FR2855267A1 - Affinement de signaux pour l'analyse optique de fluides - Google Patents
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Abstract
Un procédé pour affiner des données d'un échantillon de fluide comprend l'obtention des données de densité optique pour un échantillon de fluide dans au moins deux canaux chromatiques et au moins un canal de composant fluide et la détermination d'une fonction d'absorption chromatique d'après les données de densité optique pour l'échantillon de fluide dans les au moins deux canaux chromatiques. Le procédé comprend également le calcul d'une partie de la densité optique engendrée par des absorptions chromatiques dans chacun du ou des canaux de composant fluide, et la correction chromatique des données de densité optique dans chacun du ou des canaux de composant fluide en éliminant la partie des données de densité optique engendrée par absorption chromatique.
Description
AFFINEMENT DE SIGNAUX POUR L'ANALYSE OPTIQUE DE FLUIDES
Arrière-plan de l'invention Des puits sont généralement forés dans le sol pour 5 récupérer des dépôts naturels d'hydrocarbures et d'autres matières souhaitées piégées dans des formations géologiques dans l'écorce terrestre. Une fois qu'une formation intéressante est atteinte dans un puits foré, les foreurs étudient souvent les fluides de 10 la formation en recueillant des échantillons de fluide provenant des formations pour analyse. L'analyse d'un échantillon de fluide fournit des informations sur les teneurs, la densité, la viscosité, le point d'ébullition du fluide, ainsi que d'autres 15 caractéristiques importantes. On utilise ces informations vitales concernant des décisions du programme de champs et pour l'optimisation d'installations de production en amont et en aval. Un tel échantillonnage de fluide est souvent effectué en 20 début de vie d'un puits afin de s'assurer que ces informations vitales sont disponibles concernant les décisions du programme de champs et pour le développement d'installations de production en amont et en aval.
Typiquement, on obtient un échantillon de fluide en descendant un outil d'échantillonnage de fluide dans le puits et en prélevant un échantillon de fluide provenant d'une formation souterraine. Un exemple d'un outil d'échantillonnage est le Modular Formation 30 Dynamics Tester (MDT) (testeur modulaire de la dynamique d'une formation géologique), qui est une marque déposée de Schlumberger Technology Corporation, le cessionnaire de cette invention. On décrit, à titre d'exemple, des outils pour tester des formations dans les brevets US n 4 860 581 et 4 936 139 de Zimmerman 5 et al., qui sont attribués au cessionnaire de la présente invention.
La figure 1 représente un outil pour tester des formations 101 conçu pour prélever un échantillon de fluide provenant d'une formation 114. L'outil 101 est 10 suspendu dans un trou de sonde 110 sur un câble de forage 115, ou un câble multiconducteur, qui est bobiné à partir de la surface. A la surface, le câble de forage 115 est habituellement relié à un système de commande électrique 118 qui contrôle et commande 15 l'outil 101.
Une fois atteinte une profondeur souhaitée, on utilise l'outil 101 pour obtenir un échantillon de fluide de la formation. L'outil 101 possède une sonde 120, ou un moyen recevant des fluides, qui peut être 20 allongé sélectivement à partir de l'outil 101, ainsi qu'un élément d'ancrage 121 sur le côté opposé de l'outil 101 qui peut être également allongé sélectivement. La sonde 120 s'étend à partir de l'outil 101 et vient se plaquer contre la paroi du trou de 25 sonde 112 de sorte que la sonde 120 est en communication fluidique avec la formation 114. Un outil typique 101 comprend également une pompe (non représentée). On utilise la pompe pour pomper les fluides de la formation, de la formation dans l'outil 30 101. On peut également utiliser la pompe pour pomper - 3 les fluides de la formation, de l'outil 101 dans le trou de sonde 110.
Un des problèmes lié à l'échantillonnage de fluide est que le fluide d'une formation est habituellement 5 contaminé avec un filtrat de boue. Le filtrat de boue est un composant fluide de la boue de forage qui suinte dans la formation pendant le processus de forage. Le filtrat de boue envahit la formation et contamine le fluide natif de la formation près du trou de sonde. 10 Quand on prélèvera un échantillon de fluide de la formation, l'échantillon comprendra initialement une partie significative du filtrat de boue. Ainsi, dans les étapes initiales du recueil d'échantillons, l'échantillon de fluide n'est pas représentatif des 15 fluides natifs de la formation.
Pour résoudre ce problème, on prélève habituellement un échantillon de fluide, de la formation et on le pompe dans le trou de sonde ou dans une grande chambre d'évacuation dans l'outil 20 d'échantillonnage jusqu'à ce que le fluide prélevé ait été "raffiné" ou "épuré." Un échantillon "raffiné" ou "épuré" est celui dont la concentration du filtrat de boue dans l'échantillon de fluide est basse de manière acceptable de sorte que le fluide représente les 25 fluides natifs de la formation. A ce stade, on peut recueillir un échantillon pour une dernière analyse.
En se référant de nouveau à la figure 1, le fluide de la formation est prélevé de la formation 114 par la sonde 120, et le fluide traverse un analyseur de fluide 30 125 avant qu'il soit pompé hors de l'outil 101 et dans le trou de sonde par un moyen de pompage (non - 4 représenté). L'analyseur de fluide 125 analyse l'échantillon de fluide pour déterminer le niveau de contamination du filtrat de boue. Une fois que le fluide de la formation prélevé par la sonde a été 5 épuré, on peut prendre un échantillon de fluide en pompant l'échantillon de fluide dans une des chambres d'échantillon 122, 123.
Un type d'analyseur de fluide utilisé dans un outil pour tester la formation est un capteur optique, 10 qui mesure la densité optique ("DO") de l'échantillon de fluide à plusieurs longueurs d'onde différentes dans les spectres de lumière visible et proche infrarouge ("NIR"). On calcule la DO à partir de la transmittance, qui est un rapport de la lumière transmise à la lumière 15 incidente. On calcule habituellement la DO par DO=-loglO (T), o T est la transmittance. L'huile utilisée dans une boue à base d'huile ("OBM") a typiquement une teinte pâle, ainsi, lorsque l'échantillon de fluide est épuré, la DO au niveau des 20 canaux chromatiques croît de manière asymptotique vers la DO du fluide natif de la formation plus foncé. Pour une boue aqueuse ("WBM"), le filtrat de boue est habituellement incolore, ainsi, lorsque l'échantillon de fluide est épuré, la DO au niveau des canaux 25 chromatiques croît de manière asymptotique vers la DO du fluide natif de la formation plus foncé.
Deux types d'absorption contribuent à la DO d'un échantillon de fluide: absorption chromatique et absorption due aux vibrations moléculaires.
L'absorption chromatique survient quand une lumière incidente interagit avec des électrons orbitaux. Les huiles peuvent présenter des teintes différentes étant donné qu'elles possèdent des quantités variables d'aromatiques, de résines et d'asphaltènes, dont chacune absorbe la lumière dans les spectre visibles et 5 NIR. Par exemple, les huiles lourdes ont des concentrations supérieures en aromatiques, en résines et en asphaltènes, ce qui leur donne des teintes foncées. Les huiles claires et le condensat, d'autre part, ont des teintes jaunâtres, plus claires étant 10 donné qu'elles ont des concentrations inférieures en aromatiques, en résines et en asphaltènes.
L'absorption due aux vibrations moléculaires est l'absorption d'une fréquence particulière de lumière en raison de la résonance des liaisons chimiques dans une 15 molécule. Alors que l'absorption chromatique recouvre les spectres visibles et NIR, l'absorption due aux vibrations moléculaires ne survient qu'à des longueurs d'onde spécifiques pour des matières spécifiques. Pour toute molécule donnée, la longueur d'onde à laquelle 20 l'absorption due aux vibrations survient est associée à la structure moléculaire et aux types de liaisons chimiques dans l'échantillon de fluide. Par exemple, la plupart des huiles ont des pics d'absorption due aux vibrations moléculaires proches des longueurs d'ondes 25 de 1 200 nm, 1 400 nm et 1 700 nm.
