NO20131069A1 - Atskillelsessystem for å atskille faser av nedihullsfluider for individuell analyse - Google Patents
Atskillelsessystem for å atskille faser av nedihullsfluider for individuell analyse Download PDFInfo
- Publication number
- NO20131069A1 NO20131069A1 NO20131069A NO20131069A NO20131069A1 NO 20131069 A1 NO20131069 A1 NO 20131069A1 NO 20131069 A NO20131069 A NO 20131069A NO 20131069 A NO20131069 A NO 20131069A NO 20131069 A1 NO20131069 A1 NO 20131069A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- fluid
- phase
- phases
- separated
- vessel
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 38
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 83
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 6
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 230000004001 molecular interaction Effects 0.000 claims 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 claims 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 15
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 5
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004191 hydrophobic interaction chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
- E21B43/35—Arrangements for separating materials produced by the well specially adapted for separating solids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
- E21B43/38—Arrangements for separating materials produced by the well in the well
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
- E21B49/08—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
En anordning for sampling av et fluid i et borehull kan inkludere et kar som er konfigurert til å anordnes i et borehull og minst en sensor i kommunikasjon med en fase av flerheten av faser i karet. Karet atskiller fluidet i en flerhet av faser.
Description
ATSKILLELSESSYSTEM FOR Å ATSKILLE FASER AV
NEDIHULLSFLUIDER FOR INDIVIDUELL ANALYSE
OPPFINNELSENS OMRÅDE
[0001] Denne oppfinnelsen vedrører generelt undersøkelser av undergrunnsformasjoner og mer spesifikt systemer og fremgangsmåter for evaluering av nedihullsfluider.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
[0002] Kommersiell utvikling av hydrokarbonfelt krever store mengder kapital. Før feltutviklingen begynner ønsker operatørene å ha så mange data som mulig for å evaluere reservoaret med hensyn til kommersiell levedyktighet. Dataregistrering under boring gir nyttig informasjon, men det er ofte også ønskelig å foreta videre testing av hydrokarbonreservoarene for å oppnå ekstra data. Derfor, etter at det er blitt boret et borehull for en brønn, testes vanligvis hydrokarbonsonene med verktøy som registrerer fluidprøver, f. eks. væsker fra formasjonen. Disse fluidene kan være flerfasefluider, dvs. fluider som er en blanding av vann, hydrokarboner og/eller faste stoffer. Disse fluidenes multifasenatur kan redusere nøyaktigheten av evalueringen av en bestemt fase.
[0003] I henhold til ett aspekt behandler denne oppfinnelsen behovet for å atskille én eller flere faser av et nedihullsfluid.
KORT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
[0004] I henhold til ett aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelsen en anordning for sampling av et fluid i et borehull. Anordningen kan være et kar som er konfigurert til å anbringes i et borehull, der karet videre blir konfigurert til å atskille fluidet i en flerhet av faser uten å vesentlig påvirke en struktur til minst én av de atskilte fasene, og minst én sensor i kommunikasjon med en fase av flerheten av faser i karet.
[0005] I henhold til et annet aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelsen en fremgangsmåte for sampling av et fluid i et borehull. Fremgangsmåten kan inkludere atskillelse av fluidet i en flerhet av faser i et kar som plasseres i borehullet uten at strukturen til minst én av de atskilte fasene påvirkes vesentlig, og estimering av en interesseparameter som gjelder minst én fase som er atskilt fra fluidet, mens minst én fase er i karet.
