DE102013021368A1

DE102013021368A1 - Verfahren und gerät zur bohrlochfluidanalyse

Info

Publication number: DE102013021368A1
Application number: DE102013021368.1A
Authority: DE
Inventors: Hisatoshi Matsumoto; Akira Kamiya; Hua Chen; Stephane Vannuffelen
Original assignee: Schlumberger Technology BV
Current assignee: Schlumberger Technology BV
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2014-06-26
Also published as: US8908166B2; US20140176946A1; JP2014122900A

Abstract

Offenbart werden Verfahren und Geräte zur Bohrlochfluidanalyse. Ein Beispielverfahren schließt Folgendes ein: Erlangen erster Messungen von einem ersten Spektrometer und einem zweiten Spektrometer, wenn eine Lichtquelle eingeschaltet ist, Erlangen zweiter Messungen vom ersten Spektrometer und vom zweiten Spektrometer, wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist, und Kalibrieren des ersten Spektrometers auf Grundlage der erste Messungen und der zweiten Messungen.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bohrlochfluide können analysiert werden, um das Fluid mit einem Spektrometer zu charakterisieren. Um eine richtige Analyse des Fluids zu ermöglichen, kann das Spektrometer kalibriert werden.
KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Diese Kurzdarstellung soll eine Auswahl von Konzepten vorstellen, die in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden. Diese Kurzdarstellung soll keine Haupt- oder entscheidenden Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren und ist auch nicht als Hilfestellung bei der Einschränkung des Umfangs des beanspruchten Gegenstands heranzuziehen.
Ein Beispielverfahren gemäß den Lehren dieser Offenbarung schließt Folgendes ein: Erlangen erster Messungen von einem ersten Spektrometer und einem zweiten Spektrometer, wenn eine Lichtquelle eingeschaltet ist, Erlangen zweiter Messungen vom ersten Spektrometer und vom zweiten Spektrometer, wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist, und Kalibrieren des ersten Spektrometers auf Grundlage der ersten Messungen und der zweiten Messungen.
Ein Beispielverfahren gemäß den Lehren dieser Offenbarung schließt Folgendes ein: Erlangen einer ersten Messung einer Fluidprobe im Bohrloch mithilfe eines ersten Spektrometers und Anwenden eines Temperaturkoeffizienten auf die erste Messung, um eine Drift in der ersten Messung zu kompensieren. Der Temperaturkoeffizient wird auf Grundlage zweiter Messungen bestimmt, die erlangt werden, wenn eine Lichtquelle sich in einem ersten Zustand befindet und wenn die Lichtquelle sich in einem zweiten Zustand befindet.
Ein Beispielgerät gemäß den Lehren dieser Offenbarung schließt Folgendes ein: ein erstes Fluidanalysegerät, ein zweites Fluidanalysegerät, eine Lichtquelle und einen Prozessor, um einen Temperaturkoeffizientenwert auf Grundlage von Messungen zu bestimmen, die von dem ersten und zweiten Fluidanalysegerät empfangen werden. Die Messungen werden empfangen, wenn die Lichtquelle eingeschaltet ist und wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsformen von Systemen und Verfahren für die Bohrlochfluidanalyse werden unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben. In den Figuren werden die gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Merkmale und Bauteile verwendet; es zeigen:
1 ein Beispielsystem, in dem Ausführungsformen der Verfahren und Geräte zur Bohrlochfluidanalyse implementiert werden können.
2 ein weiteres Beispielsystem, in dem Ausführungsformen der Verfahren und Geräte zur Bohrlochfluidanalyse implementiert werden können.
3 ein Beispielgerät, in dem Ausführungsformen der Verfahren und Geräte zur Bohrlochfluidanalyse implementiert werden können.
4 einen Graphen, der Ergebnisse der hier offenbarten Beispiele darstellt.
5 einen Beispielprozess, der mithilfe des Beispielgeräts für die Bohrlochfluidanalyse implementiert werden kann.
6 eine schematische Darstellung einer Beispielprozessorplattform, die benutzt und/oder programmiert werden kann, um beliebige oder alle hier offenbarten Verfahren und Geräte zu implementieren.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser Ausführungen bilden und in denen zur Veranschaulichung bestimmte Ausführungsformen gezeigt werden, durch die die her beschriebenen Beispiele umgesetzt werden können. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt werden können und dass strukturelle Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
Die hier offenbarten Beispiele betreffen Fluidanalysegerät und Verfahren zum Kalibrieren desselben. Das Fluidanalysegerät kann zum Bestimmen einer Zusammensetzung eines Bohrlochfluids benutzt werden. In einigen Beispielen wird eine Bohrlochfluidprobe analysiert, indem Licht durch das Fluid geleitet wird und mit einem oder mehreren Spektrometern ein Spektrum von durchgelassenem und/oder zurückgeworfenem Licht detektiert wird und die erlangten Messungen verarbeitet werden, um die Fluidprobe zu charakterisieren. Die Verarbeitung kann ein Vergleichen der erlangten Spektrometermessungen mit Werten in einer Datenbank und/oder mit Referenzmessungen einschließen.
