地层流体取样控制的制作方法

专利名称：地层流体取样控制的制作方法
地层流体取样控制
背景技术：
取样计划经常在油田实施以降低风险。例如，给定的地层流体样品代表越接近被研究的地层的实际状况，那么在样品的更进一步的分析期间引起的误差风险会越低。由于在井位的分离期间、在实验室再混合期间积累的误差以及用于将流体混合成代表原始油藏流体的混合物的测量仪器和技术的差别，因此，通常井底样品相对于表面样品是更好的。不过，就时间和金钱而言，井底取样也是昂贵的，例如当由于低的取样效率而取样时间增加时。附图的简要说明

图1是根据本发明的多个实施例的设备的框图。图2是根据本发明的多个实施例的探测器地层界面的顶部剖视图。图3示出了本发明的电缆系统实施例。图4示出了本发明的钻机系统实施例。图5是示出根据本发明的多个实施例的几种方法的流程图。图6是根据本发明的多个实施例的包括特定机器的制造物件的框图。
具体实施例方式地层评估工具通过井筒的泥饼从地层内提取流体样品。之后，这种流体被运送通过工具内的传感器，或许通过泵和/或其它传感器组，并且最后经过用于获取的取样阀。当花费的用于泵送流体样品的时间变得比期望要长时，使用低的泵送速度以保护地层变得没有效率。本发明的多个实施例能通过在一能超过油藏内的流体饱和压力的体积泵送速度获得流体样品，增加井底流体取样的效率。当在经过一段时间后把尽可能大部分的流体移动进入取样室时，这能帮助保护流体的单相特性。为了在很多实施例中达到这个目标，流体的相性特性在泵的每个冲程期间都被评估多次。评估的结果用来调节体积泵送速度。图1是根据本发明的多个实施例的设备100的方框图。设备100包括井底工具 102 (例如，被泵送的地层评估工具)，该井底工具包括流体取样器104，该流体取样器又包括压力测量设备108(例如，压力表、压力传感器、应变仪，等等)。设备还包括传感器部分 110，该传感器部分包括多相流检测器112。井底工具102可以包括一个或多个探测器138以接触地层148，并且从地层148中抽出流体154。工具还包括至少一个包括泵106的流体通道116。具有能独立地选择流体样品可以被驱至的流体存储模块150的能力的取样附件114(例如，多腔室部分)可存在于泵106和工具102的流体出口之间。压力测量设备108和/或传感器部分110可以位于流体通道116内，以便当流体IM通过工具102被泵送时，饱和压力可以被测量。应当注意的是，当井底工具102如图所示时，本发明的一些实施例可以通过使用包括流体取样器104的电缆测井工具而实施。不过，出于清楚和经济的考虑，并且为了不掩盖多个实施例的说明， 这种实施方案没被明确地显示在这个附图中。
4
设备100还可以包括逻辑电路140，或许包括取样控制系统。逻辑电路140能用来获得地层流体性能数据，例如饱和压力。设备100可以包括数据获取系统152以连接至取样器104并且接收由压力测量设备108和传感器部分110产生的信号142和数据160。数据获取系统152，及其任何部件， 可以设于井底，或许在工具壳体内，或者在地面166上，或许作为在地面测量设备中的计算机工作站156的一部分。在本发明的一些实施例中，井底设备100能操作以执行工作站156的功能，并且这些结果可以传送至井外或者用来直接控制井底取样系统。传感器部分110可以包括一个或多个传感器，包括多相流检测器112，包括比重计，泡点传感器，压缩系数传感器，声速传感器，超声换能器，粘度传感器，和/或光密度传感器。值得注意的是，比重计经常在此作为多相流检测器112的一个示例，但是这出于对清楚的考虑，而并非限制。即，上面提到的其它传感器可以被使用以代替比重计，或者与其连接。无论如何，由传感器部分110提供的测量信号142可以就这样被使用，或者使用模拟和 /或数字方法被平滑。来自信号输出的变化，例如在一个期望的方向(例如，表明从液体到气体的相位转变，或者逆向地从气体到液体)，以超过一个标准偏差(或者以一些标准偏差的数量)离开其历史平均值的比重计的输出，表明从单相系统到多相系统的变化，或者从多相系统到单相系统的变化。控制算法因此能被用来对处理器130进行编程以检测多相流。