專利名稱：在流體組成分析期間表征地面脫氣原油的方法和設(shè)備的制作方法
在流體組成分析期間表征地面脫氣原油的方法和設(shè)備 相關(guān)申請(qǐng)的參照本專利要求具有在2007年1月24日申請(qǐng)的題為"Characterize Stock Tank Oil Using Optical Signals to Improve Downhole Fluid Composition Analysis"的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序號(hào)第60/886,400號(hào)的優(yōu)先 權(quán)，并且因此其整體通過(guò)參考并入這里。技術(shù)領(lǐng)域本公開通常涉及用于確定含烴地質(zhì)層組的方法和設(shè)備，并且更具 體地涉及在流體組成分析期間表征地面脫氣原油的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
礦井通常被鉆探入地面以發(fā)現(xiàn)圈閉在地殼中的地質(zhì)地層中的烴和/ 或其它期望材料的天然礦床。利用地球表面的鉆探設(shè)備，礦井被鉆探入 地面和/或指向目標(biāo)地質(zhì)位置和/或地質(zhì)地層。一旦在鉆探礦井中到達(dá)關(guān)注的地質(zhì)地層，鉆探工經(jīng)常通過(guò)從地層取得用于分析的流體樣本，研究地質(zhì)地層的流體(即地層流體)。在一 些實(shí)例中，通過(guò)將流體采樣工具下降進(jìn)入井中并從地下地層抽出流體樣 本，取得一種或多種地層流體樣本。采樣工具的一個(gè)實(shí)例是 Schlumberger Modular Formation Dynamics Tester (MDTTM)。然后，該 流體樣本可被分析(例如在實(shí)驗(yàn)室中)以確定流體的一種或多種特征。 另外或可選地，在樣本相對(duì)原始時(shí)，可測(cè)量流體特征和/或分析流體 (例如在采樣工具本身內(nèi)和/或利用與采樣工具連通聯(lián)接的設(shè)備)。此 外，與可能需要許多星期或許多月完成的實(shí)驗(yàn)室分析，和/或會(huì)導(dǎo)致不 期望的相變以及關(guān)鍵組成丟失的地面井現(xiàn)場(chǎng)分析相比，這種井下流體特 征化和/或分析提供大致實(shí)時(shí)的信息。如果采樣壓力大于飽和壓力，液 體將極可能處于單一相，確保正分析最初組分。對(duì)于低于飽和壓力的壓力，在儲(chǔ)油區(qū)進(jìn)行的液相樣本和油區(qū)上方進(jìn)行的相關(guān)氣體樣本的屬性測(cè) 量將產(chǎn)生比在地面重新組合的樣本的屬性測(cè)量更精確的值。實(shí)際上，當(dāng) 它被取回和/或移動(dòng)到地面時(shí)，很難將樣本保持在它在井下時(shí)的狀態(tài)。石油與天然氣實(shí)質(zhì)是幾種烴成分的混合物，與一些無(wú)機(jī)物質(zhì)一 起，其變化規(guī)定了流體的特征。不同類型的儲(chǔ)層流體包括黑油、揮發(fā) 油、反凝析油、濕氣(含大量汽油蒸氣的天然氣體)和干氣，并且不同 的流體類型需要不同考慮用于其開采，并且不同屬性用于其描述。例 如，通常認(rèn)為使用諸如容量因數(shù)和氣體溶解率的油和氣相的平均屬 性，能夠滿意地描述黑油。由于最終采收率將通過(guò)控制生產(chǎn)條件(例 如，主要是壓力)規(guī)定，作為接近臨界流體的揮發(fā)油和反凝析油以及濕 氣均要求更詳細(xì)地了解流體組分。收集到的流體樣本的分析提供了有關(guān)流體含量、密度、粘度、飽 和壓力(例如，泡點(diǎn)壓力或露點(diǎn)壓力)和其它重要特性的信息。這種關(guān) 鍵信息用于現(xiàn)場(chǎng)計(jì)劃決策和/或用于最優(yōu)化上游和/或下游生產(chǎn)設(shè)施。實(shí) 際上，諸如礦井完成的類型、生產(chǎn)過(guò)程和地面操縱和加工設(shè)施的設(shè)計(jì)的 決策受到生產(chǎn)流體的特性的影響。例如，如果井中的流體是反凝析油， 與地層壓力和滲透性組成的飽和(凝露)壓力規(guī)定生產(chǎn)流體用的最大壓 降，和/或是否應(yīng)為流體蒸發(fā)執(zhí)行壓力保持用的注入方案。特別關(guān)注的一種流體特性是氣-油比率(GOR)。該GOR是在標(biāo) 準(zhǔn)條件時(shí)(例如華氏60度和1個(gè)大氣壓)，地層流體中的氣相體積與流 體烴的體積的比率。GOR值典型地采用標(biāo)準(zhǔn)條件下每桶油(scf/bbl) 的標(biāo)準(zhǔn)立方英尺的氣體的單位表示。在其它地層流體參數(shù)和/或值中， GOR在設(shè)計(jì)上游和/或下游生產(chǎn)設(shè)施中很重要。例如，如果GOR較 高，地面設(shè)施必須設(shè)計(jì)以處理來(lái)自井的大量氣體。發(fā)明內(nèi)容描述了在流體組成分析期間表征地面脫氣原油的方法和設(shè)備。表 征與地下地質(zhì)地層相關(guān)的流體的公開實(shí)例方法包括取得包括與地下地 質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的樣本；在與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的鉆井中，為與地下 地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的樣本確定地面脫氣原油類型；和基于地面脫氣原油類型，確定與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的樣本的屬性。另一公開實(shí)例方法包括取得與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的樣 本；在原位置探測(cè)流體樣本的光吸收指標(biāo)；基于探測(cè)的指標(biāo)，確定用于 與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體樣本的地面脫氣原油類型；和基于地面脫氣 原油類型，確定與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體屬性。另一公開實(shí)例方法包括向地下地質(zhì)地層的樣本發(fā)射光；測(cè)量樣 本對(duì)發(fā)射光的吸收指標(biāo)；和將測(cè)量的吸收指標(biāo)與兩種或多種烴類型的分 別一種的兩種或多種吸收比較，以確定樣本的參數(shù)，其中兩種或多種 烴類型包括至少一種含蠟烴和一種無(wú)蠟烴。表征與地下地質(zhì)地層相關(guān)的流體的公開實(shí)例設(shè)備包括取得與地 下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的樣本的設(shè)備；測(cè)量流體的樣本的光學(xué)屬性的光 學(xué)傳感器；和基于光學(xué)屬性確定流體樣本的地面脫氣原油類型的分析 器。


圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)構(gòu)建的實(shí)例地質(zhì)地層測(cè)試工具的橫截面。圖2顯示了實(shí)現(xiàn)圖1的任何或所有實(shí)例控制器的實(shí)例方式。圖3, 4和5顯示了多種美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)重力、地面脫氣 原油類型(STO)和/或烴成分的實(shí)例光密度值曲線。圖6顯示了對(duì)于不同類型STO，在1690納米 (nm) 和1800 nm處的光密度值之間的實(shí)例關(guān)系。圖7顯示了對(duì)于分別的特定STO和當(dāng)STO以不同的氣-油比率 出現(xiàn)在"新鮮石油(含有烴類氣體的新采出的石油)"中時(shí)的實(shí)例光密 度值曲線。圖8顯示了在1740 nm處并對(duì)于甲烷(Cl)含量由光密度歸 一化后的光密度值曲線。圖9顯示了瀝青質(zhì)含量和n-癸垸(nC10)含量對(duì)STO光密 度值的實(shí)例影響。圖10和11顯示了當(dāng)STO類型被確定時(shí)并且然后在組成分析井下流體組成分析精度的實(shí)例改進(jìn)。圖12是表示實(shí)例過(guò)程的流程圖，其可執(zhí)行以確定STO類型， 并且然后基于確定的STO類型執(zhí)行井下流體組成分析，和/或更通常 地，執(zhí)行圖1和/或2的實(shí)例設(shè)備的任何或所有。圖13是表示可執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的油組成 分析的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖14是表示可執(zhí)行以估計(jì)Cl對(duì)C2+的質(zhì)量比率的實(shí)例過(guò)程的 流程圖。圖15是表示可執(zhí)行以確定與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的STO類 型的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖16顯示了可執(zhí)行以確定與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的STO類 型的實(shí)例指令。圖17是表示可執(zhí)行以計(jì)算兩種成分的質(zhì)量比率的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖18是表示可執(zhí)行以去除Cl吸收的影響的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖19是表示可執(zhí)行以計(jì)算C3-5對(duì)C6+的質(zhì)量比率的實(shí)例過(guò)程 的流程圖。圖20A和20B是表示可執(zhí)行以確定C02質(zhì)量標(biāo)記的實(shí)例過(guò)程 的流程圖。圖21是表示可執(zhí)行以計(jì)算C02對(duì)所有烴(Cl+)的質(zhì)量比率 的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖22是表示可執(zhí)行以改進(jìn)Cl-5與C6+質(zhì)量比率的估計(jì)的實(shí)例 過(guò)程的流程圖。圖23是表示可執(zhí)行以計(jì)算Cl, C2， C3-5, C6+禾fl C02對(duì)所有烴 加C02的質(zhì)量比率的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖24是表示可執(zhí)行以檢査流體組成分析的結(jié)果的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖25是表示基于確定的地面脫氣原油類型，可執(zhí)行以估計(jì)與地 下地質(zhì)地層相關(guān)的流體的氣-油比率(GOR)的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖26是可使用和/或編程以執(zhí)行這里描述的實(shí)例過(guò)程、實(shí)例設(shè)備和/或?qū)嵗椒ǖ娜魏位蛩械膶?shí)例處理器平臺(tái)的示意圖。