[0006] Eksempler på bestemte funksjoner i oppfinnelsen er blitt oppsummert heller grovt for at den detaljerte beskrivelsen av oppfinnelsen som følger, kan bli bedre forstått og for at de faglige bidragene de representerer kan bli forstått.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0007] For en detaljert forståelse av den foreliggende oppfinnelsen skal det henvises til følgende detaljerte beskrivelse av utførelsesmåtene, sett i sammenheng med de vedlagte tegningene, der elementer er blitt tildelt tall som gjentas i teksten, der: FIG. 1 er en skjematisk fremstilling av en separator av sentrifugaltypen i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen, FIG. 2 er en skjematisk fremstilling av en varmeseparator i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen, og FIG. 3 er en skjematisk fremstilling av en separator av sentrifugaltypen i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen, FIG. 4 er en skjematisk fremstilling av en membranbasert separator i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen, FIG. 5 illustrerer i skjematisk form et system for evaluering av en formasjon som inkluderer en separator i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
DETALJERT BESKRIVELSE
[0008] I enkelte aspekter vedrører den foreliggende oppfinnelsen innretninger og fremgangsmåter for å evaluere nedihullsfluider. I henhold til bruken i dette dokumentet betyr termen "nedihullsfluid" vanligvis et fluid som finnes i et boret borehull og/eller et fluid som ligger i formasjonen. Nedihullsfluider inkluderer, men er ikke begrenset til, naturlig forekommende fluider, for eksempel olje, gass og vann, samt fabrikkerte fluider som borefluider og fluider sprøytet inn på overflaten. Lærdommene kan fordelaktig anvendes på en rekke forskjellige systemer i olje- og gassindustrien, vannbor, geotermiske brønner, overflateanvendelser og på andre steder. Av klarhetshensyn vil enkelte ikke-begrensende utførelsesformer bli drøftet i rammen av brønner som produserer hydrokarboner.
[0009] Først med referanse til figur 1, gis det en skjematisk illustrasjon av en utførelsesform av et testverktøy 100 som kan brukes til å atskille aktivt et fluid i to eller flere ensartede materialer eller faser ( f. eks. en polar fase, en ikke-polar fase, en vannholdig fase, et flytende hydrokarbon, et gasshydrokarbon, vann osv.). Som drøftet mer i detalj nedenfor, kan atskillelsen foretas uten å påvirke vesentlig en struktur av ett eller flere av stoffene som utgjør de forskjellige fasene. Dvs., etter atskillelsen, opprettholder fortsatt én eller flere enn én av de atskilte fasene den samme molekylære strukturen som før atskillelsen (f.eks. minimal molekylær oppløsning eller forbindelse). Et minimalt omfang av endringer kan naturligvis påtreffes i fasen etter atskillelse, men ikke til en grad som påvirker evnen til å bruke fasen etter atskillelse til å registrere informasjon angående denne fasen før atskillelse. Dermed er fasen før og etter atskillelse strukturelt tilsvarende.
[0010] Verktøyet 100 kan brukes til å evaluere ett eller flere karakteristikker til den(de) atskilte fasen(-e) og også estimere én eller flere parametere knyttet til atskillelsesprosessen ( f. eks. trykk, temperatur osv.). Verktøyet 100 kan inkludere et innløp 102 som et fluid 103 flyter gjennom for å gå inn i et aktivt atskillelseskammer 104, og utløp 106a, b som de atskilte fasene 107a, b flyter gjennom for å gå ut av atskillelseskammeret 104. Verktøyet 100 kan inkludere en rekke sensorer som er konfigurert til å estimere én eller flere ønskede parametere. For eksempel kan en sensor 108a brukes til å estimere en karakteristikk til en første fasekomponent ( f. eks. olje), og en sensor 108b kan brukes til å estimere en karakteristikk til en andre fasekomponent ( f. eks. vann). Andre fasekomponenter ( f. eks. kondensater) kan evalueres med lignende sensorer (vises ikke). Sensorene 108c kan altså brukes til å estimere én eller flere miljøparametere ( f. eks. trykk, temperatur, dreiehastighet, fluidets flytrate, fluidets hastighet osv.). I enkelte utførelsesformer kan testverktøyet 100 inkludere en separator 110 som bruker rotasjon til å atskille fluidet i to eller flere fasekomponenter. Separatoren 110 kan inkludere en ramme 112, som kan være trommelformet og som roteres av en egnet motor 114.
[0011] Under driften flyter fluidet 103 via innløpet 102 og inn i rammen 112, som roteres av motoren 114. Sentrifugalkreftene som genereres av den roterende rammen 112, atskiller fasene ut fra relativ tetthet. I andre utførelsesformer kan atskillelsen utføres uavhengig av innstillingen. Som vist atskilles den relativt lettere fasen 107a ( f. eks. olje) og går ut via utløpet 106a, og den relativt tettere fasen 107b ( f. eks. vann) atskilles og går ut via utløpet 106b.