In einigen Beispielen werden ein Referenzspektrometer und ein Messungsspektrometer in Verbindung mit den hier offenbarten Beispielen benutzt. Das Referenzspektrometer misst Licht direkt von der Lichtquelle, und das Messungsspektrometer misst durch die Fluidprobe getretenes Licht. Das Referenzspektrometer kann zu Kalibrierungszwecken benutzt werden, und das Messungsspektrometer kann dazu benutzt werden, die Zusammensetzung der Fluidprobe zu bestimmen. In einigen solchen Beispielen können die zwei Spektrometer zum Kalibrieren der Spektrometer und/oder ihrer Messungen Messungen erlangen, wenn die Lichtquelle eingeschaltet ist und wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist. Da Bohrlochumgebungen relativ rau sind (z. B. hohe Temperaturen und Drücke), können Fehler in Bohrlochmessungen eingebracht werden (z. B. Grundliniendrift), die ein korrektes Charakterisieren der Fluidprobe verhindern. Um diese Fehler zu korrigieren, können in einigen Beispielen die Messungen, die vom Referenzspektrometer erlangt werden, dazu benutzt werden, die Messungen, die vom Messungsspektrometer erlangt werden, in Echtzeit zu kalibrieren und/oder es kann ein Temperaturkoeffizient bestimmt und in Echtzeit auf die Messungen angewandt werden, die vom Messungsspektrometer erlangt werden. Der Temperaturkoeffizient kann mithilfe optischer und/oder Temperaturwerte bestimmt werden, die am Referenz- und/oder Messungsspektrometer ermittelt werden.
1 stellt ein Bohrlochstandortsystem dar, in dem die hier offenbarten Beispiele verwendet werden können. Der Bohrlochstandort kann an Land oder auf See angesiedelt sein. In diesem Beispielsystem wird durch Drehbohren in Untergrundformationen ein Bohrloch 11 gebildet. Die hier beschriebenen Beispiele können jedoch auch Richtbohren verwenden, wie im Folgenden beschrieben wird.
Ein Bohrstrang 12 wird in das Bohrloch 11 gehängt und weist eine Lochbodenanordnung 100 mit einem Bohrmeißel 105 am unteren Ende auf. Das Oberflächensystem weist eine Plattform- und Bohrturmanordnung 10 auf, die über dem Bohrloch 11 angeordnet ist. Die Anordnung 10 weist einen Drehtisch 16, eine Mitnehmerstange 17, einen Haken 18 und einen Bohrwirbel 19 auf. Der Bohrstrang 12 wird durch den Drehtisch 16 gedreht. Der Drehtisch 16 kann von einer nicht dargestellten Vorrichtung oder einem nicht dargestellten System mit Strom versorgt werden. Der Drehtisch 16 kann am oberen Ende des Bohrstrangs 12 mit der Mitnehmerstange 17 in Eingriff stehen. Der Bohrstrang 12 hängt an dem Haken 18, der an einem Verlagerungsblock (ebenfalls nicht dargestellt) angebracht ist. Außerdem wird der Bohrstrang 12 durch die Mitnehmerstange 17 und den Bohrwirbel 19 positioniert, was eine Drehung des Bohrstrangs 12 relativ zum Haken 18 ermöglicht. Zusätzlich oder alternativ kann ein oberes Antriebssystem benutzt werden, um den Bohrstrang 12 in Drehung zu versetzen.
In diesem Beispiel weist das Oberflächensystem ferner Bohrfluid oder Schlamm 26 auf, das bzw. der in einer Grube 27 gelagert wird, die am Bohrlochstandort ausgebildet ist. Eine Pumpe 29 fördert das Bohrfluid 26 über eine Öffnung im Wirbel 19 ins Innere des Bohrstrangs 12 und bewirkt, dass das Bohrfluid 26 durch den Bohrstrang 12 herabfließt, wie durch den Richtungspfeil 8 angegeben. Das Bohrfluid 26 tritt über Öffnungen im Bohrmeißel 105 aus dem Bohrstrang 12 aus und zirkuliert dann durch die Ringregion zwischen dem Äußeren des Bohrstrangs 12 und der Wand des Bohrlochs 11 nach oben, wie durch die Richtungspfeile 9 angegeben. Auf diese Weise schmiert das Bohrfluid 26 den Bohrmeißel 105 und trägt Formationsabtragungen herauf zur Oberfläche, während es zur Rezirkulation an die Grube 27 zurückgeleitet wird.
Die Lochbodenanordnung 100 des Beispiels aus 1 weist ein Logging-while-Drilling-(Protokollieren beim Bohren)-(LWD)-Modul 120, ein Measuring-while-Drilling-(Messen beim Bohren)-(MWD)-Modul 130, ein drehlenkbares System und einen Motor 150 sowie den Bohrmeißel 105 auf.