具體實(shí)施方式
如下面更詳細(xì)地描述，通過(guò)使用諸如Schlumberger Modular Formation Dynamics Tester (MDT )的取樣工具，可以作出有關(guān)含烴 地質(zhì)地層的測(cè)定。為了方便收集的流體的組成分析，該樣本工具可實(shí)現(xiàn) 和/或包括測(cè)量和/或利用一個(gè)或多個(gè)關(guān)注波長(zhǎng)(例如，在可視和/或近紅 外(NIR)區(qū)域)的光的吸收(即光密度)的模塊。 一種或多種關(guān)注波 長(zhǎng)的光密度的集合通常稱作"吸收光譜"。實(shí)例模塊包括但不局限于 Schlumberger Optical Fluid Analyzer (OFA ) 、 Schlumberger Live Fluid Analyzer (LFA )，禾卩/或 Schlumberger Composition Fluid Analyzer (CFA )。實(shí)例取樣工具和/或?qū)嵗恿黧w分析器的細(xì)節(jié) 可參照共同擁有的授予Urbanosky的美國(guó)專利第3,859,851號(hào)，授予 Zimmerman等人的第4,860,581號(hào)和第4,936,139號(hào)、授予Safinya 等人的第4,994,671號(hào)、授予Mullins等人的第5,167,149號(hào)、授予 Mullins等人的第5,201,220號(hào)、授予Mullins等人的第5,266,800 號(hào)、授予Hines等人的第5,331,156號(hào)、授予Dong等人的第 6,956,204和授予Betancourt等人的第7，081,615號(hào)，以及授予 Terabayahsi等人的美國(guó)專利申請(qǐng)第2006/0243047號(hào)，所有這些通過(guò) 參考整體并入這里。因?yàn)榇嬖谟诘貙恿黧w中的不同分子表現(xiàn)出不同的吸收光譜，從測(cè) 量的光密度可以確定地層流體的組成。例如，光密度可用于確定氣-油 比率 (GOR)，和/或甲烷CH4 (CI);乙烷C2H6 (C2);包括 丙烷C3H8、 丁烷i-C4H1()禾口/或n-C4H10和戊烷i-C5H12禾口/或n-C5H12(C3-C5)的組；包含己垸C6H14+和更重的烴組分(C6+)的組； 和/或二氧化碳(C02)的濃度和/或質(zhì)量分?jǐn)?shù)(GOR)。然而，這里 描述的實(shí)例方法和設(shè)備可以更廣泛地應(yīng)用于流體成分的任何期望的分 組、分隔和/或特征。例如，分組C3-5可被分成兩或多個(gè)單獨(dú)的組，和/或C2和C3-5可被組合成C2-5組。此外，如果期望，流體的每 種成分可單獨(dú)考慮以潛在地增加建模的精度。流體組成分析的精度可取決于出現(xiàn)在流體樣本中的STO的類 型，從而這里描述的實(shí)例方法和/或設(shè)備估計(jì)、計(jì)算和/或確定存在于流 體樣本中的STO類型，并在后續(xù)的流體組成分析期間，使用該STO 類型。例如，如下描述，STO類型可從一種或多種測(cè)量的光密度確定 和/或估計(jì)。如這里描述的，光密度的測(cè)量和/或STO類型的確定在現(xiàn)場(chǎng) 執(zhí)行(例如，在井內(nèi)和/或附近和/或井下)。此外，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員將容易認(rèn)識(shí)到這里描述的確定和使用STO類型以提高流體組成 分析的精度的方法和設(shè)備可在其它地方執(zhí)行(例如在實(shí)驗(yàn)室)。如這 里使用的，術(shù)語(yǔ)"地面脫氣原油"指在新鮮石油和/或濃縮氣體以標(biāo)準(zhǔn) 條件閃蒸后的液態(tài)烴。地面脫氣原油主要包括C6+和少量溶解的輕 烴，和/或類似co2和/或氮的非烴氣體。如這里使用的，術(shù)語(yǔ)"新鮮 石油"指包含諸如甲烷和/或乙烷的溶解的烴氣體的液體烴。圖1顯示了實(shí)例地質(zhì)地層試驗(yàn)工具101的橫截面，設(shè)計(jì)以提 取、測(cè)量特征和/或分析存在于地質(zhì)地層114中的流體樣本。圖1的 實(shí)例試驗(yàn)工具尤其可用于實(shí)現(xiàn)這里描述的實(shí)例流體特征化方法和設(shè)備。 該實(shí)例工具101從地面纏繞的諸如鋼絲繩或多芯電纜的運(yùn)輸工具115 的下端懸掛在鉆井(即，井)中。然而，可以使用其它類型的運(yùn)輸工具 115。在地面處，實(shí)例的鋼絲繩115被典型地連接到監(jiān)控和/或控制工 具101的實(shí)例控制器和/或處理系統(tǒng)118?；谟扇庸ぞ?01和/或 在取樣工具101內(nèi)(例如，利用流體分析器模塊125)的一種或多種 測(cè)量(例如，光密度)，圖1的實(shí)例控制器和/或處理系統(tǒng)118和/或 由工具101實(shí)現(xiàn)和/或在工具101內(nèi)的控制器和/或處理系統(tǒng)116可以 另外或可選地執(zhí)行流體組成分析。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解到，圖1 的實(shí)例控制器116和118可包括一個(gè)或多個(gè)微處理器或其它處理器或 處理單元、相關(guān)存儲(chǔ)器與其它硬件和/或軟件。參照?qǐng)D2和26，以下 將描述實(shí)現(xiàn)實(shí)例控制器116和118的實(shí)例方式。一旦在期望的深度，圖1的實(shí)例工具101被用于取得地層流體 樣本和/或進(jìn)行收集的和/或經(jīng)過(guò)的流體樣本的一次或多次測(cè)量。該實(shí)例工具101具有任何數(shù)目和/或類型的探針，和/或從工具101選擇性地 延伸的流體入口和/或端口 (其一個(gè)在標(biāo)號(hào)120處指示)，以及在工具 101的相對(duì)側(cè)上的也可選擇地延伸的錨定部件121。圖1的實(shí)例探針 120從工具101延伸并密封礦井壁112，以便該探針120與地層 114流體連通。該實(shí)例工具101還可包括一個(gè)或多個(gè)泵(未顯示)以 從地層114將地層流體泵入工具101和/或從工具101將地層流體泵 入鉆井110。由工具101取樣的地層流體可能由泥漿濾液污染，更確切地 說(shuō)，地層流體可能被在鉆探過(guò)程期間滲透入地層114的鉆探流體污 染。從而，當(dāng)流體從地層114提取時(shí)，它們可能最初包括泥漿濾液。 在一些實(shí)例中，地層流體被從地層114提取，并被泵入鉆井110或進(jìn) 入工具101中的大型廢物室中，直到提取的流體變得充分干凈。干凈 樣本是其中樣本流體中的泥漿濾液的濃度低到可接受，以便流體表示 自然(即天然發(fā)生)地層流體。 一旦提取的流體變得充分干凈，可以分 析、測(cè)量和/或收集樣本流體用于分析。在利用泵(未示出)從工具101泵出并進(jìn)入鉆井110前和/或在 樣本收集期間，由圖1的實(shí)例探針120從地層114提取的地層流體 可經(jīng)過(guò)流體分析器125。實(shí)例流體分析器125是光傳感器(例如，氣 體和/或液體分析器光譜儀)，其測(cè)量幾個(gè)(例如10或20)不同波長(zhǎng) (例如可視和/或NIR區(qū))的取樣流體的光的吸收(例如，光密度 (OD))。實(shí)例組波長(zhǎng)是{445納米( nm) ， 570 nm， 647 nm， 680 nm， 815腦，1070腦，1290 nm, 1445 nm, 1500 nm， 1600 nm, 1650 nm, 1671 nm, 1690 nm, 1725 nm, 1760 nm, 1800 nm, 1930腦，1985 nm, 2010 nm, 2040 nm}。具有更窄關(guān)注波長(zhǎng)范圍的更精細(xì)間隔的波長(zhǎng)的實(shí)例組是 {1589 nm， 1603 nm， 1618腦，1634證，1649腦，歸nm， 1680 nm， 1695 nm, 1710 nm, 1725 nm, 1740 nm, 1755 nm, 1770 nm， 1784 nm， 1798 nm， 1814 nm}。如更全面地在下面描述的，測(cè)量的OD值可用于確定、計(jì)算和/ 或估計(jì)存在于地層流體和/或流體樣本中的一種類型的STO ，和/或基 于估計(jì)的STO類型執(zhí)行流體組成分析。如關(guān)于圖10和11在下面說(shuō)明的，通過(guò)估計(jì)STO類型并且然后在后續(xù)流體組成分析和/或GOR 值計(jì)算期間，使用估計(jì)的STO類型，執(zhí)行的流體分析的精度(例如， 在和/或附近的實(shí)例樣本工具101)得到實(shí)質(zhì)改進(jìn)。盡管在這里描述的 實(shí)例方法和設(shè)備使用OD值作為光吸收的指標(biāo)，本領(lǐng)域中的普通技術(shù) 人員將容易認(rèn)識(shí)到可以使用其它類型的吸收指標(biāo)。例如，衰減折射 值、發(fā)光值、熒光值等。此外，代替或除測(cè)量的OD值之外，可使用 任何其它類型的測(cè)量值(例如，密度和/或粘性)。例如，含蠟STO 和不含蠟STO具有不同粘性，并且因此，測(cè)量的粘性可用于確定 STO類型。此外，雖然基于取樣流體的測(cè)定OD值，在這里描述的實(shí) 例方法和設(shè)備執(zhí)行STO類型測(cè)定和/或執(zhí)行流體分析，本領(lǐng)域中的普 通技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到STO類型測(cè)定和/或流體分析可使用執(zhí)行的 其它類型的測(cè)量值和/或?qū)ζ渌愋偷臉颖具M(jìn)行測(cè)量值進(jìn)行。