Un autre facteur qui peut affecter la DO mesurée d'un échantillon de fluide est connu sous le nom de "diffusion." La diffusion se fait lorsque la lumière incidente est réfléchie par des particules dans 30 l'échantillon de fluide de sorte que la lumière réfléchie n'atteint pas le détecteur. Typiquement, la - 6 diffusion survient indépendemment de la longueur d'onde de la lumière incidente, mais dans certaines circonstances, il arrive que la diffusion puisse dépendre de la longueur d'onde de la lumière.
L'absorption due aux vibrations moléculaires est une fonction de la concentration de la substance particulière, et elle n'est pas forcément affectée par la phase de la substance. Par exemple, le pic de résonance de l'absorption du méthane (proche de 10 1 670 nm) aura à peu près la même amplitude, sans tenir compte si le méthane est en phase gazeuse ou dissous dans l'huile.
La figure 2 représente la DO de plusieurs types d'huile, comprenant un condensat 202, une huile noire 15 204 et un goudron 206. La DO de ces fluides sous l'effet de la teinte dépend de la longueur d'onde et forme une courbe continue sur le spectre des longueurs d'onde. La DO concernant les huiles présentées dans la figure 2 présente également des pics d'absorption due 20 aux vibrations moléculaires 212, 214, 216 à des longueurs d'ondes spécifiques. Lorsque la DO, sous l'effet de la teinte, est une courbe continue sur le spectre, la DO, sous l'effet de l'absorption due aux vibrations moléculaires, n'apparaît qu'à des longueurs 25 d'ondes discrètes. Comme le montre la figure 2, le pétrole brut présente des pics d'absorption due aux vibrations moléculaires à environ 1 200 nm (représenté en 212), à environ 1 400 nm (représenté en 214), et à environ 1 700 nm (représenté en 216).
Un type de capteur optique est l'Optical Fluid Analyzer ("OFA") (analyseur de fluide optique), qui est - 7 une marque de Schlumberger Corporation, le cessionnaire de la présente invention. L'OFA mesure la DO de l'échantillon de fluide à dix longueurs d'ondes différentes dans les gammes NIR et visibles. Quand le 5 fluide est d'abord prélevé d'une formation, l'échantillon de fluide est composé en général de filtrat OBM pâle ou de filtrat WBM. Lorsque l'échantillon de flu ide sera épuré, l'échantillon de fluide contiendra plus de fluide natif de la formation 10 plus foncé. La DO de l'échantillon de fluide dans les canaux chromatiques changera lorsque le fluide sera épuré. Par exemple, étant donné que le fluide de la formation est plus foncé qu'un filtrat OBM typique, la DO de l'échantillon de fluide au niveau des canaux 15 chromatiques augmentera lorsque l'échantillon de fluide sera prélevé. La DO au niveau des canaux chromatiques s'approchera de manière asymptotique de la DO du fluide de la formation.
En prenant des données de DO à une pluralité 20 d'instants, on peut mathématiquement déterminer la DO du fluide natif de la formation, appelée la DO "exempte de contamination", en calculant la valeur asymptotique de la DO mesurée. L'espression "DO exempte de contamination" désigne la DO de l'échantillon de fluide 25 lorsqu'il n'y a aucune contamination dans l'échantillon, (à savoir, la DO du fluide de la formation). Une fois que la DO exempte de contamination est prédite, on peut déterminer la quantité de contamination du filtrat OBM dans l'échantillon de 30 fluide d'après la DO mesurée et la DO exempte de contamination. On décrit des procédés pour déterminer - 8 la contamination d'OBM dans un échantillon de fluide, par exemple, dans le brevet US n 5 266 800 de Mullins, qui est attribué au cessionnaire de la présente invention.
Un autre type de détecteur optique est appelé Live Fluid Analyzer ("LFA") (analyseur de fluide actif), qui est une marque de Schlumberger Corporation, le cessionnaire de la présente invention. Le LFA est différent de l'OFA étant donné que le LFA comprend un 10 canal du méthane au niveau de la longueur d'onde d'un "pic de méthane". Les LFA et OFA ont tous deux un canal d'huile au niveau de la longueur d'onde d'un "pic d'huile." Un "pic de méthane" est un pic d'absorption due aux vibrations moléculaires du méthane, dont la 15 longueur d'onde correspond à la résonance de la liaison C-H dans une molécule de méthane. Un pic d'absorption due aux vibrations moléculaires du méthane apparaît à une longueur d'onde d'environ 1 670 nm. L'absorption due aux vibrations moléculaires survient indépendemment 20 de la teinte du fluide et indépendamment du fait que le méthane soit en phase gazeuse ou dissous dans le fluide de la formation. De manière similaire, un "pic d'huile" est un pic d'absorption due aux vibrations moléculaires de l'huile, dont la longueur d'onde correspond à la 25 résonance de la combinaison des groupes -CH2- et -CH3 dans une molécule d'huile. Le pic d'huile est typiquement à une longueur d'onde d'environ 1 720 nm.
Typiquement, le filtrat OBM contient des quantités négligeables de méthane, ainsi la DO, au pic de 30 méthane, augmentera au fur et à mesure que l'échantillon de fluide est prélevé de la formation. La DO du pic du méthane s'approchera de manière asymptotique de la DO au pic du méthane du fluide de la formation. On peut déterminer le pourcentage de contamination de l'échantillon de fluide en contrôlant 5 la DO dans le canal du méthane et en le comparant à la valeur asymptotique.
Une autre propriété du fluide de la formation, qui peut être calculée en utilisant un canal du méthane, est le rapport gaz-huile ("GOR"). Le GOR est le rapport 10 du volume d'hydrocarbures en phase gazeuse dans les fluides natifs de la formation sur le volume d'hydrocarbures liquides dans les conditions normales.
Le GOR est important dans la conception des installations de production en amont et en aval. Par 15 exemple, si le GOR est élevé, les installations en surface doivent être conçues pour manipuler une grande quantité de gaz provenant du puits. On décrit un procédé pour calculer le GOR, dans le brevet US n 6 476 384 de Mullins, et al., incorporé par 20 référence en son entier, qui est attribué à Schlumberger Technology Corporation, le cessionnaire de la présente invention.
Un autre type de capteur optique est appelé Condensate and Gas Analyzer ("CGA") (analyseur de 25 condensat et de gaz), qui est une marque de Schlumberger Corporation, le cessionnaire de la présente invention. Un CGA utilise des canaux optiques à des fréquences spécifiques pour obtenir une meilleure estimation du spectre des gaz et des liquides présents 30 dans un échantillon de fluide. Par exemple, un CGA typique possède un canal qui correspond au pic de - 10 résonance pour l'absorption due aux vibrations moléculaires du dioxyde de carbone. Un CGA typique peut déterminer des concentrations en masse de méthane, des hydrocarbures gazeux sans méthane, du dioxyde de carbone et des hydrocarbures liquides.
Alors que ces analyseurs offrent des procédés pratiques pour contrôler plusieurs composants dans les fluides de la formation et, ainsi, le degré de contamination du filtrat de boue dans les fluides de la 10 formation, ils peuvent encore être affectés par la teinte de l'échantillon de fluide, la quantité d'eau présente dans l'échantillon de fluide, et toutes particules dans l'échantillon de fluide qui diffusent la lumière incidente utilisée pour mesurer la DO. Il 15 est souhaitable d'avoir des procédés qui éliminent les effets de couleur, de l'eau et de la diffusion.
Résumé de l'invention Dans certaines formes de réalisation, l'invention 20 a trait à des procédés pour affiner les données d'un échantillon de fluide comprenant l'obtention des données de densité optique pour un échantillon de fluide dans au moins un canal chromatique et au moins un canal de composant fluide, et la détermination d'une 25 fonction d'absorption chromatique en se basant sur des données de densité optique. Le procédé comprend également le calcul d'une partie de la densité optique engendrée par des absorptions chromatiques dans le ou les canaux de composant fluide, et la correction 30 chromatique des données en soustrayant la partie de la - il densité optique dans le ou les canaux de composant fluide engendrée par des absorptions chromatiques.