[0012] Videre, i visse utførelsesformer, kan rammen 112 stilles inn for å gjøre det mulig at også tyngdekraften atskiller fasen ut fra relativ tetthet. For eksempel kan verktøyet 100 inkludere en innstillingssensor (ikke vist) som tilveiebringer en indikasjon på vertikalitet og en innstillingsinnretning (ikke vist) som stiller inn innretningen slik at flere tette faser samles opp på en bestemt sted i kammeret 104.
[0013] I samband med atskillelsesprosessen kan sensorene 108a-c generere informasjon om én eller flere parametere for fluidet 103, komponentene i den atskilte fasen 107a, b og/eller miljøforholdene knyttet til verktøyet 100. 'Informasjon' kan være data uansett form og kan være "rådata" og/eller "behandlede data", dvs. direkte målinger, indirekte målinger, analogt signal, digitale signaler osv. Det bør forstås at informasjonen som tilveiebringes av sensorene 108a, b angir en tilstand, et forhold eller en egenskap til den atskilte fasen øyeblikkelig etter atskillelsen, men før den atskilte fasen har gått ut av verktøyet 100. Sensorene 108c kan altså informere om forholdene som atskillelsen skjedde under. I henhold til enkelte aspekter kan dermed verktøyet 100 gi informasjon som inkluderer minst én egenskap til én eller flere atskilte komponenter og forholdene som førte til atskillelsen.
[0014] Sensorene 108a, b kan konfigureres til å generere informasjon om de(n) kjemiske sammensetningen(-e) eller den(de) materielle egenskapen(-e) til de atskilte fasene 107a, b. Denne informasjonen kan vedrøre egenskaper som inkluderer, men ikke er begrenset til, én eller flere av: (i) pH, (ii) H2S, (iii) tetthet, (iv) viskositet, (v) varmeledende evne, (vi) elektrisk motstand, (vii) kjemisk sammensetning, (viii) reaktivitet, (ix) radiofrekvensegenskaper, (x) overflatespenning, (xi) infrarød absorpsjon, (xii) ultrafiolett absorpsjon, (xiii) refraktiv indeks og (xiv) reologiske egenskaper.
[0015] Atskillelsen av fasekomponentene kan utføres av en rekke forskjellige innretninger og teknikker i tillegg til sentrifugeseparatoren vist i fig. 1. For eksempel kan verktøyet 100 omfatte en syklonisk separator der fluidet 103 virvles på en spirallignende måte i kammeret 104. Andre ikke-begrensende utførelsesformer er behandlet nedenfor.
[0016] Nå med referanse til fig. 2 vises en varmeseparator 120 som inkluderer en destillasjonskolonne 122. I enkelte utførelsesformer kan det brukes nedkjølingsenheter som for eksempel varmeelektriske elementer 124a, b til å fjerne varme fra fluidet 123 i kolonnen 122. Varmeelektriske elementer 124a, b kan dannes av et egnet materiale ( f. eks. vismuttellurid) som når det stimuleres av en elektrisk krets 126, overfører varme gjennom et område mot en temperaturgradiens (eller Peltier-effekt). En egnet strømkilde 128 kan gi elektrisk strøm. I andre utførelsesmåter kan varme påføres ved egnede varmeelementer for å atskille fasene i destillasjonskolonnen 122. I tillegg til eller i stedet for varmeatskillelse kan elektrostatiske krefter brukes til å skille fasekomponenter basert på komponentenes elektriske lading. Som tidligere drøftet kan sensorene 108a-c brukes til å oppnå ønsket informasjon knyttet til fluidet og/eller miljøet i destillasjonskolonnen 122.