例如，巖 石的熒光和/或光折射(例如，地層114的壁112，和/或自鉆井110和 /或地層U4取得的巖心和/或樣本)可用于確定STO類型。另外或可選地，測(cè)量的OD值也可被用于確定泥漿濾液污染的 水平。例如，因?yàn)樵谟突嘈\(zhòng)(OBM)中使用的油典型地比相對(duì)更 深的天然地層流體顏色更淡，隨著地層流體變得更清潔時(shí)，在顏色通道 處的OD漸近地增加。一旦經(jīng)探針120提取的地層流體充分清潔(即，大致無(wú)污 染)，可通過(guò)將流體樣本泵入一個(gè)或多個(gè)樣本室122， 123而進(jìn)行一個(gè) 或多個(gè)取樣。該地層流體和/或樣本也可具有由實(shí)例流體分析器125采 取和/或收集的一個(gè)或多個(gè)OD測(cè)量值。術(shù)語(yǔ)"無(wú)污染"在這里使用以 指天然地層流體的屬性，大致沒有來(lái)自例如泥槳濾液的污染。因此，無(wú) 污染的氣體-油比率(GOR)意味著沒有或不明顯來(lái)自例如泥漿濾液 影響的天然地層流體的GOR。雖然在實(shí)踐中取得完全沒有泥漿濾液的 流體樣本可能很難，目標(biāo)在于確定地層流體的屬性。術(shù)語(yǔ)"視"在這里 用于指在取樣過(guò)程期間進(jìn)行的測(cè)量值。因此，視GOR是從地層收集的 流體樣本的GOR的測(cè)量值。該視GOR會(huì)受到泥漿濾液或其它污染 物影響。兩種類型的吸收機(jī)制有助于流體樣本的測(cè)量的光密度電子激勵(lì) 和分子振動(dòng)模式激勵(lì)。在入射光的能量被轉(zhuǎn)移以激勵(lì)移位的pi電子到 防止結(jié)合狀態(tài)時(shí)，出現(xiàn)利用電子激勵(lì)的吸收。這種能量水平典型地對(duì)應(yīng) 于近紅外(NIR)范圍的可視光，并且作為結(jié)果，給出的顏色的陰影。 在下文中，我們將這種模式的吸收簡(jiǎn)稱為顏色。因?yàn)樗鼈兙哂胁煌瑪?shù)量的芳香烴、樹脂和瀝青質(zhì)，每種吸收可視和NIR光譜中的光，油可顯示不同的顏色。所謂的"重油"具有更高濃度的芳香烴、樹脂和瀝青 質(zhì)，這使得它們具有黑色。另一方面，因?yàn)樗鼈兙哂懈蜐舛鹊姆枷?烴、樹脂和瀝青質(zhì)，所謂"輕油"和凝析油具有更淺的發(fā)黃顏色。 由于分子中的化學(xué)鍵的共振，分子振動(dòng)吸收是特定頻率的光的吸收。雖然顏色吸收覆蓋可視和NIR光譜，對(duì)于特定材料，分子振動(dòng)吸 收僅出現(xiàn)的特定波長(zhǎng)處。對(duì)于任何給定的分子，出現(xiàn)振動(dòng)吸收的波長(zhǎng)與 化學(xué)鍵的類型和分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。例如，油具有接近1200 nm, 1400 nm, 和1700 nm的波長(zhǎng)的分子振動(dòng)吸收峰值。分子振動(dòng)吸收是特定物質(zhì)的 濃度的函數(shù)，并且它不一定受到物質(zhì)的相的影響。例如，甲垸吸收諧振 峰值(接近1670 nm)的幅度將相同，不管甲垸是否在氣態(tài)或溶解在油 中。除了或代替這兩種類型的吸收，散射也可實(shí)現(xiàn)測(cè)量的OD值。例 如，入射光能夠被懸浮在樣本流體中的粒子重新定向(例如反射)，導(dǎo) 致光散射。對(duì)于諸如油與水的混合物、油與氣體的混合物和/或水與氣 體的混合物的多態(tài)流體流，也會(huì)發(fā)生散射。例如，入射光能夠在相的界 面處改變方向，從而導(dǎo)致光散射。一種實(shí)例類型的光傳感器是Schlumberger OFAtm模塊，其提供 光譜儀以測(cè)量在NIR和可視范圍中的10種不同波長(zhǎng)的樣本流體的 OD (即在IO種不同的濾波器陣列通道)。另一種實(shí)例類型的光傳感器 是ScWumberger LFA 模塊，其與OFA 模塊不同之處在于 LFAtm模塊包括在"甲烷峰值"波長(zhǎng)處的甲烷通道和在"油峰值"波 長(zhǎng)處的油通道。"甲烷峰值"是甲烷的分子振動(dòng)吸收峰值，具有對(duì)應(yīng)于 甲烷分子中的CH鍵的共振的波長(zhǎng)。實(shí)例甲烷分子振動(dòng)吸收峰值在約 1670 nm的波長(zhǎng)處。該分子振動(dòng)吸收的出現(xiàn)與流體的顏色無(wú)關(guān)，并且 與甲垸是否處于氣態(tài)或溶解在地層流體中無(wú)關(guān)。類似地，"油峰值"是油的分子振動(dòng)吸收峰值，具有對(duì)應(yīng)于油分子中CH2和CH3基團(tuán)的組 合的共振的波長(zhǎng)。實(shí)例油峰值在約1720nm的波長(zhǎng)處。另一實(shí)例類型的光傳感器是Schlumberger CFA 模塊，其包括 在特定頻率處的光通道，以取得存在于流體樣本中的氣體的光譜的更好 估計(jì)。例如，典型的CFAtm模塊具有對(duì)應(yīng)于二氧化碳C02中分子振 動(dòng)吸收的共振峰值的通道。典型的CFAtm模塊能夠確定甲烷、非甲烷 氣態(tài)烴、二氧化碳和液體烴的質(zhì)量濃度。雖然實(shí)例井下取樣工具101顯示在圖1中，圖1中所示的一 種或多種元件、部件、模塊和/或設(shè)備可采用多種方式的任何一種被組 合、分割、重新排列、忽略、刪除和/或?qū)崿F(xiàn)。此外，實(shí)例流體分析器 125、實(shí)例控制器116和118和/或更通常地實(shí)例取樣工具101可由 硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任何組合實(shí)現(xiàn)。此外， 代替或除圖1中所示的那些之外，實(shí)例取樣工具101可包括元件、部 件、模塊和/或設(shè)備，和/或可包括多于任何或所有所示元件、部件、模 塊和/或設(shè)備之一。圖2顯示了實(shí)現(xiàn)圖1的任何或所有實(shí)例控制器116和118的 實(shí)例方式。雖然為了方便討論，圖1的任何實(shí)例控制器116禾卩118 可由圖2表示，圖2的裝置將稱作流體分析器116。圖2的實(shí)例流 體分析器116接收由光傳感器(例如關(guān)于圖1上面討論的任何實(shí)例流 體分析器125)測(cè)量和/或收集的OD值，用于由流體取樣器(例如圖 1的實(shí)例探針120)收集的流體樣本202。如圖2所示，使用配置用 于第一組波長(zhǎng)的任何數(shù)目的濾波器通道210 ，實(shí)例光學(xué)傳感器125可 執(zhí)行OD測(cè)量，和/或由配置用于第二組波長(zhǎng)的光柵光譜儀210進(jìn)行 的OD測(cè)量。在一些實(shí)例中，由濾波器通道210實(shí)現(xiàn)的第一組波長(zhǎng) (例如10)表示比由光柵光譜儀210實(shí)現(xiàn)的第二級(jí)波長(zhǎng)(例如20) 更寬范圍的波長(zhǎng)。圖2的實(shí)例流體分析器116使用由每個(gè)濾波器通道 205與光柵光譜儀210進(jìn)行的一次或多次OD測(cè)量，以估計(jì)并且然后 在流體組成分析期間使用STO類型。然而，該流體分析器116可以 使用在不同波長(zhǎng)(例如僅從濾波器通道205)進(jìn)行不同組的OD測(cè) 量，以估計(jì)并且然后在流體組成分析期間使用STO類型。為了校正水含量，圖2的實(shí)例流體分析器包括任何類型的水分?jǐn)?shù)(餾分)校正器215。使用任何適合的方法、算法、等式和/或測(cè) 量，圖2的實(shí)例水分?jǐn)?shù)校正器215估計(jì)水體積分?jǐn)?shù)，并且然后使用水 值分?jǐn)?shù)以校正和/或調(diào)節(jié)由光傳感器125測(cè)量的OD值。估計(jì)的實(shí)例方 法和設(shè)備和/或校正和/或調(diào)節(jié)測(cè)量的OD值的使用的水值分?jǐn)?shù)在共同擁 有的題為"Optical Fluid Analysis Signal Refinement"的美國(guó)專利第 6,992,768號(hào)進(jìn)行了描述，并且其整體通過(guò)參照并入這里。為了校正顏色吸收效果，圖2的實(shí)例流體分析器116包括任何 類型的脫色器220。使用任何方法、算法、等式和/或測(cè)量，圖2的實(shí) 例脫色器(劑)220計(jì)算(例如估計(jì))所有通道(即所有波長(zhǎng))中顏 色吸收的量，并且基于估計(jì)的顏色吸收量，調(diào)節(jié)水校正過(guò)的OD值。 用于顏色吸收效果估計(jì)和/或校正的實(shí)例方法和裝置在題為"Optical Fluid Analysis Signal Refinement"的共同擁有的美國(guó)專利第6，992，768 號(hào)中進(jìn)行了描述。為了校正散射效果，圖2的實(shí)例流體分析器116包括任何類型 的去散射器(或反散射器descatterer) 222。使用任何方法、算法、等 式和/或測(cè)量，圖2的實(shí)例去散射器222計(jì)算(例如估計(jì))所有通道 (即所有波長(zhǎng))中存在的散射量，并且基于估計(jì)的散射量調(diào)節(jié)水校正和 /或顏色校正的OD值。用于估計(jì)和/或校正散射效果的實(shí)例方法和裝置 在題為"Optical Fluid Analysis Signal Refinement"的共同擁有的美國(guó)專 利第6,992,768號(hào)中進(jìn)行了描述。為了估計(jì)流體樣本202中存在的STO類型，圖2的實(shí)例流體 分析器116包括地面脫氣原油分析器225。圖2的實(shí)例地面脫氣原油 分析器225使用由光傳感器125測(cè)量和由實(shí)例水分?jǐn)?shù)校正器215、實(shí) 例脫色器220禾B/或?qū)嵗ド⑸淦?22可能校正的一個(gè)或多個(gè)OD 值，以確定、計(jì)算和/或估計(jì)STO類型。圖3-9描述了可用于確定 STO類型的實(shí)例流體組成特征。參照?qǐng)D15和16，以下將描述實(shí)現(xiàn)圖 2的實(shí)例地面脫氣原油分析器225的實(shí)例方式。為了執(zhí)行組成分析，圖2的實(shí)例流體分析器116包括組成分析 器230。圖2的實(shí)例組成分析器230使用由實(shí)例地面脫氣原油分析器225估計(jì)的STO類型，以識(shí)別在流體202中包含的成分和/或流體 202中包含的成分的質(zhì)量比率。參照?qǐng)D13 ，以下將描述實(shí)現(xiàn)圖2的 實(shí)例組成分析器230的實(shí)例方式。