Dans d'autres formes de réalisation, l'invention a trait à des procédés pour affiner des données d'un 5 échantillon de fluide comprenant l'obtention des données de densité optique pour un échantillon de fluide dans un canal de l'eau et dans au moins un canal de composant fluide et le calcul d'une partie de la densité optique engendrée par les absorptions dues à 10 l'eau du au moins un canal de composant fluide, d'après la densité optique dans le canal de l'eau et un rapport eau- absorption pour le au moins un canal de composant fluide. Les procédés comprennent ensuite la correction de l'eau de la densité optique dans chacun du ou des 15 canaux de composant fluide en éliminant la partie des données de densité optique engendrée par des absorptions dues à l'eau.
Dans certaines formes de réalisation, l'invention a trait à des procédés pour affiner les données d'un 20 échantillon de fluide comprenant l'obtention des données de densité optique pour un échantillon de fluide dans au moins un canal chromatique, un canal de l'eau et au moins un canal de composant fluide et la détermination d'une fonction d'absorption chromatique 25 en se basant sur les données. Les procédés comprennent ensuite le calcul d'une partie de la densité optique engendrée par des absorptions chromatiques dans le ou les canaux de composant fluide, et la correction chromatique des données de densité optique dans le au 30 moins un canal de composant fluide en éliminant la - 12 partie de la densité optique engendrée par des absorptions chromatiques.
Des procédés selon ces formes de réalisation peuvent également comprendre le calcul d'une partie de 5 la densité optique engendrée par les absorptions dues à l'eau du au moins un canal de composant fluide basé sur une densité optique dans le canal de l'eau et un rapport eau- absorption pour le au moins un canal de composant fluide, et la correction de l'eau des données 10 de la densité optique dans le au moins un canal de composant fluide en éliminant la partie de la densité optique engendrée par des absorptions dues à l'eau.
Dans certaines formes de réalisation, l'invention a trait à des procédés pour affiner des données d'un 15 échantillon de fluide comprenant l'obtention des données de densité optique pour un échantillon de fluide dans une pluralité de canaux optiques, le développement d'un système d'équations qui modélisent la densité optique dans la pluralité de canaux optiques 20 sous forme de somme d'au moins deux éléments du groupe formé des absorptions chromatiques, des absorptions dues aux vibrations moléculaires, des absorptions dues à l'eau et de la diffusion, et la résolution du système d'équations pour déterminer les absorptions dues aux 25 vibrations moléculaires dans au moins un canal du méthane et un canal d'huile à chaque instant de la pluralité d'instants.
Dans certaines formes de réalisation, l'invention a trait à un système électronique qui comprend un 30 dispositif d'entrée adapté pour recevoir des données de densité optique pour un échantillon de fluide à une - 13 pluralité d'instants, et une mémoire couplée de façon fonctionnelle au dispositif d'entrée pour mémoriser les données reçues. Le système électronique peut également comprendre un processeur couplé de façon fonctionnelle 5 à la mémoire et adapté à utiliser les données de densité optique pour développer un système d'équations qui modélisent la densité optique dans chaque canal de la pluralité de canaux optiques sous forme d'une somme d'au moins deux éléments du groupe formé des 10 absorptions chromatiques, des absorptions dues aux vibrations moléculaires, des absorptions dues à l'eau et de la diffusion, et adapté à résoudre le système d'équations pour déterminer les absorptions dues aux vibrations moléculaires dans un canal du méthane et un 15 canal d'huile.
Brève description des dessins
La figure 1 représente une coupe droite d'un outil pour tester des formations de la technique antérieure.
La figure 2 repésente un graphique de la DO de plusieurs types d'huile en fonction de la longueur d'onde de la lumière incidente.
La figure 3 représente un graphique de la DO dans plusieurs canaux d'un capteur optique en fonction du 25 temps.
La figure 4 représente un graphique de la DO dans plusieurs canaux d'un capteur optique pour une huile foncée en fonction du temps.
La figure 5 représente un graphique du logarithme 30 naturel de la DO pour plusieurs types d'huile en fonction de l'inverse de la longueur d'onde. 14
La figure 6 représente un graphique de la DO corrigée des couleurs dans plusieurs canaux d'un capteur optique pour une huile foncée en fonction du temps.
La figure 7 représente un graphique de la DO sous l'effet des absorptions dues à l'eau dans plusieurs canaux.
La figure 8 représente un graphique de la DO dans plusieurs canaux d'un capteur optique pour un 10 échantillon de fluide contenant de l'eau en fonction du temps.
La figure 9 représente un corrigée de l'eau dans plusieurs optique pour un échantillon de 15 l'eau en fonction du temps.
La figure 10 représente une d'un procédé selon l'invention.
La figure 11 représente une d'un procédé selon l'invention.
La figure 12 représente une d'un procédé selon l'invention.
La figure 13 représente une d'un procédé selon l'invention.
graphique de la DO canaux d'un capteur fluide contenant de forme de forme de forme de forme de réalisation réalisation réalisation réalisation
Description détaillée
Dans certaines formes de réalisation, la présente invention a trait à des procédés pour affiner, ou épurer, un signal provenant d'un analyseur de fluide optique de fond. Dans certaines formes de réalisation, 30 l'invention a trait à l'élimination d'un effet dû aux couleurs. Dans d'autres formes de réalisation, - 15 l'invention a trait à l'élimination d'un effet dû à l'eau. Dans d'autres formes de réalisation, l'invention a trait à l'élimination d'un effet dû à la diffusion.
Dans une ou plusieurs formes de réalisation, 5 l'invention a trait à l'élimination simultanée des effets dûs à la couleur, à l'eau et à la diffusion.
Correction chromatique La figure 3 représente un graphique de la DO d'une 10 huile claire au niveau de plusieurs canaux dans une situation d'OBM. Le tracé représente un canal du méthane (représenté par le tracé 304), un canal d'huile (représenté par le tracé 302) et un canal de base (représenté par le tracé 306). Un canal de "différence 15 de méthane", qui est le canal de base soustrait du canal du méthane, est également représenté (tracé 308).
Le canal de base (tracé 306), qui ne contient pas d'absorptions dues aux vibrations moléculaires de méthane ou d'huile, est utilisé en tant que ligne de 20 base. On utilise typiquement la différence de méthane, étant donné que des lectures erronées, qui sont communes à la fois au canal du méthane et au canal de base, sont éliminées.
La différence de méthane (tracé 308) tend vers une 25 valeur asymptotique en fonction du temps. On peut utiliser cette augmentation de la différence de méthane (tracé 308) pour prévoir la contamination et, en liaison avec le canal d'huile, pour prévoir le rapport gaz-huile du fluide de la formation. Étant donné que la 30 figure 3 représente un exemple des données de DO recueillies de l'huile claire, elle montre un - 16 comportement typique des canaux du méthane, d'huile et de base sans aucun effet provenant de la couleur.
La "contamination" d'un échantillon de fluide désigne la quantité du filtrat de boue dans un 5 échantillon de fluide. Typiquement, la contamination est indiquée en pourcentage de contamination par volume. Le rapport gaz-huile ("GOR") est le rapport du volume de gaz au volume de liquide dans un échantillon de fluide dans les conditions normales.
Lorsqu'un échantillon de fluide contient une huile très foncée, une absorption chromatique apparaît dans tous les canaux, y compris les canaux du méthane et d'huile. Comme le montre la figure 2, les huiles noires (représentées en 204) et les goudrons (représentés en 15 206) présentent une absorption chromatique significative proche de 1 700 nm, ce qui est proche d'un pic d'absorption moléculaire (représenté en 216) pour les canaux du méthane et d'huile. Ainsi, les canaux du méthane et d'huile peuvent être 20 considérablement affectés par une huile foncée.
Cet "effet de couleur" est présenté sur la figure 4. La DO dans le canal d'huile (représenté par le tracé 402) est élevée (par rapport à la figure 3) étant donné qu'elle contient à la fois l'absorption due aux 25 vibrations moléculaires au niveau du pic d'huile et l'absorption chromatique provenant de l'huile foncée.