[0017] Nå med referanse til fig. 3 vises en kolonne 140 som inkluderer én eller flere reaktive kolonneoverflater 142 som definerer et flytledning 144 der separatoren 140 brukes til kromatografiske formål, f. eks. høytytende flytende kromatografi, ionebyttekromatografi, kromatografi med hydrofob interaksjon, kromatografi med gelfiltrering og kombinasjoner av disse. Kromatografi brukes til å skille faser i en væske. Væsken, dvs. den mobile fasen, helles eller dryppes gjennom en kolonneoverflate 142, dvs. den stasjonære fasen. Kolonneoverflatene 142 kan virke sammen med en målfase for fluidet 146. Når fluidet 146 flyter langs kolonneoverflaten 142, virker målfasen til fluidet 146 sammen med kolonneoverflaten 142 og holdes igjen av kolonneoverflaten 142, som gjør det mulig for resten av fluidet 146 å fortsette å flyte gjennom kolonnen 140. Dermed er målfasen til fluidet 146 atskilt fra resten av fluidet 146. Kromatografi kan brukes ved å utforme kolonneoverflatene 142 slik at de virker sammen med fluidet 146 basert på dipol-dipol-interaksjoner, ioniske interaksjoner eller molekylstørrelser. Som tidligere drøftet kan sensorene 108a-c brukes til å oppnå ønsket informasjon knyttet til fluidet og/eller miljøet i flytledningen 144.
[0018] For eksempel kan kolonneoverflatene 142 tiltrekke olje eller vann ( f. eks. lipofile, hydrofobe, hydrofile), og føre til at en fasekomponent koaleserer og/eller medfører en ønsket flytordning. For eksempel kan overflatene være en kombinasjon av hydrofile og superhydrofobe overflater som gjør det mulig for vannet å koalesere og deretter flyte langs en forhåndsdefinert kanal. En lignende overflatekombinasjon kan utformes ved bruk av oleofile og oleofobe overflater. I enkelte utførelsesformer kan kolonneoverflatene 142 konfigureres til å fungere i henhold til HPLC (høytytende flytende kromatografi). HPLC er vanligvis et automatisert system der fluider påføres på en presis måte med kontrollerte flytrater ved høyt trykk. Kolonneoverflatene 142 kan være en matrise av spesielt fabrikkert glass eller plastkuler som er overtrukket med et jevnt lag av kromatografisk materiale. HPLC muliggjør høy hastighet, høy oppløsning og reproduktibilitet for atskillelsen.
[0019] Kolonnen 140 kan også konfigureres for ionebyttekromatografi der motsatt ladede molekyler er bundet til kolonneoverflatene 142 for å gjøre det mulig for en målfase å atskilles fra fluidet 146. For eksempel, hvis målfasen er vann som skal skilles fra fluidet 146, vil ladede eller ioniske molekyler bli bundet til kolonneoverflatene 142. Vannet vil bindes til ioniske molekyler og resten av fluidet 146 vil renne gjennom kolonnen 140.
[0020] Kolonnen 140 kan også konfigureres for kromatografi med hydrofob interaksjon der kolonneoverflatene 142 er satt inn med ikke-polare grupper. De ikke-polare gruppene kan virke sammen med den hydrofobe fasen til fluidet 146, som fører til at den hydrofobe fasen bindes til kolonneoverflatene 142 og gjør det mulig for den ladede fasen å flyte gjennom kolonnen 140. En utførelsesform av dette kan inkludere oljefasen som er i ferd med å atskilles fra fluidet 146, slik at resten av fluidet 146 renner gjennom kolonnen 140.
[0021] Kolonnen 140 kan konfigureres for kromatografi med størrelseseksklusjon der molekylene blir atskilt i henhold til størrelsen og/eller formen på molekylene i målfasen til fluidet 146. I dette eksemplet kan kolonneoverflaten 142 ha gelkuler med porer av et spesifisert størrelsesområde. Porene kan holde igjen moleykler med en bestemt fuktningsgrad, størrelse og/eller form til fluidet 146. For eksempel er som kjent et oljemolekyl størrelsesmessig større enn et vannmolekyl. Dermed kan porene på kolonneoverflatene 146 konfigureres til å gjennomtrenges av vann, men være relativt ugjennomtrengelig for olje. En slik kolonneoverflate 142 vil så holde igjen vann men la oljen flyte gjennom kolonnen 140.
