本发明专利技术公开了用于确定是否存在出现包合物的条件的方法和系统。一种方法包括至少部分基于温度达到包合物的三相平衡温度的深度来确定包合物稳定区的厚度。所述方法还包括针对所述包合物稳定区的深度范围计算温度和三相平衡温度，以及确定所述深度范围中每个深度处的最小孔尺寸，所述最小孔尺寸允许包合物的预定饱和度水平并且至少部分基于所述温度和三相平衡温度。所述方法还包括将每个深度处的最小孔尺寸转换成最小孔隙率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于为沉积物中出现的包合物确定最小孔隙率的方法和系 统 对相关申请的交叉引用 本申请要求2012年11月16日提交的美国临时专利申请No. 61/727,555,以及 2012年11月16日提交的美国临时专利申请No. 61/727, 560的优先权，每个申请的公开都 通过引用它们的全部被结合于此。
本申请一般涉及为介质中出现的包合物（clathrate)确定最小孔隙率。具体地， 本申请涉及例如使用孔隙率和可观测的特性之间的经验性关系为沉积物中出现的包合物 确定最小孔隙率。
技术介绍
"包合物"一般指非化学计量的亚稳态物质，其中第一分子成分（主分子）组成的 晶格结构在类似于类晶体结构中陷住或笼住一个或多个其他分子成分（客分子）。包合物 有时被称为包含化合物、水合物、气体水合物、甲烷水合物、天然气水合物、二氧化碳水合物 等。 在油气勘探和开采领域，对包合物是特别感兴趣的。例如，包合物存在于水主分子 晶格笼住一种或多种类型的油气客分子的情形。在出现水分子和油气分子的诸如在深水和 永冻层沉积物中的相对低温和高压的环境中，自然地出现此油气包合物。较低温处的包合 物在较低压力下保持稳定，并且相反地，较高温处的包合物需要较高压力以保持稳定。 理论和实验都已经表明，包合物优先在具有较大孔的沉积物中形成。此现象已被 归因于吉布斯汤姆逊效应，所述效应抑制在类似细粒度沉积物的孔空间的受限空间内的固 体成核。吉布斯汤姆逊效应可用以解释观测的海洋沉积物中不同颗粒尺寸的包合物分布。 但是，现有研宄吉布斯汤姆逊效应的工作只关注按照孔尺寸解释已知出现的包合物的原 因。按照孔隙率会是对地球物理探测的更有用的描述。但是，孔隙率与孔尺寸之间的关系 是复杂的并且依赖于颗粒形状和填料（packing)。因此，对检测是否存在形成包合物的条件的方法和系统的改进会是期望的，尤其 是在油气勘探领域。
技术实现思路
根据以下公开内容，通过以下内容解决以上或其他问题： 在第一方面，公开了一种确定是否存在出现包合物的条件的方法。所述方法包括 至少部分基于温度达到包合物的三相平衡温度的深度来确定包合物稳定区的厚度。所述方 法还包括针对所述包合物稳定区的深度范围计算温度和三相平衡温度，以及确定所述深度 范围中的每个深度处的最小孔尺寸，所述最小孔尺寸允许包合物的预定饱和度水平并且至 少部分基于所述温度和三相平衡温度。所述方法还包括将每个深度处的最小孔尺寸转换成 最小孔隙率。 在第二方面，公开了一种用于确定是否存在出现包合物的条件的计算机化的系 统。所述系统包括孔隙率确定组件，所述孔隙率确定组件被配置成建立包合物稳定区的深 度范围中的多个深度处的孔隙率，其中要针对所述包合物稳定区确定可能出现包合物。所 述系统还包括被配置成确定是否存在出现包合物的条件的计算系统。所述计算系统被配置 成执行程序指令，当所述程序指令执行时，使得所述计算系统至少部分基于温度达到包合 物的三相平衡温度的深度来确定包合物稳定区的厚度，以及针对所述包合物稳定区的所述 多个深度计算温度和三相平衡温度。所述计算系统还被配置成确定所述深度范围中所述多 个深度的每个深度处的最小孔尺寸，所述最小孔尺寸允许包合物的预定饱和度水平并且至 少部分基于所述温度和三相平衡温度，以及将所述多个深度的每个深度处的最小孔尺寸转 换成最小孔隙率。 在第三方面，公开了一种包括计算机可执行指令的计算机可读存储介质，当所述 指令执行时，使得计算系统执行确定是否存在出现包合物的条件的方法。所述方法包括至 少部分基于温度达到包合物的三相平衡温度的深度来确定包合物稳定区的厚度，以及针对 所述包合物稳定区的深度范围计算温度和三相平衡温度。所述方法还包括确定所述深度范 围中每个深度处的最小孔尺寸，所述最小孔尺寸允许包合物的预定饱和度水平并且至少部 分基于所述温度和三相平衡温度。