由泵106控制的进入探测器138的流体154的体积流体流动速度可以从某些初始(高)水平降低，以保持一能出现单相流的基本最大的流动速度。泵106可以由处理器操作以便在每个泵冲程开始时提高流速，直到两相流动被比重计检测到(例如，通过检测输出中存在的不同于历史平均值的大的偏差，在那里由不同于平均值的输出的标准偏差确定变化的有效量)。在那点上，泵送速度可以降低直到两相流指示改变成单相流的指示。这个过程可以不停重复，由于在泵方向上的变化，无论泵是推或是拉。因此，泵106可以包括单向泵或者双向泵。如果泵送速度在冲程开始时被调节，那么测试中的体积被最小化，提供了更加敏感的测量。这样，在开始压力和消失行为方面的趋势包括实际饱和压力，其可以被绘制成以体积为基础的趋势以预测最终油藏饱和压力。当冲程继续时，压力和密度都能被测量。当使用高的初始泵送速度时，在样品内可以发生空化，但是当体积流速降低时，就获得单相流，并且获得更有效的取样。由于平均取样压力比由其它方法获得的要高，这样可以降低样品内的污染。在一些实施例中，这个相同的装置能和集中取样类型的探测器138 一起使用，以确定保护环(围绕内部取样探头)是否移动足够的流体以有效地保护这个内探头。遥测发射机144可以用来将从多相流检测器112以及传感器部分110内的其它传感器处获得的数据传送至处理器130，在井底，或者，在地面166。图2是根据本发明的不同实施例的探测器地层分界面258的顶部剖视图。这里示出了单个探测器138的横截面。围绕井筒沈4的滤液262通过在流体取样器104内的泵 (未示出)拉入至探测器138内，在探测器138的入口产生流体154的流场。流体巧4作为单相或者多相流268沿着通道116流动，在那里其特性可以由传感器部分110测量。
考虑到探测器地层分界面258。在地层148内的隙间体积充满了流体154。泵送开始进行并且流体巧4移动至取样器104内。在设备104内的流动通道(例如，通道116) 与地层148的泥饼表面相比是较大的。泵送速度可以被提高，直到差压使得油藏内的流体巧4使泥饼破裂。传送一些流体巧4至设备104的同时也传送了一些细屑(例如，在比重计中可检测的)。泵的速度可以继续增加，使更多的流体IM进入工具，直到达到预置极限，或者比重计输出数据指示气体从液体中爆发(例如，泡点)或者液体从气体中跌落(例如，露点)。两种情况都操作以驱使密度测定法测量，从显示单相平滑特性到显示更短暂的多相转换特性。当流体IM从地层148移动至泵的入口时，探测器地层分界面258是一具有相对高差压的点。进入在探测器138以外在地层148内的多孔介质(例如，岩石)的压力波离开探测器138，由几何形状、流体154的粘度以及泵的速度而确定。在地层流体巧4上的相对较低的差压在探测器138的入口附近的非常有限的体积内体现，并且这个体积因为流体巧4进入设备104而有效地扫描至探测器138内。一旦改变的泵速度已经充分地下降，低于流体154的饱和压力，由于相对磁导率的影响，流体IM显示明显增加的粘度。最终结果是在探测器138的入口附近在一有限的体积内产生的泡沫，其沿着通路116传导至设备104， 最后转移至传感器部分110。由于体积泵送速度的降低，两相流268再转换为单相流IM可以完成。流体IM 实际到达用于相特性检测的多相流检测器的时间将由通道116内的总流动体积以及目前位于泵的吸入侧的流体154的体积驱动。两相流动特性在多相流检测器(例如，比重计)处的出现和消失超过流体154的饱和压力，并且关于这个压力的每侧的变化，在那里流体巧4从地层148中被抽取，可以在某种程度上通过调节体积流量改变的速度而被控制(例如，是否泵送速度以线性方式改变，或者以指数方式改变)。不过，泵送速度小的变化也可以延长用来确定流体154的饱和压力的时间。在相再转换压力点处的体积泵送速度是一个关注的问题，因为这被证明是一有效的泵送速度。这就是说，在将最大量的流体移动至设备104时，操作速度保护流体IM的单相特性。因此，现在参考图1和2，显然很多实施例都可以实现。例如，设备100可以包括泵106和多相流检测器112，该泵用来从设置在油藏内的井筒附近的地层148获得地层流体IM样品，该多相流检测器112用来检测与流体IM样品相关的相特性。