Способ определения параметров частиц, основанный на флуоресцентном изображении
Формула / Реферат
1. Способ определения характеристики дисперсного материала в водной текучей среде, применяемой при бурении нефтяных и/или газовых скважин и выбранной из группы, состоящей из буровых растворов, жидкостей для вскрытия пласта и растворов для заканчивания скважин, включающий в себя следующие операции:
а) облучение образца текучей среды, содержащей дисперсный материал, оптическим излучением,
б) наблюдение флуоресценции дисперсного материала с получением изображения и
в) вычисление, по изображению, характеристики дисперсного материала, которую выбирают из группы, состоящей из
i) размера частиц дисперсного материала,
ii) количества дисперсного материала и
iii) комбинации размера и количества дисперсного материала,
выраженной как распределение размеров частиц (РРЧ).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дисперсный материал является автофлуоресцирующим.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дисперсный материал представляет собой карбонат кальция.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что осуществляется без добавления флуоресцирующего красителя к дисперсному материалу.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что текучая среда содержит частицы, отличные от дисперсного материала.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает модифицирование излучения, применяемого для наблюдения флуоресценции, таким образом, чтобы обеспечить наблюдение флуоресценции дисперсного материала.
7. Способ по любому из пп.1, 2, 4, 5 или 6, отличающийся тем, что материал не является карбонатом кальция, а к дисперсному материалу, до его введения в текучую среду, добавляют флуоресцирующий краситель.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что операции а) и б) осуществляют посредством проточного цитометра.
9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дисперсный материал представляет собой закупоривающий агент.
10. Способ определения характеристики несмешиваемой фазы в водной текучей среде, применяемой при бурении нефтяных и/или газовых скважин и выбранной из группы, состоящей из буровых растворов, жидкостей для вскрытия пласта и растворов для заканчивания скважин, включающий в себя следующие операции:
а) облучение образца текучей среды, содержащей несмешиваемую фазу, оптическим излучением,
б) наблюдение, в отсутствие лазерного излучения, флуоресценции несмешиваемой фазы с получением изображения и
в) вычисление, по изображению, характеристики несмешиваемой фазы, которую выбирают из группы, состоящей из
i) размера частиц несмешиваемой фазы,
ii) количества несмешиваемой фазы и
iii) комбинации размера частиц и количества несмешиваемой фазы, причем несмешиваемую фазу выбирают из группы, состоящей из автофлуоресцирующих несмешиваемых фаз и несмешиваемых фаз, к которым добавляют флуоресцирующий краситель.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что текучая среда содержит частицы, отличные от несмешиваемой фазы.
12. Способ по п.10 или 12, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает модифицирование излучения, применяемого для наблюдения флуоресценции, таким образом, чтобы обеспечить наблюдение флуоресценции несмешиваемой фазы.
13. Способ по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что операции а) и б) осуществляют посредством проточного цитометра.
14. Способ определения распределения размеров частиц (РРЧ) закупоривающего агента в водной текучей среде, применяемой при бурении нефтяных и/или газовых скважин и выбранной из группы, состоящей из буровых растворов, жидкостей для вскрытия пласта и растворов для заканчивания скважин, включающий
облучение образца текучей среды, содержащей закупоривающий агент, оптическим излучением,
наблюдение флуоресценции закупоривающего агента с получением изображения и
вычисление, по изображению, распределения размеров частиц (РРЧ) закупоривающего агента.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что закупоривающий агент является автофлуоресцирующим.
16. Способ по п.14, отличающийся тем, что закупоривающий агент представляет собой карбонат кальция.
17. Способ по п.14, отличающийся тем, что осуществляется без добавления флуоресцирующего красителя к закупоривающему агенту.
18. Способ по п.14, отличающийся тем, что текучая среда содержит частицы, отличные от закупоривающего агента.
19. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает модифицирование излучения, применяемого для наблюдения флуоресценции, таким образом, чтобы обеспечить наблюдение флуоресценции закупоривающего агента.