所述方法还包括将每个深度处的最小孔尺寸转换成最小 孔隙率。【附图说明】 图1是海上油气生产系统的示意说明，所述海上油气生产系统包括从一个或多个 包合物储层接收和处理油气的生产设施； 图2是陆上油气生产系统的示意说明，所述陆上油气生产系统包括从一个或多个 包合物储层接收和处理油气的生产设施； 图3是计算系统的示意说明，其中可以计算出现预定浓度的包合物的概率； 图4是根据本公开的示例实施例说明确定是否存在出现包合物的条件的示例方 法的流程图； 图5是说明沉积物颗粒的相对尺寸和模拟形成包合物的内切球，以及介质的孔隙 率之间的关系的图表； 图6是说明在假定一微米的中值颗粒尺寸的情形下，示出可以在不同深度处形成 特定浓度的包合物的最小孔隙率的实验结果的图表； 图7是说明在假定十微米的中值颗粒尺寸的情形下，示出可以在不同深度处形成 特定浓度的包合物的最小孔隙率的实验结果的图表； 图8是说明在假定五十微米的中值颗粒尺寸的情形下，示出可以在不同深度处形 成特定浓度的包合物的最小孔隙率的实验结果的图表；以及 图9是说明在假定一百微米的中值颗粒尺寸的情形下，示出可以在不同深度处形 成特定浓度的包合物的最小孔隙率的实验结果的图表。【具体实施方式】 如以上简述的，本专利技术的实施例涉及用于确定在特定位置处可能存在出现预定饱 和度的包合物的最小孔隙率的方法和系统。特别地，本文讨论的实施例使用对现有可观测 的现象的经验性关系，来提供用于计算孔隙率并且进而计算存在充分饱和的包合物的概率 的基础。 出于本公开的目的，术语"包合物"将包括所有可能组合的任意和所有类型的晶格 (主）分子以及任意和所有类型的笼住（客）分子。包合物可以包括例如各种包合物晶格 结构类型之间的过渡，稳态和解离的地层（formation)，以及一个或多个类型的分子被一个 或多个其他类型分子的置换。 本文描述的方法和系统允许快速确定在诸如海洋沉积物等的指定沉积物区域中 是否应预期出现包合物，并且因此提供探测工具用于包合物沉积的资源评估和地球物理建 模这两者。本文描述的方法和系统减少地下不确定性并且改善地球物理建模技术，为资源 评估提供更尚准确性。 图1是海上或深水油气生产系统100的示例实施例的示意图。系统100包括置于 海水104和海底106之下的包合物储层102。此包合物储层102生产水和油气，主要是天然 气。在所示实施例中，海上平台108支撑生产设施110,所述生产设施110用于至少部分地 将天然气与液体、水和/或油分离。 在此示例实施例中，包合物储层102被示出为与水下井112流体连通，水下井依次 通过回接114连接到生产设施110。包合物储层102主要生产天然气和水的混合物，如果 所述混合物内含有的油量显著，则所述混合物被传送到生产设施110用于天然气和水的分 离。 注意的是，在图1示出的实施例中，在整个油气生产系统100安装之前，波产生和 检测系统116可被使用，并且可被用于将系统100定位在沿海底106的特定位置。所述波 产生和检测系统116可以是例如地震波或其他声波产生系统，或者是能够产生能穿透海水 104和海底106的波且捕获反射波并且由此基于行进速度检测波行进穿过的介质中的差异 的其他系统。 注意的是，图1示出的生产系统100仅是示例性实施例。本领域技术人员会明白， 提供将多本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种确定是否存在出现包合物的条件的方法，所述方法包括：至少部分基于温度达到包合物的三相平衡温度的深度来确定包合物稳定区的厚度；针对所述包合物稳定区的深度范围计算温度和三相平衡温度；确定所述深度范围中每个深度处的最小孔尺寸，所述最小孔尺寸允许包合物的预定饱和度水平并且至少部分基于所述温度和三相平衡温度；以及将每个深度处的最小孔尺寸转换成最小孔隙率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·C·戴格尔，J·T·巴尔斯泽斯基，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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