣相色譜儀離開的液相流可被吸取或收集在流體累積器內(nèi)用于附加分析(如，在另一個地點)。在操作320中，通過組合由第一氣相色譜儀和第二氣相色譜儀提供至控制器的數(shù)據(jù)，可估定儲層流體樣本的組成。在操作320中，基于如所述通過方法300由系統(tǒng)100所收集的數(shù)據(jù)，可估定氣油比、流體收縮率、API重力、和其他有用的關(guān)系。盡管以特定順序來描述，可以不同順序執(zhí)行上述操作。此外，可省略一個或多個步驟，或可增加附加步驟。已經(jīng)描述了本發(fā)明的多個實施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可作出多種修改。因此，其他實施例也在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。根據(jù)該描述，各個方面的其他修改和替換實施例對本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見。因此，本說明書應(yīng)該被認(rèn)為僅是說明性的。應(yīng)該理解本文所示和所描述的形式將被視為實施例的示例。元件和材料可替代本文中示出且描述的元件和材料，部分和過程可顛倒，并且某些特征可獨立地使用，所有這些對受益于該描述之后的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。可在不背離以下權(quán)利要求書中所描述的精神和范圍的情況下對本文所描述的元件作出改變。
權(quán)利要求
1.一種處理儲層流體樣本的方法，所述方法包括: 將所述儲層流體樣本分離為氣相流和液相流； 用第一氣相色譜儀估定所述液相流的組成； 采樣所述液相流的性質(zhì)；且 至少部分地基于所述液相流的所采樣的性質(zhì)來估定所述液相流的成分的體積。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在將所述儲層流體樣本分離為氣相流和液相流之前估定所述儲層流體樣本的體積，和/或其中估定所述儲層流體樣本的體積包括從加壓流體源向測量體積的容器提供所述儲層流體樣本。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括估定所述氣相流的溫度和壓力和/或還包括估定所述氣相流的體積和/或估定所述液相流的能含量。
4.如權(quán)利要求1到3中任一個所述的方法，其特征在于，至少部分地基于所述液相流的所采樣的性質(zhì)來估定所述液相流的成分的體積包括:采樣所述液相流的溫度和/或估定所述液相流中的水性成分的體積和/或估定所述液相流中油成分的體積和/或使得所述液相流流過液體流量計。
5.如權(quán)利要求1到4中任一個所述的方法，其特征在于，還包括估定所述液相流的至少一部分的密度和/或其中估定所述液相流的至少一部分的密度包括使得所述液相流流過密度計。
6.如權(quán)利要求1到5中任一個所述的方法，其特征在于，還包括估定所述儲層流體樣本的氣油比和/或估定所述儲層流體樣本的流體收縮率和/或估定所述儲層流體樣本的API重力。
7.如權(quán)利要求1到6中任一個所述的方法，其特征在于，還包括用第二氣相色譜儀估定所述液相流的至少一部分的組成。
8.一種用于處理儲層流體樣本的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 適于容納所述儲層流體樣本的測量體積的容器； 相分離器，被配置為接收來自所述測量體積的容器的所述儲層流體樣本并將所述儲層流體樣本分離為氣相流和液相流； 氣相色譜儀，被設(shè)置為接收來自所述相分離器的所述氣相流；和 液體流量計，被配置為檢測包括所述液相流的至少一個成分的分界面。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括被配置為估定所述氣相流的體積的氣體計和/或還包括被配置為估定所述氣相流的壓力的壓力傳感器和/或還包括被配置為估定所述氣相流的溫度的溫度傳感器。
10.如權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括被配置為從所述相分離器抽取所述液相流通過所述液體流量計的泵浦和/或還包括適于接收所述液相流的第二測量體積的容器和/或還包括被配置為估定所述液相流的至少一部分的密度的密度計和/或還包括被設(shè)置為接收所述液相流的至少一部分的第二氣相色譜儀。
11.如權(quán)利要求8到10任一個所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括耦合至所述系統(tǒng)的控制器。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器被配置為控制所述儲層流體、所述氣相流、所述液相流、或其組合的流動和/或其中所述控制器被配置為開始所述儲層流體樣本向所述測量體積的容器的流動和/或其中所述控制器被配置為以預(yù)先選擇的時間、間隔、或其組合來開始所述儲層流體樣本向所述測量體積的容器的流動和/或所述控制器被配置為控制所述儲層流體從所述測量體積的容器向所述相分離器的流速和/或其中所述控制器被配置為響應(yīng)于基本所有所述氣相流被從所述相分離器中移除來開始來自所述相分離器的所述液相流的流動和/或所述控制器被配置為選擇所述儲層流體樣本的源和/或其中所述液體流量 計被配置為檢測所述液相流的油成分和氣體之間的分界面。
全文摘要
處理儲層流體樣本，包括將儲層流體樣本分離為氣相流和液相流、估定液相流的組成、采樣液相流的性質(zhì)、并至少部分地基于液相流的所采樣的性質(zhì)來估定液相流的成分的體積。用于處理儲層流體樣本的系統(tǒng)，包括適于容納儲層流體樣本的測量體積的容器(126)、被配置為從該測量體積的容器(126)中接收儲層流體樣本并將該儲層流體樣本分離為氣相流和液相流的相分離器(128)、設(shè)置為從該相分離器(128)接收氣相流的氣相色譜儀(134)、以及被配置為檢測包含該液相流的至少一個成分的分界面的液體流量計(138)。
文檔編號G01N33/24GK103221819SQ201180044838
公開日2013年7月24日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者W·A·克里爾, 蔡述宗, F·J·阿卡拉特 申請人:Sgs北美股份有限公司