[0022] Nå med referanse til fig. 4 vises en separator 160 som inkluderer et gjennomtrengelig materiale 162 som skiller et kammer 164 i en seksjon før atskillelse 166 og en seksjon etter atskillelse 168.1 én utførelsesform kan materialet være en membran 162 som har en gjennomtrengelighet valgt til å sørge for at bare en utvalgt fasekomponent føres gjennom ( f. eks. et hydrokarbon). Et stempel 170 eller et annet egnet mobilt element reduserer volumet i seksjonen før atskillelse 166 for å generere en trykkforskjell som tvinger den valgte fasekomponenten gjennom membranen 162 og inn i seksjonen etter atskillelse 168.1 andre utførelsesformer kan det brukes en vakuumpumpe (ikke vist) til å redusere trykket i seksjonen etter atskillelse 168. I andre utførelsesformer kan materialet 162 være kuler eller et svamplignende materiale. Som tidligere drøftet kan sensorene 108a-c brukes til å oppnå ønsket informasjon knyttet til fluidet og/eller miljøet i membranseparatoren 160. Andre utførelsesformer ved bruk av membranatskillelse kan anvende stempler eller andre trykkmekanismer til å tvinge fluidet gjennom en membran som selektivt filtrerer molekyler. Membranen kan være porøs, mikroporøs eller nanoporøs.
[0023] Det bør forstås at atskillelsesteknikkene som er illustrert ovenfor, skiller fasene uten å påvirke vesentlig en struktur av en eller flere stoffer som utgjør de forskjellige fasene. Atskillelsesprosessene involverer trykkreduksjon under boblepunktet, eller nedkjøling kan forårsake kondensat i en væske. Men væsken og/eller kondensatet i disse prosessene kan undergå en kjemisk strukturell endring som kan gjøre det vanskelig eller umulig å oppnå informasjon knyttet til fluidet før en slik atskillelsesprosess. Men atskillelsesteknikkene i den foreliggende oppfinnelsen beholder fasestoffstrukturen før atskillelse også etter atskillelsen.
[0024] Lærdommene i den foreliggende oppfinnelsen kan brukes i en rekke overflate- og underoverflateanvendelser. Av rent praktiske grunner vises i fig. 5 et verktøy som er konfigurert til å karakterisere en væske som er konfigurert til underoverflateanvendelser. Fig. 5 illustrerer skjematisk et borehullsystem 10 som installeres fra en rigg 12 og inn i et borehull 14. Selv om en landbasert rigg 12 er vises, bør det forstås at den foreliggende oppfinnelsen kan anvendes på offshorerigger og undersjøiske formasjoner. Borehullsystemet 10 kan omfatte en bærer 16 og et borehullverktøy 20. Borehullverktøyet 20 er vist som et fluidanalyseverktøy utelukkende for å forenkle fremstillingen. Fluidanalyseverktøyet 20 kan inkludere en probe 22 som kommer i kontakt med en borehullvegg 24 for uttrekking av et formasjonsfluid fra en formasjon 26. Utvidbare puter eller ribber 28 kan brukes for å skyve proben 22 sidelengs mot borehullveggen 24. Fluidanalyseverktøyet 20 kan inkludere en pumpe 30 som pumper formasjonsfluid fra formasjonen 26 via proben 22. Formasjonsfluidet føres så langs en flytlinje til en eller flere prøvecontainere 32 eller til en ledning 34 som formasjonsfluidet renner ut av og inn i borehullet 14. Fluidet kan ha én eller flere forhåndseksisterende fasekomponenter ( dvs. som eksisterer før atskillelsen). Verktøyet 20 kan inkludere en separator 100 som beskrevet over, for å atskille én eller flere fasekomponenter fra fluidet som er trukket ut av formasjonen 26. En programmerbar kontroller kan brukes til å kontrollere ett eller flere aspekter av driften av verktøyet 20. For eksempel kan borehullsystemet 10 inkludere en overflatekontroller 40 og/eller en nedihullskontroller 42.