Das LWD-Modul 120 kann in einer speziellen Art von Bohrmanschette aufgenommen sein und kann ein oder mehrere Logging-Werkzeuge enthalten. In einigen Beispielen kann die Lochbodenanordnung 100 weitere LWD- und/oder MWD-Module aufweisen. Die Bezugnahme auf das Bezugszeichen 120 in dieser Beschreibung kann daher zusätzlich oder alternativ 120A einschließen. Das LWD-Modul 120 kann Fähigkeiten zum Messen, Verarbeiten und Speichern von Informationen sowie zum Kommunizieren mit der Oberflächenausrüstung aufweisen. Zusätzlich oder alternativ weist das LWD-Modul 120 eine Schallmessvorrichtung auf.
Das MWD-Modul 130 kann ebenfalls in einer Bohrmanschette aufgenommen sein und kann eine oder mehrere Vorrichtungen zum Messen von Kennlinien des Bohrstrangs 12 und/oder des Bohrmeißels 105 enthalten. Das MWD-Modul 130 kann ferner eine Vorrichtung (nicht dargestellt) zum Erzeugen von elektrischem Strom für wenigstens Teile der Lochbodenanordnung 100 aufweisen. Die Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischem Strom kann einen Schlammturbinengenerator einschließen, der vom Fluss des Bohrfluids betrieben wird. Es können jedoch auch andere Strom- und/oder Batteriesysteme verwendet werden. In diesem Beispiel weist das MWD-Modul 130 einen oder mehrere der folgenden Typen von Messvorrichtungen auf: eine Gewicht-auf-Meißel-Messvorrichtung, eine Drehmomentmessvorrichtung, eine Vibrationsmessvorrichtung, eine Erschütterungsmessvorrichtung, eine Ruckgleitmessvorrichtung, eine Richtungsmessvorrichtung und/oder eine Neigungsmessvorrichtung.
Obwohl die Bauteile aus 1 als in einem bestimmten Fördertyp implementiert dargestellt und beschrieben werden, sind die hier offenbarten Beispiele nicht auf einen bestimmten Fördertyp beschränkt und können stattdessen in Verbindung mit unterschiedlichen Fördertypen implementiert werden, darunter beispielsweise Spiralrohr, verdrahtetes Bohrrohr und/oder beliebige andere in der Industrie bekannte Fördertypen.
2 ist eine vereinfachte Darstellung eines/einer Sampling-while-Drilling-(Probenname beim Bohren)-Logging-Geräts und/oder -Vorrichtung 200 eines Typs, der im US-Patent 7,114,562 beschrieben ist, welches hiermit in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird, und der zum Implementieren der LWD-Werkzeuge 120 oder 120A benutzt werden kann. Das Beispielgerät aus 2 ist mit einer Sonde 6 zum Herstellen einer Fluidverbindung zur Formation und zum Ansaugen des Fluids 21 in das Werkzeug versehen, wie durch die Pfeile angezeigt. Die Sonde 6 kann beispielsweise in einer Stabilisierungsschaufel 23 des Geräts 200 angeordnet sein und sich von dort aus erstrecken, um mit einer Bohrlochwand 202 in Eingriff zu gelangen. Die Stabilisierungsschaufel 23 umfasst eine oder mehrere Schaufeln, die in Kontakt mit der Bohrlochwand 202 stehen.
Das mithilfe der Sonde 26 in das Gerät 200 gesaugte Fluid kann gemessen werden, um beispielsweise Testvorbereitungs- und/oder Druckparameter zu bestimmen. Außerdem kann das Gerät 200 mit Vorrichtungen wie etwa Probenkammern zum Aufnehmen von Fluidproben für die Wiedergewinnung an der Oberfläche versehen sein. Es können auch Zusatzkolben 81 vorgesehen sein, um die Kraftanwendung zu unterstützen, um das Bohrwerkzeug und/oder die Sonde gegen die Bohrlochwand 202 zu drücken.
3 stellt ein Beispielgerät 300 dar, das zur Kontaminations- und/oder Zusammensetzungsanalyse von Formationsfluiden in einer Bohrlochumgebung benutzt werden kann. Das Gerät 300 weist eine Lichtquelle 302, einen Referenzsignalweg 304, einen Proben- und/oder Messungssignalweg 306, Sperrwegfilter 308, 310, einen ersten und zweiten Detektor und/oder Spektrometer 312, 314 und einen ersten und zweiten Temperatursensor 316, 318 auf. Die Signalwege 304, 306 können Lichtwellenleiter aufweisen. Die Sperrwegfilter 308, 310 können das Licht von der Lichtquelle 302 filtern, derart, dass von den Spektrometern 312, 314 aufgenommenes Licht innerhalb eines bestimmten Frequenzbands liegt. Die Lichtquelle 302 kann eine Halogenlampe, eine Leuchtdiode (LED), ein Laser usw. sein. In einigen Beispielen werden Werte von den Temperatursensoren 316, 318 zum Kalibrieren der Spektrometer 312, 314 benutzt.