设备100也可以包括一个或多个处理器130，用于调节泵106的体积泵送速度，以使泵送速度保持在某一保持速度，在此速度上相特性从基本单相流改变成基本多相流(例如，两相流)。像之前提到的，多相流检测器112可以包括多个设备，流体154样品的相特性可以从这些设备中确定。因此，多相流检测器112可以包括一个或多个比重计、泡点传感器、压缩系数传感器、声速传感器，超声换能器、粘度传感器或者光密度传感器。多相流检测器112可以也包括一集中取样类型的探测器138以降低流体IM样品的相对污染水平。集中取样的探测器138可以具有保护环沈6，以保护一通过通道116液压连接至泵106的内探头270。在某些实施例中，设备100还包括连接至处理器130的流体压力测量设备108。流体压力测量设备108能用来测量流体IM样品的压力，其相应于被保持的速度以确定与地层148相关的地层流体饱和压力。泵送速度能以线性或者非线性方式改变，或许取决于冲程是否刚刚开始，还是已经进行了一段时间。因此，在某些实施例中，处理器130可以基本线性方式或者基本非线性方式调节泵送速度。泵送速度甚至可以在泵的每个冲程上被调节，在低值或者高值开始，并且提高/ 下降达到保持的值。因此，处理器130可以用来调节泵的每个冲程的泵送速度，开始于某一被选定以提供基本多相流流动的速度(例如，一相对高的速度)。包括与在井筒内的泵送操作相关的测井历史158的存储器150可以用来建立与流体IM样品相关的一些测量的平均值。这个值可以用来确定流体154的相特性。因此，在某些实施例中，设备100包括存储器150，该存储器用于存储与井筒相关的测井历史158，测井历史158包括数据，多相流检测器112的平均测量值就可以从这些数据中确定。遥测术可以用来将井底的数据160传送到位于井底或者地面上的处理器。因此， 设备100可以包括遥测发射机144，用于将从多相流检测器112(以及在传感器部分110内的其它传感器)获得的数据160传送至处理器130。更多的实施例也可以被实现。例如，图3所示的是本发明的电缆系统364的实施例，以及图4所示的是本发明的钻机系统364的实施例。因此，系统364可以包括工具体370的部分，以作为电缆测井作业的部分，或者可以包括井底工具424的部分，以作为井底钻孔操作的部分。图3示出了在电缆测井作业期间的井。钻井平台386装配有支撑起重机390的钻塔 388。油气井的钻进通常使用连接在一起以形成钻柱的一串钻管来实现，该钻柱通过转盘310下降到井筒或者钻孔312内。这里可以假定的是，将钻柱临时从钻孔312内移开以允许电缆测量工具体370，例如探头或者探测器，被电缆或者测井电缆374下降到钻孔312 内。通常，工具体370降低到关注区的底部，并且之后以基本固定的速度向上拉。在向上移动的过程中，在连续的深度处，工具的运动可以被暂停，并且用于将流体泵送至包括在工具体370内的仪器(例如，如图1所示的取样器104，传感器部分110，以及压力测量设备108)的工具组，可以用来测量相邻于钻孔312(以及工具体370)的地下地质构造314。测量数据可以被传递至表面测井设备392，用于存储、处理、以及分析。测井设备 392可以配有用于不同类型信号处理的电子设备，其可以通过图1中的设备100的任何一个或多个部件实现。相似的地层评估数据可以在钻孔操作期间被收集并且被分析(例如，在随钻测井(LWD)操作过程中、并且在随钻伸长、取样过程中)。在一些实施例中，工具体370包括地层测试工具，用于获得以及分析来自地层通过井筒的流体样品。地层测试工具借助电缆374被悬浮在井筒中，电缆使工具连接到地面控制装置(例如，包括图1中所示的工作站156或者图3-4中所示的工作站354)。地层测试工具可以通过挠性管、连接的钻管、硬连接的钻管或者任何其它合适的设置技术设置在钻孔内。正如本领域普通技术人员所熟知的那样，地层测试工具可以包括具有控制模块、 流体采集模块和流体存储模块的细长圆柱体。流体采集模块可以包括可延伸的流体接收探头(例如，参见图1和2中的探测器138)以及可延伸的工具锚。流体可以由流体泵送单元通过一个或多个探头吸入工具。