[0025] I én driftsmodus plasseres verktøyet 20 nedihulls og betjenes til å trekke ut fluid av formasjonen 26. Fluidet fra formasjonen (eller formasjonsfluidet) kan være et flerfasefluid. Dermed transporteres det uttrukne fluidet til separatorverktøyet 100. Separatorverktøyet 100 atskiller minst én fase fra det uttrukne fluidet. Nå med referanse til fig. 1 og 5, under atskillelsesfasen, estimerer sensorene 108a, b én eller flere faseegenskaper av de atskilte fasene før de atskilte fluidene har rent ut av separatorverktøyet 100. Sensorene 108a, b informerer om fasen(-e) etter atskillelse som kan brukes til å karakterisere fasenes egenskaper før atskillelsen.
[0026] Samtidig registrerer sensorene 108c informasjon som kan brukes til å evaluere miljøforholdene som faseatskillelsen inntraff under.
[0027] I enkelte utførelsesformer kan borehullsystemet 10 være et boresystem som er konfigurert til å danne borehullet 14 med verktøy som for eksempel et bor (ikke vist). I slike utførelsesformer kan bæreren 16 være et spolt rør, et hus, kledninger, borerør osv. I andre utførelsesformer kan borehullsystemet 10 bruke en ikke-stiv bærer. I slike anordninger kan bæreren 16 være kabelledninger, kabelledningssonder, glattledningssonder, e-ledninger osv. Termen "bærer" i dette dokumentet betyr enhver innretning, innretningskomponent, kombinasjon av innretninger, media og/eller elementer som kan brukes til å transportere, romme, støtte eller på annen måte lette bruken av en annen innretning, innretningskomponent, kombinasjon av innretninger, media og/eller element.
[0028] Kontrolleren 40, 42 kan inkludere en informasjonsprosessoren som er i datakommunikasjon med et datalagringsmedium og et prosessorminne. Datalagringsmediet kan være en standard datalagringsenhet for datamaskin, for eksempel en USB-stasjon, en minnebrikke, en harddisk, avtakbar RAM, EPROM-er, EAROM-er, flash-minner og optiske disker, eller et annet vanlig brukt minnelagringssystem som er kjent for fagpersoner, inkludert Internett-basert lagring. Datalagringsmediet kan lagre ett eller flere programmer som ved utførelse får informasjonsprosessoren til å utføre den(de) beskrevne fremgangsmåten(-e). Signaler som angir parameteren, kan overføres til en overflatekontroller 40. Disse signalene kan også, eller alternativt, lagres nedihulls på en datalagirngsenhet og kan også behandles. I ett eksempel kan det kablede røret brukes til å overføre informasjon.
[0029] Termen "bærer" i denne oppfinnelsen betyr enhver innretning, innretningskomponent, kombinasjon av innretninger, media og/eller elementer som kan brukes til å transportere, romme, støtte eller på annen måte lette bruken av en annen innretning, innretningskomponent, kombinasjon av innretninger, media og/eller element. Termen "fluid" og "fluider" i dette dokumentet refererer til én eller flere gasser, én eller flere væsker og blandinger av disse.
[0030] Selv om beskrivelsen ovenfor gjelder utførelsesmåtene i henhold til én modus, vil ulike endringer være tydelige for fagfolk. Det er hensikten at den foregående beskrivelsen omfatter at alle variasjoner.
Claims (17)
1. Anordning for sampling av et fluid i et borehull, som omfatter: et kar som er konfigurert til å anbringes i borehullet, der karet videre er konfigurert til å atskille fluidet i en flerhet av faser uten å vesentlig påvirke en struktur til minst én av de atskilte fasene, og minst én sensor i kommunikasjon med en atskilt fase i karet.
2. Anordning i henhold til krav 1, der den minst ene sensoren omfatter en flerhet av sensorer, der hver sensor er i kommunikasjon med en forskjellig fase av flerheten av faser.
3. Anordning i henhold til krav 1, der den minst ene sensoren er konfigurert til å generere signaler som er representative for en interesseparameter tilknyttet den ene fasen.
4. Anordning i henhold til krav 1, som videre omfatter en miljøsensor som er konfigurert til å estimere minst én miljøparameter.
5. Anordning i henhold til krav 1, der karet inkluderer en separator som atskiller fluidet i flerheten av faser,
6. Anordning i henhold til krav 5, der separatoren er konfigurert til å sentrifugere fluidet.
7. Anordning i henhold til krav 5, der separatoren inkluderer et permeabelt materiale som er konfigurert til å atskille fluidet i flerheten av faser.