為了計(jì)算(例如估計(jì))流體樣本202的GOR值，圖2的實(shí)例 流體分析器116包括氣-油比率計(jì)算器235。基于由組成分析器230 執(zhí)行的組成分析和/或由地面脫氣原油分析器225確定的STO類型， 實(shí)例氣-油比率計(jì)算器235估計(jì)流體取樣202的GOR值。參照?qǐng)D 25 ，下面將描述實(shí)現(xiàn)圖2的實(shí)例氣-油比率計(jì)算器235的實(shí)例方式。為提供由圖2的實(shí)例流體分析器116估計(jì)、確定和/或計(jì)算的一 個(gè)或多個(gè)值、參數(shù)和/或?qū)傩?，流體分析器116包括任何類型的指示器 240。圖2的實(shí)例指示器240收集、接收和/或以其它方式取得由實(shí)例 水分?jǐn)?shù)校正器215、實(shí)例脫色器220、實(shí)例去散射器222、實(shí)例地面脫 氣原油分析器225、實(shí)例組成分析器230和/或?qū)嵗龤?油比率計(jì)算器 235估計(jì)、確定和/或計(jì)算的值、參數(shù)和/或?qū)傩?，并提供?或輸出這 些。例如，指示器240可記錄、報(bào)告、存儲(chǔ)(例如在存儲(chǔ)器、內(nèi)存設(shè) 備和/或存儲(chǔ)設(shè)備)、增加到數(shù)據(jù)庫(kù)和/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，打印(例如到紙 張)、顯示(例如顯示設(shè)備)、轉(zhuǎn)移、上載、通信(例如經(jīng)由通信、數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)移和/或計(jì)算機(jī)外設(shè)電纜)和/或以其它方式提供和/或輸出取得的 值、參數(shù)、屬性。如關(guān)于圖10和11在下面說(shuō)明的，由于圖2的實(shí)例流體分析 器116估計(jì)流體樣本202的STO類型，并且然后在流體組成分析和 /或GOR值計(jì)算期間使用估計(jì)的STO類型，實(shí)質(zhì)上提高了由圖2的 實(shí)例流體分析器116執(zhí)行的流體分析的精度。雖然實(shí)現(xiàn)圖1的任何或所有實(shí)例控制器116的實(shí)例方式已顯示 在圖2中，圖2中所示的一種或多種元件、過(guò)程和設(shè)備可采用多種 方式的任何一種被組合、分割、重新排列、省略、消除和/或?qū)崿F(xiàn)。此 外，實(shí)例水分?jǐn)?shù)校正器215、實(shí)例脫色器220 、實(shí)例去散射器222、 實(shí)例地面脫氣原油分析器225、實(shí)例組成分析器230、實(shí)例氣-油比率 計(jì)算器235、實(shí)例指示器240和/或更廣泛地實(shí)例流體分析器116可 由硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任何組合實(shí)現(xiàn)。此外，除了或代替圖2中所示的那些，實(shí)例流體分析器116可包括一個(gè)或多個(gè)元件、部件、模塊和/或設(shè)備，和/或可包括超過(guò)任何或所有所示 元件、部件、模塊和/或設(shè)備之一。給出一組OD值，可以估計(jì)流體樣本的多種成分的組成。例 如，通過(guò)解EQN (1)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，可以估計(jì)表示目標(biāo)成分(例 如，甲烷(Cl);乙烷(C2);包括丙烷、丁烷、戊烷(C3-C5)的組；包括己烷和更重?zé)N成分的組(C6+);和二氧化碳(C02))的濃度的矢量5 ，其中？是包含用于一組光通道(即 波長(zhǎng))的測(cè)量OD值的矢量；和S是表示每條光通道對(duì)目標(biāo)成分的響應(yīng)的響應(yīng)矩陣。
= & EQN (1)該響應(yīng)矩陣》取決于流體樣本中存在的STO的類型。然而，在目前 使用的許多流體組成分析方法和裝置中，STO類型未知、不精確已知 和/或不準(zhǔn)確知道，并且從而對(duì)于任何特殊的流體樣本，用于執(zhí)行流體 組成分析的響應(yīng)矩陣5可能不準(zhǔn)確。在這種情況中，任何產(chǎn)生的流體 組成分析結(jié)構(gòu)可能類似地完全或部分不準(zhǔn)確。圖3,4，5, 7, 8和9顯示了可被認(rèn)識(shí)、使用、利用和/或應(yīng)用以確 定流體樣本的STO類型的實(shí)例流體組成特征。圖3顯示了作為波長(zhǎng) 和STO美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)重力的函數(shù)的實(shí)例OD值。如圖3 所示，STO的光譜能夠根據(jù)其類型明顯改變。此外，因?yàn)橥ǖ?650 nm和1710 nm周圍的較大光譜變化，不知道STO類型可能對(duì)具有 落入該波長(zhǎng)的波段中的主吸收的輕烴(Cl到C5,即Cl-5)的探測(cè) 產(chǎn)生顯著影響。在新鮮石油被閃蒸后，多種易揮發(fā)的烴成分(Cl-5)蒸發(fā)為其氣 相。實(shí)際上，大致所有Cl， C2和C02均在閃蒸后處于氣相。因此， 閃蒸的STO主要包括不揮發(fā)的烴(C6+)。從NIR光譜學(xué)的觀點(diǎn)， STO中的主要烴成分可分為三類 無(wú)或具有少量支鏈的飽和長(zhǎng)鏈烷烴。蠟是這種類型的烴的代 表，其主要是具有少量支鏈的直長(zhǎng)鏈垸烴，通常從C17到C90+。對(duì)于這種類型的烴，分子結(jié)構(gòu)由-CH2-基團(tuán)支配，因此其NIR光譜顯示 -CH2-吸收的強(qiáng)特性，類似n-癸烷(nC10)的特性。 具有大量支鏈的飽和烷烴。典型地，烷烴的支鏈越多，分子中 的-CH3基團(tuán)越多，所以分鏈烷烴包含比含蠟類型的烴更多的"CH3基 團(tuán)。直鏈nC10和支鏈C10的分子結(jié)構(gòu)顯示如下。雖然兩種化合物都 具有相同的分子式C1()H22，其分子結(jié)構(gòu)明顯不同，并且-CH3對(duì)-CH2-基團(tuán)的比率從直鏈C10的1:5變化到對(duì)于支鏈C10的3:1。因 此，除-CH2-吸收屬性外，支鏈烷烴的NIR光譜顯示了更多-CH3 吸收的特性。<formula>formula see original document page 19</formula>直鏈nCIO 支鏈CIO 芳族烴，包括它們的分子中含有苯環(huán)的樹脂和瀝青質(zhì)。因?yàn)榻Y(jié) 合的苯環(huán)的效果，瀝青質(zhì)的NIR光譜能夠與含蠟和支鏈的烷烴類型的 烴不同。圖4顯示了對(duì)于極含蠟STO和不含蠟易揮發(fā)性STO的實(shí)例 OD值。該含蠟STO顯示了大致匹配nCIO光譜的-CH2-吸收特 征。另一方面，不含蠟易揮發(fā)性的STO顯示了更多-CH3基團(tuán)的特 性，大致匹配包含大量支鏈烷烴的柴油的光譜。圖5顯示了 16種不種類型的STO的實(shí)例OD值。第一深曲 線505表面含蠟STO并且第二深曲線510表示柴油。兩條曲線505 和510表示STO頻譜的兩種極端情況。含蠟類型(-CH2-)和支 鏈烷烴類型(-CH3)。取決于蠟與支鏈垸烴的含量，幾乎所有其它類 型的STO光譜均在這兩條極端情況之間。含蠟類型STO具有在范圍 從1725 nm到1814 nm的通道處強(qiáng)的吸收，并且在從1650 nm到 1710 nm的通道弱的吸收。另一方面，支鏈-烷烴類型STO具有從 1725 nm到1814 nm的更弱的吸收并且從1650 nm到1710 nm更強(qiáng) 的吸收，與含蠟類型STO相反。圖6顯示了隨著STO類型從含蠟類型到支鏈-烷烴類型變化的 通道1690 nm和1800 nm之間的關(guān)系。如圖5和6的實(shí)例中所 示，STO類型可從通道1725 nm到1814 nm確定，并且在通道 1650 nm到1710 nm處的STO的吸收可被確定并且然后用于組成分 析。在流體分析和/或測(cè)量(例如井下)期間，僅新鮮石油的OD可 用。然而，新鮮石油的光譜可能與STO的光譜實(shí)質(zhì)不同。圖7顯示 了特定STO的實(shí)例OD值，并且由相同STO和不同GOR值的氣 體的組合而形成的兩種新鮮石油。為了基于新鮮-石油的光譜確定STO類型，新鮮-石油可由通道 1740 nm和對(duì)于CI含量歸一化。圖8顯示了在由通道1740 nm和對(duì) 于CI含量歸一化后，圖7的實(shí)例新鮮-石油的光譜。參照?qǐng)D16，下 面將描述由通道1740 nm和對(duì)于CI含量可執(zhí)行以歸一化的實(shí)例說(shuō) 明。在圖8的所示實(shí)例中，歸一化新鮮原油光譜實(shí)質(zhì)類似于對(duì)于 1725 nm至U 1814 nm，即使當(dāng)CI至U C5的含量超過(guò)40% (重量)。 因此，如圖8所示，STO類型可從范圍從歸一化的新鮮原油光譜的 1725 nm到1814 nm的通道標(biāo)識(shí)。例如，流體樣本的STO類型可使用如下過(guò)程確定1. 定義含蠟和支鏈烷烴STO的歸一化光譜，并定義STO一TYPE值為a. 對(duì)于"純"含蠟石油，STO_TYPE=lb. 對(duì)于"純"支鏈烷烴，STO—TYPE =02. 由通道1740 nm并對(duì)于CI含量歸一化測(cè)量的新鮮原油光譜3. 使用通道1725 nm到1814 nm以計(jì)算新鮮原油的STO—TYPE以便OD[AJuve-oil=OD[X]Waxy-STOxSTO—TYPE+OD[X]Branched-alkane-STO x ( 1_STO—TYPE)其中X是范圍在1725 nm至lj 1814 nm之間的通道波長(zhǎng)；OD[X]L^。i,是從前一步驟歸一化的測(cè)量的新鮮原油光譜；OD|XIWaxy-STO是歸一化的預(yù)先 定義的含蠟STO光譜；和OD[X]B，。hed-^M.sTO是歸一化的預(yù)定義的支 鏈-烷烴STO光譜。除了含蠟和支鏈烷烴含量，STO中的瀝青質(zhì)也影響其光譜。圖9 顯示了用于含蠟STO、但具有更多瀝青質(zhì)的另一含蠟STO和不包含 瀝青質(zhì)的nCIO的實(shí)例OD值。如圖9所示，隨著瀝青質(zhì)含量增 加，吸收在Cl具有主要吸收峰值的通道1650 nm到1680 nm處增 加。如果圖9中所示的效果未被校正，導(dǎo)出的Cl含量和/或?qū)С龅?GOR值可能不精確。瀝青質(zhì)分子可引起從可視(400 nm到700 nm) 到NIR區(qū)域 的顏色吸收。