所获得的流体然后流过一个或多个流量测定模块(例如， 图1中的元件108和110)，因此可以使用在此描述的技术分析流体。最终的数据可以通过电缆374发送到工作站354。已经被取样的流体可以被存储在流体存储模块(例如，图1中的元件150)内并且在地面被取回用于更进一步的分析。现参照图4，可以看出系统364如何也可以形成位于井406的地面404处的钻机 402的一部分。钻机402可以为钻柱408提供支撑。钻柱408可以操作穿过转盘310，用于通过地下地层314钻出钻孔312。钻柱408可以包括方钻杆416、钻管418、以及井底组件 420，该井底组件可以位于钻管418的下部。井底组件420可以包括钻铤422，井底工具424，以及钻头426。钻头似6能操作以通过穿过地面404和地下地层314产生钻孔312。井底工具似4可以包括很多不同类型的工具，包括MWD (随钻测量)工具，LWD (随钻测井)工具以及其它工具中的任一。在钻孔操作期间，转盘310可以旋转钻柱408 (可以包括方钻杆416、钻管418，以及井底组件420)。另外，或者可选择的，井底组件420也可以由位于井底的电动机(例如， 钻井液马达)旋转。钻铤422可以用来给钻头4 增加重量。钻铤422也可以操作以使井底组件420变硬，允许井底组件420将附加重量转移至钻头426，并且帮助钻头似6穿过地面404和地下地层314。在钻孔操作期间，泥浆泵432可以泵送钻井液(本领域技术人员有时也称为“钻井泥浆")，从泥浆池434通过软管436进入钻管418并且下降至钻头426。钻井液能从钻头似6流出并且通过钻管418和钻孔312的侧壁之间的环形空间440返回地面404。之后， 钻井液可以返回泥浆池434，在那里这样的流体被过滤。在一些实施例中，钻井液能在钻孔操作期间用来冷却钻头426，以及为钻头似6提供润滑。另外，钻井液可以用来清除通过操作钻头似6产生的地下地层314的切屑。因此，现参考图1-4，可以获知的是，在一些实施例中，系统364可以包括井底工具 424，和/或电缆测量工具体370，以容纳一个或多个设备100，与上述提到并且在图1中所示的设备100相似或者相同。因此，出于本发明的目的，术语“壳体”可以包括任何一个或多个的井底工具102、4M或者电缆测量工具体370 (每一个都具有外壁，其可以用于围住或者连接仪表、传感器、流体取样器、压力测量设备和数据采集系统)。井底工具102，4M可以包括随钻测井工具或者随钻测量工具。工具体370可以包括电缆测井工具，该电缆测井工具包括探头或者探测器，例如，连接至测井电缆374。因此可以实现很多实施例。例如，在一些实施例中，系统364可以包括显示器396，用于显示泵送的体积流速和/或测量的饱和压力信息，可以以图表的形式。系统364还可以包括计算逻辑电路，该计算逻辑电路可以作为地面测井设备392或者计算机工作站354的一部分，用于接收来自流体取样器、多相流检测器、压力测量设备以及其它仪表的信号以确定对流体取样器内的泵的调节操作，并且测量地层流体饱和压力的最终信息。因此，系统364可以包括井底工具102、424以及一个或多个至少部分由井底工具 102、似4罩住的设备100。设备100用来调节流体取样器的体积流速，并且可以包括处理器， 泵和多相流检测器，就如之前所述的。设备100 ；井底工具102 ；流体取样器104 ；泵106 ；压力测量设备108 ；传感器部分 110 ；多相流检测器112 ；取样附件114 ；流体通道116 ；处理器130 ；探测器138 ；逻辑电路140 ；发射机144 ；存储模块150 ；数据获取系统152 ；工作站156，354 ；保护环沈6 ；内探头 270 ；转盘310 ；系统364 ；工具体370 ；钻探平台386 ；钻塔388 ；起重机390 ；测井设备392 ； 显示器396 ；钻机402 ；钻柱408 ；方钻杆416 ；钻管418 ；井底组件420 ；钻铤422 ；井底工具 424;钻头426;泥浆泵432;以及软管436在此都可以认为是"模块"。这样的模块可以包括硬件电路，和/或处理器和/或存储电路，软件程序模块和对象，和/或固件，及其组合， 可以根据设备100和系统364的技术人员所需要，并且也根据多个实施例的优选而特别实施。