8. Anordning i henhold til krav 5, der separatoren inkluderer minst ett materiale som er konfigurert til å virke sammen med én fase av flerheten av faser.
9. Anordning i henhold til krav 8, der interaksjonen er ett av: (i) tiltrekning, (ii) frastøtning, (iii) en molekylær interaksjon; (iv) kjemisk interaksjon, (v) fysisk interaksjon, og (vi) ionisk interaksjon.
10. Anordning i henhold til krav 5, der separatoren endrer en temperatur i fluidet.
11. Anordning i henhold til krav 1, der den ene fasen velges fra minst ett av: (i) en vannholdig fase, (ii) et hydrokarbon, (iii) et presipitat; (iv) en ikke-polar fase, og (v) en polar fase.
12. Anordning i henhold til krav 1, der den ene fasen velges fra ett av: (i) et fast stoff, (ii) en væske og (iii) en gass.
13. Fremgangsmåte for sampling av et fluid i et borehull, som omfatter: Atskillelse av fluidet i en flerhet av faser i et kar som plasseres i borehullet uten at strukturen til minst én av de atskilte fasene påvirkes vesentlig, og Estimering av en interesseparameter som gjelder minst ett atskilt fasefluid, mens minst én fase er i karet.
14. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, som videre omfatter estimering av en miljøparameter mens fluidet skilles.
15. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, der interesseparameteren estimeres mens fluidet atskilles.
16. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, som videre omfatter tømming av de atskilte fasene fra karet etter estimering av interesseparameteren.
17. Fremgangsmåte i henhold til 13 der fluidet atskilles av en kromatografisk prosedyre.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161485961P | 2011-05-13 | 2011-05-13 | |
| US13/468,951 US20120285680A1 (en) | 2011-05-13 | 2012-05-10 | Separation system to separate phases of downhole fluids for individual analysis |
| PCT/US2012/037531 WO2012158522A2 (en) | 2011-05-13 | 2012-05-11 | Separation system to separate phases of downhole fluids for individual analysis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20131069A1 true NO20131069A1 (no) | 2013-09-02 |
Family
ID=47141095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20131069A NO20131069A1 (no) | 2011-05-13 | 2013-08-06 | Atskillelsessystem for å atskille faser av nedihullsfluider for individuell analyse |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120285680A1 (no) |
| BR (1) | BR112013024360A2 (no) |
| GB (1) | GB2501042A (no) |
| NO (1) | NO20131069A1 (no) |
| WO (1) | WO2012158522A2 (no) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9181799B1 (en) * | 2012-06-21 | 2015-11-10 | The United States of America, as represented by the Secretary of the Department of the Interior | Fluid sampling system |
| US10808528B2 (en) * | 2013-08-22 | 2020-10-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | On-site mass spectrometry for liquid and extracted gas analysis of drilling fluids |
| US11333017B2 (en) | 2019-04-03 | 2022-05-17 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for fluid separation |
| US11156085B2 (en) * | 2019-10-01 | 2021-10-26 | Saudi Arabian Oil Company | System and method for sampling formation fluid |
| US10919781B1 (en) | 2019-10-11 | 2021-02-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Coated porous substrates for fracking water treatment |
| US10787872B1 (en) | 2019-10-11 | 2020-09-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Graphene oxide coated membranes to increase the density of water base fluids |
| US11591890B2 (en) * | 2021-01-21 | 2023-02-28 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Method and apparatus for producing hydrocarbon |
| NO347746B1 (en) * | 2022-03-28 | 2024-03-11 | Affin As | Assembly for generating electricity in a production well of a hot fluid |
| US12345156B2 (en) | 2023-02-21 | 2025-07-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Optical detection of ION water chemistry in oil and water |
| US12497882B2 (en) | 2023-09-27 | 2025-12-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Flow diverter and separator for downhole separation in a multi-bore well |
| US12529301B2 (en) * | 2023-09-28 | 2026-01-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Powered orientation of downhole separators in a well |