Текст
006285 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способам определения наличия и пропорции определенных добавок в текучих средах и, более конкретно, в рамках одного из вариантов осуществления, к способам определения наличия и пропорции агентов, закупоривающих трещины в стенках ствола скважины и находящихся в водных буровых (так называемых глинистых) растворах, жидкостях для вскрытия пластов и растворах для заканчивания скважин. Уровень техники Известны буровые растворы, применяющиеся при бурении подземных нефтяных и газовых скважин, а также в других приложениях таких растворов и других методиках бурения. В случае роторного бурения от буровых растворов, известных также под названием "буровой ил" или просто "ил", зависит множество функций и параметров. Указанные растворы должны переносить выбуренные породы от нижней части бура вверх, транспортировать их в том же направлении по кольцевому каналу и обеспечивать возможность их отделения на поверхности во время охлаждения и очистки роторного бура. Буровой ил предназначен также для уменьшения трения между бурильной колонной и стенками отверстия во время поддерживания устойчивого равновесия необсаженных секций ствола скважины. Буровой раствор имеет такой состав, который предотвращает нежелательные проникновения фильтрата бурового раствора и твердых продуктов бурения в водопроницаемые породы. При этом такие растворы часто формируют тонкую малопроницаемую фильтрующую корку, которая временно закупоривает поры, а также другие отверстия и образования, проделанные буром. Кроме того, буровой раствор можно применять также для сбора и интерпретации информации, получаемой в исследованиях по методу электрического каротажа, а также из выбуренных пород и кернов. Следует иметь в виду, что в контексте изобретения термин "буровой раствор" включает в себя также такие понятия, как "жидкость для вскрытия пласта" и "раствор для заканчивания скважин". Обычно буровые растворы классифицируют по их базисной жидкости. В модификациях ила на основе воды твердые частицы суспендируются в воде или рассоле. В воде может эмульгироваться нефть. Тем не менее, вода остается дисперсионной фазой. Характер модификаций ила на основе нефти имеет противоположную, или обратную, природу. В нефти суспендируются твердые частицы и эмульгируются вода или рассол. Следовательно, в этом случае дисперсионную фазу составляет нефть. Модификации ила на основе нефти, которые являются эмульсиями типа вода в нефти, называют также инвертированными эмульсиями. Буровые растворы на основе рассола, естественно, представляют собой ил на водной основе, в котором водным компонентом является рассол. Вследствие улучшений технологии и способов бурения стало возможным создание горизонтальных скважин, пробуренных и заканчивающихся в рыхлых песчаных пластах. Скважины такого типа требуют контроля песка (мер по борьбе с его выносом). Имеются в виду, например, такие мероприятия, как длительная гравийная набивка открытых отверстий или установка механических устройств удаления песка(фильтры со щелевидными отверстиями, предварительно сложенные и раскладываемые экраны для песка и т.д.). С применением этих способов контроля песка были созданы успешно работающие скважины с горизонтальными продуктивными интервалами, доходящими до 1224 м. Обычно скважину бурят, применяя обычные модификации бурового ила, до верхней части продуктивной зоны и устанавливают обсадную трубу. Затем выбуривают цемент по направлению к башмаку указанной трубы и проводят испытание башмака. Далее замещают буровой ил так называемым "буровым илом с низким потенциалом разрушения". Этот ил состоит из полимеров или каких-либо других загущающих агентов, усилителей вязкости и нерастворимых частиц, предназначенных для формирования фильтрующей корки, чтобы закупорить поры в продуктивном песчаном пласте. Обычно эти частицы представляют собой подобранные по гранулометрическому составу соль (NaCl) в насыщенном рассоле или карбонат кальция (СаСО 3) в любой текучей среде, причем с улучшением технологии повысилась важность такого параметра (характеристики), как распределение размеров частиц (РРЧ), соотносящихся с отверстиями устья пор продуктивного пласта. Хлорид натрия и карбонат кальция применяют по той причине, что они растворимы, соответственно, в недонасыщенных рассолах и в неорганических и/или органических кислотах. Соответствие распределения размеров частиц закупоривающих агентов, находящихся в жидкостях для вскрытия пластов, размерам отверстий пор пробуриваемого продуктивного песчаного пласта важно для достижения контроля за потерями, происходящими за счет струйных выбросов, а также для сведения к минимуму уменьшения водонепроницаемости в пласте вследствие нежелательного проникновения частиц и текучих сред. При приготовлении первичной жидкости для вскрытия пластов этому соотношению придают фактически прямолинейный характер, причем перед бурением его можно проверить, например,с помощью рассеяния лазерного излучения, т.