EA014302B1

EA014302B1 - Способ и устройство для оценки загрязнения флюида в скважине

Info

Publication number: EA014302B1
Application number: EA200702234A
Authority: EA
Inventors: Рокко Дифоджио; Бернардо Поль
Original assignee: Бейкер Хьюз Инкорпорейтед
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2010-10-29
Also published as: CN101223529B; US20060241866A1; EA200702234A1; CN101223529A; BRPI0609938A2; US7299136B2; US20060236758A1

Abstract

В изобретении описаны система и способ оценки в реальном времени характеристики пластового флюида, включающей конечную чистоту. В системе предусмотрено осуществление множества измерений параметра извлекаемого пластового флюида за определенное время и согласование неасимптотической кривой с измерениями с целью оценки характеристик пластового флюида.

Description

Настоящее изобретение в целом относится к способу и устройству для количественной оценки загрязнения флюида в качестве показателя очистки пробы в реальном времени в скважинной среде. В частности, изобретение относится к способу и устройству для измерения физических свойств флюида, который откачивают из пласта, окружающего ствол скважины, с помощью инструмента, спускаемого в скважину на тросе, или прибора для контроля во время бурения с целью оценки очистки пробы или прогнозирования времени получения пробы требуемой чистоты.

Уровень техники

При исследовании состояния ствола скважины обычно используют буровые растворы, такие как буровые растворы на углеводородной основе, буровые растворы на синтетической основе или буровые растворы на водной основе. Фильтраты этих буровых растворов обычно могут до определенной степени проникать в пласт через стенку ствола скважины, то есть для доступа к пластовым флюидам необходимо удалить такой фильтрат. Отбор проб из необсаженного ствола скважины является эффективным способом получения типичных пластовых флюидов. Отбор проб позволяет получать важную информацию для оценки экономической ценности запасов. Кроме того, для работы с этими структурно-вязкими флюидами могут быть разработаны оптимальные технологические концепции. При отборе проб из необсаженного ствола скважины пластовый поток изначально содержит значительное количество фильтрата, но по мере отбора фильтрата из пласта в потоке увеличивается содержание пластового флюида. Таким образом, содержание пластового флюида в отбираемом пластовом потоке увеличивается по мере откачивания.

Хорошо известно, что откачиваемый из ствола скважины флюид подвергают очистке, в ходе которой степень чистоты пробы повышается по мере постепенного удаления фильтрата из пласта и уменьшения его содержания в пробе. В настоящем описании Г_р означает степень чистоты, а Г_с означает степень загрязнения, при этом Г_р + Г_с = 1. С изменением состава отбираемого пластового флюида также меняются оптические и физические свойства отбираемого флюида, такие как оптическое поглощение (плотность), флуоресценция, коэффициент преломления, вязкость, плотность, скорость распространения звука и модуль объемной упругости. Для определения различных оптических и физических свойств флюида в реальном времени в скважинных условиях осуществляют несколько различных измерений. Таким образом, в результате определения этих свойств флюида получают качественный показатель степени чистоты флюида, но не получают количественный показатель Г_р, характеризующий пробу флюида. Даже после откачивания флюида в течение длительного времени степень загрязнения флюида необязательно падает до ноля. Во многих случаях, когда после откачивания флюида в течение длительного времени какое-либо оптическое или физическое свойство перестает существенно меняться, степень загрязнения (которую впоследствии определяют в наземной лаборатории) может быть далека от ноля и в некоторых случаях может достигать 45%. При этом конечная степень чистоты может составлять порядка 55%.

В случае длительного откачивания может быть достигнуто динамическое равновесие, при котором проба флюида, отбираемая на вскрытом участке, очищается с той же скоростью, что загрязняется на участках выше и ниже вскрытого участка. Так, даже при том, что определяемое в скважинных условиях свойство (такое как оптическая плотность или ОП) преимущественно перестает меняться, степень чистоты пробы все равно может не достигать 100%. Это динамическое равновесие зависит от различных факторов, таких как соотношение вертикальной и горизонтальной проницаемости. Таким образом, с точки зрения настоящего описания, Г_1р означает степень конечной чистоты, которой является чистота, достигаемая при очень длительном откачивании и обычно составляющая менее 100%. Следовательно, при контроле изменений ОП или какого-либо иного свойства за определенное время (или относительно откачанного объема) можно оценить степень конечной чистоты Г^, но не степень чистоты пластового флюида Г_р.

При извлечении флюидов из пласта желательно представлять ход очистки в количественной форме, то есть степень загрязнения или чистоты флюида в реальном времени. Если известно, что загрязнение фильтратом в пробе слишком высоко (более примерно 5 или 10%), нет смысла собирать пробу пластового флюида в емкость для проб до тех пор, пока загрязнение не снизится до приемлемого уровня. В то же время, если путем откачивания в течение длительного времени можно достигнуть только незначительного снижения уровня загрязнения, нет необходимости продолжать откачивание. Таким образом, существует потребность в определении того, как долго потребуется осуществлять откачивание, чтобы получить пробу из пласта.

В начале откачивания флюид загрязнен большим количеством фильтрата бурового раствора, а затем степень загрязнения флюида фильтратом начинает быстро снижаться. Этот процесс уменьшения загрязнения флюида фильтратом называют процессом очистки пробы. Позднее, когда откачиваемый флюид содержит меньше загрязнений, степень загрязнения флюида фильтратом снижается медленнее. Ми111П8 и др. опубликовали работу под названием Веа1 Т1те Ос1сгтта1юп оГ П11га1с Сои1атта!юи Эиппд Ореп1ю1е ХУйеПпс 8атр1шд Ьу Орйса1 8рес!го5сору (41-е ежегодное собрание Общества специалистов по анализу данных промысловой геофизики, Даллас, штат Техас, июнь 2000 г.), посвященную подбору кривой оптической плотности пробы в зависимости от времени с целью контроля очистки в реальном времени. В патентах И8 6274865 и И8 6350986 также приводится описание подбора кривых.

- 1 014302

В своей работе МиШпк и др. исходят из того, что скорость очистки пробы, измеренная путем наблюдения за оптической плотностью, изменяется как ΐ^-5/12, где ΐ означает время. Эта скорость очистки основана на практическом опыте работы в Мексиканском заливе и других местах. Тем не менее, МиШпк и др. также отмечают, что при большой длительности откачивания скорость очистки пробы при неглубоком проникновении изменяется как ΐ^-1/3, а скорость очистки при более глубоком проникновении изменяется как ΐ^- . Если задано, что скорость очистки пробы составляет ΐ^- , это жесткое допущение может быть неприменимым к ситуациям в реальном времени. Кроме того, использование времени в качестве согласуемого параметра подбора неизбежно предполагает постоянную скорость откачивания. Другим недостатком контроля очистки пробы за определенное время путем наблюдения за оптическим поглощением за определенное время является то, что частицы песка и другие твердые частицы способны вызывать значительный разброс, в результате чего показатели поглощения, измеряемые за определенное время, скачут и выглядят искаженными. Таким образом, существует потребность в более гибкой системе и способе оценки очистки пласта на основе свойств и характеристик флюида при откачивании из скважины в реальном времени.

