用于使用机电谐振器测量流体性质的方法和设备技术
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用机电谐振器测量流体性质的方法和设备相关申请的交叉引用本专利技术要求于2015年8月7日提交的美国专利申请序列号第62/202,512号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术一般涉及石油工程领域，并且更具体地涉及用于获得在地下井处进行井下流体的粘度和密度的原位测量的方法和设备。
技术介绍
大量的烃、盐水、其他液体和气体以及超临界流体、浆液、泡沫和乳液从地下井中产生、在地下井中发现、用于构建地下井、或者被注入地下井。这些流体将被统称为井下流体。了解这些流体的物理性质，诸如它们密度和粘度，对于钻井、完成井、操作井和放弃井是至关重要的。这些井可以被用于从地下储层回收烃，将液体注入地下储层以及监测地下储层的条件。流体包括液态、气态和超临界状态的物质。井下流体包括从地球产生的一种或多种流体，诸如在地下储层中发生的烃、盐水和其它流体，以及可以被注入地下以增加烃的产量或用于处理目的的流体(诸如盐水、二氧化碳和甲烷)。井下流体还包括含有液体和固体组分(如用于井的建造的钻井泥浆和水泥)的浆液。一个或多个井下流体可以同时在地下井中被发现，如在多相流中，并且它们可以相...
【技术保护点】
一种用于在地下井处进行井下流体性质的原位测量的方法，包括以下步骤：a.在地下井处部署机电谐振器，使得机电谐振器至少部分地浸没在井下流体中；b.通过向振荡器电路供电而使所述机电谐振器以谐振频率振荡，其中所述机电谐振器被并入作为所述振荡器电路的频率限定元件；c.测量由所述振荡器电路产生的振荡的谐振频率；d.测量由所述振荡器电路产生的振荡的阻尼；以及e.通过采用由代码配置为利用以下各项中的至少一个的处理器来将频率和阻尼与所述井下流体的粘度和密度相关：i.将频率和阻尼与流体粘度和密度相关的理论方程；以及ii.基于曲线拟合以校准参考流体中的谐振频率和阻尼的测量的经验关系，其中这种流体...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.07 US 62/202,5121.一种用于在地下井处进行井下流体性质的原位测量的方法，包括以下步骤：a.在地下井处部署机电谐振器，使得机电谐振器至少部分地浸没在井下流体中；b.通过向振荡器电路供电而使所述机电谐振器以谐振频率振荡，其中所述机电谐振器被并入作为所述振荡器电路的频率限定元件；c.测量由所述振荡器电路产生的振荡的谐振频率；d.测量由所述振荡器电路产生的振荡的阻尼；以及e.通过采用由代码配置为利用以下各项中的至少一个的处理器来将频率和阻尼与所述井下流体的粘度和密度相关：i.将频率和阻尼与流体粘度和密度相关的理论方程；以及ii.基于曲线拟合以校准参考流体中的谐振频率和阻尼的测量的经验关系，其中这种流体的粘度和密度是已知的。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：a.重复权利要求1的方法以在所述地下井处的至少两个位置中获得测量值；b.确定在密度和粘度被确定的位置处的温度和压力；以及c.搜索类似流体的家族，其中密度和粘度已经针对一系列压力和温度值被测量，以识别具有与针对在地下井处进行测量的压力和温度而在地下井处所测量的密度和粘度值最相似的密度和粘度值的流体或流体的组合。3.一种用于确定井下流体的性质的方法，包括以下步骤：a.将作为振荡器电路的一部分的机电谐振器暴露于未表征的井下流体，所述振荡器电路包括：i.具有输出和输入的放大器；ii.放大器的输出和输入之间的反馈回路；以及iii.机电谐振器，其被布置在反馈回路内使得所述机电谐振器的谐振频率限定所述振荡器电路的振荡频率；b.激活振荡器电路，使得所述机电谐振器在未表征的流体中达到谐振频率；c.测量所述机电谐振器的振荡的周期；d.确定未表征的流体中的机电谐振器的能量损耗参数；以及e.通过参考所述能量损耗参数和所述振荡器电路的周期来计算未表征的流体的至少一个性质。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述机电谐振器几何形状是以下之一：悬臂、音叉、振动线路和振荡板。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述机电谐振器能够被致动为从以下各项选择的至少一个振动模式：面内、面外、扭转、剪裁、枢转和更高阶模式。6.根据权利要求3所述的方法，其中通过使用参考电容器和信号减法电路来消除所述机电谐振器的寄生电容。7.根据权利要求3所述的方法，其中驱动和感测功能被解耦。8.根据权利要求7所述的方法，其中驱动和感测功能通过依赖从以下各项选择的不同物理效应来解耦：电、...
【专利技术属性】
技术研发人员：M冈萨雷斯，M德芬鲍夫，H赛伦，S丘陶克，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯,SA
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