Die hier offenbarten Beispiele können eine Ein/Aus-Lichtsequenz benutzen, um die Spektrometer 312, 314 zu kalibrieren. Durch Ein-/Ausschalten der Lichtquelle 302 kann zu Kalibrierungszwecken ein Dunkelsignal an das jeweilige Spektrometer 312, 314 bereitgestellt werden. Außerdem weist jedes Spektrometer 312, 314 den zugehörigen Temperatursensor (z. B. einen Widerstandstemperaturdetektor (RTD)) 316, 318 auf, damit die Spektrometer 312, 314 auch dann unabhängig und/oder richtig kalibriert werden können, wenn eine inhomogene Bohrlochtemperaturverteilung vorliegt (z. B. die Temperaturen an den Spektrometern 312, 314 unterschiedlich sind).
Im Betrieb strahlt die Lichtquelle 302 Licht ab, das durch den Referenzsignalweg 304 und durch den Messsignalweg 306 geleitet wird. Das Licht wird direkt zum Referenzspektrometer 312 und durch Fenster (z. B. Saphirfenster) 315 und/oder Fluid 317, das in einer Strombahn 319 enthalten ist, zum Messungsspektrometer 314 geleitet. Um die Spektrometer 312, 314 zu kalibrieren, können Messungen vorgenommen werden, wenn die Lichtquelle 302 eingeschaltet ist (z. B. Licht abstrahlt) und wenn die Lichtquelle 302 ausgeschaltet ist (z. B. kein Licht abstrahlt). Die Messungen können optische Messungen von den Spektrometern 312, 314 und/oder Temperaturmessungen von den Temperatursensoren 316, 318 einschließen. Der Zustand und/oder die Ein/Aus-Sequenz der Lichtquelle 302 kann von einem Prozessor 320 gesteuert werden, und die Messungen von den Spektrometern 312, 314 und/oder den Temperatursensoren 316, 318 können in einer Datenbank 322 gespeichert werden.
Aufgrund der Bohrlochumgebung (z. B. hohe Temperaturen), in der die Messungen erlangt werden, kann ein Fehler in die Messungen eingebracht werden (z. B. eine Grundliniendrift). In einigen Beispielen wird ein Temperaturkoeffizient (TC) bestimmt, um diese Grundliniendrift zu kompensieren. Der Temperaturkoeffizient kann als eine Funktion der Temperatur ausgedrückt werden. In einigen Beispielen wird der Temperaturkoeffizient an der Oberfläche bestimmt, indem ein Log-Messwert-Quellenverhältnis (LMSR) bei trockener Strombahn an diskreten und/oder unterschiedlichen Temperaturpunkten gemessen wird. Die Temperaturpunkte können 25°C, 50°C, 75°C, 100°C, 125°C, 150°C und 175°C (z. B. T_i (_i = 0–6) einschließen). In einigen Beispielen können Temperaturkalibrierungen und/oder -koeffizienten durch lineare Interpolation bestimmt werden. Das Log-Messwert-Quellenverhältnis kann anhand von Gleichung 1 bestimmt werden, und der Temperaturkoeffizient kann anhand von Gleichung 2 bestimmt werden.
Gleichung 1
Gleichung 2

TC_i = LMSR_i – LMSR_o

Wenn beide Spektrometer (z. B. das Referenzspektrometer und das Messungsspektrometer) 312, 314 den Messungen der Temperatursensoren 316, 318 zufolge im Wesentlichen auf der gleichen Temperatur sind, dann ergibt sich der Temperaturkoeffizient in der intermediären Temperaturregion TC(T) durch lineare Interpolation, TC_i, wie durch Gleichung 3 dargestellt.
Gleichung 3
Gleichung 3 kann jedoch nicht benutzt werden, wenn die Temperatur den Messungen der Temperatursensoren 316, 318 zufolge an beiden Spektrometern 312, 314 nicht gleich ist (z. B. die Temperatur inhomogen ist). Damit die Spektrometer 312, 314 richtig und/oder unabhängig kalibriert werden können, wenn die Temperatur an den Spektrometern 312, 314 unterschiedlich und/oder inhomogen ist, weist jedes Spektrometer 312, 314 benachbart zu sich den zugehörigen Temperatursensor 316, 318 auf. Gleichungen 4–7 können zum Bestimmen des Temperaturkoeffizienten benutzt werden. Bezug nehmend auf Gleichung 4 entspricht V_MEASON,i der Spannungsmessung vom Messungsspektrometer 314, wenn die Lichtquelle 302 an einem Temperaturpunkt (z. B. 25°C, 50°C, 75°C, 100°C, 125°C, 150°C und 175°C) eingeschaltet ist, V_MEASON,i entspricht der Spannungsmessung vom Messungsspektrometer 314, wenn die Lichtquelle 302 am Temperaturpunkt ausgeschaltet ist, V_MEASON,0 entspricht der Spannungsmessung vom Messungsspektrometer 314, wenn die Lichtquelle 302 an einem Referenztemperaturpunkt (z. B. Raumtemperatur, 25°C) eingeschaltet ist, und V_MEASON,0 entspricht der Spannungsmessung vom Messungsspektrometer 314, wenn die Lichtquelle 302 am Referenztemperaturpunkt ausgeschaltet ist. Bezug nehmend auf Gleichung 6 entspricht V_REFON,i der Spannungsmessung vom Referenzspektrometer 312, wenn die Lichtquelle 302 an einem Temperaturpunkt (z. B. 25°C, 50°C, 75°C, 100°C, 125°C, 150°C und 175°C) eingeschaltet ist, V_REFOFF,i entspricht der Spannungsmessung vom Referenzspektrometer 312, wenn die Lichtquelle 302 am Temperaturpunkt ausgeschaltet ist, V_REFON,0 entspricht der Spannungsmessung vom Referenzspektrometer 312, wenn die Lichtquelle 302 an einem Referenztemperaturpunkt (z. B. Raumtemperatur, 25°C) eingeschaltet ist, und V_REFOFF,0 entspricht der Spannungsmessung vom Referenzspektrometer 312, wenn die Lichtquelle 302 am Referenztemperaturpunkt ausgeschaltet ist.