Краткое изложение сущности изобретения

В настоящем изобретении предложен способ и устройство для количественного определения очистки пробы в реальном времени по результатам измерений за определенное время (или относительно объема) некоторых оптических или физических свойств проб флюида, отбираемых из пласта, окружающего ствол скважины. Из пласта, окружающего ствол скважины, извлекают пробу флюида. По мере извлечения флюида из пласта состав отбираемой пробы флюида меняется, изменяя измеряемые значения оптического или физического свойства отбираемой пробы флюида.

Согласно первой особенности настоящего изобретения предложен способ и устройство для согласования данных измерений флюида с неасимптотической кривой (неасимптотического направления). Одним из примеров неасимптотической кривой является кривая (например, приближение в виде степенного ряда), которая обеспечивает улучшенное согласование с данными за типичное время откачивания, а также может быть несколько раз экстраполирована к времени, в несколько раз превышающему такое время откачивания, но которая приближается к плюс или минус бесконечности при бесконечном времени. Другим примером неасимптотической кривой является уравнение, включающее колебательную составляющую, такую как синусоидальная волна, которая никогда не достигает установленного предела. С целью улучшения согласования синусоидальная волна может быть настроена по частоте, фазе и амплитуде. Согласно второй особенности изобретения предложен способ и устройство для распознавания образов прямой линии с целью оптимального согласования данных измерений в двойном логарифмическом пространстве.

С целью получения оптимальных результатов сначала удаляют всплески данных. Осуществляют кусочное сглаживание остальных данных на протяжении повторяющегося интервала из 100 или более соседних точек с использованием функции сглаживания. Например, может быть осуществлен подбор кривой оптической плотности за повторяющийся отрезок времени с использованием неасимптотического эмпирического уравнения, такого как А = Ь₀ + Ь₁1 + Ь₂1². Затем путем вычислений может быть определено А' = άΑ/άΐ = Ь1 + 2 Ь21 и А'/А = (Ь1 + 2 Ь21)/(Ьо + ЬЦ + Ь21²). Далее в отношении уравнения Α(ΐ) = А0 - Α₁ΐ^-Ρможет быть осуществлена линейная регрессия 1η(άΑ/άΐ) относительно 1η(ΐ) с целью получения угловых коэффициентов, на основании которых вычисляют -р = (1+наклон) и -Α₁ = ехр(пересечение 1п(1+наклон)). Таким образом, для -р не требуется задавать значение -5/12, -2/3 (как предлагает МиШпк) или любое другое постоянное значение. Вместо этого может быть осуществлен расчет ί_ΐρ=Α/Α₀ на основании значений наилучшего согласия для р и Α₁ и удвоенных средних значений А(1) и Α₁ΐ^-Ρ при множестве значений времени.

В предложенном в настоящем изобретении способе и устройстве также может использоваться уравнение для согласования данных, такое как 1§(1-ί_ΐρ) = (-ρ) 1§(ΐ) + 1§(Α₁/Α₀), которое является уравнением для прямой линии без асимптоты (У=константа) за исключением не имеющего смысла случая, когда р=0. Осуществляют ряд регрессий с использованием различных оценок А₀, но фактически не вычисляют само значение А₀. Например, можно начать с текущего значения А в момент времени ΐ в качестве первой оценки А₀, затем перейти к несколько большему значению А + ε, далее к еще большему значению А + 2 ε и так далее. Затем значение А₀, при котором данные измерений лучше всего согласуются с формой прямой линии (исходя из наивысшего коэффициента детерминации или значения В-квадрата), становится наиболее точной оценкой А0. Согласно третьей особенности настоящего изобретения предложен способ и устройство для согласования дифференцируемой кривой с данными измерений или данными физических свойств, полученными на основании данных измерений. Затем по соотношению (άΑ/άΐ) и А осуществляют расчет ί_ίρ.

Согласно другой особенности настоящего изобретения предложен способ и устройство для согласования асимптотической кривой с разностью двух характеристик, такой как разность двух оптических плотностей, соответствующих различным длинам волн (оптическим каналам), а не с самой оптической плотностью. За счет использования разности оптических плотностей устраняют смещения базовой линии, вызываемые прохождением частиц песка или пузырьков.

- 2 014302

Краткое описание чертежей

Другие задачи и преимущества изобретения станут ясными по прочтении следующего далее подробного описания со ссылкой на приложенные чертежи, на которых показано на фиг. 1 - схема модуля для определения характеристик флюида, на фиг. 2 - иллюстрация варианта осуществления настоящего изобретения в скважинных условиях с использованием множества источников и датчиков, на фиг. 3-10 - графики функций, выполняемых в вариантах осуществления изобретения, на фиг. 11 - иллюстрация варианта осуществления настоящего изобретения с использованием акустического датчика, на фиг. 12 - иллюстрация варианта осуществления настоящего изобретения с использованием группы пироэлектрических приемников и на фиг. 13 - иллюстрация функции, выполняемой в другом варианте осуществления изобретения.

Краткое описание изобретения

На фиг. 1 схематически проиллюстрирован скважинный модуль 100 определения характеристик флюида для получения и анализа данных оптических измерений. Источник 101 света (например, вольфрамовая лампа накаливания) излучает свет в направлении флюида 110. Свет может быть коллимирован устройством 103 с коллимирующей линзой, расположенным между источником 101 света и флюидом 110. Коллимированный свет 111 падает в целом перпендикулярно первому сапфировому волноводному окну 301 вблизи пробы 110. Сапфировые волноводные окна 301 и 303 расположены в целом перпендикулярно коллимированному пучку света и отделены зазором или каналом 304, по которому между ними протекает проба 110 флюида. Оптический датчик, включающий, без ограничения, спектрометр 105, измеряет оптическое свойство флюида за определенное время, например, включая, без ограничения, отражающую способность, оптическую плотность и флуоресценцию света, отражающегося от флюида. Для расчета свойств флюида на основании данных оптических измерений предусмотрен процессор 113. Существующие приборы (фиг. 1) могут быть настроены на источник 112 ультрафиолетового или инфракрасного света, который может быть включен при выключении вольфрамового источника 101 света. Такой же спектрометр, например, включающий одночастотные фильтры на фотодиодах, служит для определения флуоресценции и инфракрасных спектров сырой нефти. Процессор 113 снабжен памятью и осуществляет вычисления с использованием уравнений с целью оценки характеристик или свойств флюида, таких как процент загрязнения, по данным оптических измерений флюида, как это описано в настоящем изобретении. Для питания различных компонентов модуля 100 предусмотрен блок питания.