De manière similaire, la DO dans le canal du méthane (représenté par le tracé 404) est élevée étant donné qu'elle représente à la fois l'absorption due aux 30 vibrations moléculaires dans le pic du méthane et l'absorption chromatique provenant de l'huile foncée. - 17
L'effet de couleur augmente également significativement la DO dans le canal de base (représenté par le tracé 406). Alors que le canal de base dans la figure 3 (représenté par le tracé 306) est proche de zéro, la 5 figure 4 montre que l'effet des couleurs peut augmenter significativement la DO dans le canal de base (représenté par le tracé 406).
L'effet des couleurs contraint la différence de méthane (représentée par le tracé 408) à présenter une 10 DO très faible, et, comme le montre la figure 4, elle peut être plate ou même décroissante. Un tel tracé de différence de méthane fournit une prévision de contamination nulle, bien que l'on puisse trouver une contamination significative dans l'échantillon de 15 fluide. En outre, étant donné que le GOR est déterminé d'après le rapport du canal du méthane sur le canal d'huile, des canaux élevés de méthane, d'huile et de base entraînent des imprécisions dans la prévision du GOR.
Pour prévoir précisément une contamination et le GOR, l'effet des couleurs doit être éliminé des canaux du méthane, d'huile et de base. Comme le montre la figure 2, l'absorption chromatique dépend de la longueur d'onde. L'équation 1 représente cette 25 relation: DO = aLeI/81 Eq. 1 o DO est la densité optique, a et 3 sont des 30 constantes, L est la longueur du trajet, et A est la longueur d'onde. L'équation 1 est un exemple d'une 18 "fonction d'absorption chromatique." Une fonction d'absorption chromatique est toute fonction qui définit la DO d'un échantillon de fluide engendrée par des absorptions chromatiques. Dans certaines formes de 5 réalisation, une fonction d'absorption chromatique dépend de la longueur d'onde. Dans d'autres formes de réalisation, la fonction d'absorption chromatique peut être une constante. En prenant le logarithme naturel des deux côtés de l'équation 1, on obtient: 10 ln(DO) = ln(caL) + 8/A Eq. 2 L'équation 2 montre que, pour du pétrole brut, le logarithme naturel de la DO est une relation linéaire 15 de l'inverse de la longueur d'onde. Cette relation est présentée dans la figure 5. On présente les tracés de ln (DO) en fonction de 1/A pour le pétrole brut sur une gamme de foncé. En particulier, le tracé du condensat du gaz 502, le tracé de l'huile noire 504 et le tracé 20 du goudron 506 démontrent tous la relation linéaire. On peut utiliser cette relation pour prévoir l'absorption chromatique à n'importe quelle longueur d'onde par rapport à l'absorption chromatique à des longueurs d'ondes connues.
Typiquement, un capteur LFA possède cinq canaux chromatiques. Un "canal chromatique" est un canal qui capte la DO d'un échantillon de fluide à une longueur d'onde o la DO mesurée provient principalement de l'absorption chromatique. On peut utiliser des données 30 provenant des canaux chromatiques avec les équations 1 et 2 pour déterminer les constantes, a et P. Bien - 19 qu'aucune technique spécifique d'ajustement de courbe ne soit décrite dans l'invention, l'homme du métier sera familiarisé avec lestechniques d'ajustement de courbe que l'on peut utiliser avec cette invention. En 5 outre, le nombre de canaux chromatiques dans un outil ou un type d'outil donné peut varier, et le nombre n'est pas sensé limiter l'invention. On n'utilise l'outil LFA qu'à titre d'exemple.
Une fois que les constantes, a et Y, sont 10 déterminées, on peut utiliser l'équation 1 pour prévoir une absorption chromatique à d'autres longueurs d'ondes. L'absorption chromatique dans le canal du méthane, le canal d'huile et le canal de base peut être soustraite de la DO totale mesurée dans ces canaux. La 15 DO restante dans, par exemple, le canal du méthane, représente le mieux l'absorption due aux vibrations moléculaires du méthane présent dans l'échantillon de fluide.
La mesure de l'absorption chromatique dans les 20 canaux chromatiques permet de prévoir l'absorption chromatique à d'autres longueurs d'ondes ou dans d'autres canaux. La figure 6 représente un exemple d'une forme de réalisation pour appliquer un algorithme de correction chromatique aux données de la figure 4. 25 La DO dans le canal du méthane (représenté par le tracé 604) et la DO dans le canal de base (représenté par le tracé 606) sont significativement réduites étant donné que les effets de l'absorption chromatique ont été éliminés. La DO dans le canal d'huile (représenté par 30 le tracé 602) est également significativement réduite sous l'effet de l'algorithme de correction chromatique. -
Comme le montre la figure 6, le tracé 604 du canal du méthane corrigé des couleurs fournit une valeur asymptotique. Le tracé 606 du canal de base corrigé des couleurs est presque nul, indiquant qu'une grande 5 partie de la DO dans le tracé du canal de base (406 sur la figure 4) était due à l'absorption chromatique. Le tracé 608 de difference de méthane corrigé des couleurs, comme le tracé 604 du canal du méthane corrigé des couleurs, représente une augmentation que 10 l'on peut utiliser pour prévoir une contamination, et on peut utiliser les canaux du méthane, d'huile et de base corrigés des couleurs, pour prévoir le GOR.
L'homme du métier remarquera que l'algorithme de correction chromatique peut être appliqué à des canaux 15 autres que le canal d'huile et le canal du méthane. On peut appliquer une correction chromatique à tout canal d'un composant fluide en utilisant des formes de réalisation de cette invention. Un "canal de composant fluide" est tout canal que l'on peut utiliser pour 20 déterminer la composition d'un échantillon de fluide ou une propriété d'un échantillon de fluide. Par exemple, certains outils d'échantillonnage de fluide de fond comprennent un capteur optique avec un canal qui est sensible aux hydrocarbures gazeux autres que le 25 méthane. Un tel canal peut être chromatiquement corrigé en utilisant certaines formes de réalisation de la présente invention.
La figure 10 représente un procédé selon certaines formes de réalisation de l'invention. Le procédé 30 comprend d'abord l'obtention des données associées à la DO d'un échantillon de fluide ("données de densité - 21 optique") dans au moins un canal chromatique et dans au moins un canal de composant fluide (représenté à l'étape 1002). Dans cette description, on utilise généralement les "données de densité optique" pour 5 désigner des données associées à la densité optique ou à la transmittance. Dans certaines formes de réalisation, on obtient des données de DO pour deux canaux chromatiques. Dans certaines formes de réalisation, on recueille les données à une pluralité 10 d'instants pendant le processus d'échantillonnage. Dans certaines formes de réalisation, on applique les corrections à une pluralité d'instants pendant le processus d'échantillonnage. Les données peuvent comprendre la DO dans les canaux souhaités, ou bien 15 elles peuvent comprendre d'autres types de données qui sont associées à la DO, telles qu'une valeur de transmittance. De même, dans certaines formes de réalisation, on obtient les données par des mesures, alors que dans d'autres formes de réalisation, les 20 données comprennent des données mesurées précédemment, et elles sont obtenues à partir de supports d'enregistrement. Dans certaines formes de réalisation, le au moins un canal de composant fluide comprend un canal du méthane et un canal d'huile.
Le procédé comprend ensuite la détermination d'une fonction de la longueur d'onde pour la DO de l'échantillon de fluide sous l'effet des absorptions chromatiques à partir des données de densité optique pour le au moins un canal chromatique (représenté à 30 l'étape 1004). Dans certaines formes de réalisation, on détermine une telle fonction ("fonction d'absorption - 22 chromatique") à chaque instant de la pluralité. Un exemple d'une telle fonction est représenté à l'équation 1. On peut utiliser les données provenant d'au moins un canal chromatique pour déterminer les 5 constantes dans la forme générale de toute équation choisie pour les absorptions chromatiques.
