RU2015134750A

RU2015134750A - Коррекция поверхностного газа с помощью модели равновесия вклада групп

Info

Publication number: RU2015134750A
Application number: RU2015134750A
Authority: RU
Inventors: Мэтью Д. РОУ
Original assignee: Халлибертон Энерджи Сервисез Инк.
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2017-02-22
Also published as: MY178571A; CN105121780B; US20160003793A1; CN105121780A; EP2943647A4; RU2618762C2; EP2943647B1; CA2901309C; WO2014160793A2; MX2015010823A; US10641757B2; BR112015019582A2; EP2943647A2; WO2014160793A3; AU2014241262A1; CA2901309A1; AU2014241262B2

Claims

1. Способ получения характеристик пластового флюида, включающий в себя:

извлечение пробы газа из флюида, подверженного воздействию пласта во время скважинных операций;

измерение температуры пробы газа;

определение из пробы газа молярного вклада паровой фазы каждого из одного или более требуемых компонентов в указанном флюиде;

определение парциального давления паров для каждого требуемого компонента с использованием указанной температуры;

определение молярного вклада жидкой фазы каждого требуемого компонента с использованием определенного парциального давления пара, определенного молярного вклада паровой фазы и уравнения состояния для описания вклада равновесия пар-жидкость; и

вычитание известного химического состава указанного бурового флюида из суммы определенных молярных вкладов паровой фазы и жидкой фазы всех компонентов для получения характеристик пластового флюида.

2. Способ по п. 1, в котором извлечение пробы газа включает в себя извлечение пробы газа входящего или выходящего потоков.

3. Способ по п. 1, в котором вычисление молярного вклада жидкой фазы каждого компонента дополнительно включает в себя:

для каждого из одного или более компонентов приравнивание летучести жидкой фазы к летучести паровой фазы, причем летучесть паровой фазы является математическим произведением молярного вклада паровой фазы, коэффициента летучести паровой фазы компонента в флюиде, и давления, а летучесть жидкой фазы является математическим произведением по меньшей мере молярного вклада жидкой фазы, коэффициента летучести жидкой фазы компонента как чистого вещества при насыщении, и коэффициента активности компонента; и

для всех из одного или более компонентов вместе одновременное решение системы уравнений состояния для описания вклада для молярного вклада (вкладов) жидкой фазы и коэффициента (коэффициентов) активности.

4. Способ по п. 3, в котором коэффициент (коэффициенты) активности основываются на уравнениях из одной из группы, содержащей универсальную квазихимическую модель коэффициента активности, универсальную квазихимическую модель коэффициента активности функциональных групп, модифицированную универсальную квазихимическую модель коэффициента активности функциональных групп и Дортмундскую модифицированную универсальную квазихимическую модель коэффициента активности функциональных групп.

5. Способ по п. 1, в котором определение парциального давления пара для каждого компонента дополнительно включает в себя расчет парциального давления пара для каждого компонента с помощью уравнения Антуана для давления пара.

6. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя:

извлечение пробы газа входящего потока при температуре входящего потока и давлении входящего потока из входящего потока флюида, поступающего в скважину в пласте, во время скважинных работ;

измерение пробы газа входящего потока для определения молярного вклада паровой фазы входящего потока каждого из компонентов во входящем потоке флюида;

определение парциального давления пара входящего потока для каждого компонента с использованием температуры входящего потока; и

определение молярного вклада жидкой фазы входящего потока каждого компонента с использованием парциального давления пара входящего потока, молярного вклада паровой фазы входящего потока и уравнения состояния для описания вклада равновесия пар-жидкость,

благодаря чему молярные вклады паровой фазы входящего потока и жидкой фазы входящего потока всех компонентов и известный химический состав исходного флюида вместе определяют состав флюида входящего потока, тем самым компенсируя рециркулируемый пластовый газ во входящем потоке флюида.

7. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя:

извлечение объема пробы газа с помощью газа-носителя;

использование по меньшей мере одного элемента из группы, содержащей газохроматограф или масс-спектрометр, для измерения молярного вклада паровой фазы каждого компонента;

удаление вклада газа-носителя из молярной концентрации (концентраций) паровой фазы; и

нормализацию пластового флюида по объему пласта, пробуренного на линейную глубину.