Как показано на фиг. 2, могут быть получены дополнительные данные измерений от дополнительных источников и датчиков, включающих без ограничения механический резонатор изгиба, акустический датчик, группу пироэлектрических приемников, источник инфракрасного света и датчики для измерения ретроактивного показателя. Принципиальная схема акустического датчика и группы пироэлектрических приемников более подробно показана на фиг. 11 и 12. Эти дополнительные источники и датчики могут использоваться для измерения параметров флюида, включающих, без ограничения, вязкость, плотность, скорость распространения звука, флуоресценцию, ослабленную полную отражательную способность, коэффициент преломления, модуль объемной упругости и удельное сопротивление. Эти измерения можно контролировать за определенное время с целью расчета характеристики флюида, включая относительную конечную чистоту или относительное конечное загрязнение, как это описано далее.

На фиг. 2 проиллюстрирован вариант системы, развернутой в стволе 12 скважины, пробуренной с поверхности 15 в пласте 16, которая может быть использована для осуществления предложенных в изобретении способов. Для извлечения флюида из пласта предусмотрен пробоотборник 14. В скважинном приборе 20 расположены измерительные датчики, такие как датчик 100 или другие предложенные в настоящем изобретении датчики. Скважинный прибор доставляют на кабеле или бурильной колонне 18. Прибор 20 также включает контроллер для управления работой скважинного прибора. Контроллер имеет память и программы, включая описанные в изобретении алгоритмы для выполнения описанных в изобретении способов. Во время работы прибор 20 доставляют в ствол скважины и настраивают на отбор проб флюида из пласта 16. Датчик 100 измеряет заданное свойство или характеристику флюида за определенное время. Контроллер прибора 20 или другой контроллер на поверхности, использующий программы, выполняет описанные далее способы и обеспечивает получение необходимых оценок и других результатов, описанных в изобретении.

В ранее известных системах использовали функциональную форму очистки, аппроксимированную натуральным логарифмом: 1п(ОП) = С-Э/1¹’. В некоторых ранее известных системах вычисляли процент загрязнения, исходя из того, что по достижении асимптотической оптической плотности загрязнение пробы становится равным нулю. Вместе с тем, в других известных системах исходили из того, что между очисткой флюида и постоянным проникновением фильтрата может быть достигнуто динамическое равновесие в зависимости от соотношения вертикальной и горизонтальной проницаемости и других факторов.

Так, загрязнение может падать не до нуля, а только до определенного минимального уровня даже после очень длительного откачивания. Таким образом, уровень конечного загрязнения соответствует

- 3 014302 минимальному загрязнению, но необязательно нулевому загрязнению.

С изменением состава отбираемого пластового флюида также меняются оптические и физические свойства отбираемого флюида, такие как оптическое поглощение, флуоресценция, коэффициент преломления, вязкость, плотность, скорость распространения звука и модуль объемной упругости. Эти свойства можно контролировать с целью расчета степени конечной чистоты, которая представляет собой степень очистки пластового флюида. В зависимости от реальных условий могут использоваться различные измерения. Например, в некоторых случаях контроль очистки за определенное время путем наблюдения за оптическим поглощением за определенное время (при длине пути 2 мм) может быть менее применимым, поскольку частицы песка и другие твердые частицы способны вызывать значительный разброс, в результате чего показатели поглощения, измеряемые за определенное время, скачут и выглядят весьма искаженными. С другой стороны, контроль очистки за определенное время путем контроля коэффициента преломления (что является методом с использованием границы раздела) менее чувствителен к твердым частицам в потоке флюида, поскольку при этом наблюдают лишь за тонким слоем флюида, который непосредственно контактирует (на границе раздела) с сапфировым волноводным окном. Что касается сырой нефти, при контроле флуоресценции также наблюдают лишь за тонким слоем сырой нефти вблизи окна и, таким образом, данный способ контроля отличается очень низкой чувствительностью к твердым частицам в потоке. Вместе с тем, в целях настоящего изобретения могут применяться измерения любого соответствующего параметра или характеристики.

Например, при определении очистки пластового флюида результаты моделирования и действительные промысловые данные оптической плотности согласуют с такими уравнениями, как Υ = тХ^-р + Ь или 1η(Υ) = тХ^-р + Ь. Если обозначить концентрацию загрязнения пробы как Υ, а время откачивания как X, результаты моделирования хорошо согласуются с этими уравнениями, в особенности, с логарифмической формой. Поскольку оптическая плотность (ОП) является показателем очистки, данные ОП могут использоваться в качестве Υ, а время откачивания может использоваться в качестве Х. Если скорость откачивания многократно меняется во время очистки, вместо времени в качестве Х используют суммарный откачанный объем.

Небольшое значение р означает, что процесс очистки протекает медленно и для получения высококачественной пробы потребуется больше времени, а большое значение р означает, что процесс очистки является более быстрым и высока вероятность получения пробы требуемой чистоты. Значение Ь используют в качестве показателя очистки относительно максимально достижимого качества пробы (асимптотического значения). Путем сравнения текущего значения ОП со значением Ь получают текущий процент загрязнения пробы. Будущее качество пробы рассчитывают с использованием согласованных значений т, р и Ь, при этом может быть принято решение о том, следует ли продолжать или прекратить процесс откачивания, если расчетное будущее качество пробы сочтено недостаточным.

В качестве показателя быстроты процесса очистки может использоваться X в степени -р (при этом р является положительным числом). Следовательно, когда значение р невелико, а вычисленное текущее загрязнение является сильным, вероятность получения высококачественной пробы мала, и потребуется длительное время, возможно, слишком длительное, чтобы добиться требуемой чистоты пробы.

Когда проникновение является постепенным, т.е. вместо резкой границы проникновения присутствует переходная зона, значение р опускается ниже 1,0. Значение р зависит от толщины переходной зоны между областью фильтрата и областью пластового флюида. Чем толще переходная зона, тем меньше значение р. Влияние этого постепенного перехода подобно влиянию глубокого проникновения. В случае глубокого проникновения чистый флюид из свежей зоны смешивается с фильтратом, когда он протекает в направлении пробоотборника. Следовательно, при глубоком проникновении существует толстая переходная зона, и очистка в данной зоне занимает длительное время.

Повреждение пласта также может сказаться на процессе очистки. Очистка может быть улучшена, когда пласт вблизи ствола скважины поврежден или проницаемость пласта вблизи ствола скважины меньше подлинной проницаемости пласта из-за проникновения мелких частиц.