Il convient de noter que l'équation 1 contient deux inconnues que l'on doit déterminer, mais l'invention ne se limite pas à deux inconnues. Par 10 exemple, une fonction d'absorption chromatique peut évaluer ou supposer une des valeurs. Une telle fonction d'absorption chromatique ne contient qu'une inconnue que l'on peut déterminer en utilisant des données ne provenant que d'un seul canal chromatique. En outre, 15 l'homme du métier peut être capable de concevoir une fonction d'absorption chromatique qui comprend plus de deux inconnues. Un analyseur de fluide typique comprend cinq canaux chromatiques, permettant la détermination de plus de deux inconnues. L'invention ne se limite pas 20 à la forme de la fonction d'absorption chromatique.
Le procédé comprend ensuite le calcul de la partie de la DO dans le au moins un canal de composant fluide qui provient des absorptions chromatiques (représenté à l'étape 1006). Dans certaines formes de réalisation, on 25 calcule la partie de la DO engendrée par les absorptions chromatiques à chaque instant de la pluralité. Dans d'autres formes de réalisation, le procédé comprend la détermination de la partie de la DO dans le canal de base qui est engendrée par les 30 absorptions chromatiques. - 23
Le procédé comprend ensuite la correction chromatique des données en soustrayant la partie de la DO dans chacun du ou des canaux de composant fluide, qui est engendrée par des absorptions chromatiques 5 (représentée à l'étape 1008). Dans certaines formes de réalisation, ceci est effectué à chaque instant de la pluralité. Dans certaines formes de réalisation, le procédé comprend également la correction de diffusion du au moins un canal de composant fluide en appliquant 10 une correction chromatique au canal de base et en soustrayant la DO corrigée chromatiquement provenant d'un canal de base, de la DO corrigée dans chacun du ou des canaux de composant fluide (représentée à l'étape 1010), comme cela va être décrit ci-dessous. 15 Algorithme de correction de l'eau L'eau, dans un échantillon de fluide, peut avoir des conséquences sur la DO mesurée dans tous les canaux. Cet "effet de l'eau" peut devenir significatif 20 dans des puits forés avec une boue aqueuse et dans des puits forés à travers des formations qui contiennent de l'eau de formation géologique. La figure 7 représente l'effet de l'eau basé sur un échantillon de fluide composé entièrement d'eau. Un "canal de l'eau" 25 (représenté par le tracé 710) réagit à une longueur d'onde qui correspond à un pic d'absorption due aux vibrations moléculaires pour l'eau. Comme représenté, l'eau dans un échantillon de fluide peut également augmenter significativement la DO dans le canal de base 30 (représenté par le tracé 706), le canal d'huile (représenté par le tracé 702) et le canal du méthane - 24 (représenté par le tracé 704). L'effet de l'eau est plus prononcé dans les canaux d'huile et de base (représentés par les tracés 702, 706) qu'il ne l'est dans le canal du méthane (représenté par le tracé 704). 5 En raison de ceci, même des petites quantités d'eau dans un échantillon de fluide peuvent avoir un effet profond sur la précision de la contamination et des prévisions du GOR qui dépendent d'une mesure précise de la DO dans le canal du méthane.
Les absorptions dues à l'eau dans tous les canaux sont liées au pourcentage en masse (appelé dorénavant masse volumique partielle) de l'eau dans l'échantillon de fluide. A savoir, l'effet des absorptions dues à l'eau sur la DO augmente avec la quantité d'eau ou la 15 masse volumique d'eau dans l'échantillon de fluide. Une autre caractéristique des absorptions dues à l'eau est que les rapports d'absorptions dues à l'eau entre les différents canaux restent quasiment constants à n'importe quelle masse volumique d'eau. Ainsi, en 20 utilisant un canal de l'eau qui présente des absorptions dues seulement à l'eau, on peut calculer les absorptions dues à l'eau dans tous les autres canaux.
Par exemple, dans certaines formes de réalisation, 25 les absorptions dues à l'eau dans le canal du méthane représentent environ 17,2% des absorptions dues à l'eau dans le canal de l'eau. Le rapport eauabsorption dans le canal du méthane est de 0,172. Ainsi, DOméthane=0,172 DOeau. De manière similaire, dans 30 certaines formes de réalisation, les absorptions dues à l'eau dans le canal d'huile représentent environ 18,7% - 25 des absorptions dues à l'eau dans le canal de l'eau (rapport eauabsorption = 0,187), et les absorptions dues à l'eau dans le canal de base représentent environ 22,8% des absorptions dues à l'eau dans le canal de 5 l'eau (rapport eau-absorption = 0,228) (DOhuile=0,187 DOeau; DObase=0,228 DOeau). Il convient de noter que les rapports des absorptions dues à l'eau dans les divers canaux à ceux du canal de l'eau sont déterminés par expérimentation. Les valeurs particulières peuvent 10 changer, selon les longueurs d'ondes spécifiques utilisées dans chaque canal. De même, des procédés différents pour déterminer les rapports peuvent produire des résultats légèrement différents. La présente invention n'est pas sensée être limitée par 15 les valeurs des rapports eau-absorption.
Pour chaque instant, l'algorithme comprend la mesure de la DO dans le canal de l'eau, le calcul des absorptions dues à l'eau dans les canaux du méthane, d'huile et de base d'après les rapports déterminés 20 expérimentalement, et la soustraction des absorptions dues à l'eau de chaque canal. Il convient de noter que l'effet de l'eau peut être éliminé de tout canal, et pas seulement des canaux du méthane, d'huile et de base.
La figure 8 représente des tracés d'un canal d'huile (représenté en 802), d'un canal du méthane (représenté en 804) et d'un canal de base (représenté en 806) à partir d'un échantillon de fluide provenant d'un puits foré avec une boue aqueuse. Les tracés de la 30 figure 8 sont relevés après l'écoulement d'une durée, ainsi on ne voit pas d'augmentation initiale et les - 26 traits sont relativement plats. Néanmoins, comme le montre la figure 8, le changement de la teneur en eau dans l'échantillon de fluide entraîne des variations dans la DO mesurée dans les canaux.
La figure 9 représente des tracés d'un canal d'huile (représenté en 902), d'un canal du méthane (représenté en 904) et d'un canal de base (représenté en 906), similaires à ceux de la figure 8, mais après que l'effet de l'eau a été éliminé en soustrayant les 10 absorptions dues à l'eau de chaque canal. Les tracés 902, 904 et 906 subissent des variations significativement moindres que les précédentes avant que l'algorithme de la correction de l'eau soit réalisé. Ceci améliore la précision des prévisions de 15 la contamination et du GOR.
La figure 11 représente un procédé selon certaines formes de réalisation de l'invention. Le procédé comprend d'abord l'obtention des données associées à la DO d'un échantillon de fluide dans un canal de l'eau et 20 dans au moins un canal de composant fluide (représenté à l'étape 1102). Dans certaines formes de réalisation, on recueille les données à une pluralité d'instants pendant le processus d'échantillonnage. Les données peuvent comprendre la DO dans les canaux souhaités, ou 25 bien elles peuvent comprendre d'autres types de données qui sont associées à la DO, telles qu'une valeur de transmittance. De même, dans certaines formes de réalisation, on obtient les données par des mesures, alors que dans d'autres formes de réalisation, les 30 données comprennent des données mesurées précédemment, et elles sont obtenues à partir de supports - 27 d'enregistrement. Dans certaines formes de réalisation, le au moins un canal de composant fluide comprend le canal du méthane et le canal d'huile.
Le procédé comprend ensuite le calcul de la partie 5 de la DO dans les canaux de composant fluide qui est engendrée par les absorptions dues à l'eau (représenté à l'étape 1104). Dans certaines formes de réalisation, ce calcul repose sur la DO dans le canal de l'eau et un rapport eauabsorption. Dans d'autres formes de 10 réalisation, le procédé comprend la détermination de la partie de la DO dans le canal de base qui est engendrée par des absorptions dues à l'eau.