Gleichung 4

V ' / MEAS,i = (V_MESON,i – V_MEASOFF,i) – (V_MEASON,0 – V_MEASOFF,0)

Gleichung 5
Gleichung 6

V ' / REF,i = (V_REFON,i – V_REFOFF,i) – (V_REFON,0 – V_REFOFF,0)

Gleichung 7
Gleichung 8
4 zeigt einen Graphen mit Ergebnissen, die anhand der hier offenbarten Beispiele erlangt wurden, wobei eine y-Achse 402 der Signalstärke entspricht, die an einem der Spektrometer 312, 314 gemessen wurde, und die x-Achse 404 der Zeit entspricht.
5 zeigt ein Beispielablaufdiagramm, das Prozesse darstellt, die beispielsweise unter Verwendung von computerlesbaren und computerausführbaren Anweisungen implementiert werden können, die dazu benutzt werden können, ein Fluidanalysegerät zu kalibrieren und/oder mit diesem ein Fluid zu analysieren. Die Beispielprozesse aus 5 können mit einem Prozessor, einer Steuereinrichtung und/oder einer beliebigen anderen geeigneten Verarbeitungsvorrichtung durchgeführt werden. Beispielsweise können die Beispielprozesse aus 5 anhand codierter Anweisungen (z. B. computerlesbarer Anweisungen), die auf einem greifbaren computerlesbaren Medium wie etwa einem Flash-Speicher, einem Lesespeicher (ROM) und/oder einem Lese-/Schreibspeicher (RAM) gespeichert sind, implementiert werden. Im hier verwendeten Sinne ist der Begriff greifbares computerlesbares Medium ausdrücklich derart definiert, dass er jede beliebige Art von computerlesbarem Speicher einschließt und das Verbreiten von Signalen ausschließt. Zusätzlich oder alternativ können die Beispielprozesse aus 5 anhand codierter Anweisungen (z. B. computerlesbarer Anweisungen) implementiert sein, die auf einem nicht-transitorischen computerlesbaren Medium wie einem Flash-Speicher, einem Lesespeicher (ROM), einem Lese-/Schreibspeicher (RAM), einem Cache oder einem beliebigen anderen Speichermedium, auf dem Informationen für eine beliebige Dauer (z. B. für längere Zeiträume, dauerhaft, für kurze Momente, zur vorübergehenden Pufferung und/oder zur Cachespeicherung der Informationen) gespeichert werden, gespeichert sind. Im hier verwendeten Sinne ist der Begriff nicht-transitorisches computerlesbares Medium ausdrücklich derart definiert, dass er jede beliebige Art von computerlesbarem Medium einschließt und das Verbreiten von Signalen ausschließt.
Alternativ kann ein Teil oder die Gesamtheit der Beispielprozesse aus 5 unter Verwendung von einer oder mehreren beliebigen Kombinationen von anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASICs), programmierbaren logischen Vorrichtungen (PLDs), feldprogrammierbaren logischen Vorrichtungen (FPLDs), diskreter Logik, Hardware, Firmware usw. implementiert werden. Auch können einige oder alle der Beispielprozesse aus 5 manuell als eine oder mehrere beliebige Kombinationen beliebiger der vorstehend beschriebenen Verfahren implementiert werden, und können beispielsweise eine beliebige Kombination aus Firmware, Software, diskreter Logik und/oder Hardware sein. Obwohl ferner die Beispielprozesse aus 5 unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm aus 5 beschrieben werden, können andere Verfahren zum Implementieren der Prozesse aus
5 verwendet werden. Beispielsweise kann die Reihenfolge der Ausführung der Blöcke geändert werden, und/oder einige der beschriebenen Blöcke können geändert, eliminiert, unterteilt oder kombiniert werden. Außerdem kann ein Teil oder die Gesamtheit der Beispielprozesse aus 5 sequenziell und/oder parallel durchgeführt werden, beispielsweise durch separate Verarbeitungsstränge, Prozessoren, Vorrichtungen, diskrete Logik, Schaltungen usw.