Функциональной формой, лучше всего согласующейся с данными моделирования независимо от глубины проникновения или повреждения пласта, является ОП = ехр(т1^-р + Ь), где ехр - экспонента, при этом при более длительном времени ОП перестает меняться, поскольку зависящий от времени член стремится к нулю по мере того, как время стремится к бесконечности. Это уравнение аналогично уравнению 1п(ОП) = С-Э/1^-р, в котором С = Ь, т = -Ό, а р является положительным числом. При подборе кривой очистки пробы используют уравнение 1η(Υ) = тX^-р + В, в котором Υ - оптические или физические свойства пробы, такие как оптическая плотность или флуоресценция на определенной длине волны в процессе очистки, X - время с момента начала откачивания пробы или, что более верно, суммарный откачанный объем при непостоянном объемном расходе. Применение функциональной формы 1п(ОП) = А · 1/время^п + В к результатам моделирования показывает, что а) в простой системе без нарушения проницаемости и с четко обозначенной зоной фильтрации (зона 100% фильтрата, за которой следует зона 0%), значение η составляет 1,1, б) при нарушении проницаемости в системе повышается скорость очистки и значение η составляет 1,3, в) при постепенном загрязнении фильтратом, когда загрязнение уменьшается при удалении от ствола скважины (то есть 100, 80, 60 ... и 0%), значение η составляет 0,75, г) при нару

- 4 014302 шении в системе (в) значение η составляет 1,0 и д) при изменении проницаемости из-за повреждения пласта значение η может меняться в пределах от 0,25 до 0,5. При согласовании результатов моделирования очистки пласта и некоторых промысловых данных (оптической плотности) с приведенной выше функциональной формой сделаны следующие выводы.

При использовании концентрация загрязнения пробы в качестве Υ и суммарного объема откачивания в качестве X результаты моделирования хорошо согласуются с формой. Поскольку оптическая плотность (ОП) является показателем очистки, данные ОП могут использоваться в качестве Υ, а время откачивания может использоваться в качестве X. Если скорость откачивания многократно меняется во время очистки, вместо времени в качестве X следует использовать суммарный откачанный объем. В качестве показателя процесса очистки может использоваться X в степени -р (при этом р является положительным числом). При номинальном проникновении в 6 дюймов или менее р составляет около 1,0-1,1. Когда профиль зоны проникновения является постепенным, это указывает на то, что вместо резкой границы проникновения присутствует переходная зона, и значение р опускается ниже 1,0. Значение р зависит от толщины переходной зоны между областью фильтрата, и чем толще переходная зона, тем меньше значение р. Аналогичный эффект наблюдается в случае глубокого проникновения. При глубоком проникновении чистый флюид из свежей зоны смешивается с фильтратом, когда он протекает в направлении пробоотборника. Следовательно, при глубоком проникновении существует толстая переходная зона, и очистка в данной зоне занимает более длительное время.

Когда пласт вблизи ствола скважины поврежден, то есть проницаемость пласта вблизи ствола скважины меньше истинной проницаемости пласта из-за проникновения мелких частиц, очистка может быть улучшена, как это описано в материалах Общества инженеров-нефтяников (8РЕ) 8РЕ 39817 и 8РЕ 48958. Анизотропия пласта также способствует процессу очистки (см. материалы 8РЕ, 8РЕ 39817 и 8РЕ 48958). При наличии повреждения или анизотропии пласта значение р увеличивается с 1,0-1,1 до 1,3-1,4. Следовательно, небольшое значение р является показателем того, что процесс очистки протекает медленно и для получения высококачественной пробы требуемой чистоты потребуется больше времени.

Известно, что флуоресцируют в основном молекулы ароматических углеводородов и многоядерных ароматических углеводородов. Именно поэтому сырая нефть обычно флуоресцирует гораздо в большей степени, чем фильтрат бурового раствора на углеводородной основе (РУО). По экологическим соображениям в состав синтетических РУО по возможности не включают ароматические углеводороды, но во время бурения ароматические углеводороды могут их частично загрязнять или они могут содержать небольшие количества добавляемых в них ароматических эмульгаторов или понизителей фильтрации. Фильтрат бурового раствора на водной основе флуоресцирует незначительно или не флуоресцирует, поскольку вода как таковая является не флуоресцирующим веществом. Некоторые соединения при растворении в воде могут флуоресцировать. Кроме того, в буровой раствор на водной или углеводородной основе можно произвольно добавлять флуоресцирующие соединения в качестве флуоресцирующих индикаторов.

В особом случае, когда согласуемым свойством является функция оптического поглощения, для поглощения могут быть выбраны некоторые особо полезные функции. Одной из таких функций является отношение нефтяного пика с установленным базисом к водному пику с установленным базисом или наоборот. Эта функция особо полезна для контроля очистки на основании отношения фильтрата бурового раствора на водной основе к пластовой сырой нефти. Ее обратное отношение полезно при контроле очистки на основании отношения фильтрата бурового раствора на углеводородной основе к реликтовой воде, когда требуется взять пробу воды.

Нефтяным пиком с установленным базисом является канал нефтяного пика (с длиной волны около 1740 нм) минус близлежащий базисный опорный канал с низкой оптической плотностью (например, каналы с длиной волны 1300 или 1600 нм). Водным пиком с установленным базисом является канал водного пика (с длиной волны около 1420 или 1935 нм) минус близлежащий базисный опорный канал с низкой оптической плотностью (например, каналы с длиной волны 1300 или 1600 нм). Подстановка времени, равносильного бесконечности, в предложенную модель прогнозирования позволяет рассчитать предельное значение свойства Р при бесконечном времени. В результате деления текущего значения свойства Р на его прогнозируемое конечное значение получают степень конечной чистоты.

В первом варианте осуществления настоящего изобретения согласуют данные измерений флюида с неасимптотической кривой. Одним из примеров неасимптотической кривой является кривая, которая обеспечивает улучшенное согласование с данными за типичное время откачивания, а также может быть несколько раз экстраполирована к времени, в несколько раз превышающему такое время откачивания, но которая приближается к плюс или минус бесконечности при бесконечном времени. Другим примером неасимптотической кривой является уравнение, включающее колебательную составляющую, такую как синусоидальная волна, которая никогда не достигает установленного предела. С целью улучшения согласования с импульсами контролируемой характеристики, которые соответствуют каждому ходу насоса, синусоидальная волна может быть настроена по частоте, фазе и амплитуде.

Во втором варианте осуществления используют распознавание образов. Так, в предложенном в настоящем изобретении способе и устройстве используют уравнение, такое как 1д( 1 -Г_|р) = (-р)1д(1) +

- 5 014302

1β(Άι/Άο). Затем осуществляют ряд различных расчетов конечной чистоты или выражают конечное значение физического свойства флюида в виде А₀, при этом А₀ начинается с А1, А + ε, А + 2ε и т.д. Значение А₀, при котором данные лучше всего согласуются с формой прямой линии (на основании значения Кквадрата), становится наиболее точной оценкой А₀. В третьем варианте осуществления настоящего изобретения согласуют дифференцируемую кривую с данными измерений или данными физических свойств, полученными на основании данных измерений. Затем на основании соотношения (άΑ/άΐ) и А осуществляют расчет А/А₀. В четвертом варианте осуществления согласуют асимптотическую кривую с разностью оптических плотностей близлежащих оптических каналов (длин волн), а не с самой оптической плотностью. За счет использования разности оптических плотностей устраняют смещения базовой линии, вызываемые прохождением частиц песка или пузырьков.

