[发明专利]海底采油树内的产品取样系统

说明书

技术领域

本发明大体上涉及用于对海底原生流体取样的系统和方法。更具体而言，本发明大体上涉及用于对海底井口处的流体自动取样的方法和装置。

背景技术

海底井眼形成于从海底到位于下方的地层中。用于从海底井眼生产油和气的系统通常包括设置在通往井眼的开口上方的海底井口组件。海底井口通常包括高压井口罩，其被支撑在低压井口罩中并固定至向下延伸经过井眼开口的传导套管。井大体上与经传导套管共轴地插入且明显比传导套管深的一个或更多套管柱对准。套管柱通常从就位于井口罩中的套管挂悬挂。一个或更多油管柱通常设置在最内部的套管柱内；其尤其用于传送从下方地层生产的井流体。所生产的井流体通常由安装在井口罩的上端上的采油树控制。采油树通常是大而重的组件，具有安装于其上的很多阀和控制装置。

井流体可以在井口组件已完全安装且完井后从海底井生产。所生产的井流体一般从海底采油树被导引到海底管汇，在此流体与来自其它海底井的流体结合。所结合的流体然后通常经由主生产流动管线传输到海面上方以输送到加工设施。常常需要泵，以将所结合的生产流体从海底输送到海面。因此，希望了解井流体的流量和成分，以便可以充分地设计泵和流动管线。虽然常常在海面分析流体，但在海底，流体状态例如温度、压力一般是不同的。此外，流体成分的相应比例以及成分本身常常随时间改变。这样，可能发生对流动管线中的流体的了解的时间滞后。

发明内容

本文公开了用于从海底井眼生产流体的方法和系统。在一个示例中，该方法包括获得从井眼生产的流体的量，其中，所获得的流体被称为取样流体。取样流体被隔离在邻近井眼的容器中。在竖直间隔开的位置感测取样流体，在此，感测发生在获得取样流体后的一段时间内。使用通过感测获得的信息来确认取样流体的成分。该方法还可包括基于感测步骤来确认取样流体分层为多相。容器可机械地联接到安装在海底井眼上方的采油树。在一示例中，从井眼生产的流体流过流量计；在该示例中，该方法还包括基于确认取样流体的成分的步骤来调整使用流量计获得的测量值。在一个示例实施例中，确认取样流体中的水的量，并且流量计为多相流量计。该方法还可以可选地包括估计组成总取样流体的所确认成分的百分比。在一个备选实施例中，获得和保持取样流体的步骤包括使该流体的量流入具有阀的样品流动管线中以及关闭阀而将取样流体在样品流动管线中隔离在阀之间。可选地，感测步骤包括利用布置在竖直间隔开的位置中的每一个处的传感器来测量取样流体的分立部分的性质。该方法还可包括将该取样流体的量从容器释放到生产流动管线中，该生产流动管线传输从井眼生产的流体。

本文还公开了一种海底井口组件，在一个示例实施例中，该海底井口组件由安装在海底井眼上方的井口罩、联接到井口罩的采油树、与采油树流体连通的生产流动管线以及取样回路组成。取样回路包括与生产流动管线选择性地流体连通的容器以及传感器系统。传感器系统具有与沿容器内部竖直间隔开的点通信的流体传感器。可选地，取样回路还包括与生产流动管线流体连通的入口、与生产流动管线流体连通的出口、与入口流体连通的入口阀以及与出口流体连通的出口阀，并且其中，容器被限定在入口阀与出口阀之间。在一个备选实施例中，利用流量计测量表征通过生产流动管线的流的值，并且基于传感器系统的输出来调整该值。可选地，传感器系统经设置在采油树上的控制模块与流量计通信。

公开了一种从海底井生产流体的方法，该方法包括将从井生产的流体的量保持在位于海底且接近海底井的密封环境中，以及在密封环境中分立的竖直间隔开的位置感测流体的特性。测量从井生产的流体的流量，并且基于感测结果来调整所测量的流量。可选地，使用多相流量计来测量流体的流量，并且其中，调整步骤包括校准流量计。在一个备选实施例中，感测步骤在长达至少约10小时的时间段内发生。备选地，重复感测，直到所保持的流体中的水和烃液已基本分层。

附图说明

在已陈述本发明的其中一些特征和益处的情况下，当结合附图进行描述时，其它特征和益处将变得显而易见，在附图中：

图1是带有根据本发明的取样系统的井口组件的一示例实施例的侧面剖视图；

图2A-2C是图1的取样系统的一实施例的示例细节的侧面剖视图。

虽然将结合优选实施例来描述本发明，但会理解，并不意图将本发明限制于该实施例。相反，意图覆盖如可被包括在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有备选方案、修改和等同方案。

附图标记：

20 井口组件

22 采油树

24 井口罩

26 井眼

28 生产油管

30 主孔眼