如圖9所示，油的瀝青質(zhì)含量越多，其顏色吸收就越 強(qiáng)。因此，在一些實(shí)例中，根據(jù)顏色吸收，對(duì)通道1650 nm到1680 nm的瀝青質(zhì)效果被識(shí)別和校正。圖10和11顯示了當(dāng)STO類型被確定并且然后用于組成分析 時(shí)，可以取得的井下流體組成分析精度的實(shí)例改進(jìn)。圖10顯示了當(dāng) STO未被確定并在分析期間使用時(shí)可取得的實(shí)例精度。圖11顯示了 當(dāng)確定STO時(shí)并且然后在組成分析期間被使用時(shí)，可取得的實(shí)例精度 結(jié)果。在圖10和11的實(shí)例中，對(duì)于多種流體樣本，顯示了 Cl含量 的估計(jì)中的絕對(duì)誤差。如由圖10和11所示，確定STO類型和在組成 分析期間使用其極大地改進(jìn)了組成分析的平均絕對(duì)誤差(例如從大約 3%到少于0.5%)。圖12是表示可執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)圖1的實(shí)例取樣工具101的實(shí)例過(guò)程 的流程圖。圖13是表示可執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)圖1和/或2的實(shí)例流體分析器 116和118任何或所有的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖14是表示可執(zhí)行以 估計(jì)C1與C2十(g卩，C2， C3,...)的質(zhì)量比率的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖 15是表示可執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)圖2的實(shí)例地面脫氣原油分析器225的實(shí)例過(guò) 程的流程圖。圖16描述了可執(zhí)行以確定STO類型的實(shí)例指令。圖17 是表示可執(zhí)行以計(jì)算兩種成分的質(zhì)量比率的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖18 是表示可執(zhí)行以去除Cl吸收的影響的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖19是表 示可執(zhí)行以計(jì)算C3-5對(duì)C6+的質(zhì)量比率的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖20A和20B是表示可執(zhí)行以確定C02質(zhì)量標(biāo)記的示例過(guò)程的流程圖。 圖21是表示可執(zhí)行以計(jì)算C02對(duì)所有烴(Cl+)的質(zhì)量比率的實(shí) 例過(guò)程的流程圖。圖22是表示可執(zhí)行以改進(jìn)Cl對(duì)C6+的質(zhì)量比率估 計(jì)的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖23是表示可執(zhí)行以計(jì)算Cl, C2， C3-5, C6+ 和C02對(duì)所有烴加C02的質(zhì)量比率的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖24是表 示可執(zhí)行以檢查流體組成分析的結(jié)果的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖25是表 示可執(zhí)行以基于確定的地面脫氣原油類型，估計(jì)與地下地質(zhì)地層相關(guān)的 流體的氣-油比率(GOR)的實(shí)例過(guò)程的流程圖。圖12, 13， 14， 15， 17, 18, 19, 20A， 20B， 21， 22, 23和/或24的實(shí)例 過(guò)程，和/或圖16的實(shí)例指令可由處理器、控制器和/或任何其它適合 的處理設(shè)備執(zhí)行。例如，圖12， 13, 14， 15, 17, 18, 19, 20A， 20B, 21， 22, 23,和/或24的實(shí)例過(guò)程和/或圖16的實(shí)例指令可采用存儲(chǔ)在與處理 器(關(guān)于圖26在下面討論的實(shí)例處理器2605)關(guān)聯(lián)的諸如閃速存儲(chǔ) 器、只讀存儲(chǔ)器(ROM)和/或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)的有形介質(zhì)上 的編碼指令具體化?？蛇x地，圖12， 13, 14， 15， 17， 18, 19, 20A， 20B, 21， 22， 23和/或24的一些或所有實(shí)例操作和/或圖16的實(shí)例指令可使用 特定用途集成電路(ASIC)、可編程邏輯設(shè)備(PLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程 邏輯設(shè)備(FPLD)、離散邏輯、硬件、固件等的任何組合實(shí)現(xiàn)。此 外，圖12, 13, 14， 15, 17, 18， 19, 20A， 20B, 21， 22， 23和/或24的一個(gè) 或多個(gè)實(shí)例操作和/或圖16的實(shí)例指令可手工或作為任何前述技術(shù)的 任何組合實(shí)現(xiàn)，例如固件、離散邏輯、軟件和/或硬件的任何組合。此 外，雖然圖12， 13， 14, 15, 16 17, 18, 19, 20A, 20B, 21, 22， 23和24的 實(shí)例過(guò)程參照?qǐng)D12, 13, 14, 15， 16， 17， 18, 19, 20A, 20B, 21， 22， 23,和/或 24的實(shí)例進(jìn)行描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到可以使用 實(shí)現(xiàn)圖12, 13, 14, 15， 17, 18， 19， 20A, 20B, 21, 22, 23,和/或24的過(guò)程, 和/或圖16的實(shí)例指令的許多其它方法。例如，可以改變塊的執(zhí)行順 序，和/或可以改變、刪除、細(xì)分或組合一個(gè)或多個(gè)所述塊。另外，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到圖12, 13, 14, 15， 17, 18， 19, 20A, 20B, 21, 22, 23和/或24的任何或所有實(shí)例操作和/或圖16的實(shí)例指令的任何或所有可通過(guò)例如單獨(dú)的處理線程、處理器、設(shè)備、離散邏 輯、電路等順序執(zhí)行和/或并行執(zhí)行。圖12的實(shí)例過(guò)程開始于收集流體實(shí)例的OD值的流體分析器(例如，圖1禾Q/或2的任何實(shí)例流體分析器116和118)(塊 1205)。該流體分析器(例如，圖2的實(shí)例水分?jǐn)?shù)校正器215)計(jì)算 (例如，估計(jì))水體積分?jǐn)?shù)，并且然后校正含水量(塊1210)。該流 體分析器(例如實(shí)例脫色器220)執(zhí)行含水量校正的OD值的脫色 (塊1215)。該流體分析器(例如實(shí)例脫色器222)執(zhí)行含水量校 正的和/或顏色校正的OD值的脫色(塊1217)。例如通過(guò)執(zhí)行對(duì)于假定STO類型的圖17的實(shí)例過(guò)程，該流體 分析器估計(jì)Cl對(duì)C6+的質(zhì)量比率(塊1220)。然后，該流體分析器 確定流體樣本是否應(yīng)對(duì)油或氣進(jìn)行分析(塊1222)。例如，該流體分 析器可使用在塊1220處計(jì)算的Cl對(duì)C6+的質(zhì)量比率以確定是否對(duì) 油或氣分析。具體地，如果Cl對(duì)C6+的質(zhì)量比率大于閾值，該流體 實(shí)例被分析用于氣體。如果流體樣本將分析用于油(塊1222)，通過(guò) 例如執(zhí)行圖13的實(shí)例過(guò)程，流體分析器執(zhí)行油組成分析(塊 1225)。如果在塊1225處執(zhí)行的分析結(jié)果確認(rèn)樣本主要包括油(塊 1230)，控制進(jìn)行至塊1255。如果結(jié)果指示樣本不是主要包括油(塊 1230)，流體分析器執(zhí)行氣體組成分析(塊1235)。返回到塊1222，如果流體樣本將對(duì)氣體分析(塊1222)，該流 體分析器執(zhí)行氣體組成分析(塊1240)。如果在塊1240處執(zhí)行的分析 的結(jié)果確認(rèn)樣本主要由氣體組成(塊1245)，控制進(jìn)行至塊1255。如 果結(jié)果指示樣本不是主要由氣體組成(塊1245)，通過(guò)例如執(zhí)行圖13 的實(shí)例過(guò)程，流體分析器執(zhí)行油組成分析(塊1250)。在塊1255處繼續(xù)，通過(guò)例如執(zhí)行圖25的實(shí)例過(guò)程，流體分析 器計(jì)算GOR值(塊1255)。然后，流體分析器計(jì)算任何類型的質(zhì)量 標(biāo)記，指示由流體分析器執(zhí)行的流體分析的精確度(塊1260)。例 如，該流體分析器可以將一個(gè)或多個(gè)計(jì)算值與一個(gè)或多個(gè)閾值比較。該 流體分析器(例如，圖2的實(shí)例指示器240)提供(例如，輸出、記錄、報(bào)告、存儲(chǔ)、通信等)由流體分析器計(jì)算、估計(jì)和/或確定的一個(gè)或多個(gè)值(塊1265)。然后，控制從圖12的實(shí)例過(guò)程出來(lái)。圖13的實(shí)例過(guò)程可執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)油組成分析。圖13的實(shí)例過(guò)程 計(jì)算(例如估計(jì))STO類型，并且然后在后續(xù)的組成分析期間，使用 估計(jì)的STO類型。圖13的實(shí)例過(guò)程順序地判斷流體樣本的組成，從 最簡(jiǎn)單的成分(例如Cl)到最復(fù)雜的組成(e.g., C6+)，并且也分 別從其它烴估計(jì)C02濃度。圖13的實(shí)例過(guò)程從組成分析器(例如圖2的實(shí)例組成分析器 230 )開始，例如通過(guò)執(zhí)行圖14的實(shí)例過(guò)程計(jì)算(例如估計(jì))Cl 對(duì)C2+ (i.e., C2， C3，…)的質(zhì)量比率(塊1305)。