При обычном рассмотрении загрязнения пласта применимы уравнения с 1 по 3.

Уравнение 1: А = Ао - Αι ΐ~^5/12, где Ао>О, Αι>0, Вт А = Ао

I —>00

Вместо времени ΐ может использоваться объем V. Можно также сделать обобщение до случая, в котором наилучшую степень р вычисляют, а не задают.

Уравнение 2: А = Ао - Αι ΐ~^ρ, где Ао>О, Αι>0, р>0 Кт А = Ао ί —>оо

Уравнение 3: £_ΐρ = А/А₀ = степень конечной оптической плотности А₀, достижимая при оптической плотности А.

Только в тех случаях, когда А₀ является оптической плотностью чистой сырой нефти, степень конечной чистоты ί_ΐρ также равна степени чистоты ί_ρ.

Уравнение 4: 1 - ί_ΐρ = [1 - (А/А₀)] = степень, далекая от конечной оптической плотности.

При обычном подходе в случае уравнения 1 находят наилучшие значения А0, Α1 путем линейного приближения методом наименьших квадратов к N измерительных точек (Α;, ΐ;^-5/12), где ΐ = 1, N. В случае уравнения 2 находят наилучшие значения А0, Α1 путем линейного приближения методом наименьших квадратов к N измерительных точек (Α;, ΐ;^-ρ), где ΐ = 1, N после того, как задано или найдено значение наилучшего согласия для р, как это описано в настоящем изобретении.

Рассмотрим фиг. 3-10, на которых показаны различные функции, выполняемые в вариантах осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 3, в одном из примеров осуществления настоящего изобретения на шаге 310 из пласта извлекают флюид. На шаге 320 измеряют свойство флюида и рассчитывают загрязнение флюида путем согласования свойства с неасимптотической кривой, включающей согласования, осуществляемые на шаге 330 с целью определения наклона кривой.

Хотя далее в описании в качестве зависимой переменной используется истекшее время, подразумевается, что также может использоваться объем откачанного флюида или какой-либо другой параметр. Как показано на фиг. 4, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения производят кусочное согласование неасимптотической кривой с данными с целью определения сглаженных значений и наклонов кривых по центру каждого сегмента данных. С помощью логарифма производного данных за определенное время относительно логарифма времени осуществляют регрессию с целью получения угловых коэффициентов линейной регрессии. На основании угловых коэффициентов линейной регрессии и средних значений Α(ΐ) и Αιΐ^-ρ при множестве значений времени рассчитывают значение относительной конечной чистоты ίΐρ. Например, предусмотрены способ и устройство для согласования оптической плотности на протяжении повторяющегося отрезка времени с использованием неасимптотического уравнения, такого как степенной ряд А = Ъ0 + Κιΐ + Κ2ΐ². Затем путем вычисления получают А' = άΑ/άΐ = Κι + 2Κ2ΐ и Α'/Α = (Κι + 2Κ₂ΐ)/(Κ₀ + Κιΐ + Κ₂ΐ²). Для уравнения в виде Α(ΐ) = А0 - Αιΐ^-ρ можно осуществить линейную регрессию 1η(άΑ/άΐ) относительно 1η(ΐ) с целью определения угловых коэффициентов наилучшей эмпирической кривой и вычисления значений наилучшего согласия -р = (1+наклон) и -Α1 = ехр(пересечение 1п(1+наклон)). Таким образом, для -р не требуется задавать значение -5/12, -2/3 или любое другое постоянное значение. Вместо этого на шаге 410 может быть осуществлен расчет ί_ΐρ=Α/Α₀ на основании значений наилучшего согласия для р и Α₁ и удвоенных средних значений Α(ΐ) и Αιΐ^-ρ при множестве значений времени.

Как показано на фиг. 5, во втором варианте осуществления настоящего изобретения предложены способ и устройство, в которых используют неасимптотическую кривую для согласования данных на шаге 510. В данном случае с данными согласуют усовершенствованный вариант уравнения 1, при этом усовершенствованное уравнение не приближается к асимптоте в бесконечности, как это показано далее на примере уравнений 8 и 9 с использованием формы А = А₀ - 11(£), в которой ΐ да, а Ιι(£) не стремится к нулю.

Уравнение 8: А = А₀ - ΑιΣΐ^χ, где х = от -п до +т, при этом т >0

Уравнение 9: А = А₀ - Α₁ [ΐ^-ρ + Κ^-1§ΐη(ωΐ)].

Член δϊη(ωΐ) способен обеспечить лучшее согласование с данными, включающими периодические всплески, которые часто происходят в ответ на каждый ход насоса по мере взбалтывания твердых частиц. Конечно, поскольку эта колебательная составляющая предотвращает стабилизацию кривой на постоянном уровне независимо от промежутка времени, она не является асимптотической кривой. Для ω может быть выбрано значение, соответствующее частоте хода насоса. Для уравнения 9 в настоящем изо

- 6 014302 бретении находят лучшие значения А₀, Αχ путем линейного приближения методом наименьших квадратов к N измерительных точек (Α_;, ΐχ^-5/12 + к^-1 δίπ(ωΐ)).

На фиг. 6 показано, что в третьем варианте осуществления настоящего изобретения предложено распознавание образов на шаге 610. Как показано на фиг. 6, осуществляют распознавание образов для расчета А₀ методом проб и ошибок, а не прямое вычисление А₀. В данном варианте осуществления наблюдаемый образ является ближайшим подобием прямой линии, заданной максимальным коэффициентом корреляции К для линейного приближения методом наименьших квадратов. В способе и устройстве предусмотрено осуществление ряда линейных приближений методом наименьших квадратов к данным оптической плотности с использованием ряда различных расчетов А₀, начиная с А + ε, Α + 2ε вплоть до А + Νε, при этом А + Νε <3,5 ОП, а величину 3,5 используют в качестве примера верхнего предела динамического диапазона прибора. Значение А₀, при котором обеспечивается наилучшее согласование с прямой линией в двойном логарифмическом пространстве, затем становится наиболее точной оценкой Α₀. Близость согласования к прямой линии задана близостью К² к единице, при этом К² является квадратом коэффициента корреляции в диапазоне от 0 (отсутствие корреляции) до 1 (прямолинейная корреляция). Таким образом, путем ряда допущений значений А₀ находят наилучшее значение А₀ на основании наилучшего значения К² путем линейного приближения методом наименьших квадратов к N измерительных точек (1§[ίχ], ί§[1-(Α(ΐχ)/Αο)]).

