[发明专利]加压储层流体的分析

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年4月28日提交的题为“Analysis of Pressurized Reservoir Fluids（加压储层流体的分析）”的美国申请S/N：61/480,017以及2012年4月25日提交的题为“Analysis of Pressurized Reservoir Fluids（加压储层流体的分析）”的美国申请S/N：13/455,688的优先权，这些申请通过引用整体结合于此。

技术领域

本公开涉及用于对于诸如充气（加压）原油之类的储层流体的分析的系统。

背景技术

存在其中为了储层管理目的而期望确定储层流体的成分的情况，诸如确定气油比、流体收缩率和扩展成分。这些流体通常在提高的压力和温度下存在和产生。尽管一些海上平台维持确定基本流体性质的小实验室，但是平台上的空间可能不允许用于详细地分析流体所必需的设备。因此，在海上平台上取得的样本可被运输到陆上测试设施。在一些情况下，在遥远的采样点（诸如在深水海上平台、远程地点、欠发达地区、和郊区）来维持大体积的分析设备是不实际的。取决于海上平台或郊区陆上取样站点的位置，样本可能要行进数百或数千英里到达测试设施。该行程在取得样本的时间和执行分析的时间之间可引入相当大的滞后。该时间滞后阻止频繁测试且可减少或有时放弃再测试。该行程增加了样本将被损坏或污染的可能性，并将涉及行程和时间的附加代价引入到分析的成本中。如果样本在收集、运输或其他期间被污染或弄脏，污染或污垢将直到样本行进了许多英里到达集中测试设施才被发现。在这样的情况下，在可能时，然后采集另一个样本并运输至该集中测试设施。

在一些情况下，来自液体的顶部空间蒸气、而不是液体本身，可在海上平台上的实验室中被分析。尽管这个方法允许在现场分析，但是该分析可能提供比期望的要少的信息。进一步，当对于储层流体的分析包括闪蒸时，可能要求有独立的装置来闪蒸（flash）样本并收集液相和气相，此情况中该液相和气相一般被传输至另一个装置进行成分分析。

发明内容

在一个方面，用于加压储层流体的分析系统包括外壳，外壳具有第一色谱分析子系统、第二色谱分析子系统以及闪蒸装置。闪蒸装置部分地汽化加压储层流体以产生汽化气体和储层液体。汽化气体在外壳内经由第一色谱分析子系统从闪蒸装置流动到第二色谱分析子系统，且第一和第二色谱分析子系统同时或基本上同时地启动以检测储层流体中的组分。

各实现包括下列特征中的一个或多个。在一些情况下，第一色谱分析子系统被配置成检测固定气体。第二色谱分析子系统可被配置成检测C1至C5烃类。在某些情况下，第一色谱分析子系统包括第一热传导检测器，且第二色谱分析子系统包括第二热传导检测器。外壳还可包括被配置成检测C1到C20烃类的第三色谱分析子系统。在示例中，第三色谱分析子系统包括火焰离子化检测器。

分析系统可包括气体分析毛细管柱、液体分析毛细管柱以及选择器阀。气体分析毛细管柱和液体分析毛细管柱可经由选择器阀耦合至火焰离子化检测器。在一些情况下，第三色谱分析子系统包括气体分析毛细管柱。分析系统还可包括被配置成将汽化气体从闪蒸装置输送到第一色谱分析子系统的导管。可利用分析系统中的可用热量来控制导管的温度。

在一些实现中，分析系统包括与第一色谱分析子系统、第二色谱分析子系统以及闪蒸装置耦合的单个数据采集系统。该单个数据采集系统可被配置成采集与汽化气体和储层流体的成分有关的数据。分析系统还可包括与数据采集系统耦合的微处理器，其中微处理器可操作用于基于由数据采集系统采集的数据来估计加压储层流体的气油比。

在某些实现中，闪蒸装置部分地汽化加压储层流体以产生与汽化气体和储层液体一起的自由水。储层液体可以是平衡的储层液体。分析系统是集成的或者独立的单元。

另一个方面包括部分地汽化加压储层流体以形成汽化气体和储层液体，向串联的两个色谱分析子系统自动地提供汽化气体的单个样本，利用单个数据采集系统从这两个色谱分析子系统采集与汽化气体的成分有关的数据，以及基于由单个数据采集系统所采集的数据来量化储层液体的成分。