該實(shí)例過(guò)程繼續(xù) 地面脫氣原油分析器(例如圖2的實(shí)例地面脫氣原油分析器225 )， 通過(guò)例如執(zhí)行圖15的實(shí)例過(guò)程和/或執(zhí)行圖16的實(shí)例指令確定(例 如估計(jì))STO類型(塊1310)。例如通過(guò)執(zhí)行圖17的實(shí)例過(guò)程，該組成分析器估計(jì)Cl對(duì) C6+的質(zhì)量比率(塊1315)。然后，例如通過(guò)執(zhí)行圖18的實(shí)例過(guò)程， 該組成分析器去除Cl吸收的影響(塊1320)。例如通過(guò)分別執(zhí)行圖 17和圖19的實(shí)例過(guò)程，該組成分析器接下來(lái)計(jì)算C2對(duì)C6+的質(zhì)量 比率(塊1325)和C3-5與C6+的質(zhì)量比率(塊1330)。通過(guò)例如執(zhí)行圖20A和20B的實(shí)例過(guò)程，該組成分析器計(jì)算 指示C02確定的質(zhì)量(例如估計(jì)的精度)的標(biāo)記(塊1335)。通過(guò)例 如執(zhí)行圖21的實(shí)例過(guò)程，該組成分析器計(jì)算C02對(duì)所有烴(Cl+)的 質(zhì)量比率(塊1340)。然后，例如通過(guò)執(zhí)行圖22的實(shí)例過(guò)程，該組 成分析器改進(jìn)在塊1315處計(jì)算的Cl對(duì)C6+的質(zhì)量比率(塊1345)。通過(guò)例如執(zhí)行圖23的實(shí)例過(guò)程，該組成分析器分別計(jì)算C1，C2， C3-5， C6+和C02對(duì)所有烴加C02的質(zhì)量比率(塊1350)。通過(guò)例如執(zhí) 行圖24的實(shí)例過(guò)程，該組成分析器計(jì)算指示油或者氣是流體樣本的主 要成分的標(biāo)記(塊1355)。然后，控制從圖13的實(shí)例過(guò)程出來(lái)。圖14的實(shí)例過(guò)程可用于計(jì)算(例如估計(jì))Cl對(duì)C2+的質(zhì)量比 率。圖14的實(shí)例過(guò)程從組成分析器(例如，圖2的實(shí)例組成分析器 230 )開始，計(jì)算表示在許多波長(zhǎng)(例如1070， 1290, 1500和1600nm)處表示顏色的總吸收的顏色吸收因數(shù)(塊1405)。使用任何適 合的方法和/或算法，該組成分析器基于一組過(guò)濾器排列通道(例如在 由濾波器排列通道1600nm歸一化后1650 nm和1725 nm)的顏色吸收 因數(shù)，計(jì)算響應(yīng)矩陣》，轉(zhuǎn)換矩陣(塊1415)，基于用于過(guò)濾器排列 通路的測(cè)量OD值，解出Cl和C2+含量，并基于計(jì)算的Cl和C2+含 量值，計(jì)算質(zhì)量比率R一FS (塊1425)。類似地，該組成分析器基于用于一組光柵通道(例如在由光柵通 道1589nm歸一化后1649 nm和1725 nm)的顏色吸收因數(shù)，計(jì)算第 二響應(yīng)矩陣》(塊1430)，轉(zhuǎn)換第二矩陣(塊1435)，基于用于光柵 通路的測(cè)量OD值，解出Cl和C2+論題(塊1440)，并基于計(jì)算的 Cl和C2+含量值，計(jì)算質(zhì)量比率R—GS (塊1445)。然后，組成分析 器計(jì)算經(jīng)計(jì)算的質(zhì)量比率R_FS和R一GS的平均值。然后，控制從圖 14的實(shí)例過(guò)程出來(lái)。圖15的實(shí)例過(guò)程可用于確定(例如估計(jì))STO類型。圖15的 實(shí)例過(guò)程從地面脫氣原油分析器(例如，圖2的實(shí)例地面脫氣原油分析 器225)開始，通過(guò)例如執(zhí)行圖16的實(shí)例指令1605利用通道1740 nm和對(duì)Cl含量歸一化新鮮石油光譜(塊1505)。然后，例如通過(guò) 解EQN (1)的數(shù)學(xué)表達(dá)式和/或執(zhí)行圖16的實(shí)例指令1610，該地 面脫氣原油分析器計(jì)算(例如，估計(jì))STO類型(塊1510)。然后， 控制從圖15的實(shí)例過(guò)程出來(lái)。圖17的實(shí)例過(guò)程可用于計(jì)算(例如估計(jì))兩種成分的質(zhì)量比率 (例如C1對(duì)C6+， C2對(duì)C6+， C2-5對(duì)C6+,等)。圖17的實(shí)例過(guò) 程始于組成分析器(例如，圖2的實(shí)例組成分析器230)，基于顏色吸 收因數(shù)和STO類型計(jì)算響應(yīng)矩陣(塊1705)。例如，基于流體樣本 中存在的含蠟STO比支鏈垸烴類型STO的百分比，STO類型可被用 于測(cè)量響應(yīng)矩陣的響應(yīng)值。該組成分析器轉(zhuǎn)換響應(yīng)矩陣(塊1710);基于通路(例如，濾波 器-排列、光柵和/或其它)的測(cè)量OD值，解出成分1含量(例如Cl 含量)和成分2含量(例如C6+含量)(塊1715);并基于計(jì)算的成分1和成分2含量值，計(jì)算質(zhì)量比率(塊1720)。該組成分析器將計(jì) 算的質(zhì)量比率加到質(zhì)量比率的總和(塊1725)。如果多個(gè)通道保持被處理(塊1730)，控制返回到塊1715以處 理下一通道。如果所有通道已被處理(塊1730)，通過(guò)將質(zhì)量比的和 除以處理的通道數(shù)目計(jì)算平均質(zhì)量比率(塊1735)。然后，控制從圖 17的實(shí)例過(guò)程出來(lái)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到圖17的實(shí)例過(guò)程可用于 確定成分的多種組合的質(zhì)量比率。此外，用于計(jì)算一個(gè)質(zhì)量比率(例如 Cl對(duì)C6+)的特定通道可與用于計(jì)算不同質(zhì)量比率(例如C3-5對(duì) C6+)的通道不同。此外，在塊1705處使用的響應(yīng)矩陣和/或用于計(jì) 算響應(yīng)矩陣的值可取決于利用圖17的實(shí)例過(guò)程分析的特定成分。這種 響應(yīng)矩陣和/或用于計(jì)算其的值可分析地確定(例如，使用數(shù)學(xué)等式計(jì) 算)和/或?qū)嶒?yàn)確定(例如，通過(guò)對(duì)具有已知成分和/或特征的流體樣本 進(jìn)行一次或多次測(cè)量)。此外仍然，在求解成分1和成分2含量時(shí)，可 以使用每條通道(例如采用1649 nm, 1725 nm等的波長(zhǎng))與公共基本 通道(例如，采用1600 nm或1589 nm) 的差別。圖18的實(shí)例過(guò)程可用于去除C1吸收。圖18的實(shí)例過(guò)程始于組 成分析器(例如圖2的實(shí)例組成分析器230)，使用下述數(shù)學(xué)表達(dá)式， 采用例如過(guò)濾器排列通道1650nm計(jì)算(例如估計(jì))Cl吸收量 (CA)(塊1805)。(FSOD_DC[1650]-FSOD—DC[1600])*-^~*Cl_f—FS[1650] crvvT ,"_I_— 1 + _—___EQN ((-&^*C1 f FS[1650] +-^-*(0D FS1650 f]-STO TYPE*OD FS1650 G))1 + 一 諸％+- - _ _ -其中Cl一f一FS[]表征在特定波長(zhǎng)處的Cl吸收；OD—FS1650_fl等于 0.03; OD—FS1650—￡2 = 0.01; FSOD—DC[]值表示脫色的過(guò)濾器排列通 道OD值；STO_TYPE是表示STO類型值的值；禾卩Mi C7/C2+是Cl 對(duì)C2+的質(zhì)量比率。Cl_f—FS[]的值可以分析地確定(例如，使用數(shù) 學(xué)等式計(jì)算)和/或?qū)嶒?yàn)確定(例如，通過(guò)對(duì)具有己知成分和/或特征的 流體樣本進(jìn)行一次或多次測(cè)量)。然后，該組成分析器從每個(gè)測(cè)量通道去除Cl吸收(塊1810)。 例如，對(duì)于脫色過(guò)濾器排列通路FSOD—DC。rig[ ]， Cl吸收(CA)(例 如使用EQN (2)計(jì)算)可以使用下面顯示的數(shù)學(xué)表達(dá)式去除，其中 C1—f一FS[]表征在特定波長(zhǎng)的Cl吸收，并且下標(biāo)orig和new分別表示 脫色濾波器排列通道OD值事先或事后Cl吸收校正。<formula>formula see original document page 27</formula>然后，控制從圖18的實(shí)例過(guò)程出來(lái)。圖19的實(shí)例過(guò)程可用于計(jì)算(例如估計(jì))C3-5對(duì)C6+的質(zhì)量 比率。圖19的實(shí)例過(guò)程開始于組成分析器(例如圖2的實(shí)例組成分析 器230)，通過(guò)例如執(zhí)行圖17的實(shí)例過(guò)程，計(jì)算(例如估計(jì))C2-5對(duì) C6+的質(zhì)量比率(塊1905)。然后，通過(guò)計(jì)算C2-5對(duì)C6+的計(jì)算質(zhì)量 比率與C2對(duì)C6+的計(jì)算質(zhì)量比率(例如，在圖13的塊1325處計(jì) 算)之差，該組成分析器計(jì)算C3-5對(duì)C6+的質(zhì)量比率(塊1910)。然 后，控制從圖19的實(shí)例過(guò)程出來(lái)。圖20A和20B的實(shí)例過(guò)程可用于確定(例如計(jì)算)表示C02測(cè) 定的質(zhì)量(例如估計(jì)精度)的標(biāo)記。圖20A的實(shí)例過(guò)程開始于組成分 析器(例如圖2的實(shí)例組成分析器230)，例如通過(guò)執(zhí)行圖20B的實(shí) 例過(guò)程，計(jì)算基于水分?jǐn)?shù)值(含水率)的第一標(biāo)志C02一Q1 (塊 2005)。水分?jǐn)?shù)值可例如使用有效流動(dòng)流(EFS)模型計(jì)算。計(jì)算水分 數(shù)值的實(shí)例方法在題為"In-Situ Optical Fluid Analysis as an Aid to Wireline Formation Sampling," by Smits et al， published in SPE Formation Evaluation, June 1995, pp. 91-98的文章中進(jìn)行了描述，并且其整體通過(guò) 參考并入這里。