8. Система для получения характеристик пластового флюида, содержащая:

газовый экстрактор, соединенный по текучей среде с потоком флюида в системе циркуляции скважинного флюида;

датчик температуры, соединенный с экстрактором;

датчик давления, соединенный с экстрактором;

газоанализатор, который выборочно создает выходные данные, соответствующие молярному вкладу паровой фазы каждого из одного или более требуемых компонентов в указанном флюиде, когда он подвержен воздействию пробы газа флюида, полученной газовым экстрактором; и

систему обработки информации, соединенную с датчиком температуры, датчиком давления и газоанализатором и включающую в себя процессор и запоминающее устройство, содержащие набор команд, который при выполнении процессором приводит к тому, что процессор:

определяет парциальное давление пара для каждого компонента с использованием температуры пробы газа;

вычисляет молярный вклад жидкой фазы каждого требуемого компонента с использованием парциального давления пара и молярный вклад паровой фазы согласно уравнению состояния для описания вклада равновесия пар-жидкость и

вычитает известный химический состав указанного флюида из суммы определенных молярных вкладов паровой фазы и жидкой фазы всех компонентов для получения характеристик пластового флюида.

9. Система по п. 8, в которой проба газа является пробой газа выходящего или входящего потока.

10. Система по п. 8, в которой набор команд дополнительно приводит к тому, что процессор:

для каждого из одного или более компонентов приравнивает летучесть жидкой фазы к летучести паровой фазы, причем летучесть паровой фазы является математическим произведением молярного вклада паровой фазы, коэффициента летучести паровой фазы компонента в флюиде, и давления, причем летучесть жидкой фазы является математическим произведением по меньшей мере молярного вклада жидкой фазы выходящего потока, коэффициента летучести жидкой фазы компонента как чистого вещества при насыщении, и коэффициента активности компонента; и

для всех из одного или более компонентов вместе одновременно решает систему уравнений состояния для молярного вклада (вкладов) жидкой фазы и коэффициента (коэффициентов) активности.

11. Система по п. 10, в которой коэффициент (коэффициенты) активности основаны на уравнениях из одной из группы, содержащей универсальную квазихимическую модель коэффициента активности, универсальную квазихимическую модель коэффициента активности функциональных групп, модифицированную универсальную квазихимическую модель коэффициента активности функциональных групп и Дортмундскую модифицированную универсальную квазихимическую модель коэффициента активности функциональных групп.

12. Система по п. 8, в которой набор команд дополнительно вызывает вычисление процессором парциального давления пара для каждого компонента с помощью уравнения Антуана для давления пара.

13. Система по п. 8, в которой газоанализатор включает в себя по меньшей мере один элемент из группы, содержащей газохроматограф и масс-спектрометр.

14. Система для получения характеристик пластового флюида, содержащая:

первый экстрактор, соединенный по текучей среде с системой циркуляции скважинного флюида в земле, причем первый экстрактор выполнен с возможностью извлечения пробы газа выходящего потока из потока флюида, выходящего из скважины;

первый датчик температуры, соединенный с первым экстрактором для измерения температуры выходящего потока пробы газа выходящего потока;

первый датчик давления, соединенный с первым экстрактором для измерения давления выходящего потока пробы газа выходящего потока;

первый газоанализатор, соединенный с первым экстрактором и выполненный с возможностью выборочно создавать выходные данные, соответствующие молярному вкладу паровой фазы выходящего потока каждого из одного или более требуемых компонентов в выходящем потоке флюида, когда он подвержен воздействию пробы газа выходящего потока флюида, полученного газовым экстрактором;

второй экстрактор, соединенный по текучей среде с системой циркуляции флюида, выполненный с возможностью извлечения пробы газа входящего потока из потока флюида, входящего в скважину;

второй датчик температуры, соединенный со вторым экстрактором для измерения температуры входящего потока пробы газа входящего потока;

второй датчик давления, соединенный со вторым экстрактором для измерения давления входящего потока пробы газа входящего потока;

второй газоанализатор, соединенный со вторым экстрактором и выполненный с возможностью выборочно создавать выходные данные, соответствующие молярному вкладу паровой фазы входящего потока каждого из одного или более требуемых компонентов во входящем потоке флюида, когда он подвержен воздействию пробы газа входящего потока бурового флюида, полученной газовым экстрактором; и

систему обработки информации, соединенную с первым и вторым датчиками температуры, первым и вторым датчиками давления, первым и вторым газоанализаторами, и включающую в себя процессор и запоминающее устройство, содержащее набор команд, который при выполнении процессором приводит к тому, что процессор:

