用于确定沉积物中的孔隙大小的方法和系统技术方案

公开了用于确定大小不同的球状颗粒的分布中的最大孔隙大小的方法和系统。一种方法包括在体积内分布多个颗粒，在未被颗粒占据的每一点处内切球体并确定球体的大小。该方法还包括确定在未被占据的每一点处内切的球体中的球体的最大大小，由此定位所述体积内的最大孔隙大小位置。该方法应用于沉积物样本，并且在帮助确定是否存在用于形成笼形包合物的条件方面是有用的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于确定沉积物中的孔隙大小的方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求2012年11月16日提出的美国临时专利申请N0.61/727，567以及2012年11月16日提出的美国临时专利申请N0.61/727，569的优先权，其每一者的公开内容通过引用全部并入于此。
本申请一般地涉及确定具有大小不同的微粒的介质中的孔隙大小。具体而言，本申请涉及使用沉积物样本的物理测量或建模，确定沉积物中的孔隙大小。
技术介绍
“笼形包合物”一般是指非化学计量的亚稳态物质，其中，由第一分子成分(宿主分子)组成的晶格结构以类似于晶体状的结构诱捕或笼住一个或多个其他分子成分(客分子)。笼形包合物有时被称为包藏复合物，水化合物、气体水合物、甲烷水合物、天然气水合物、C02水合物等等。在烃类勘探和开发领域，笼形包合物特别重要。例如，存在其中水宿主分子晶格笼住一种或多种类型的烃类客分子的笼形包合物。这样的烃类笼形包合物天然地在相对低温度和高压的存在水和烃分子的环境中产生，诸如在深海以及永冻土沉积物中。较低温度下的笼形包合物在较低的压力下保持稳定，相反，较高温度下的笼形包合物要求较高的压力以保持稳定。在理论上以及用实验方法表明，笼形包合物优先地在带有较大的孔隙的沉积物中形成。对于大小均匀的球体的常规填充，可以通过考虑系统几何形状，分析地确定孔隙大小。能够导出颗粒大小、孔隙度以及孔隙大小之间所产生的关联，但是，它们有限地适用于天然沉积物，因为天然沉积物通常包含带有大小的分布的微粒。其他现有模型通过考虑在带有由四个近邻微粒的中心定义的顶点的四面体内的内切球体的大小，来解决此问题。尽管从计算角度来看简单，但是，此方法可能不会捕捉天然材料中的真正的孔隙系统复杂性。如此，将期望对用于检测沉积物样本的孔隙度的方法和系统的改善，特别是用于帮助确定是否存在用于形成笼形包合物的条件。
技术实现思路
根据以下公开内容，通过下列各项来解决上述以及其他问题:在第一方面，公开了用于确定大小不同的球状颗粒的分布中的最大孔隙大小的方法。该方法包括在体积内分布多个颗粒，在未被颗粒占据的每一点处内切球体并确定球体的大小。该方法还包括确定在每一未被占据的点处内切的球体中的球体的最大大小，由此定位所述体积内的最大孔隙大小的位置。在第二方面，公开了包括计算机可执行指令的计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令在被执行时，使计算系统执行检测大小不同的球状颗粒的分布中的最大孔隙大小的方法。该方法包括在体积内分布多个颗粒，在未被颗粒占据的每一点处内切球体并确定球体的大小。该方法还包括确定在每一未被占据的点处内切的球体中的球体的最大大小，由此定位所述体积内的最大孔隙大小的位置。在第三方面，公开了计算系统，包括被配置成在该计算系统上执行的笼形包合物饱和度概率应用，所述笼形包合物饱和度概率应用包括被配置成在模型体积内分布建模的颗粒的建模组件。该计算系统还包括孔隙大小分析组件，该孔隙大小分析组件被配置成在未被建模的颗粒占据的每一点处内切球体并确定该球体的大小，以及确定在每一未被占据的点处内切的球体中的球体的最大大小，由此定位所述体积内的最大孔隙大小的位置。