к. закупоривающий агент обычно присутствует только в виде твердых частиц. Однако сразу же после начала бурения указанная жидкость загрязняется выбуренными твердыми фазами (обломками) и другими дисперсными компонентами (т.е. компонентами, имеющими вид частиц),такими как утяжеляющие агенты. В результате рассеяние лазерного излучения будет характеризовать лишь РРЧ всех суспендированных твердых субстанций, т.е. выбуренных твердых фаз, утяжеляющих-1 006285 агентов и закупоривающего агента. Важно иметь возможность различать разновидности твердых субстанций, чтобы определить, какое процентное количество их в любом интервале размеров можно после бурения реально удалить из устья пор горной породы посредством недонасыщенного рассола или кислоты. Важно определить также, каков размер закупоривающих частиц, которые следует добавить к буровому раствору, чтобы восполнить субстанции, расходуемые или разрушающиеся в ходе процесса бурения. Было бы желательно иметь возможность разработать способы, определяющие, какое именно количество закупоривающего агента присутствует в текучей среде типа рециркулируемого бурового ила, отличая при этом указанный агент от других твердых субстанций, которые могут присутствовать в системе. Сущность изобретения Таким образом, задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в разработке способа определения присутствия и/или характеристик закупоривающего агента, в частности карбоната кальция, в текучей среде, применяемой при добыче углеводородов и представляющей собой буровой раствор, жидкость для вскрытия пластов, раствор для заканчивания скважин и т.п. Следующей задачей, решаемой изобретением, является разработка способа определения РРЧ карбоната кальция в текучей среде, применяемой при добыче углеводородов. И, наконец, еще одна задача настоящего изобретения заключается в разработке способа определения РРЧ закупоривающего агента типа карбоната кальция в применяемом при добыче углеводородов буровом растворе, причем даже в присутствии других твердых частиц, таких как выбуренные породы и утяжеляющие агенты. Для решения этих, а также и других задач в соответствии с одним из аспектов изобретения предлагается способ определения характеристик дисперсного материала, находящегося в текучей среде. Способ включает в себя облучение оптическим излучением образца текучей среды, содержащей такой материал,наблюдение флуоресценции указанного материала с получением изображения и расчет характеристики такого дисперсного материала, производимый по указанному изображению. Характеристиками дисперсного материала могут быть размер частиц закупоривающего агента, количество материала или комбинация обеих этих характеристик, выраженная в виде распределения размеров частиц (РРЧ). Кроме того,изобретение может найти приложение при измерении характеристик (количества, размера или обеих этих характеристик) автофлуоресцирующего дисперсного материала, находящегося в текучей среде,причем в особенности в том случае, когда этот дисперсный материал применяют в качестве закупоривающего агента. В следующем варианте осуществления изобретения предлагается другая модификация способа, заключающаяся в определении характеристики несмешиваемой фазы, находящейся в текучей среде. Способ включает в себя облучение оптическим излучением образца такой среды, содержащей указанную фазу, наблюдение флуоресценции несмешиваемой фазы с получением изображения и расчет характеристик несмешиваемой фазы, производимый по указанному изображению. Опять-таки, этими характеристиками могут быть размер частиц несмешиваемой фазы, ее количество и комбинация обeих этих характеристик. Несмешиваемая фаза может представлять собой или автофлуоресцирующую несмешиваемую фазу, или несмешиваемую фазу, к которой добавлен флуоресцирующий краситель. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Поскольку многие добавки, предназначенные для водных растворов (таких, как растворы, применяемые при добыче углеводородов), имеют относительно высокую стоимость, желательно применять только такое их количество, которое необходимо для достижения поставленной цели. При наличии выбора даже в случае недорогих добавок ограничивающими факторами являются время и логистические факторы, вынуждающие применять только наиболее эффективные варианты. Однако необходимо определить также, достаточно ли количество добавок, присутствующих в процессе, для достижения цели их применения и/или сохранили ли они все еще свою эффективность. В полной мере эти рассуждения справедливы, в частности, для закупоривающих агентов. В этом случае важно знать, когда и в каком количестве нужно добавлять эти агенты, имеющие к тому же надлежащий размер частиц. Таким образом, важна информация о распределении размеров частиц (РРЧ) закупоривающего агента в рециркулируемом буровом иле. Ожидается, что способ по настоящему изобретению будет полезен для определения присутствия, размеров частиц и/или количества любой несмешиваемой фазы в текучей среде. При этом указанная фаза включает в себя добавки и дисперсные материалы, (например, закупоривающие агенты), а также любой другой находящийся в текучей среде и нерастворимый в ней материал, для которого указанные характеристики можно определить способом по настоящему изобретению. Например, способ по изобретению можно было бы применить для определения размера частиц и/или количества расклинивающего агента в текучей среде, используемой для гидравлического разрыва, размера частиц и/или количества карбоната кальция, специально откалиброванного по размеру частиц, в текучей среде для вскрытия пластов и для определения потери циркулирующих гранул, содержащих откалиброванный по размеру частиц карбонат кальция. Примененный в данном случае термин "пропорция" может относиться как к количеству несмешиваемой фазы, так и к распределению, комбинирующему размер и количество. Когда текучая среда описывается с употреблением термина "водная", это означает, что она содержит, по меньшей мере, некото-2 006285 рое количество воды. В предпочтительном варианте осуществления, не имеющем ограничительного характера, это содержание составляет по меньшей мере 50 об.%. В другом предпочтительном варианте осуществления, также не имеющем ограничительного характера, текучая среда содержит воду в виде дисперсионной фазы независимо от того, составляет или не составляет вода 50 об.% от общего объема текучей среды. Ожидается, что способ по настоящему изобретению будет полезен при определении параметров закупоривающего агента или какой-либо другой автофлуоресцирующей частицы, находящихся внутри смеси частиц, такой как порошок, а также в текучей среде. Как будет разъяснено далее, способ по настоящему изобретению можно модифицировать или адаптировать для нефлуоресцирующих частиц посредством введения подходящего красителя. Было обнаружено, что определенные закупоривающие агенты, в частности карбонат кальция, имеют относительно высокий уровень автофлуоресценции. Такой уровень автофлуоресценции карбоната кальция можно использовать для получения изображения карбоната кальция, отличимого от изображений остальных твердых выбуренных пород и утяжеляющего материала, т.к. эти вещества проявляют относительно низкие уровни автофлуоресценции. Следует принять во внимание, что в данном случае термин "изображение" не ограничивается какой-либо конкретной средой и относится, в частности, к изображениям в фиксированной форме, таким как фотографии, к кратковременным по своей природе изображениям на экране (на катодно-лучевой трубке, плоском панельном дисплее), к изображениям, формируемым приборами с зарядовой связью (ПЗС) и т. д., к изображениям в машиночитаемой форме и т.д. При этом нет никакой необходимости ограничиваться перечисленными вариантами. Такие изображения можно получить, применяя микроскоп, обладающий способностью формировать флуоресцентное изображение, или используя какие-либо другие фокусирующие устройства или электронные системы. Полученные таким образом изображения, относящиеся только к карбонату кальция, можно затем исследовать с помощью соответствующих имеющихся в продаже компьютерных программ анализа изображений, чтобы рассчитать РРЧ только для закупоривающих агентов в виде карбоната кальция, присутствующих в жидкостях для вскрытия нефтегазовых пластов (или в каких-либо других текучих средах), в случае загрязнения этих субстанций твердыми выбуренными породами. Способ по изобретению особенно полезен в анализе, выборочном по отношению к карбонату кальция. Обычный анализ с применением рассеяния излучения чувствителен ко всем частицам и не дифференцирует закупоривающие агенты и выбуренные твердые породы. Технологию, предлагаемую настоящим изобретением, можно применять также по отношению к внедрению очень малых количеств частиц карбоната кальция в лабораторные или полевые керны после кольматации или выбуривания керна. Если полевые керны получены на буровой площадке, представитель технической службы (ПТС) может провести испытание обработанной текучей среды, чтобы определить, выполнил ли закупоривающий агент свою функцию на кернах надлежащим образом, т.