определяет парциальное давление пара входящего потока для каждого компонента с использованием температуры входящего потока пробы газа входящего потока;

определяет молярный вклад жидкой фазы входящего потока каждого компонента с помощью парциального давления пара входящего потока и молярного вклада паровой фазы входящего потока согласно уравнению состояния для описания вклада равновесия пар-жидкость;

определяет парциальное давление пара выходящего потока для каждого компонента с использованием температуры выходящего потока пробы газа выходящего потока;

определяет молярный вклад жидкой фазы выходящего потока каждого компонента с использованием парциального давления пара выходящего потока и молярный вклад паровой фазы выходящего потока согласно уравнению состояния для описания вклада равновесия пар-жидкость; и

вычитает определенные молярные вклады паровой фазы и жидкой фазы входящего потока всех компонентов и известный химический состав флюида из суммы определенных молярных вкладов паровой фазы и жидкой фазы всех компонентов для получения характеристик пластового флюида.

15. Система по п. 14, в которой набор команд дополнительно приводит к тому, что процессор:

для каждого из одного или более компонентов приравнивает летучесть жидкой фазы выходящего потока к летучести паровой фазы выходящего потока, причем летучесть паровой фазы выходящего потока является математическим произведением молярного вклада паровой фазы выходящего потока, коэффициента летучести паровой фазы компонента в выходящем потоке флюида, и давления, и причем летучесть жидкой фазы выходящего потока является математическим произведением по меньшей мере молярного вклада жидкой фазы выходящего потока, коэффициента летучести жидкой фазы компонента как чистого вещества при насыщении, и коэффициента активности компонента; и

для всех из одного или более компонентов вместе одновременно решает первую систему уравнений состояния для вклада для молярного вклада (вкладов) жидкой фазы выходящего потока и коэффициента (коэффициентов) активности.

16. Система по п. 15, в которой набор команд дополнительно приводит к тому, что процессор:

для каждого из одного или более компонентов приравнивает летучесть жидкой фазы входящего потока к летучести паровой фазы входящего потока, причем летучесть паровой фазы входящего потока является математическим произведением молярного вклада паровой фазы входящего потока, коэффициента летучести паровой фазы компонента во входящем потоке флюида, и давления, причем летучесть жидкой фазы входящего потока является математическим произведением молярного вклада жидкой фазы входящего потока, коэффициента летучести жидкой фазы компонента как чистого вещества при насыщении, и коэффициента активности компонента; и

для всех из одного или более компонентов вместе одновременно решает вторую систему уравнений состояния для вклада для молярного вклада (вкладов) жидкой фазы входящего потока и коэффициента (коэффициентов) активности.

17. Система по п. 16, в которой коэффициент (коэффициенты) активности основаны на уравнениях из одной из группы, состоящей из универсальной квазихимической модели коэффициента активности, универсальной квазихимической модели коэффициента активности функциональных групп, модифицированной универсальной квазихимической модели коэффициента активности функциональных групп и Дортмундской модифицированной универсальной квазихимической модели коэффициента активности функциональных групп.

18. Система по п. 14, в которой набор команд дополнительно приводит к тому, что процессор:

вычисляет парциальное давление пара выходящего потока для каждого компонента с помощью уравнения Антуана для давления пара; и

вычисляет парциальное давление пара входящего потока для каждого компонента с помощью уравнения Антуана для давления пара.

19. Способ получения характеристик пластового флюида, включающий в себя:

извлечение пробы газа выходящего потока из флюида скважины;

определение молярного вклада жидкой фазы выходящего потока каждого компонента пробы газа выходящего потока с помощью уравнения состояния для описания вклада равновесия пар-жидкость; и

получение характеристик пластового флюида на основе молярного вклада жидкой фазы вытекающего потока каждого компонента пробы газа выходящего потока.

20. Способ по п. 19, дополнительно включающий в себя:

извлечение пробы газа входящего потока из флюида скважины;

определение молярного вклада жидкой фазы входящего потока каждого компонента пробы газа входящего потока с помощью второго уравнения состояния для описания вклада равновесия пар-жидкость; и

компенсацию рециркулированного пластового газа в флюиде с помощью анализа молярных вкладов жидкой фазы входящего потока всех компонентов и известного химического состава исходного флюида.