例如通過(guò)執(zhí)行圖20B的實(shí)例過(guò)程，該組成分析器基于 水差別值計(jì)算第二標(biāo)志C02_Q2 (塊2010)。然后，該組成分析器選 擇C02—Ql禾Q C02—Q2標(biāo)志的最小值(塊2015)。在塊2005和 2010處使用的閾值可以不同。例如，該標(biāo)志C02_Q1可使用第一組閾 值確定，并且標(biāo)志C02_Q2可使用第二組閾值確定。然后，控制從圖 20A的實(shí)例過(guò)程出來(lái)。圖20B的實(shí)例過(guò)程開始于組成分析器(例如圖2的實(shí)例組成 分析器230)，將一個(gè)值(例如，水分?jǐn)?shù)值或水差別值)與第一閾值(例如0.025 )比較(塊2020)。如果該值小于第一閾值(塊 2020)，標(biāo)志被設(shè)置為HIGH (塊2025)。如果該值等于或超過(guò)第一 閾值(塊2020)，該值與第二閾值(例如0.05)比較(塊 2030)。如果該值小于第二閾值(塊2030)，標(biāo)志被設(shè)置為MEDIUM(塊2035)。如果該值等于或超過(guò)第二閾值(塊2030)，該值與第三 閾值(例如0.1)比較(塊2040)。如果該值小于第三閾值(塊 2040)，標(biāo)志被設(shè)置為L(zhǎng)OW (塊2045)。如果該值等于或超過(guò)第三閾 值(塊2040)，標(biāo)志被設(shè)置為NO COMPUTE (塊2050)。 一旦標(biāo)志 被設(shè)置，控制從圖20B的實(shí)例過(guò)程返回到例如在塊2005和/或塊2010 處的圖20A的實(shí)例過(guò)程。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到塊 2020, 2030和/或2040處使用的閾值可取決于圖20B的實(shí)例過(guò)程使用 的值(例如，水分?jǐn)?shù)或水差別)的類型，和/或基于其選擇，以確定質(zhì)量標(biāo)志o圖21的實(shí)例過(guò)程可用于計(jì)算(例如估計(jì))C02對(duì)所有烴的質(zhì)量比 率。圖21的實(shí)例過(guò)程開始于組成分析器(例如，圖2的實(shí)例組成分析 器230)，計(jì)算對(duì)于濾波器排列通道(例如在1725nm)和光柵通道(例如以1725nm)的濃度因數(shù)(塊2105)。例如，使用EQN (4) 能夠計(jì)算1725 mn濾波器排列通道(&ro)的烴濃度因數(shù)，其中-STO—Type是表示STO類型的值，F(xiàn)SOD—DC[]值表示脫色過(guò)濾器排列 通道OD值，Mi cM^+是Cl對(duì)C6+的質(zhì)量比率；Mi c2/c6+是C2對(duì)C6+ 的質(zhì)量比率；禾口 Mi cw/c6+是C3-5對(duì)C6+的質(zhì)量比率。<formula>formula see original document page 28</formula>然后，該組成分析器從在塊2105處計(jì)算的因子，計(jì)算出平均烴濃度 (塊2110)。使用任何適合的算法和/或方法，組成分析器接下來(lái)計(jì)算多種成分 的濃度(例如，Cl, C2， C3， C6，等)(塊2U5)，并基于部分濃度， 計(jì)算烴的總濃度(塊2120)。該組成分析器也計(jì)算C02的濃度(塊2125)。例如，組成分析器可從兩條不同通道(例如，F(xiàn)SOD[2010]-FSOD[1985]和FSOD[2010]-FSOD[2040]) 去除烴的吸收，以估計(jì)兩 條不同通道的C02的濃度?；谠趬K2115處計(jì)算的部分濃度和兩個(gè) 不同通道的C02的濃度，組成分析器計(jì)算co2對(duì)所有烴的質(zhì)量比率 (塊2130)。例如，C02對(duì)C1+的質(zhì)量比率可使用如下數(shù)學(xué)等式計(jì) 算。似jj = 0.3 X 2.2 X p c。2 —2010-1985 + 0.7 X 2.1 X p c。2 —20I0-2040 EQN ("PCI + 〃C2 + ^C3一5 + 其中px的值是多種部分濃度；PC02 2010-1985 是從不同通道FSOD[2010] - FSOD[1985]計(jì)算的C02濃度；和pC02—2010-204o是從不 同通道FSOD[2010]-FSOD[2040]計(jì)算的C02濃度。然后，控制從圖 21的實(shí)例過(guò)程出來(lái)。圖22的實(shí)例過(guò)程可用于精制Cl對(duì)C6+的質(zhì)量比率(例如在圖13 的塊1315處計(jì)算的)。圖22的實(shí)例過(guò)程開始于組成分析器(例如圖2 的實(shí)例組成分析器230)，使用任何適合的算法和/或方法以去除自 1665nrn處的光柵通路的C2吸收的影響(塊2205)。然后，通過(guò)例如 執(zhí)行圖17的實(shí)例過(guò)程，基于去除C2吸收的在1665nm處的光柵通 道，該組成分析器計(jì)算Cl對(duì)C6+的質(zhì)量比率(塊2210)。然后，控制 從圖22的實(shí)例過(guò)程出來(lái)。圖23的實(shí)例過(guò)程可用于計(jì)算Cl， C2, C3-5, C6+和C02對(duì)所有烴 加C02的質(zhì)量比率。圖23的實(shí)例過(guò)程開始于組成分析器(例如圖 2的實(shí)例組成分析器230 )，使用例如EQN (6)計(jì)算(例如估 計(jì))Cl對(duì)所有烴加C02的質(zhì)量比率(塊2305)，以及使用例如 EQN (7)計(jì)算C2對(duì)所有烴加C02的質(zhì)量比率(塊2310)。然 后，該組成分析器使用例如EQN (8)計(jì)算C3-5對(duì)所有烴加C02 的質(zhì)量比率(塊2315)，使用例如EQN (9)計(jì)算C6+對(duì)所烴加 C02的質(zhì)量比率(塊2320)，和使用例如EQN (10)計(jì)算C02對(duì) 所有烴加C02的質(zhì)量比率(塊2325)。在實(shí)例等式EQN (6)， EQN (7) ,EQN (8) , EQN (9)禾卩EQN (10)中，Mi c〃c6+是Cl對(duì) C6+的質(zhì)量比率；MKC2/C6+是C2對(duì)C6+的質(zhì)量比率；MAC3—5/C(S+是<formula>formula see original document page 30</formula>)圖24的實(shí)例過(guò)程可用于檢驗(yàn)流體樣本被正確用于油或氣的分 析。圖24的實(shí)例過(guò)程開始于組成分析器(例如圖2的實(shí)例組成分析器 230)，計(jì)算Cl對(duì)所有烴的質(zhì)量比率與C6對(duì)所有烴的質(zhì)量比率的比 率并且然后將其與閾值比較(塊2405)。如果比率超過(guò)閾值(塊 2405)，流體樣本被選用于氣體分析(塊2410)。如果比率未超過(guò)閾 值(塊2405)，流體樣本被選用于油分析(塊2415)。如果在水分?jǐn)?shù)的校正后，在1725nm處進(jìn)行的OD值的平均值小 于截止值(例如0.1)(塊2420)，流體樣本被選用于氣體分析(塊 2425)。 一旦己進(jìn)行用于油或氣體的選擇分析，控制從圖24的實(shí)例過(guò) 程出來(lái)。圖25的實(shí)例過(guò)程可用于基于STO類型計(jì)算氣-油比率。圖25的 實(shí)例過(guò)程開始于組成分析器(例如圖2的實(shí)例組成分析器230)，計(jì)算(例如估計(jì))新鮮石油中的Cl-5的量，并計(jì)算C3-5分子重量(塊 2510)。然后，該組成分析器計(jì)算在流體樣本中存在的蒸發(fā)C3-5的分 數(shù)(餾分)(塊2515)，并修改新鮮石油中的Cl-5的量(塊2520)。組成分析器通過(guò)計(jì)算蒸發(fā)的C6+的分?jǐn)?shù)(餾分)(塊2525)并 計(jì)算地面脫氣原油的密度(塊2530)繼續(xù)?；赟TO類型，該組成分 析器更新蒸發(fā)的C3-5和蒸發(fā)的C6+的分?jǐn)?shù)(餾分)(塊2535)。例 如，蒸發(fā)的C3-5和蒸發(fā)的C6+的分?jǐn)?shù)(餾分)可使用EQN (11)和 EQN (12)的數(shù)學(xué)表達(dá)式計(jì)算。在等式EQN (11)中，STO一Type是 表示STO類型的值。在等式EQN (12)中，7 aw一Co/or是表示流體染 色的值。例如，在減去在1600 nm的濾波器通道后，它可計(jì)算作為在 1070 nm， 1290 nm和1500 nm處的濾波器通道的總和?；谡舭l(fā)的分 數(shù)(份額)，使用例如EQN (13)，該組成分析器計(jì)算用于流體樣 本的GOR (塊2540)。在等式EQN (11) , EQN (12) 和EQN(13)中，該值Rx表示各自成分對(duì)所有烴加C02的質(zhì)量比率，并 可例如使用EQN (6) ， EQN (7) ， EQN (8) ， EQN (9) 和/或EQN(10)計(jì)算。然后，控制從圖25的實(shí)例過(guò)程出來(lái)。 <formula>formula see original document page 31</formula>圖26是可使用和/或編程以實(shí)現(xiàn)這里描述的實(shí)例取樣工具101 和/或液體分析器116和118的任何部分的實(shí)例處理器平臺(tái)2600的 示意圖。例如，處理器平臺(tái)2600可以由一個(gè)或多個(gè)通用目的處理器、 處理器芯、微控制器等實(shí)現(xiàn)。圖26的實(shí)例的處理器平臺(tái)2600包括至少一個(gè)通用目的可編程 處理器2605。該處理器2605執(zhí)行在處理器2605的主存儲(chǔ)器(例如 在RAM 2615和/或ROM 2620)中的編碼指令2610和/或2612。該 處理器2605可以是任何類型的處理單元，諸如處理器芯、處理器和/ 或微控制器。該處理器2605尤其可以執(zhí)行圖12, 13, 14, 15, 17, 18, 19， 20A, 20B, 21, 22， 23， 24,和/或25的實(shí)例過(guò)程和/或圖16的實(shí)例指 令，以實(shí)現(xiàn)這里描述的實(shí)例取樣工具101和/或?qū)嵗黧w分析器116 和118的任何或所有。該處理器2605經(jīng)由總線2625與主存儲(chǔ)器 (包括ROM 2620和/或RAM 2615) 通信。該RAM 2615可由 DRAM, SDRAM和/或任何其它類型的RAM設(shè)備實(shí)現(xiàn)，并且ROM 可由閃存和/或其它期望類型的存儲(chǔ)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。對(duì)存儲(chǔ)器2615和2620 的存取可由存儲(chǔ)器控制器(未顯示)控制。該RAM 2615可用于存儲(chǔ) 和/或例如實(shí)現(xiàn)測(cè)量的OD值。該處理器平臺(tái)2600也包括接口電路2630。該接口電路2630 可由諸如USB接口、藍(lán)牙接口、外部存儲(chǔ)器接口、串行端口、通用目 的輸入/輸出等的任何類型的接口標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)。 一種或多個(gè)輸入設(shè)備2635 和一個(gè)或多個(gè)輸出設(shè)備2640被連接到接口電路2630。該輸入設(shè)備 2635和/或輸出設(shè)備2640可被用于接收測(cè)量的OD值和/或輸出流體 組成分析的結(jié)果。雖然在這里已描述了特定實(shí)例方法、設(shè)備和制造的物品，這個(gè)專 利的覆蓋范圍并不局限于此。相反，這個(gè)專利覆蓋完全落入或者字面或 在相同物的教導(dǎo)下的權(quán)利要求內(nèi)的所有方法、設(shè)備和制造物品。