例如，在一些实施例中，这样的模块可以包括在设备和/或系统操作模拟成套组件内， 例如软件电信号模拟成套组件，能量使用和分配模拟成套组件，能量/热耗模拟成套组件， 和/或软件和硬件的组合，用来模拟各种各样的可能实施例的操作。也应该被理解的是，多种实施例的设备和系统都可以用于其它不同于测井作业的应用，并且因此，多种实施例将不被如此限制。设备100和系统364的附图的目的在于提供各种实施例的结构的一般理解，并且它们的目的不在于作为设备和系统的全部部件和特征的完整说明，其可以利用在此描述的结构。可以包括多种实施例的新的设备和系统的应用包括用于快速计算机的电子电路，通讯和信号处理电路，调制解调器，处理器模块，嵌入处理器，数据开关，特殊应用的模块。这样的设备和系统可以更进一步作为附属部件被包括在多种电子系统内，例如电视，蜂窝式电话，个人计算机，工作站，无线电装置，视频播放器，车辆，用于地热工具和智能转换器分界面结点遥测系统的信号处理，以及其它。一些实施例包括许多方法。例如，图5所示的是根据本发明的不同实施例的几种方法511的流程图。因此，控制地层流体取样的方法511可以在方框521处开始，选择一初始的体积泵送速度，并且以在此选定的速度下开始泵冲程。在一些实施例中，当流体被泵送进入泵内，那么就可以记录流体的历史特性，并且用来指导未来的泵送作用力，甚至于在冲程之间以及在冲程过程中改变泵送特性。这样，每个冲程的初始泵送速度可以基于钻孔的测井历史来选择。因此，调节泵送速度可以包括选择初始泵送速度，以例如基于与钻孔相关的测井历史提供基本多相流。这种方法511可以继续至方框525，通过操作泵以获得来自设置在油藏内的井筒附近的地层的地层流体样品。泵可以作为单向或者双向泵来运行。因此，在方框525处的操作可以包括操作多向泵。当泵送速度保持在保持速度时，地层流体的饱和压力可以通过测量流体样品的压力被确定。因此，在一些实施例中，方法511包括，在方框5 处，测量相应于保持速度的流体样品的压力，以确定与地层相关的地层流体饱和压力。方法511可以继续至方框533以确定泵的冲程是否完成。如果是的话，那么方法 511就可以结束。在一些实施例中，方法511可以可选择地操作以返回方框521或者525以继续另一冲程。如果泵的冲程没有完成，如在方框533所确定的，那么之后方法511继续至方框537，检测与流体样品相关的相特性。除其它设备之外，比重计能用来确定流体样品的相特性。在一些实施例内，比重计输出可以在速度为50样品/秒至150样品/秒的范围内取样，提供对泵特性的良好控制。 因此，在方框537处的操作可以包括监视比重计以确定相特性。当与流体样品(例如，样品的密度)相关的测定值位于选定的历史测量值(例如连续平均值)的设计距离内时，单相流动的特性可以被确定。因此，当与流体样品相关的当前测量值处于与流体样品相关的选定值的选定距离内时，由于包括基本单相流，在方框537 的操作可以包括检测相特性。与历史值的距离可以根据平均值的百分比，或者特别是一些平均值的标准偏差而确定。因此，在一些实施例中，选择的距离包括平均测量值的百分比，在先测量值的百分比， 或者与平均测量值相关的一些标准偏差值。多个可以被测量获得及被使用的历史值中的一个历史值是流体样品的平均密度。 因此，在方框537处的操作可以包括确定与流体样品相关的作为流体样品平均密度的平均
测量值。方法511可以继续至方框Ml以确定多相流是否被检测到。方法511可以继续至方框545或者M9，包括调节泵的体积泵送速度，而重复操作步骤(在方框52 和检测步骤 (在方框537)，以使泵送速度保持在一保持泵送速度，基于此，相特性从基本单相流改变成基本多相流。例如，如果多相流没有被检测到，即在方框541确定，方法511可以继续至方框 M9，提高速度。另一方面，泵送速度可以在相对较高的值开始一该值设计成在下降到在流体样品内提供单相流的一个较低值之前，在流体样品内引起空化。