Le procédé comprend ensuite la correction de l'eau des données en soustrayant la partie de la DO dans 15 chacun des canaux de composant fluide qui est engendrée par des absorptions dues à l'eau (représenté à l'étape 1106). Dans certaines formes de réalisation, ceci est effectué à chaque instant de la pluralité. Dans certaines formes de réalisation, le procédé comprend 20 également la correction de diffusion du au moins un canal de composant fluide en effectuant une correction de l'eau du canal de base et en soustrayant la DO corrigée de l'eau provenant du canal de base, de la DO corrigée de l'eau dans le au moins un canal de 25 composant fluide (représenté à l'étape 1108), comme on va le décrire ci- dessous.
Algorithme de correction de diffusion La diffusion provient habituellement des 30 particules fines dans un échantillon de fluide qui redirigent une partie de la lumière incidente de sorte - 28 qu'elle n'atteint pas le détecteur. On suppose que la diffusion ne dépend pas de la longueur d'onde; à savoir, elle affecte tous les canaux de la même manière. Dans la plupart des cas, l'effet de la 5 diffusion peut être éliminé en soustrayant le canal de base du canal du méthane et des canaux d'huile avant de les utiliser pour prévoir une contamination ou un GOR.
Il convient de noter que le canal de base peut être chromatiquement corrigé ou corrigé de l'eau avant de 10 corriger la diffusion des canaux du méthane et d'huile.
Algorithmes généraux Les descriptions des algorithmes ci-dessus expriment que des algorithmes autonomes éliminent 15 l'effet des couleurs, l'effet de l'eau et l'effet de la diffusion. Toutefois, dans de nombreux cas, deux ou trois de ces effets sont présents et doivent être simultanément éliminés des données de DO pour un échantillon de fluide.
Dans certaines formes de réalisation, on utilise les algorithmes autonomes séquentiellement pour éliminer l'effet des couleurs, de l'eau et de la diffusion. La figure 12 représente une forme de réalisation du premier algorithme général, lorsqu'il 25 est appliqué à chaque position temporelle.
Premièrement, on utilise l'algorithme autonome de correction chromatique pour éliminer l'effet des couleurs ou corriger pour les couleurs les canaux (représenté à l'étape 1202). On peut réaliser ceci, par 30 exemple, comme le montre la figure 10. Ensuite, la figure 12 montre que l'algorithme de la correction de - 29 l'eau est utilisé pour éliminer l'effet de l'eau des canaux du méthane, d'huile et de base (représenté à l'étape 1204). On peut réaliser ceci, par exemple, comme le montre la figure 11. Enfin, la figure 12 5 montre que l'algorithme de correction de diffusion peut être utilisé pour éliminer l'effet de la diffusion des canaux du méthane et d'huile (représenté à l'étape 1206). Ceci peut être réalisé en soustrayant un canal de base corrigé pour les couleurs et l'eau, des canaux 10 du méthane et de l'huile corrigés pour les couleurs et l'eau.
L'homme du métier remarquera que certaines formes de réalisation de l'invention peuvent ne pas comprendre toutes les étapes représentées sur la figure 12. On 15 pourrait omettre l'un quelconque des trois algorithmes autonomes. Par exemple, si on prélève un échantillon de fluide à partir d'une formation qui ne contient que de l'huile claire ou un condensat de gaz, l'algorithme de correction chromatique (représenté à l'étape 1202) peut 20 être omis. En outre, l'invention ne se limite pas à l'ordre dans lequel les algorithmes autonomes sont réalisés. Par exemple, dans certaines formes de réalisation, l'algorithme de la correction de l'eau (représenté à l'étape 1204) est réalisé en premier, 25 suivi par les algorithmes de correction chromatique et de correction de diffusion. L'invention n'est pas sensée se limiter à l'ordre dans lequel les algorithmes autonomes sont réalisés.
Dans d'autres formes de réalisation, l'effet des 30 couleurs, l'effet de l'eau et l'effet de la diffusion sont simultanément éliminés de tous les canaux à chaque - 30 position temporelle. Dans certaines formes de réalisation, on accomplit ceci en établissant un modèle mathématique pour la DO dans chaque canal. Les équations 3 à 12 représentent la DO dans chacun des dix 5 canaux dans un outil LFA donné à titre d'exemple. Les équations représentent une absorption chromatique, une absorption de l'eau, une diffusion et des absorptions de méthane et d'huile pour chaque canal. Pour l'outil LFA, les canaux 1 à 5 sont des canaux chromatiques, le 10 canal 6 est le canal de l'eau, le canal 7 est le canal de base, le canal 0 est le canal du méthane, le canal 8 est le canal d'huile et le canal 9 présente des absorptions totales de l'eau, de méthane et d'huile.
On peut développer un système d'équations qui 15 modélise l'absorption dans chaque canal: DO1 = aLef/2i1 + s - 0,020 w Eq. 3 DO2 = "Lep/A2 + s 0,021 w Eq. 4 DO3 = aLe8/l3 + s - 0,020 w Eq. 5 DO4 = cLeI3/'4 + s - 0, 015 w Eq. 6 DO5 = OLef/I5 + s + 0,022 w + p Eq. 7 DO6 = aLef/I6 + s + w + q Eq. 8 DO7 = aLe,/347 + s + 0,228 w Eq. 9 DO0 = aLe/0O + s + 0,172 w + A Eq. 10 DO8 = aLei3/18 + s + 0,187 w + B Eq. 11 DOg = aLe/3I9 + s + 1,49 w + C Eq. 12 - 31 Dans les équations 3 à 12, a et / sont des constantes, L est la longueur du trajet de propagation, w est l'absorption due à l'eau dans le canal de l'eau (ici, canal 6), s est l'effet de la diffusion 5 indépendant de la longueur d'onde, et An, est la longueur d'onde du énième canal. p et q sont des constantes qui représentent les absorptions minuscules de l'huile, respectivement, dans les canaux 5 et 6. A, B et C représentent les absorptions dues aux vibrations 10 moléculaires du méthane et de l'huile dans les canaux 0, 8 et 9. En utilisant l'équation 10 en tant qu'exemple, le premier terme (aLefl/-lO) représente les absorptions chromatiques, le deuxième terme (s) représente la diffusion, le troisième terme (0,172 w) 15 représente les absorptions dues à l'eau et le quatrième terme (A) représente les absorptions dues aux vibrations moléculaires du méthane et de l'huile. On connaît bien dans la technique des procédés pour déterminer une contamination et un GOR à partir de 20 constantes, telles que A, B et C. Par exemple, le brevet US n 6 476 384 de Mullins, et al. décrit des procédés pour déterminer un GOR.
Les dix équations individuelles définies dans les équations 3 à 12 comprennent sept variables inconnues. 25 Ainsi, des mesures valides de DO d'après seulement sept canaux sont requises pour résoudre le système d'équations pour les inconnues, comprenant A, B et C. Si des données provenant de plus de canaux sont disponibles, les sept plus fiables peuvent être choisis 30 pour résoudre le système d'équations, ou bien un algorithme de minimisation peut être utilisé pour - 32 résoudre le système d'équations avec tous les canaux disponibles. On connaît bien dans la technique les algorithmes de minimisation.
Il convient de noter que l'invention ne se limite 5 pas aux équations spécifiques dans les équations 3 à 12. Ces équations spécifiques ne sont utilisées qu'à titre d'exemple. L'homme du métier remarquera que d'autres formes de ces équations peuvent être utilisées sans s'écarter de la portée de l'invention. Par 10 exemple, les coefficients de l'absorption due à l'eau dans le canal de l'eau (w dans le canal 6) sont habituellement déterminés par expérimentation. Ainsi, une expérimentation différente peut produire des résultats différents. En outre, un capteur optique 15 différent peut utiliser des canaux avec des longueurs d'ondes de lumière différentes. Les coefficients pour chaque canal peuvent être différents de ceux présentés
dans cet exemple.