權(quán)利要求
1.一種表征與地下地質(zhì)地層相關(guān)的流體的方法，所述方法包括以下步驟取得包括與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的樣本；在與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的鉆井中，確定地面脫氣原油類型以用于與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的樣本；以及基于地面脫氣原油類型，確定與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的樣本的屬性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定地面脫氣原油類型以 用于與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的步驟包括向流體傳送光；測(cè)量流體導(dǎo)致的對(duì)傳送的光的影響；以及 將測(cè)量效果與對(duì)于烴類型的兩種或多種參考效果比較，以確定 地面脫氣原油類型。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中測(cè)量的效果是光吸收。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中地面脫氣原油類型表示是 含蠟地面脫氣原油的流體的餾分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中地面脫氣原油類型表示是 支鏈烷烴地面脫氣原油的流體的餾分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在鉆井中，測(cè)量流體的 光學(xué)屬性，其中基于光學(xué)屬性確定地面脫氣原油類型。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中光學(xué)屬性通過(guò)光柵光譜儀 和濾波器陣列光譜儀測(cè)量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中光學(xué)屬性包括光吸收光 譜，并且還包括基于在約1740納米處測(cè)量的吸收，歸一化光 譜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括對(duì)甲烷含量校正光譜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在一種或多種波長(zhǎng)處，測(cè)量流體的一種或多種光密度；以及 基于一種或多種測(cè)量的光密度，計(jì)算歸一化新采出的石油光 譜，其中地面脫氣原油類型基于歸一化的新采出的石油光譜確定。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中 一種或多種波長(zhǎng)在約 1725納米與1814納米之間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中流體屬性是氣-油比率(GOR)值、質(zhì)量比率和部分密度之一。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中流體屬性表示流體的組成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括記錄確定的地面脫氣原油類型或確定的流體屬性中的至少一個(gè)。
15. —種表征與地下地質(zhì)地層相關(guān)的流體的設(shè)備，所述設(shè)備包括取得與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的樣本的設(shè)備； 測(cè)量流體的樣本的光學(xué)屬性的光學(xué)傳感器；以及 基于光學(xué)屬性確定流體樣本的地面脫氣原油類型的分析器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中光傳感器將在與地下地 質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的鉆井中操作。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中分析器將基于地面脫氣原油類型確定氣-油比率或質(zhì)量比率中的至少一個(gè)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中地面脫氣原油類型表示是含蠟地面脫氣原油的流體的樣本的餾分。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中地面脫氣原油類型表示是支鏈垸烴地面脫氣原油的流體的樣本的餾分。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，還包括光柵光譜儀和濾波器陣列光譜儀。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中光學(xué)傳感器測(cè)量在約1725納米與1814納米之間波長(zhǎng)處的光學(xué)屬性。
22. —種表征與地下地質(zhì)地層相關(guān)的流體的方法，所述方法包括以下步驟取得與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的樣本；在原位置探測(cè)流體樣本的吸光度指標(biāo)；基于探測(cè)的指標(biāo)，確定用于與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體樣本的 地面脫氣原油類型；以及基于地面脫氣原油類型，確定與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的屬性。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中流體樣本的吸光度在近 紅外波長(zhǎng)和可視波長(zhǎng)中的至少一個(gè)處測(cè)量。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中地面脫氣原油類型表示 是含蠟地面脫氣原油和支鏈烷烴地面脫氣原油的流體樣本的餾分之
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中光密度通過(guò)光柵光譜儀 和濾波器陣列光譜儀測(cè)量。
26. —種方法，包括傳送光到地下地質(zhì)地層的樣本； 測(cè)量樣本對(duì)傳送光的吸收的指標(biāo)；以及將測(cè)量的吸收指標(biāo)與兩種或多種烴類型的各自的兩種或多種吸 收指標(biāo)相比較，以確定樣本的參數(shù)，其中兩種或多種烴類型包括 至少含蠟烴和無(wú)蠟烴。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中樣本的參數(shù)是地面脫氣 原油類型。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中地面脫氣原油類型表示 包括含蠟地面脫氣原油的樣本的餾分和包括支鏈垸烴地面脫氣原油 的樣本的餾分之一。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，還包括基于地面脫氣原油類 型，確定樣本的第二參數(shù)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中第二參數(shù)是氣-油比率 (GOR)值。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中樣本是流體樣本，并且其中測(cè)量樣本的光吸收指標(biāo)包括測(cè)量穿過(guò)樣本的光的部分。
32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中樣本包括地下地質(zhì)地層 的表面，并且其中測(cè)量樣本的光吸收指標(biāo)包括測(cè)量樣本的對(duì)光的 反射。
全文摘要
本發(fā)明公開了在流體成分分析期間表征地面脫氣原油的方法和設(shè)備。表征與地下地質(zhì)地層相關(guān)的流體的公開實(shí)例方法包括取得與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體的樣本；在與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的鉆井中，確定與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體樣本的地面脫氣原油類型；和基于地面脫氣原油類型，確定與地下地質(zhì)地層關(guān)聯(lián)的流體屬性。
文檔編號(hào)E21B49/08GK101230780SQ200810003840
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者彼特·S·亨格曼, 董成利 申請(qǐng)人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司