因此，如果方法511包括选择一初始泵送速度以在方框521处提供基本多相流，并且多相流在方框541处被检测，方法511可以继续至方框M5，从初始泵送速度开始降低泵送速度，同时重复操作步骤(在方框52 ，直到泵送速度达到能被保持以提供基本单相流特性的速度。即，速度跨过在单相和多相流之间的点。应当注意的是，这里描述的方法不需要按描述的次序执行，或者按任何特别的次序执行。而且，相关于在此确定的方法而描述的各种步骤可以以迭代、串行、或者并行的方式执行。信息，包括参数、命令、运算数和其它数据，可以以一个或多个载波的形式被发送和接收。设备100和系统364可以在机器可访问和可读取的介质内运行，其在一个或多个网络中是可操作的。网络可以是有线，无线，或者有线和无线的组合。设备100和系统364 能用来尤其执行与图5的方法511相关的流程。模块可以包括硬件、软件和固件或者这些的任何组合。因此，附加实施例可以实现。例如，图6所示的是制造物件600的方框图，根据本发明的多个实施例，包括特定的机器602。一旦阅读和理解本发明公开的内容，本领域普通技术人员将理解这种方式，其中，软件程序在一利用计算机的系统里可以从计算机可读的介质启动以执行在软件程序里确定的功能。本领域普通技术人员将更进一步理解多种编程语言，可以被应用以建立一个或多个软件程序以实施并且执行在此公开的方法。程序可以使用像Java语言或者C++语言那样的面向对象的语言以面向对象的格式构造。可选择的，程序可以使用过程语言，例如汇编语言或者C语言以面向过程的格式构造。软件组件可以通信，通过使用本领域普通技术人员所公知的很多种原理，例如应用程序界面或者进程间通讯技术，包括远程过程调用。多种实施例的教导不局限于任何特别的编程语言或者环境。因此，其它实施例也可以实现。例如，制造物件600，例如计算机，存储系统，磁性或者光学磁盘，一些其它存储设备，和/或任何类型的电子设备或者系统，可以包括连接至机器可读的介质608的一个或多个处理器604，该介质例如一个存储器(例如，可擦写的存储介质，同时任何包括电、光学、 或者电磁导体的存储器)，具有存储在其上的指令612 (例如，计算机程序指令)，当被一个或多个处理器604执行时会导致机器602执行关于上述方法所描述的任何行动。机器602可以采取具体的计算机系统的形式，其具有直接连接和/或使用总线616 连接至多个部件的处理器604。因此，机器602可以被并入如图1和3-4所示的设备100或者系统364，或许作为处理器130或者工作站354的一部分。现在参照图6，可以得知的是，机器602的部件可以包括主存储器620，静态或者非易失存储器624，以及大容量存储器606。连接至处理器604的其它部件可以包括输入装置 632，例如键盘，或者光标控制装置636，例如鼠标。输出装置628，例如视频显示器，可以与机器602(如图所示)分开放置，或者作为机器602的组成部分。连接至处理器604的网络接口设备640以及连接至网络644的其它部件也可以被连接至总线616。指令612可以通过利用多个已知的传输协议(例如，超文本传输协议)中的任何一个的网络接口设备640在网络644上被传送或者被接收。连接至总线616的这些要素中的任何一个都是可以缺少的，单个提出的，或者用复数的数目提出的，这取决于要实现的具体的实施例。 处理器604，存储器620、624，以及存储设备60每个都可以包括指令612，当被执行时，指令导致机器602执行在此描述的方法中的任一个或多个。在一些实施例中，机器602 作为独立设备操作或者可以连接(例如，联网)至其它装置。在网络环境内，机器602可以作为服务器或者客户机在服务器客户网络环境中操作，或者作为同等机器在对等式(或者分布式)网络环境中操作。机器602可以包括个人计算机(PC)，平板电脑，机顶盒(STB)，PDA,蜂窝式电话， 网络器具，网络路由器，开关或者桥，服务器，客户端或者能执行一组指令(连续的或者其它)的任何具体机器，该系列指令引导将被那台机器采取的动作以实现在此描述的方法和功能。此外，当只有单个的机器602被说明时，术语“机器”也将被认为包括机器的任何群， 独立地或者共同地执行一组(或者多组)的指令以进行在此讨论的任何一个或多个方法。