Примером наклона такой линии является (-ρΑχ/Ао), когда при любом постоянном значении р также можно непосредственно определить Α₁. При этом р можно принять за постоянную величину или вычислить для р значение наилучшего согласия на основании наклона линейной регрессии 1η(άΑ/άΐ) относительно 1η(ΐ). Следует отметить, что в данном случае не вычисляют А₀. Вычисляют лишь К² для различных допущений (оценок) А0. Иными словами, проверяют различные оценки А0 = А + ηε и используют то значение, при котором получают наилучшее значение К². Для расчета А0 с более высоким разрешением, чем ε, можно использовать двоичную сходимость с целью итерационной проверки значений А0 в интервале между двумя наилучшими ранее найденными значениями А0.

Уравнение 10: 1д(1-£_ф) = (-ρ)1§(ΐ) + 1§(Α1/Αο)

Для уравнения 10 в настоящем изобретении осуществляют ряд различных допущений значения А₀ и находят наилучшее значение К² путем линейного приближения методом наименьших квадратов к N измерительных точек.

В четвертом варианте осуществления настоящего изобретения согласуют дифференцируемую кривую. В соответствии с изобретением осуществляют расчет £_ΐρ на основании (άΑ/άΐ)/Α путем согласования непрерывно дифференцируемой кривой с данными оптической плотности (или сглаженными данными оптической плотности). Также может быть осуществлено кусочное согласование с различными сегментами данных. Следует отметить, что эта построенная по точкам кривая необязательно приближается к самому конечному значению. Она просто обеспечивает сглаженную функцию согласования за достаточно длительный временной интервал измерительных точек для того, чтобы можно было вычислить согласованные значения Α(ΐ) и άΑ(ΐ)/άΐ за любое время ΐ во временном интервале и затем подставить в уравнения 14-16.

Как показано в уравнениях 14-16, теперь можно определить конечное значение оптической плотности по соотношению текущего наклона άΑ(ΐ)/άΐ и текущего значения Α(ΐ). Функции локального согласования и сглаживания, используемые для вычисления άΑ(ΐ)/άΐ и Α(ΐ), необязательно сами имеют конечные значения. Они даже могут стремиться к плюс или минус бесконечности при бесконечном времени, что происходит в случае согласования степенного ряда или группы согласований степенного ряда.

Таким образом, как показано на фиг. 7, 8 и 9, степень конечной чистоты £_ΐρ, достигаемой в момент времени ΐ, можно определять по соотношению скорости изменения оптической плотности и оптической плотности без вычисления А0 или согласования асимптотической кривой с данными оптической плотности.

Например, допустим, что

Уравнение 11: А = Ао - Αχ Η(ΐ), где Пт Η(ΐ) = 0

I —>оо

Рассмотрим первое производное относительно времени.

Уравнение 12: (άΑ/άΐ) = -Α₁(άΗ/άΐ), таким образом, Α₁ = -(άΑ/άΐ)/(άΗ/άΐ)

Уравнение 13: £_ΐρ = Α/[Α + Α₁Η(ΐ)] = 1/[1 + Α₁Η(ΐ)/Α] = 1/[1 - (άΑ/άΐ)(άΗ/άΐ)^-1Η(ΐ)Α^-1], следовательно,

Шаг 710, уравнение 14: £_ΐρ = [1 - Α^-1(άΑ/Ηΐ)§(ΐ)(άΗ/άΐ)^-1]^-1

Пример: допустим, что 1ι(1) = ΐ^-ρ, в результате чего άΗ/άΐ = - ρΐ^-ρΐ^-1. Тогда,

Шаг 810, уравнение 15: £_ΐρ = [1 + Α^-1(άΑ/άΐ)ΐρ^-1]^-1

В особом случае, когда р = 5/12,

Шаг 910, уравнение 16: £_ΐρ = [1 + (12/5)Α^-1(άΑ/άΐ)ΐ]^-1

В пятом варианте осуществления, показанном на фиг. 10, находят конечные значения разности оптических плотностей, а не определяют саму оптическую плотность. На шаге 1010 строят кривую разности оптических плотностей соседних каналов с целью устранения смещений базовой линии, вызываемых частицами песка или пузырьками. Осуществляют согласование с разностью оптических плотностей, а не самой оптической плотностью. Прогнозируют разность оптических плотностей каналов, например раз

- 7 014302 ность у оптических каналов ОП16-ОП15, соответствующих различным длинам волн оптического диапазона вплоть до предельных значений, вместо прогнозирования оптической плотности одного канала вплоть до предельного значения. Данные разности оптических плотностей используют независимо или в сочетании со способами, описанными со ссылкой на фиг. 3-9, для определения относительной конечной чистоты ί_ΐρ.

В шестом варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 13, согласуют непрерывно дифференцируемую неасимптотическую кривую 1302 с исходными данными, которыми могут являться измеренные значения любого соответствующего параметра, связанного с флюидом, или данные, являющиеся производными таких измеренных значений. Согласование может осуществляться с истекшим временем или с объемом откачанного флюида. В настоящем изобретении, например, используют, в том числе, согласование неасимптотической кривой с исходными измерительными точками, такими как Α(ΐ) = с₁ + сД¹'² + с31^1/3 + сД^1/4. Путем вычислений аналитическим методом получают первое производное в виде άΑ/άΐ = (с2/2)1^-1'² + (с3/3)1^-2/3 + (с,|/4)1^-31 для расчета конечного значения параметра, такого как оптическая плотность, коэффициент преломления, удельное сопротивление и т.д., за какое-либо очень длительное время (например, 24 ч), значительно превышающее время (2 ч), за которое обычно завершают откачивание с целью очистки пробы. С течением времени уменьшается как (А0 - А), так и ΐ(άΑ/άΐ), при этом А означает оптическую плотность за время ΐ. Если допустить что уменьшение происходит с одинаковой скоростью, они являются пропорциональными величинами, то есть (А₀ - А) = ш1(йА/й1), где т является константой. В настоящем изобретении проверяют различные допущения значения А0, пока не находят допущение, обеспечивающее наилучшее линейное приближение методом наименьших квадратов у = (А А₀) к х = [ΐ(άΑ/άΐ)]. Наилучшее приближение задано у = тх + Ь, где пересечение Ь ближе всего к нулю, что, как считают авторы изобретения, является более чувствительным показателем, чем максимум К² для линейного приближения двух прямо пропорциональных переменных. В соответствии с изобретением выбирают исходную измерительную точку в определенный момент времени ΐ (предпочтительно самый поздний момент времени ΐ), в который фактические данные пересекаются (или максимально приближаются к) с наилучшей эмпирической кривой. Для прогнозирования оптической плотности в несколько более поздний момент времени ΐ + Δΐ используют уравнение ДА = (А₀ - А)/[1 + т(1 + ΐ/Δΐ)], которое получают путем замены άΑ/άΐ на ДА/Δΐ, замены ΐ на ΐ + Δΐ и замены А на А + ДА в (А₀ - А) = ιηΙ(άΑ/άΙ). ДА применяют рекурсивно для прогнозирования оптической плотности в момент времени ΐ + ΔΑΐ и затем используют заново вычисленную оптическую плотность для вычисления оптической плотности в какойлибо несколько более поздний момент времени ΐ + 2Δΐ и так далее для всех последующих моментов времени.