Der Beispielprozess 500 aus 5 kann mit dem Einschalten einer Lichtquelle beginnen, und/oder indem die Lichtquelle in einem ersten Zustand (Block 502) ist und eine oder mehrere Messungen erlangt werden (Block 504). Beispielsweise können/kann ein erstes Spektrometer und/oder ein erster Temperatursensor erste Messungen erlangen, und ein zweites Spektrometer und/oder ein zweiter Temperatursensor kann zweite Messungen erlangen. Das erste Spektrometer kann Licht von der Lichtquelle empfangen, und das zweite Spektrometer kann Licht empfangen, das durch eine Bohrlochfluidprobe und/oder eine Strombahn geleitet wurde.
Die Lichtquelle kann ausgeschaltet werden und/oder in einem zweiten Zustand sein (Block 506) und es können eine oder Messungen erlangt werden (Block 508). Beispielsweise können/kann das erste Spektrometer und/oder der erste Temperatursensor dritte Messungen erlangen, und das zweite Spektrometer und/oder der zweite Temperatursensor können/kann vierte Messungen erlangen. Der Beispielprozess 500 kann dann auf Grundlage der Messungen einen Temperaturkoeffizienten bestimmen, der dazu benutzt werden kann, das zweite Spektrometer und/oder Messungen davon zu kalibrieren (Block 510). In einigen Beispielen kann der Temperaturkoeffizient auf Messungen angewandt werden, die von dem zweiten Spektrometer erlangt werden, um eine Grundliniendrift zu kompensieren.
6 ist eine schematische Darstellung einer Beispielprozessorplattform P100, die dazu benutzt und/oder programmiert werden kann, einen Logging- und Steuercomputer (6), den Prozessor 320 und/oder beliebige der hier beschriebenen Beispiele zu implementieren. Beispielsweise kann die Prozessorplattform P100 durch einen oder mehrere Universalprozessoren, Prozessorkerne, Microcontroller usw. implementiert sein.
Die Prozessorplattform P100 des Beispiels aus 6 weist wenigstens einen programmierbaren Universalprozessor P105 auf. Der Prozessor P105 führt codierte Anweisungen P110 und/oder P112 aus, die im Hauptspeicher des Prozessors P105 vorhanden sind (z. B. innerhalb eines RAM P115 und/oder eines ROM P120). Bei dem Prozessor P105 kann es sich um eine beliebige Art von Verarbeitungseinheit handeln, etwa um einen Prozessorkern, einen Prozessor und/oder einen Microcontroller. Der Prozessor P105 kann unter anderem die hier beschriebenen Beispielverfahren und Beispielgeräte ausführen.
Der Prozessor P105 steht mit dem Hauptspeicher (der einen ROM P120 und/oder den RAM P115 einschließt) über einen Bus P125 in Kommunikationsverbindung. Der RAM P115 kann durch einen dynamischen Schreib-/Lesespeicher (DRAM), einen synchronen dynamischen Schreib-/Lesespeicher (SDRAM) und/oder einen beliebigen anderen Typ von RAM-Vorrichtung implementiert sein, und ROM kann durch Flash-Speicher und/oder einen beliebigen anderen Typ von Speichervorrichtung implementiert sein. Der Zugriff auf den Speicher P115 und den Speicher P120 kann von einer Speichersteuereinrichtung (nicht dargestellt) gesteuert werden.
Die Prozessorplattform P100 weist auch eine Schnittstellenschaltung P130 auf. Die Schnittstellenschaltung P130 kann durch einen beliebigen Typ von Schnittstellenstandard implementiert sein, etwa eine externe Speicherschnittstelle, einen seriellen Port, einen Universaleingang/-ausgang usw. Eine oder mehrere Eingabevorrichtungen P135 und eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen P140 sind mit der Schnittstellenschaltung P130 verbunden.
Ein hier offenbartes Beispielverfahren schließt Folgendes ein: Erlangen erster Messungen von einem ersten Spektrometer und einem zweiten Spektrometer, wenn eine Lichtquelle eingeschaltet ist, Erlangen zweiter Messungen vom ersten Spektrometer und vom zweiten Spektrometer, wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist, Kalibrieren des ersten Spektrometers auf Grundlage der ersten Messungen und der zweiten Messungen. In einigen Beispielen schließen die ersten Messungen optische Messungen und Temperaturmessungen ein, und die zweiten Messungen schließen optische Messungen und Temperaturmessungen ein. In einigen Beispielen schließt das Kalibrieren des ersten Spektrometers das Bestimmen eines Temperaturkoeffizienten ein. In einigen Beispielen schließt das Verfahren auch das Erlangen einer dritten Messung vom ersten Spektrometer ein. In einigen Beispielen schließt das Verfahren auch das Anwenden des Temperaturkoeffizienten auf die dritte Messung ein, um eine Drift in der dritten Messung zu kompensieren. In einigen Beispielen wird der Temperaturkoeffizient in Echtzeit auf die dritte Messung angewandt. In einigen Beispielen werden eine oder mehrere der Messungen, die vom ersten Spektrometer erlangt werden, durch eine Fluidprobe erlangt. In einigen Beispielen schließt die Fluidprobe eine Bohrlochfluidprobe ein.
