[發(fā)明專利]從地表下地層取樣重油的方法和設(shè)備有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200810098726.8 | 申請日： | 2008-05-30 |
| 公開（公告）號： | CN101315030A | 公開（公告）日： | 2008-12-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 卡斯滕·索恩;彼得·S·赫格曼;安東尼·古德溫;霍姆斯·羅伯特 | 申請（專利權(quán)）人： | 普拉德研究及開發(fā)股份有限公司 |
| 主分類號： | E21B49/10 | 分類號： | E21B49/10 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務(wù)所 | 代理人： | 周少杰 |
| 地址： | 英屬維爾京*** | 國省代碼： | 維爾京群島;VG |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 地表 地層 取樣 重油 方法 設(shè)備 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本公開通常涉及取樣地層流體，并更具體地，涉及從地表下地層取樣重 油(heavy?oil)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)
淺地表下的載有碳氫化合物的地層，其典型地位于距離地面小于1000 米的深度，通常會含有重油。與這些淺的地層關(guān)聯(lián)的溫度和靜水壓力一般分 別低于100℃和30Mpa。美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)根據(jù)流體的密度和粘度對 重油進行分類。特別地，根據(jù)USGS，中等重油展示在903到946kg/m3之間 的密度，其對應(yīng)于25到18的API度(API?gravity)、和從10到100mPa·s 的粘度。這種中等重油一般在油藏環(huán)境中是移動的。而且，根據(jù)USGS，超 等重油展示在944到1021kg/m3之間的密度，其對應(yīng)于從20到7的API度、 和從100到10,000mPa·s的粘度。這種超等重油典型地在油藏環(huán)境中也是移 動的。諸如如上所述的重油的粘度，與含有重油的地層的滲透率相結(jié)合，確 定了重油的流度(mobility)。反過來，重油的流度可顯著地影響從地層中取 樣和生產(chǎn)重油所需的技術(shù)。
當從地層中取樣重油時，期望并一般需要樣品在化學性質(zhì)上代表從其中 提取樣品的地層中的流體(也就是代表組成成分和摩爾分數(shù))。因此，優(yōu)選地， 樣品實質(zhì)上不受例如鉆井流體和濾液的污染，并另外地實質(zhì)上化學性質(zhì)不被 取樣處理所變更。準確地代表地層中的流體的特性的樣品使能夠確定合適的 生產(chǎn)策略。然而，取樣處理可以，并且經(jīng)常對從地層中取樣的碳氫化合物流 體造成不可逆的、嚴重的改變，因此顯著地增加了選擇合適的生產(chǎn)策略的難 度。
實踐中，用于取樣地層流體的技術(shù)典型地必須應(yīng)對與流體流度、地層類 型、不期望的相變、乳狀液地層、或者其他具有不同物相(phase)的混合物 (例如原生水)相關(guān)的約束。在取樣重油的情況下，上面所述的約束有時會 混雜在一起，這是因為重油經(jīng)常在松散的(例如沙子)地層中被發(fā)現(xiàn)、并且 重油經(jīng)常不具有足夠的流度以允許使用具有接觸井眼壁的探頭組件的取樣 器來進行取樣。更具體地，取樣器泵典型地提供大約為0.1cm3/s的最小泵流 體流動率，假設(shè)穿過地層的重油相對較低的流度，其可以生成相對較大的壓 力下降，這導致乳狀液的形成和/或地層坍塌或者流體的相變。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，公開了一種從地表下地層取樣流體的方法。 該方法包括：將具有加熱器的第一工具放置在井眼中，使得加熱器與部分地 表下地層鄰近；利用加熱器來加熱該部分地表下地層；從井眼中取出第一工 具；在井眼中定向具有取樣探頭的第二工具，使得取樣探頭與被加熱器加熱 的部分地表下地層接觸；以及經(jīng)由取樣探頭從被加熱器加熱的部分地表下地 層獲得流體樣品。
根據(jù)本公開的又一實施例，公開了一種用于加熱重油樣品并從地表下地 層重獲(recover)重油樣品的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括第一工具和第二工具。第一 工具包括用以將熱能遞送給部分地表下地層的加熱模塊和用以控制由加熱 模塊提供的熱能的加熱控制單元。第二工具包括取樣入口和定向模塊，其中 定向模塊相對于所述部分地表下地層定向該入口。
根據(jù)本公開的又一實施例，公開了一種在從地表下地層中獲得流體樣品 時使用的取樣工具。該工具包括定向模塊、至少一個溫度傳感器和取樣探頭。 所述定向模塊確定取樣工具在與地表下地層關(guān)聯(lián)的井眼中的位置，而溫度傳 感器感測井眼的壁的溫度，以便標識預(yù)先被加熱的部分地表下地層。取樣探 頭從預(yù)先被加熱的部分地表下地層中獲得流體的樣品。
附圖說明
圖1描繪了一示例井下地層加熱工具，其已被部署于井孔或井眼中以加 熱要從中獲取重油的樣品的一部分地表下地層。
圖2是圖1中的示例加熱工具的更詳細視圖。
圖3A描繪了可用來從預(yù)先經(jīng)過加熱的地層體積中獲得重油樣品的示例 地層取樣工具。
圖3B描繪了可用來從預(yù)先經(jīng)過加熱的地層體積中獲得重油樣品的另一 示例地層取樣工具。
圖4更加詳細地描繪了圖3A中所示的示例取樣模塊。
圖5為描繪了可以用來加熱地表下地層的示例方法的流程圖。
圖6是描繪了從預(yù)先經(jīng)過加熱的地表下地層區(qū)域取樣地層流體的示例方 法的流程圖。
具體實施方式
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