е. осуществил ли он закупоривание в достаточной степени и с минимальным внедрением. Тест осуществляется посредством измерения потерь, вызванных струйными выбросами и суммарной фильтрацией. В порядке альтернативы можно применять смоделированные керны. Преимущество такого анализа на месте заложения скважины заключается в том, что в РРЧ буровых растворов можно своевременно внести соответствующие поправки, позволяющие избежать потенциального разрушения горных пород, вызванного проникновением текучей среды и частиц. При использовании способа по изобретению, связанного с формированием изображения, допускается, что распределение размеров устья пор горной породы заранее известно (например, из данных, полученных для соседней скважины, пробуренной ранее) или может быть вычислено. После начала бурения в пласте ПТС может проконтролировать и откорректировать РРЧ нужным образом на основании данных по флуоресценции и известного распределения размеров пор. Хотя для несмешиваемых фаз в качестве индикаторов можно применять красители, особыми преимуществами обладает вариант, в котором нет необходимости использовать флуоресцирующий краситель, т.е. когда изучаемая частица автофлуоресцирует, поскольку при этом процесс упрощается. В настоящее время единственным известным закупоривающим агентом, обладающим автофлуоресценцией,является карбонат кальция. Однако исчерпывающего изучения всех закупоривающих агентов проведено не было, так что возможны и другие агенты такого рода, обладающие этим свойством. Причины автофлуоресценции карбоната кальция неизвестны. Существует только одна теория, не имеющая ограничительного характера, причем авторы изобретения не видят необходимости связывать себя ее положениями. Согласно этой теории указанное явление имеет в своей основе органику, т.е. происходит за счет органического материала, образующегося при формировании карбоната кальция. Однако для использования такого свойства нет необходимости объяснять, почему карбонат кальция автофлуоресцирует. В некоторых системах бурения, применяющих текучую среду, могут присутствовать и другие флуоресцирующие продукты, т.е. может возникнуть необходимость во внесении соответствующих модификаций в способ по изобретению. Эти компоненты, например эмульгатор или какой-либо другой материал, могут флуоресцировать на другой частоте, которая, в принципе, может наложиться на частоту флуоресценции закупоривающего агента. Чтобы выделить флуоресценцию, представляющую интерес,-3 006285 или уменьшить интенсивность мешающей флуоресценции, можно применить фильтр. Его можно было бы использовать для излучения, облучающего образец, для фильтрации излучения флуоресценции или при применении обоих этих вариантов. В порядке альтернативы источник излучения сам по себе мог бы иметь очень узкую полосу частот. В дополнение к сказанному или в альтернативном варианте приемник или визуальное наблюдение и/или изображение, полученное при таком наблюдении освещенной несмешиваемой фазы, можно было бы модифицировать таким образом, чтобы они были чувствительны только к конкретной интересующей длине волны, представляющей интерес в данном случае. Можно ожидать,что все эти способы будут полезны при изменении спектрального состава излучения, использованного для наблюдения флуоресценции закупоривающего агента или дисперсного материала. Конечно, при наблюдении флуоресценции такого агента или какой-либо другой несмешиваемой фазы подразумевается,что оно позволяет выделить флуоресценцию, соотнесенную с наличием, размером и/или количеством несмешиваемой фазы, из другого излучения, которое может присутствовать в системе. Кроме того, в качестве индикаторов в дисперсионной фазе бурового раствора можно было бы применить автономные флуоресцирующие красители. Равным образом это можно сделать для следов внедрения фильтрата в керны, причем независимо от того, являются эти керны полевыми или смоделированными. В некоторых альтернативных вариантах осуществления изобретения краситель можно добавить к образцу текучей среды (например, к жидкости для вскрытия пластов) после возвращения ее из ствола скважины. Под термином "флуоресцирующий краситель" имеется в виду любое вещество, которое можно было бы селективно присоединить к несмешиваемой или к дисперсионной фазам и предпочтительным образом идентифицировать при наблюдении и/или получении изображения, чтобы продемонстрировать присутствие указанных фаз, применяя в необходимом или предпочтительном вариантах широкую или узкую полосу длин волн спектра. Если флуоресцирующий краситель применяют и в дисперсионной, и в несмешиваемой фазах, в общем случае для каждой фазы можно применить свой краситель,т.