| US12258859B1 (en) * | 2023-10-30 | 2025-03-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Continuous separation of multi-phase formation fluids during downhole sampling and measuring |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2363809B (en) * | 2000-06-21 | 2003-04-02 | Schlumberger Holdings | Chemical sensor for wellbore applications |
| US7195063B2 (en) * | 2003-10-15 | 2007-03-27 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole sampling apparatus and method for using same |
| US7644611B2 (en) * | 2006-09-15 | 2010-01-12 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole fluid analysis for production logging |
| GB2459822B (en) * | 2007-03-19 | 2011-11-16 | Halliburton Energy Serv Inc | Separator for downhole measuring and method therefor |
| CA2734793A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | Schlumberger Canada Limited | Universal flash system and apparatus for petroleum reservoir fluids study |
| US8528396B2 (en) * | 2009-02-02 | 2013-09-10 | Schlumberger Technology Corporation | Phase separation detection in downhole fluid sampling |
-
2012
- 2012-05-10 US US13/468,951 patent/US20120285680A1/en not_active Abandoned
- 2012-05-11 GB GB1313358.2A patent/GB2501042A/en not_active Withdrawn
- 2012-05-11 WO PCT/US2012/037531 patent/WO2012158522A2/en not_active Ceased
- 2012-05-11 BR BR112013024360A patent/BR112013024360A2/pt not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-08-06 NO NO20131069A patent/NO20131069A1/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2501042A (en) | 2013-10-09 |
| BR112013024360A2 (pt) | 2016-12-20 |
| US20120285680A1 (en) | 2012-11-15 |
| WO2012158522A2 (en) | 2012-11-22 |
| GB201313358D0 (en) | 2013-09-11 |
| WO2012158522A3 (en) | 2013-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO20131069A1 (no) | Atskillelsessystem for å atskille faser av nedihullsfluider for individuell analyse | |
| Ke et al. | Kinetic hydrate inhibitor studies for gas hydrate systems: a review of experimental equipment and test methods | |
| Torsæter et al. | Experimental reservoir engineering laboratory workbook | |
| CN105765380B (zh) | 三轴离心机装置 | |
| US8797517B2 (en) | PVT analysis of pressurized fluids | |
| US7240546B2 (en) | Method and apparatus for downhole detection of CO2 and H2S using resonators coated with CO2 and H2S sorbents | |
| Herdes et al. | Combined experimental, theoretical, and molecular simulation approach for the description of the fluid-phase behavior of hydrocarbon mixtures within shale rocks | |
| US10167719B2 (en) | Methods and systems for evaluation of rock permeability, porosity, and fluid composition | |
| NO318634B1 (no) | Fremgangsmate for modellering av fluidforflytninger i et porost medium som tar hensyn til hystereseeffekter | |
| CA2676673A1 (en) | Method and apparatus for obtaining heavy oil samples from a reservoir sample | |
| NO342517B1 (no) | Nedihulls-verktøy og fremgangsmåte for estimering av en egenskap ved et fluid. | |
| US20130174642A1 (en) | Micro-Fabricated Chromatograph Column with Sputtered Stationary Phase | |
| NO312689B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for brönntesting | |
| CN103270240A (zh) | 用于测试多个样本的设备和方法 | |
| NO340188B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for å estimere en egenskap ved et fluid i et borehull | |
| CN108361007A (zh) | 低渗油藏多层注采物理模拟装置及方法 | |
| McPhee et al. | Wettability and wettability tests | |
| CN113841038A (zh) | 使用三轴压力离心机设备测试石油物理性质 | |
| Rezaeyan et al. | Predicting fluid flow regime, permeability, and diffusivity in mudrocks from multiscale pore characterisation | |
| Smith et al. | Advanced geochemical analysis of volatiles present in drill cuttings to drive decisions from single well completions to acreage/basin assessments: Examples from the Permian, STACK, and SCOOP | |
| CN113811753A (zh) | 使用三轴压力离心机设备测试石油物理性质 | |
| CN112304843A (zh) | 一种泥页岩中页岩气吸附量定量表征方法 | |
| US20250093258A1 (en) | Diagnostic platform for analyzing and optimizing well treatment fluids | |
| NO335176B1 (no) | Anordning og framgangsmåte for brønntesting | |
| Ganat | Saturation and capillary pressure |