Ein Beispielverfahren schließt Folgendes ein: Erlangen einer ersten Messung einer Fluidprobe im Bohrloch mithilfe eines ersten Spektrometers und Anwenden eines Temperaturkoeffizienten auf die erste Messung, um eine Drift in der ersten Messung auszugleichen. Der Temperaturkoeffizient wird auf Grundlage zweiter Messungen bestimmt, die erlangt werden, wenn eine Lichtquelle sich in einem ersten Zustand befindet und wenn die Lichtquelle sich in einem zweiten Zustand befindet. In einigen Beispielen ist die Lichtquelle in einem ersten Zustand eingeschaltet, und in einem zweiten Zustand ist die Lichtquelle ausgeschaltet. In einigen Beispielen schließen die zweiten Messungen optische und Temperaturmessungen, die am ersten Spektrometer erlangt werden, und optische und Temperaturmessungen ein, die an einem zweiten Spektrometer erlangt werden. In einigen Beispielen schließt das erste Spektrometer ein Messungsspektrometer ein, und das zweite Spektrometer umfasst ein Referenzspektrometer.
Ein Beispielgerät schließt Folgendes ein: ein erstes Fluidanalysegerät, ein zweites Fluidanalysegerät, eine Lichtquelle und einen Prozessor, um einen Temperaturkoeffizientenwert auf Grundlage von Messungen zu bestimmen, die von dem ersten und zweiten Fluidanalysegerät empfangen werden. Die Messungen werden empfangen, wenn die Lichtquelle eingeschaltet ist und wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist. In einigen Beispielen schließen die Messungen eine erste Messung, eine zweite Messung, eine dritte Messung und eine vierte Messung ein. Das erste Fluidanalysegerät dient dazu, die erste Messung zu erlangen, wenn die Lichtquelle eingeschaltet ist, und die zweite Messung, wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist. Das zweite Fluidanalysegerät dient dazu, die dritte Messung zu erlangen, wenn die Lichtquelle eingeschaltet ist, und die vierte Messung, wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist. In einigen Beispielen schließt das Gerät einen ersten Sensor am ersten Fluidanalysegerät und einen zweiten Sensor am zweiten Fluidanalysegerät ein.
Der erste Sensor dient dazu, einen ersten Temperaturwert zu messen, und der zweite Sensor dient dazu, einen zweiten Temperaturwert zu messen. In einigen Beispielen dient der Prozessor dazu, den Temperaturkoeffizienten auf Grundlage des ersten Temperaturwerts und des zweiten Temperaturwerts zu bestimmen. In einigen Beispielen dient der Prozessor dazu, den Temperaturkoeffizienten auf eine zweite Messung anzuwenden, die von dem zweiten Fluidanalysegerät erlangt wird, um eine Drift in der zweiten Messung zu kompensieren. In einigen Beispielen schließt das erste Fluidanalysegerät ein Referenzspektrometer ein, und das zweite Fluidanalysegerät schließt ein Messungsspektrometer ein. In einigen Beispielen wird der Temperaturkoeffizient auf Grundlage eines Log-Messwert-Quellenverhältniswerts bei unterschiedlichen Temperaturen bestimmt. In einigen Beispielen wird der Temperaturkoeffizientenwert auf Grundlage dessen bestimmt, dass eine Temperatur am ersten Fluidanalysegerät ein erster Wert ist und eine Temperatur am zweiten Fluidanalysegerät ein zweiter Wert ist. Der erste Wert ist anders als der zweite Wert.