Dans certaines formes de réalisation, le système 20 d'équations comprend une composante de diffusion dépendant de la longueur d'onde. Au lieu d'utiliser une constante, s, pour la composante de diffusion dans chaque canal, on utiliser une composante de diffusion dépendant de la longueur d'onde à la place de la 25 constante. Dans certaines formes de réalisation, la composante de diffusion dépendant de la longueur d'onde a la forme s + d/In, o s est l'effet de la diffusion indépendant de la longueur d'onde, d est une constante de diffusion et in est la longueur d'onde du énième 30 canal. - 33
DO1 = aLe/l/1l + s + d/1 - 0,020 w Eq. 13 DO2 = aoLef/2 + s + d/22 - 0, 021 w Eq. 14 DO3 = cLe/l3 + s + d/I3 - 0,020 w Eq. 15 DO4 a Lef/' 4 + s + d/4 - 0,015 w Eq. 16 DO5 = 0 cLe//25 + s + d/I5 + 0,022 w + p Eq. 17 DO6 = xLe/3/i6 + s + d/t6 + w + q Eq. 18 DO7 = cLe/'7 + s + d/ 7 + 0,228 w Eq. 19 DO0 = eLe,/30 + s + d/IO + 0,172 w + A Eq. 20 DO8 = oLeP/I8 + s + d/I8 + 0,187 w + B Eq. 21 10 DO9 = aLe3/'%9 + s + d/I9 + 1,49 w + C Eq. 22 Le système d'équations dans les équations 13 à 22 est un système à dix équations et huit inconnues.
Ainsi, des données valides de DO sont requises pour que 15 seulement huit des canaux soient capables de résoudre les équations 13 à 22 pour A, B et C. La figure 13 représente un procédé selon une forme de réalisation de la présente invention. Le procédé comprend d'abord l'obtention des données associées à la 20 DO d'un échantillon de fluide dans une pluralité de canaux optiques (représentée à l'étape 1302). Dans certaines formes de réalisation, on recueille les données à une pluralité d'instants pendant le processus d'échantillonnage. Les données peuvent comprendre la DO 25 dans les canaux souhaités, ou bien elles peuvent comprendre d'autres types de données qui sont associées à la DO, par exemple la transmittance. De même, dans - 34 certaines formes de réalisation, on obtient les données par des mesures, alors que dans d'autres formes de réalisation, les données comprennent des données mesurées précédemment, et elles sont obtenues à partir de supports d'enregistrement.
Le procédé comprend ensuite le développement d'un système d'équations qui modélisent la DO de l'échantillon de fluide dans chacun des canaux optiques sous forme de somme des absorptions chromatiques, des 10 absorptions dues aux vibrations moléculaires, des absorptions dues à l'eau et de la diffusion (représentée à l'étape 1304). Dans certaines formes de réalisation, la somme comprend seulement deux des facteurs ci- dessus, et dans au moins une forme de 15 réalisation, la somme comprend trois des facteurs cidessus. Dans certaines formes de réalisation, les absorptions chromatiques sont déterminées par une fonction de la longueur d'onde. Dans au moins une forme de réalisation, le système d'équations correspond aux 20 équations 3 à 12.
Dans certaines formes de réalisation, la diffusion est une fonction de la longueur d'onde. Dans au moins une forme de réalisation, le système d'équations correspond aux équations 13 à 22.
Le procédé comprend ensuite la résolution du système d'équations pour les vibrations moléculaires dans le canal du méthane et le canal d'huile (représentée à l'étape 1305). Dans certaines formes de réalisation, les équations sont résolues à chaque 30 instant de la pluralité. -
Dans certaines formes de réalisation, l'invention a trait à un système électronique qui peut recevoir des données de DO et réaliser des formes de réalisation des procédés décrits ci-dessus. Dans une forme de 5 réalisation, le système électronique comprend une mémoire, un dispositif d'entrée adapté à recevoir des données de DO et un processeur. Le processeur peut être adapté à utiliser les données pour développer un système d'équations qui modélisent la densité optique 10 dans chaque canal de la pluralité de canaux optiques sous forme de somme d'au moins deux éléments du groupe formé d'une fonction dépendant de la longueur d'onde, des absorptions chromatiques, des absorptions dues aux vibrations moléculaires, des absorptions dues à l'eau 15 et de la diffusion, et à résoudre le système d'équations pour déterminer les absorptions dues aux vibrations moléculaires dans un canal du méthane et un canal d'huile.
Un système électronique selon certaines formes de 20 réalisation de l'invention est adapté à être couplé de manière fonctionnelle à un outil d'échantillonnage de fond. Dans d'autres formes de réalisation, un système électronique peut être adapté à être intégré à un outil d'échantillonnage de fond.
Les formes de réalisation de la présente invention peuvent comprendre un ou plusieurs des avantages suivants. Dans certaines formes de réalisation, l'invention permet d'affiner des signaux de DO d'après un analyseur de fluide de fond lorsque les signaux sont 30 affectés par la couleur de l'échantillon de fluide. De manière avantageuse, dans certaines formes de - 36 réalisation, l'invention permet d'affiner des signaux de DO dans des circonstances o le signal est affecté par l'eau dans l'échantillon de fluide. De manière avantageuse, dans certaines formes de réalisation, 5 l'invention permet d'affiner des signaux de DO dans des circonstances le signal est affecté par la diffusion de la lumière incidente dans l'échantillon de fluide.
L'affinage des signaux permet une détermination plus précise de la contamination, du GOR, ou de toute autre 10 propriété importante du fluide qui peut être déterminée par l'analyse du fluide.
De manière avantageuse, dans certaines formes de réalisation, l'invention permet d'affiner des signaux de DO dans des circonstances o le signal est affecté 15 par plus d'un élément parmi la couleur, l'eau et la diffusion dans l'échantillon de fluide. Dans certaines formes de réalisation, l'invention permet d'affiner des signaux de DO dans la circonstance o le signal est affecté par la couleur, l'eau et la diffusion. Dans au 20 moins une forme de réalisation, l'invention permet l'élimination simultanée des effets des couleurs, des effets de l'eau et des effets de la diffusion, fournissant une détermination plus précise de la contamination, du GOR ou d'autres propriétés des 25 fluides.
Alors que l'on a décrit l'invention en se référant à un nombre limité de formes de réalisation, l'homme du métier, ayant l'avantage de cette description, comprendra que d'autres formes de 30 réalisation puissent être conçues sans s'écarter de la portée de l'invention telle que décrite ici. En - 37 conséquence, la portée de l'invention ne doit être limitée que par les revendications jointes. - 38
Claims (27)
1. Procédé pour affiner des données d'un échantillon de fluide, caractérisé en ce qu'il comprend: - l'obtention des données de densité optique pour un échantillon de fluide dans au moins un canal chromatique et au moins un canal de composant fluide; - la détermination d'une fonction d'absorption chromatique d'après les données de densité optique pour l'échantillon de fluide dans le au moins un canal chromatique; - le calcul d'une partie d'une densité optique dans 15 le au moins un canal de composant fluide provenant des absorptions chromatiques; et - la correction chromatique des données de densité optique pour le au moins un canal de composant fluide en éliminant la partie de la densité 20 optique dans le au moins un canal de composant fluide engendrée par absorption chromatique.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le au moins un canal chromatique comprend au moins deux 25 canaux chromatiques et la fonction d'absorption chromatique comprend deux inconnues.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la détermination de la fonction d'absorption 30 chromatique, le calcul de la partie de la densité optique engendrée par des absorptions chromatiques, et - 39 la correction chromatique sont réalisés sur des données de densité optique recueillies à une pluralité d'instants.
4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la fonction d'absorption chromatique dépend d'une longueur d'onde d'une lumière incidente.
5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel 10 le au moins un canal de composant fluide comprend un élément choisi dans le groupe formé d'un canal du méthane, d'un canal d'huile, et à la fois du canal du méthane et du canal d'huile.
6. Procédé selon la revendication 1, comprenant de plus le calcul d'un rapport gaz-huile de l'échantillon de fluide.
7. Procédé selon la revendication 1, comprenant 20 de plus le calcul d'un pourcentage de contamination de l'échantillon de fluide.