Если наклон т 1304 этой эмпирической кривой является положительным, это значит, что был выбран неверный или нежелательный отрезок кривой исходных данных, стремящийся вверх или вниз в направлении плюс или минус бесконечности. Следует выбрать исходную измерительную точку в какойлибо момент времени ΐ (предпочтительно самый поздний момент времени ΐ), в который фактические данные пересекаются (или максимально приближаются к) с наилучшей эмпирической кривой. Затем в настоящем изобретении вычисляют оптическую плотность в какой-либо несколько более поздний момент времени Α(ΐ + Δΐ) = Α(ΐ) + ΔА в пересчете на ΐ, Α(ΐ), А₀т с использованием ΔА = (А₀ - А)/[1 + т(1+ί/Δΐ)]. Далее ΔА применяют рекурсивно для получения будущих прогнозов Α(ΐ) исходных данных. Для данных с восходящей и выравнивающейся за определенное время кривой степень конечной чистоты в любой будущий момент времени ΐ задана Α(ΐ)/Α0. Для данных с нисходящей и выравнивающейся за определенное время кривой степень конечной чистоты в любой будущий момент времени ΐ задана |Α, Α(ΐ)]/[Α₈ - А₀]. В данном случае Α, означает начальную оптическую плотность на левой границе (самый ранний момент времени) выбранного пользователем окна данных.

В шестом варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 13, не исходят из того, что т является отрицательным числом, и поэтому рекурсивную формулу записывают как [1 + т(1 + ΐ/Δΐ)], а не [1 т(1 + ΐ/Δΐ)]. В шестом варианте осуществления используют близость пересечения Ь к нулю. Близость пересечения к Ь используют по той причине, что это гораздо более чувствительный показатель, чем близость К² к единице при нахождении наилучшей эмпирической кривой, когда известно, что пересечение с этой кривой должно находиться в точке 0. Также используют рекурсивную формулу прогноза оптической плотности в будущие моменты времени. Для данных с нисходящей и выравнивающейся за определенное время кривой в качестве начальной оптической плотности используют оптическую плотность на левой границе выбранного пользователем окна, а не 0, как это делают для данных с нисходящей и выравнивающейся кривой.

Рассмотрим фиг. 11, на которой более подробно проиллюстрирована принципиальная схема группы пироэлектрических приемников для определения спектров флюида в средней инфракрасной области. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения используют источник 402 света, такого как инфракрасный свет, которым может являться источник стационарного излучения или модулированный или импульсный источник света. В случае источника стационарного излучения используют модулятор света. Модулятором может являться любое применимое устройство, меняющее интенсивность источника

- 8 014302 света, включая без ограничения хорошо известный из уровня техники электронный генератор импульсов, который меняет интенсивность источника света, или электромеханический прерыватель 404, прерывающий путь световых лучей источника света к скважинному флюиду. Модулятор служит для модуляции интенсивности света, который поступает от источника света и падает на флюид и фотодетектор. Для фокусирования и/или концентрации света, который поступает от источника 402 света, может быть предусмотрен отражатель или коллиматор 403. Для облучения скважинного флюида светом, который поступает от источника света, предусмотрена камера или канал 406. Облучение скважинного флюида 407 светом осуществляется через оптическое окно 408. С точки зрения настоящего изобретения термин флюид (текучая среда) означает жидкости, газы и твердые частицы, которые могут осаждаться из жидкости или газа.

В настоящем изобретении дополнительно используют приемник, такой как пироэлектрический приемник 412. Пироэлектрический приемник 412 также может представлять собой группу пироэлектрических приемников. Для анализа сигналов, поступающих от пироэлектрического приемника, и определения свойства флюида 407 в скважинных условиях предусмотрен спектрометр 414 и процессор 422. Между светом, излучаемым скважинным флюидом, и пироэлектрическим приемником 412 расположен фильтр с линейно перестраиваемой характеристикой средней ИК области спектра. При необходимости для усиления сигнала, поступающего от пироэлектрического приемника 412, предусмотрен усилитель 420 с высоким коэффициентом усиления. Спектрометр 414 включает процессор 422 с памятью. В памяти процессора 422 хранятся программы, в которых реализованы методы программного моделирования для применения хемометрического уравнения, нейронной сети или других моделирующих программ к измерениям инфракрасного света, обнаруживаемого пироэлектрическим приемником, с целью расчета физических и химических свойств флюида в скважинных условиях на основании сигнала пироэлектрического приемника. С целью расчета свойств флюида в скважинных условиях в моделирующую программу, нейронную сеть или хемометрическое уравнение также вводят выходной сигнал спектрометра, реагирующий на сигнал пироэлектрического приемника.

Рассмотрим фиг. 12, на которой более подробно проиллюстрирована принципиальная схема акустического датчика для определения скорости распространения звука во флюиде. В настоящем изобретении используют преобразователь, трубопровод 703 для подачи пробы или путь 705 движения пробы флюида для измерения плотности флюида и скорости распространения звука во флюиде 708 внутри трубы или на пути движения пробы или внутри емкости 711 для проб. Толщина 707а стенки 706 трубопровода известна. Для передачи в пробоотборную камеру 711 акустического импульса преобразователя 701а через стенку 706 флюиду 708, находящемуся на пути 705 движения пробы, или акустического импульса преобразователя 701Ь через стенку 706 толщиной 707Ь, используют процессор 702 и импульсное электронное устройство 704. В преобразователь поступают отраженные импульсы акустического импульса, которые контролирует процессор. В настоящем изобретении дополнительно предусмотрен отклонитель стенки, который является акустической проставкой между преобразователем и стенкой и изготовлен из того материала, что и стенка. Эта проставка просто увеличивает расстояние, проходимое сигналом в обоих направлениях и соответствующее время прохождения ревербераций отраженных импульсов внутри сочетания отклонителя и пристеночного материала. Она служит для увеличения интервала между последовательными затухающими отраженными импульсами и, таким образом, для улучшения разделения импульсов во избежание перекрытия импульсов и для улучшения определения количества энергии в каждом импульсе.

Процессор определяет плотность флюида в трубопроводе для подачи пробы. Из трубопровода отбирают пробу флюида из пласта или ствола скважины. Затем направляют акустический импульс в пробу флюида в трубопроводе или емкости для проб. Процессор контролирует эхо-сигналы внутри стенки трубопровода или емкости для проб и суммирует энергию каждого отраженного акустического импульса. Процессор определяет крутизну затухания суммированных отраженных акустических импульсов, пульсирующих внутри стенки трубопровода. Затем определяют коэффициент отражения на границе внутренней стенки и флюида. Определяют скорость распространения звука во флюиде. Определяют плотность флюида в трубопроводе, как это описано выше. Определяют вязкость флюида в трубопроводе, как это описано выше.