е. с использованием каждого из таких красителей будут исследоваться различающиеся продукт и/или фаза. Эти отдельно добавленные красители можно было бы применять автономно от автофлуоресирующих частиц или агентов или в добавление к ним. Такие проблемы нужно решать для каждого конкретного случая, и никаких обобщений делать нельзя. Поскольку описанные бурильные системы с использованием текучих сред имеют сложный характер,невозможно предсказать заранее, сработает ли подход по изобретению сразу же безотказно для конкретной системы. Связано это с тем, что в общем случае флуоресценция компонентов, а также различных продуктов, которые также могли бы присутствовать в рециркулируемом из породы иле, не является заранее известным параметром. В некоторых случаях какие-либо другие частица или продукт флуоресцируют существенно менее интенсивно, чем анализируемый закупоривающий агент. В такой ситуации,возможно, не будет необходимости в корректирующих мерах, таких как фильтрация или замена источника излучения. Ожидается, что для получения полезной информации о закупоривающем агенте при определенных обстоятельствах для исключения какого-либо мешающего воздействия других продуктов могут оказаться достаточными изменения анализирующих компьютерных программ и/или регулировок флуоресцентного микроскопа. В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, не имеющем ограничительного характера, для реализации способа по изобретению может быть применена технология проточной цитометрии. Речь идет о способе измерения определенных физических и/или химических параметров частиц при их прохождении в текучей среде, такой как суспензия или разбавленный раствор дисперсионной фазы. Частицы в индивидуальном порядке проходят точку измерения, обычно представляющую собой оптический приемник. Такой подход может быть применен для подсчета клеток или измерения их параметров. Проточные цитометры можно рассматривать как специализированные флуоресцентные микроскопы. Они содержат источник излучения, фокусирующую оптическую систему, электронную схему и компьютер для перевода сигналов в удобную форму. В качестве источника излучения многие серийные цитометры применяют лазер, излучающий когерентное излучение на определенной длине волны, хотя можно использовать также и широкополосные источники излучения. Рассеянное излучение и испущенное флуоресцентное излучение обычно собираются двумя линзами (одна из которых установлена перед источником излучения, а другая под прямым углом к нему), и с помощью системы оптических элементов, светоделителей и фильтров можно измерить характеристические полосы флуоресценции. В результате появляется возможность определить такие физические параметры, как размер и форма частицы, и исследовать любую функциональную зависимость, которую можно зарегистрировать с помощью флуоресцирующего соединения. Для многих проточных цитометров предусмотрена также возможность сортировки или физического выделения исследуемых частиц из образца. Важной особенностью анализа с применением проточных цитометров является тот факт, что большие количества частиц,составляющие, например, величину порядка 105 или более, можно проанализировать друг за другом за относительно короткий период времени (например, за 1 мин). Обычный же микроскопический анализ,наоборот, базируется на ограниченном количестве частиц (например, 1-100), рассматриваемых на предметном стекле.-4 006285 Далее изобретение будет проиллюстрировано с помощью описанного ниже примера, который имеет своей целью, не ограничивая объем изобретения, дать представление о том, как можно его реализовать. Пример 1. Процесс анализа по изобретению может включать в себя, прежде всего, нанесение мазка исходного ила или разбавленного ила на предметное стекло микроскопа. Поле или площадь указанного стекла нужно сфотографировать, используя освещенность, создаваемую излучением флуоресценции. В дополнение к этому можно также получить изображения, используя проходящее излучение, полученное методом яркого поля, отраженное излучение и излучение, соответствующее изображению в темном поле. Все эти операции могут