当机器可读的介质608作为单个介质示出时，术语“机器可读的介质”应该认为包括单个介质或者多种介质(例如，集中式或者分布式的数据库，和/或相关高速缓存器和服务器，和或多种存储介质，例如处理器604的寄存器，存储器620、624，以及存储设备606，该存储设备存储一组或多组指令612。术语“机器可读的介质”也将认为包括任何介质，其能存储、编码或者承载由机器执行的一组指令，并且导致机器602执行任何一个或多个本发明的方法，或者是能存储、编码或者承载被该组指令利用的或与该组指令相关的数据结构。 术语“机器可读的介质”或者“计算机可读的介质”因此可被认为包括有形的介质，例如固态存储器以及光学和磁性的介质。多种实施例作为独立的应用可以被实现(例如，没有任何网络能力)，客户端服务器应用或者对等(或者分配)应用。实施例也可以，例如，由软件服务商(MaS),应用服务提供商(ASP)，或者应用计算提供者开发，除通过传统的通道被出售或者被许可之外。使用这里公开的设备、系统、以及方法可以为井底流体取样提供体积流速，增加泵送效率，而同时也基本保护单相流。因此，对地层的损害可以被降低。另外，被捕获的样品可以有较少的污染，并且被及时更早获得。这种组合能显著降低操作/勘探公司的风险，并且同时帮助控制取样时间相关的成本。作为本文的一部分的附图，仅作为示例性显示，而不是限制，其中本发明的目标可以在具体的实施例内实现。说明的实施例被足够详细的描述能使本领域技术人员实施在此的公开教导。其它实施例可以被利用并且从那里得到，从而结构和合乎逻辑的代替和变化也可以实现并且不背离本发明公开的范围。这个具体实施例，因此，将不作为一种限制，并且多种实施例的范围只通过附加的权利要求，以及跟这样的权利要求被授权的整个范围一起限定。在此提及的本发明主题的所述实施例分别地和/或统一地使用术语"发明“仅仅为了方便起见，而不用于限定任何单个发明或者发明构思的范围，如果事实上不止一个被公开。因此，虽然具体的实施例已经被说明并且在此被描述，应该被理解的是任何设备用于达到相同的目的也可以用于代替所示的具体的实施例。本发明意在覆盖多种的实施例的任何和全部调整或者变化。上述实施例的组合，以及在此没明确描述的其它实施例，回顾上述描述，对本领域的技术人员是明显的。本发明的摘要用于符合37C.F.R. § 1.72(b)的规定，其规定需要一篇摘要，以使得读者快速地确定发明技术的本质。可以理解的是，其不需要用来解释或者限制提交的权利要求的范围或者意思。另外，在上述具体实施例中，显然各种特征在一个单个的实施例中集中体现是出于精简发明的目的。本发明的方法不应被解释为反映意图，与明确地记载在每个权利要求中相比，所公开的实施例需要更多的特征。更确切些，如下列权利要求所反映的，发明的目的在于少于单个的公开的实施例的全部特征。因此，每个权利要求都是其单独的实施例，之后权利要求都合并到具体实施例中。
权利要求
1.一种设备，包括泵，所述泵用来从设置在油藏内的井筒附近的地层中获得地层流体样品； 多相流检测器，所述多相流检测器用来检测与所述流体样品相关的相特性；以及处理器，所述处理器用来调节所述泵的体积泵送速度以使所述泵送速度保持在一保持速度，在所述保持速度以上，相特性从基本单相流改变成基本多相流。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述多相流检测器包括以下至少一个比重计，泡点传感器，压缩系数传感器，声速传感器，超声换能器，粘度传感器，或者光密度传感器。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括聚焦取样探测器，所述聚焦取样探测器具有保护环以保护液压地连接至所述泵的内探头。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括连接至所述处理器的流体压力测量设备，用于测量相应于所述保持速度的所述流体样品的压力，以确定与所述地层相关的地层流体饱和压力。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述泵包括双向泵。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述泵送速度可以由所述处理器以基本线性的方式、或者基本非线性的方式进行调节。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理器为所述泵的每个冲程调节泵送速度，以一选定成提供基本多相流的速度开始。
