[发明专利]用于抽取高粘度地层流体样品的方法及装置

说明书

优先权

本申请要求于2006年9月18日提交的美国临时申请No.60/845332 和2006年12月29日提交的美国临时申请No.60/882701的优先权。

技术领域

本发明广泛涉及油田勘探。更具体地，本发明涉及经由地层改变加快 对地层碳氢化合物进行的井底(井下)采样的装置和方法。

背景技术

在勘探地下地层过程中采用的一项技术是获得井底的地层流体的样 品。诸如MDT和CHDT(两者都是Schlumberger的商标)的设备对于获 得和分析这种样品极其有用。

MDT设备或其他采样设备通常包括：协作地布置在一个或多个壁接 合封隔器以内的流体进入端口或管状探针，其中壁接合封隔器用于使端口 或探针与井筒流体隔离；通过流送管连结到流体入口的一个或多个采样 室，其中流送管具有布置在其中的一个或多个控制阀；用于控制地层压力 与采样室压力之间的压降的装置；以及用于获得关于流体的信息的传感 器。采样设备的例子可以在属于Whitten的美国专利3104712号、属于 Urbanosky的美国专利3859851号和属于Zimmerman等的美国专利 4860581号中找到，这些文献通过引用全部结合于此。传感器可包括用于 监测流体压力和温度的压力传感器。除此以外，可由OFA、CFA或LFA (全部都是Schlumberger的商标)模块提供光学传感器以确定准许进入设 备的流体的相态、化学成分等。

CHDT设备的使用在许多方面类似于MDT设备的使用，但主要是用 于下套管钻井中。CHDT设备包括利用钻探机构(参见，例如，“Formation TestingandSamplingthroughCasing”，OilfieldReview，Spring2002，通过 引用全部结合于此)刺穿套管和在测试后堵塞套管的机构。CHDT设备可 以可选地用于裸井中，例如具有如美国专利申请公开No.2005/0279499或 美国专利公开No.2006/0000606中所示的改变，两者都属于本发明的同一 受让人，且两者通过引用结合于此。

MDT和CHDT设备在它们通常的应用中用于获得具有低粘度的地层 石油样品；典型地可达30cP.在特定的环境下，具有更高粘度的石油已经 被采样，但采样过程常常需要多次调整并且可能花费许多个小时。已经利 用MDT或CHDT设备采样的石油的最大粘度被认为近似3200cP.

本领域技术人员可以理解的是更高粘度的碳氢化合物的开发变得越 来越重要，因为传统的低粘度碳氢化合物储量被逐渐耗尽。抽取粘稠的石 油样品用于油藏表征非常具有挑战性，因为具有更高粘度的石油具有很低 的流动性。因此，根据现场的环境，粘稠的石油很难泵送出地层。实际上， 这些石油的低流动性常常导致非常长的采样时间或使得不可能取回代表 性的样品，例如，由于乳状液(emulsion)的形成。在一些情形中，这些 石油的低流动性甚至使得取样不可能。除此以外，如果采样时间太长，就 加大了设备卡在井中的可能性。

已经提出用于抽取重油和沥青的设备和技术，例如国际申请公开No. WO2007/048991所示，属于本发明的同一受让人，并通过引用结合于此。

尽管在采样端口上面和下面安装在采样设备上的跨式封隔器或大直 径的封隔器能够促进石油流入采样设备，但仍存在对于能够用于抽取粘稠 碳氢化合物等的样品的采样设备和采样方法的需求。

发明内容

因此本公开的目标是提供加快地层碳氢化合物的采样，尤其是，但是 不排他地，加快高粘度碳氢化合物的采样的设备和方法。