【附图说明】图1是包括从一个或多个笼形包合物储层接收并处理烃类的生产设施的离岸烃类生产系统的示意图；图2是包括从一个或多个笼形包合物储层接收并处理烃类的生产设施的陆上烃类生产系统的示意图；图3是其中可以计算预定浓度的笼形包合物的存在的概率的计算系统的示意图；图4是示出了根据本公开内容的示例实施例的用于确定大小不同的球状颗粒的分布中的最大孔隙大小的示例方法的流程图；图5是示出了根据本专利技术的示例实施例的用于确定大小不同的球状颗粒的分布中的最大孔隙大小的第二方法的流程图；图6是根据示例实施例的包括具有基于沉积物样本的观察到的物理特性的分布的球状颗粒的体积的示意视图；图7是图6的体积的示意视图，示出了根据示例实施例的计算体积中的最大孔隙大小的方法；图8是示出了根据本公开内容的示例实施例的用于确定大小不同的球状颗粒的分布中的最大孔隙大小的示例方法的流程图；图9是示出了根据本公开内容的示例实施例的用于确定大小不同的球状颗粒的分布中的最大孔隙大小以及对应的笼形包合物饱和度的方法的流程图；图10是根据示例实施例的包括通过随机或用户选择的过程被定位在体积内的顶点并表示用于表示沉积物颗粒的球状颗粒的中心点的该体积的示意视图；图1lA是根据示例实施例的包括表示沉积物颗粒的球状颗粒并具有从顶点增长直到与近邻微粒点接触的微粒的分布的示意视图；图1lB是根据示例实施例的包括表示沉积物颗粒的球状颗粒并具有从顶点增长直到与近邻微粒有预定距离的微粒的分布的示意视图；图12A是图1lA的体积的示意视图，示出了根据示例实施例的计算体积中的最大孔隙大小的方法；图12B是图1lB的体积的示意视图，示出了根据示例实施例的计算体积中的最大孔隙大小的方法；以及图13是根据示例实施例的基于大小不同的沉积物颗粒的特定布置的粒度中值的孔隙度的图。【具体实施方式】如上文简要描述的，本专利技术的各实施例涉及用于确定具有可变颗粒大小的沉积物样本中的最大孔隙大小的方法和系统。具体而言，此处所讨论的一些实施例使用沉积物样本特性的物理观察，诸如通过图像捕捉和分析或通过一些其他类型的对颗粒大小的分布的分析。此信息又可以用于确定存在足够饱和度的笼形包合物的概率。在这样的实施例中，如X射线计算层析成像之类的成像技术可以被用来创建天然沉积物样本的数字图像。这些数字图像可以接着用于确定孔隙大小和微粒的分布，无需不得不作出关于孔隙或微粒形状的假设。在另选的实施例中，可以使用分别具有不同的颗粒大小和浓度的沉积物和笼形包合物形成物的三维模型来执行数值分析。为本公开内容的目的，术语“笼形包合物”将包括所有可能的组合的任何以及所有类型的晶格(宿主)分子和任何以及所有类型的被笼住的(客)分子。笼形包合物可包括，例如，各种笼形包合物晶格结构类型之间的转换；形成、稳态和离解，以及一种或多种类型的分子被一种或多种其他类型的分子替换。1.笼形包合物收获和建模结构图1是离岸或深海烃类生产系统100的示例实施例的示意图。系统100包括位于海水104和海底106下面的笼形包合物储层102。笼形包合物储层102产生水和烃类，主要是天然气。在所示出的实施例中，海上钻台108支持用于至少部分地将液体、水和/或油与天然气分离的生产设施110。在此示例实施例中，笼形包合物储层102被示为与水下油井112流体连通，水下油井112又通过回接部114连接到生产设施110。笼形包合物储层102主要生产天然气和水的混合物，该混合物被输送到生产设施110，用于分离天然气与水以及油(如果在混合物内包含大量的油的话)。值得注意的是，在图1所示出的实施例中，在安装整体烃类生产系统100之前可以使用波生成和检测系统116，可以使用它来将系统100定位在沿着海底106的特定位置。波生成和检测系统116可以是例如地震波或其他声波生成系统，或者能够生成能够穿透海水104和海底106的波并捕捉反射波、并且由此基于传播速度来检测波传播所通过的介质的差异的其他系统。值得注意的是，图1所示出的生产系统100只是一个示例性实施例。所属领域的技术人员将理解，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测大小不同的球状颗粒的分布中的最大孔隙大小的方法，所述方法包括：在体积内分布多个颗粒；在未被颗粒占据的每一点处，内切出球体并确定所述球体的大小；以及从在未被占据的每一点处内切的球体中确定球体的最大大小，由此定位所述体积内的最大孔隙大小的位置。

【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