Obwohl vorstehend nur einige Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute ohne Weiteres verstehen, dass viele Abwandlungen an den Ausführungsbeispielen möglich sind, ohne wesentlich von dieser Erfindung abzuweichen. Entsprechend ist vorgesehen, dass alle derartigen Abwandlungen in den Umfang dieser Offenbarung fallen, wie er in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist. In den Ansprüchen sollen Mittel-plus-Funktion-Klauseln die hier beschriebenen Strukturen in ihrer Ausübung der genannten Funktion und nicht nur Strukturäquivalente, sondern auch äquivalente Strukturen abdecken. Obwohl also ein Nagel und eine Schraube keine Strukturäquivalente sein mögen, da ein Nagel eine zylindrische Oberfläche nutzt, um Holzteile aneinander zu befestigen, während eine Schraube eine helikale Oberfläche nutzt, um Holzteile aneinander zu befestigen, können ein Nagel und eine Schraube äquivalente Strukturen sein. Es ist die ausdrückliche Absicht der Anmelderin, sich nicht auf 35 U. S. C. § 112, Absatz 6 bezüglich der Einschränkungen der hier aufgeführten Ansprüche zu berufen, es sei denn bezüglich solcher, die ausdrücklich die Worte „Mittel zum” zusammen mit der zugehörigen Funktion verwenden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7114562 [0023]

Claims

Verfahren, umfassend: Erlangen erster Messungen von einem ersten Spektrometer und einem zweiten Spektrometer, wenn eine Lichtquelle eingeschaltet ist; Erlangen zweiter Messungen von dem ersten Spektrometer und dem zweiten Spektrometer, wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist; und Kalibrieren des ersten Spektrometers auf Grundlage der ersten Messungen und der zweiten Messungen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ersten Messungen optische Messungen und Temperaturmessungen umfassen und die zweiten Messungen optische Messungen und Temperaturmessungen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kalibrieren des ersten Spektrometers Bestimmen eines Temperaturkoeffizienten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend Erlangen einer dritten Messung von dem ersten Spektrometer.
Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend Anwenden des Temperaturkoeffizienten auf die dritte Messung, um eine Drift in der dritten Messung zu kompensieren.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Temperaturkoeffizient in Echtzeit auf die dritte Messung angewandt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine oder mehrere der Messungen, die vom ersten Spektrometer erlangt werden, durch eine Fluidprobe erlangt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Fluidprobe eine Bohrlochfluidprobe umfasst.
Verfahren, umfassend: Erlangen einer ersten Messung einer Fluidprobe in einem Bohrloch mithilfe eines ersten Spektrometers; und Anwenden eines Temperaturkoeffizienten auf die erste Messung, um Drift in der ersten Messung zu kompensieren, wobei der Temperaturkoeffizient auf Grundlage von zweiten Messungen bestimmt wird, die erlangt werden, wenn eine Lichtquelle sich in einem ersten Zustand befindet und wenn die Lichtquelle sich in einem zweiten Zustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Lichtquelle in einem ersten Zustand eingeschaltet ist und die Lichtquelle in einem zweiten Zustand ausgeschaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die zweiten Messungen optische und Temperaturmessungen, die am ersten Spektrometer erlangt werden, und optische und Temperaturmessungen umfassen, die an einem zweiten Spektrometer erlangt werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das erste Spektrometer ein Messungsspektrometer umfasst, und das zweite Spektrometer ein Referenzspektrometer umfasst.
Gerät, umfassend: ein erstes Fluidanalysegerät; ein zweites Fluidanalysegerät; eine Lichtquelle; und einen Prozessor zum Bestimmen eines Temperaturkoeffizientenwerts auf Grundlage von Messungen, die von dem ersten und zweiten Fluidanalysegerät empfangen werden, wobei die Messungen empfangen werden, wenn die Lichtquelle eingeschaltet ist und wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist.
Gerät nach Anspruch 13, wobei die Messungen eine erste Messung, eine zweite Messung, eine dritte Messung und eine vierte Messung umfassen, wobei das erste Fluidanalysegerät dazu dient, die erste Messung zu erlangen, wenn die Lichtquelle eingeschaltet ist, und die zweite Messung, wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist, wobei das zweite Fluidanalysegerät dazu dient, die dritte Messung zu erlangen, wenn die Lichtquelle eingeschaltet ist, und die vierte Messung, wenn die Lichtquelle ausgeschaltet ist.
Gerät nach Anspruch 14, ferner umfassend einen ersten Sensor am ersten Fluidanalysegerät und einen zweiten Sensor am zweiten Fluidanalysegerät, wobei der erste Sensor dazu dient, einen ersten Temperaturwert zu messen, und der zweite Sensor dazu dient, einen zweiten Temperaturwert zu messen.
Gerät nach Anspruch 15, wobei der Prozessor dazu dient, den Temperaturkoeffizienten auf Grundlage des ersten Temperaturwerts und des zweiten Temperaturwerts zu bestimmen.
Gerät nach Anspruch 13, wobei der Prozessor dazu dient, den Temperaturkoeffizienten auf eine zweite Messung anzuwenden, die von dem zweiten Fluidanalysegerät erlangt wird, um eine Drift in der zweiten Messung zu kompensieren.
Gerät nach Anspruch 13, wobei das erste Fluidanalysegerät ein Referenzspektrometer umfasst und das zweite Fluidanalysegerät ein Messungsspektrometer umfasst.
Gerät nach Anspruch 13, wobei der Temperaturkoeffizient auf Grundlage eines Log-Messwert-Quellenverhältniswerts bei unterschiedlichen Temperaturen bestimmt wird.
Gerät nach Anspruch 13, wobei der Temperaturkoeffizientenwert auf Grundlage dessen bestimmt wird, dass eine Temperatur am ersten Fluidanalysegerät ein erster Wert ist und eine Temperatur am zweiten Fluidanalysegerät ein zweiter Wert ist, wobei der erste Wert anders als der zweite Wert ist.