8.一种系统，包括 井底工具；至少部分地由所述井底工具容纳的泵和多相流检测器，所述泵用于从设置在油藏内的井筒附近的地层中获得地层流体样品，并且所述多相流检测器用于检测与所述流体样品相关的相特性；以及处理器，所述处理器用于调节所述泵的体积泵送速度以使所述泵送速度保持在一保持速度，在所述保持速度以上，相特性从基本单相流改变成基本多相流。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述井底工具包括电缆工具或随钻测量工具中的一个。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括存储器，所述存储器用于存储与井孔相关的测井历史，所述测井历史包括数据，从所述数据中可以确定所述多相流检测器的平均测量值。
11.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括遥测发射机，所述遥测发射机用于将从所述多相流检测器获得的数据发射至处理器。
12.一种方法，包括操作泵以从设置在油藏内的井筒附近的地层中获得地层流体样品； 检测与所述流体样品相关的相特性；以及当重复所述操作和所述检测时，调节所述泵的体积泵送速度以使所述泵送速度保持在一保持速度，在所述保持速度以上，相特性从基本单相流改变成基本多相流。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述操作包括操作多向泵。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述检测包括 监视比重计以确定所述相特性。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述检测包括当与所述流体样品相关的当前测量值处于与所述流体样品相关的选定值的选定距离内时，检测相特性以作为包括基本单相流。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述选定距离包括平均测量值的百分比， 在先测量值的百分比，或者与平均测量值相关的一些标准偏差值。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括确定与所述流体样品相关的平均测量值以作为所述流体样品的平均密度。
18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括测量相应于所述保持速度的所述流体样品的压力，以确定与所述地层相关的地层流体饱和压力。
19.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述调节包括 选择初始泵送速度以提供基本多相流；以及当重复所述操作时，从所述初始泵送速度开始降低泵送速度，直到所述泵送速度达到所述保持速度。
20.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述调节包括选择初始泵送速度，以基于与所述井孔相关的测井历史提供基本多相流。
全文摘要
在一些实施例中，装置、系统、方法和物件可以操作泵以从设置在油藏内的井筒附近的地层中获得地层流体样品，以检测与流体样品相关的相特性，并且当重复操作和检测时，调节泵的体积泵送速度以使泵送速度保持一保持速度，在该保持速度以上，相特性从基本单相流改变成基本多相流。公开了另外的设备、系统和方法。
文档编号E21B49/10GK102597422SQ200980159782
公开日2012年7月18日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者M·T·佩勒莱特 申请人:哈里伯顿能源服务公司