8. Procédé selon la revendication 1, comprenant de plus: - l'obtention des données de densité optique pour l'échantillon de fluide dans un canal de base; - le calcul d'une partie d'une densité optique dans le canal de base engendrée par des absorptions chromatiques d'après la fonction d'absorption 30 chromatique; - 40 - la correction chromatique des données de densité optique dans le canal de base en éliminant la partie de la densité optique dans le canal de base engendrée par l'absorption chromatique; et - la correction de diffusion des données de densité optique pour le au moins un canal de composant fluide en éliminant la densité optique du canal de base de la densité optique du au moins un canal de composant fluide.
9. Procédé pour affiner des données d'un échantillon de fluide, comprenant: - l'obtention des données de densité optique pour un échantillon de fluide dans un canal de l'eau et 15 dans au moins un canal de composant fluide; - le calcul d'une partie d'une densité optique dans le au moins un canal de composant fluide engendrée par des absorptions dues à l'eau sur la base d'une densité optique dans le canal de l'eau et un 20 rapport eau- absorption pour le au moins un canal de composant fluide; et - la correction de l'eau des données de densité optique dans le au moins un can al de composant fluide en éliminant la partie de la densité 25 optique dans le au moins un canal de composant fluide provenant des absorptions dues à l'eau.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le calcul de la partie des données de densité optique 30 engendrée par des absorptions dues à l'eau et la - 41 correction de l'eau sont réalisés sur les données de densité optique recueillies à une pluralité d'instants.
11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel 5 le rapport eauabsorption est déterminé par expérimentation.
12. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le au moins un canal de composant fluide comprend un 10 élément choisi dans le groupe formé d'un canal du méthane, d'un canal d'huile, et à la fois du canal du méthane et du canal d'huile.
13. Procédé selon la revendication 9, comprenant 15 de plus: - l'obtention des données de densité optique pour l'échantillon de fluide dans un canal de base; et - le calcul d'une partie d'une densité optique dans le canal de base engendrée par des absorptions 20 dues à l'eau basé sur la densité optique dans le canal de l'eau et un rapport eau-absorption pour le canal de base; - la correction de l'eau des données de densité optique dans le canal de base en éliminant la 25 partie de la densité optique engendrée par des absorptions dues à l'eau dans le canal de base; et - la correction de diffusion des données de densité optique pour le au moins un canal de composant 30 fluide en éliminant la densité optique du canal de - 42 base de la densité optique du au moins un canal de composant fluide.
14. Procédé selon la revendication 9, comprenant 5 de plus le calcul d'un rapport gaz-huile de l'échantillon de fluide.
15. Procédé selon la revendication 9, comprenant de plus le calcul d'un pourcentage de contamination de 10 l'échantillon de fluide.
16. Procédé pour affiner des données d'un échantillon de fluide, comprenant: - l'obtention des données de densité optique pour un 15 échantillon de fluide dans au moins un canal chromatique, un canal de l'eau et au moins un canal de composant fluide; - la détermination d'une fonction d'absorption chromatique d'après les données de densité optique 20 de l'échantillon de fluide dans le au moins un canal chromatique; - le calcul d'une partie d'une densité optique dans le au moins un canal de composant fluide engendrée par des absorptions chromatiques; - le calcul d'une partie de la densité optique dans le au moins un canal de composant fluide engendrée par des absorptions dues à l'eau basé sur une densité optique dans le canal de l'eau et un rapport eau-absorption pour le au moins un canal 30 de composant fluide; et - 43 - l'ajustement des données de densité optique dans le au moins un canal de composant fluide en éliminant la partie de la densité optique dans le au moins un canal de composant fluide engendrée 5 par des absorptions chromatiques, et en éliminant la partie de la densité optique dans le au moins un canal de composant fluide engendrée par des absorptions dues à l'eau.
17. Procédé selon la revendication 16, dans lequel le au moins un canal chromatique comprend deux canaux chromatiques et la fonction d'absorption chromatique comprend deux inconnues.
18. Procédé selon la revendication 16, dans lequel la détermination de la fonction d'absorption chromatique, le calcul d'une partie de la densité optique dans le au moins un canal de composant fluide engendrée par des absorptions chromatiques, le calcul d'une partie de la densité optique dans le au moins un canal de composant fluide engendrée par des absorptions dues à l'eau, et l'ajustement des données de densité optique sont réalisés sur des données de densité optique recueillies à une pluralité d'instants. 25
19. Procédé selon la revendication 16, comprenant de plus: - l'obtention des données de densité optique pour un échantillon de fluide dans un canal de base; - le calcul d'une partie d'une densité optique dans le canal de base engendrée par des absorptions - 44 chromatiques basé sur la fonction d'absorption chromatique; - le calcul d'une partie de la densité optique dans le canal de base engendrée par des absorptions 5 dues à l'eau basé sur la densité optique dans le canal de l'eau et un rapport eau-absorption pour le canal de base; - l'ajustement des données de densité optique dans le canal de base en éliminant la partie de la 10 densité optique dans le canal de base engendrée par des absorptions chromatiques, et en éliminant la partie de la densité optique dans le canal de base engendrée par des absorptions dues à l'eau; et - la correction de diffusion des données de densité optique pour le au moins un can ai de composant fluide en éliminant la densité optique dans le canal de base de la densité optique dans le au moins un canal de composant fluide.
20 20. Procédé pour affiner des données d'un échantillon de fluide, comprenant: - l'obtention de données de densité optique pour un échantillon de fluide dans une pluralité de canaux 25 optiques; - le développement d'un système d'équations qui modélisent une densité optique dans chaque canal de la pluralité de canaux optiques sous forme de somme d'au moins deux éléments du groupe formé des 30 absorptions chromatiques, des absorptions dues aux - 45 vibrations moléculaires, des absorptions dues à l'eau et de la diffusion; et - la résolution du système d'équations pour déterminer les absorptions dues aux vibrations 5 moléculaires dans au moins un canal du méthane et un canal d'huile.
21. Procédé selon la revendication 20, dans lequel le développement du système d'équations et la 10 résolution du système d'équations sont réalisés sur des données de densité optique recueillies à une pluralité d'instants.
22. Procédé selon la revendication 20, dans 15 lequel les au moins deux éléments du groupe formé des absorptions chromatiques, des absorptions dues aux vibrations moléculaires, des absorptions dues à l'eau et de la diffusion comprennent une fonction de la longueur d'onde des absorptions chromatiques. 20
23. Procédé selon la revendication 20, dans lequel les au moins deux éléments du groupe formé des absorptions chromatiques, des absorptions dues aux vibrations moléculaires, des absorptions dues à l'eau 25 et de la diffusion comprennent une fonction de la longueur d'onde des absorptions dues à l'eau.
24. Procédé selon la revendication 20, dans lequel les au moins deux éléments du groupe formé des 30 absorptions chromatiques, des absorptions dues aux vibrations moléculaires, des absorptions dues à l'eau - 46 et de la diffusion comprennent une fonction de la longueur d'onde de la diffusion.
25. Système électronique, comprenant: - un dispositif d'entrée adapté à recevoir des données de densité optique pour un échantillon de fluide à une pluralité d'instants; - une mémoire couplée de façon fonctionnelle avec le dispositif d'entrée pour mémoriser les données 10 reçues; et - un processeur couplé de façon fonctionnelle à la mémoire et adapté à utiliser les données de densité optique pour développer un système d'équations qui modélisent une densité optique 15 dans chaque canal de la pluralité de canaux optiques sous forme d'une somme d'au moins deux éléments du groupe formé des absorptions chromatiques, des absorptions dues aux vibrations moléculaires, des absorptions dues à l'eau et de 20 la diffusion, et adapté à résoudre le système d'équations pour déterminer les absorptions dues aux vibrations moléculaires dans un canal du méthane et un canal d'huile.
26. Système électronique selon la revendication 25, dans lequel le système électronique est connecté de façon fonctionnelle à un outil d'échantillonnage de fluide de fond.
27. Système électronique selon la revendication 25, dans lequel le système électronique est adapté à - 47 être intégré à un outil d'échantillonnage de fluide de fond.
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