проводиться с поляризацией указанных пучков или без нее. Затем эти изображения анализируются с использованием компьютерной программы анализа изображений, чтобы идентифицировать границы частиц, сосчитать частицы и определить их диаметры. Перечень имеющихся в продаже программ, способных выполнить анализ такого типа, включает в себя программы IMAGEPRO и OPTIMUS,предлагаемые фирмой Media Cybernetics, но не ограничивается ими. При этом ссылку на эти программы не следует трактовать как одобрение их качества. Чтобы получить хорошее статистическое среднее значение набора диаметров частиц, необходимо применить несколько полей. Предпочтительно повторить указанный процесс в некотором ряду увеличений, обеспечивая тем самым охват полного интервала размеров. Гистограмма частиц, построенная для интервалов размеров частиц, позволяет затем определить относительное РРЧ для каждого типа освещения. Если был определен объем проанализированного образца,далее можно получить абсолютное РРЧ. Для распознавания различных типов частиц нужно провести сопоставление результатов, использующих различную освещенность. В другом варианте осуществления изобретения проточную цитометрию можно использовать для подсчета частиц в данном объеме проточной струи, когда частицы проходят точку измерения. Анализ по изобретению можно провести на буровой установке в мобильной лаборатории или даже в кабине персонала установки, отвечающего за контроль состояния и свойств бурового раствора, при условии, что эта кабина снабжена флуоресцентным микроскопом, способным формировать изображение и имеющим компьютерную программу анализа. В порядке альтернативы, изображение или изображения,полученные на буровой установке, можно передавать для анализа в другое место электронным образом,например посредством электронной почты или, возможно, факса. Можно предположить, что в одном варианте осуществления, не имеющем ограничительного характера, это окажется единственным оборудованием, необходимым для практической реализации способа по изобретению в его основной форме. В приведенном выше описании изобретение рассматривалось со ссылкой на специальные варианты его осуществления и предлагалось в качестве эффективной возможности разработки воспроизводимого способа определения размера, количества и/или РРЧ закупоривающих агентов в системах, использующих текучую среду, такую как буровые растворы, жидкости для вскрытия пласта и растворы для заканчивания скважин. В дополнение к этому ожидается, что способ по настоящему изобретению с вполне очевидными модификациями равным образом будет полезен при определении наличия, количества, размера и РРЧ любой автофлуоресцирующей частицы в других текучих средах. Далее, должно быть очевидно, что в рамках способа по изобретению возможны различные модификации и изменения, не выходящие за границы более широкой идеи и объема изобретения, которые определены в прилагаемой формуле. Соответственно, данное описание нужно рассматривать скорее в иллюстративном, чем в ограничительном контексте. Например, следует считать, что специфические системы закупоривающих агентов,текучие среды и другие добавки, обычные для буровых устройств, попадающие в интервал параметров,оговоренный формулой изобретения, но конкретно не идентифицированные или не исследованные конкретным способом, охватываются настоящим изобретением. Сходным образом, стандартные модификации способа определения по изобретению, использующие, например, флуоресцентное излучение или фильтры с различными рабочими частотами, а также применяющие различное испытательное оборудование, также охватываются изобретением. Кроме того, ожидается, что для реализации способа по изобретению будут пригодны как известные технологии подсчета, такие как проточная цитометрия, так и технологии такого рода, которые появятся в будущем. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ определения характеристики дисперсного материала в водной текучей среде, применяемой при бурении нефтяных и/или газовых скважин и выбранной из группы, состоящей из буровых растворов, жидкостей для вскрытия пласта и растворов для заканчивания скважин, включающий в себя следующие операции: а) облучение образца текучей среды, содержащей дисперсный материал, оптическим излучением,б) наблюдение флуоресценции дисперсного материала с получением изображения и в) вычисление, по изображению, характеристики дисперсного материала, которую выбирают из группы, состоящей изi) размера частиц дисперсного материала,ii) количества дисперсного материала иiii) комбинации размера и количества дисперсного материала,выраженной как распределение размеров частиц (РРЧ). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дисперсный материал является автофлуоресцирующим. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дисперсный материал представляет собой карбонат кальция. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что осуществляется без добавления флуоресцирующего красителя к дисперсному материалу. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что текучая среда содержит частицы, отличные от дисперсного материала. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает модифицирование излучения, применяемого для наблюдения флуоресценции, таким образом,чтобы обеспечить наблюдение флуоресценции дисперсного материала. 7. Способ по любому из пп.1, 2, 4, 5 или 6, отличающийся тем, что материал не является карбонатом кальция, а к дисперсному материалу, до его введения в текучую среду, добавляют флуоресцирующий краситель. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что операции а) и б) осуществляют посредством проточного цитометра. 9. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дисперсный материал представляет собой закупоривающий агент. 10. Способ определения характеристики несмешиваемой фазы в водной текучей среде, применяемой при бурении нефтяных и/или газовых скважин и выбранной из группы, состоящей из буровых растворов, жидкостей для вскрытия пласта и растворов для заканчивания скважин, включающий в себя следующие операции: а) облучение образца текучей среды, содержащей несмешиваемую фазу, оптическим излучением,б) наблюдение, в отсутствие лазерного излучения, флуоресценции несмешиваемой фазы с получением изображения и в) вычисление, по изображению, характеристики несмешиваемой фазы, которую выбирают из группы, состоящей изi) размера частиц несмешиваемой фазы,ii) количества несмешиваемой фазы иiii) комбинации размера частиц и количества несмешиваемой фазы, причем несмешиваемую фазу выбирают из группы, состоящей из автофлуоресцирующих несмешиваемых фаз и несмешиваемых фаз, к которым добавляют флуоресцирующий краситель. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что текучая среда содержит частицы, отличные от несмешиваемой фазы. 12. Способ по п.10 или 12, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает модифицирование излучения, применяемого для наблюдения флуоресценции, таким образом, чтобы обеспечить наблюдение флуоресценции несмешиваемой фазы. 13. Способ по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что операции а) и б) осуществляют посредством проточного цитометра. 14. Способ определения распределения размеров частиц (РРЧ) закупоривающего агента в водной текучей среде, применяемой при бурении нефтяных и/или газовых скважин и выбранной из группы, состоящей из буровых растворов, жидкостей для вскрытия пласта и растворов для заканчивания скважин,включающий облучение образца текучей среды, содержащей закупоривающий агент, оптическим излучением,наблюдение флуоресценции закупоривающего агента с получением изображения и вычисление, по изображению, распределения размеров частиц (РРЧ) закупоривающего агента. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что закупоривающий агент является автофлуоресцирующим. 16. Способ по п.14, отличающийся тем, что закупоривающий агент представляет собой карбонат кальция. 17. Способ по п.14, отличающийся тем, что осуществляется без добавления флуоресцирующего красителя к закупоривающему агенту. 18. Способ по п.14, отличающийся тем, что текучая среда содержит частицы, отличные от закупоривающего агента. 19. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает модифицирование излучения, применяемого для наблюдения флуоресценции, таким образом, чтобы обеспечить наблюдение флуоресценции закупоривающего агента.
МПК / Метки
МПК: G01N 15/14
Метки: частиц, определения, изображении, основанный, способ, параметров, флуоресцентном
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/7-6285-sposob-opredeleniya-parametrov-chastic-osnovannyjj-na-fluorescentnom-izobrazhenii.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ определения параметров частиц, основанный на флуоресцентном изображении</a>
Предыдущий патент: Высокочастотная сетевая мультиплексированная передача данных по различным линиям с использованием множества модулированных несущих частот
Следующий патент: Способ, компьютерная программа и компьютерная система для телекоммуникационных услуг с предварительной оплатой
Случайный патент: Производные хинолина и их использование в качестве противоопухолевых средств