Предлагаемые в настоящем изобретении способ и устройство в предпочтительном варианте осуществления используют в подземных условиях скважины, вместе с тем, настоящее изобретение также может быть осуществлено в виде набора команд на машиночитаемом носителе, включающем постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), ПЗУ на компакт-диске, флэш-память или любой другой, известный или не известный в настоящее время машиночитаемый носитель, при выполнения которых компьютером осуществляют предложенный в настоящем изобретении способ. Хотя выше были описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, подразумевается, что они лишь иллюстрируют, а не ограничивают объем изобретения, который определяется следующей далее формулой изобретения.

Claims

1. Способ оценки свойства пластового флюида в скважинных условиях, в котором посредством пробоотборника извлекают флюид из пласта и осуществляют датчиком множество измерений параметра А флюида, отличающийся тем, что при его осуществлении используют процессор с помощью которого выполняют следующие шаги:

согласуют неасимптотическую кривую с множеством измерений, получают первую производную согласованной кривой и выбирают конечное значение А₀ параметра А, которое обеспечивает значение наилучшего согласия между у и х, где у=А в момент времени I минус конечное значение А₀, а х = 1(бА/б1). и оценивают свойство пластового флюида с использованием значения наилучшего согласия между у и х.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что значение наилучшего согласия задано уравнением у = тх + Ь, где Ь является ближайшим к нулю пересечением, а т представляет наклон.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что выбирают измерительную точку, расположенную вблизи согласованной кривой, и используют значение А и время 1 для прогноза значения в более позднее время ΐ + Δΐ.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при прогнозировании значения А в более позднее время ΐ + Δΐ определяют Δΐ на основании уравнения, заданного ΔА = (А₀-А)/[1 + т(1 + ΐ/Δΐ)].

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что рекурсивно определяют ΔА для прогнозирования параметра в более позднее время.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при согласовании неасимптотической кривой осуществляют кусочное согласование неасимптотической кривой с целью определения сглаженных значений и наклонов кривых по центру сегментов данных, и при этом с целью получения угловых коэффициентов линейной регрессии осуществляют регрессию логарифма производного данных за определенное время или при определенном объеме относительно логарифма одного из множеств, включающих время и объем.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что на основании угловых коэффициентов линейной регрессии и средних значений сглаженных данных при множестве значений времени вычисляют относительную конечную чистоту Γ_ΐρ.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что неасимптотическая кривая задана уравнением А = А₀ - А! Σΐ\ где х = -ηΐ₀ + т, при этом т >0.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что неасимптотическая кривая задана уравнением А = А₀ - А! [ΐ^-ρ + Κ^-Ιδίη(ωΙ)|.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что согласование неасимптотической кривой включает согласование ряда линейных оценок конечного значения А0 методом наименьших квадратов с уравнением 1дГ_с = 1д[1-(А/А₀)] - (-5Αι/12Α₀)1§ΐ, при этом оценка, лучше всего согласующаяся с прямой линией в логарифмическом пространстве, является наилучшей оценкой А₀ при конечном загрязнении флюида Г_с.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанным свойством является одна из характеристик, включающих относительную конечную чистоту Γ_ΐρ или относительное конечное загрязнение Г_1с.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанным свойством является относительная конечная чистота Γ_ΐρ, которую оценивают на основании уравнения

Г_ф = [1 - Α^-1(άΑ/άΐ)Η(ΐ)(άΗ/άΐ)^-1]^-1.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанным свойством является относительная конечная чистота Γ_ΐρ, которую оценивают на основании уравнения

Γ_ΐρ = [1 + А^-1(6А/61)1р^-1]^-1.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что оценивают относительную конечную чистоту Γΐρ на основании уравнения

Γΐρ = [1 + (12/5)А^-1(6А/61)1]^-1.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанным параметром флюида является по меньшей мере одно из свойств, включающих вязкость, плотность, скорость распространения звука, флуоресценцию, коэффициент преломления, модуль объемной упругости, оптическую плотность, скорость распространения звука и разность оптических параметров.

16. Скважинное устройство для оценки пластового флюида, включающее пробоотборник для отбора флюида из пласта и оптический датчик, осуществляющий множество измерений оптического параметра А флюида, отличающееся тем, что оно также включает в себя процессор, сконфигурированный с возможностью осуществления (ί) согласования множества измерений оптического параметра А флюида с неасимптотической кривой, (и) получения первой производной согласованной кривой и (ш) выбора конечного значения А0 параметра А, которое обеспечивает наилучшее согласие между у и х, где у = оптический параметр А в момент времени ΐ минус конечное значение А₀, а х = ЦбА/бТ) в момент времени ΐ.

17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что значение наилучшего согласия задано уравнением у = тх + Ь, где Ь является ближайшим к нулю пересечением, а т представляет наклон.

- 10 014302

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что процессор дополнительно способен выбирать измерительную точку вблизи согласованной кривой и использовать параметр А и время 1 для прогнозирования будущего значения А в более позднее время ΐ + Δ1.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что процессор способен использовать уравнение ΔА = (Α₀-Α)^/|Ι·πι(Ι·ΓΔ1)| для прогнозирования будущего значения.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что процессор способен рекурсивно определять ΔА для прогнозирования будущего значения А.

21. Машиночитаемый носитель, содержащий команды, при выполнении которых компьютером осуществляют способ оценки загрязнения пластового флюида в скважинных условиях, включающие команды для извлечения флюида из пласта и команды для осуществления множества измерений параметра А флюида за определенное время, отличающийся тем, что он также содержит команды для согласования неасимптотической кривой с множеством измерений параметра флюида, получения первой производной согласованной кривой и выбора конечного значения А0 параметра А, которое обеспечивает наилучшее согласие между у и х, где у = А в момент времени ΐ минус конечное значение А₀, а х = ΐ(άΑ/άΐ) и ΐ - время, и оценки загрязнения пластового флюида в момент времени ΐ с использованием значения наилучшего согласия между у и х.

22. Машиночитаемый носитель по п.21, отличающийся тем, что значение наилучшего согласия задано уравнением у = тх + Ь. где Ь является ближайшим к нулю пересечением, а т представляет наклон.

23. Машиночитаемый носитель по п.22, отличающийся тем, что он дополнительно включает команды для выбора измерительной точки вблизи согласованной кривой и использования ее значения А и времени 1, прогнозирования будущего значения параметра в более позднее время ΐ + Δΐ.

24. Машиночитаемый носитель по п.23, отличающийся тем, что прогнозирование параметра А дополнительно включает определение ΔА = (А₀-А)/[1 + т(1+!^)].

25. Машиночитаемый носитель по п.24, отличающийся тем, что он дополнительно включает команды для рекурсивного определения ΔА с целью прогнозирования значения параметра в будущем.