用于测试流体试样的方法和系统.pdf

本发明涉及用于测试流体试样的方法和系统。该方法包括：用压力传感器来测量施加至活塞的第一侧上的第一液压压力，活塞可移动地密封于试样腔室内以分为第一部分和第二部分，活塞附连至磁体，流体试样设置在第二部分中，且与活塞的第二侧相接触，第一液压压力大致等于流体试样的第一压力；用设置于试样腔室外侧的磁场传感器来确定磁体在密封试样腔室内的第一位置；将第二液压压力施加至活塞的第一侧，从而在试样腔室内移动活塞和磁体，并将流体试样的压力改变至第二压力，第二液压压力大致等于流体试样的第二压力；用磁场传感器来确定磁体在密封试样腔室内的第二位置；及基于第一、二液压压力间的差值及第一、二位置间的差值，计算可压缩性。

1.  一种用于测试流体试样的方法，包括：
用压力传感器来测量施加至设置于密封试样腔室内的活塞的第一侧上的第一液压压力，
其中，所述活塞可移动地密封于所述试样腔室内，以将所述试样腔室分为第一部分和第二部分，
其中，所述活塞附连至磁体，所述磁体设置在所述试样腔室内，
其中，流体试样设置在所述试样腔室的所述第二部分中，且与所述活塞的第二侧相接触，以及
其中，所述第一液压压力大致等于所述流体试样的第一压力；
用设置于所述试样腔室外侧的磁场传感器来确定所述磁体在所述密封试样腔室内的第一位置；
将第二液压压力施加至所述活塞的所述第一侧，从而在所述试样腔室内移动所述活塞和所述磁体，并将所述流体试样的压力改变至第二压力，其中，所述第二液压压力大致等于所述流体试样的第二压力；
用所述磁场传感器来确定所述磁体在所述密封试样腔室内的第二位置；以及
基于所述第一液压压力和所述第二液压压力之间的差值及所述磁体的第一位置和第二位置之间的差值，计算所述试样流体的可压缩性。

2.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括重复以下的各个步骤：测量第一液压压力，确定所述磁体的第一位置，施加第二液压压力，在每个如此压力下确定所述磁体的第二位置。

3.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算可压缩性包括：根据多个与对应压力下的所述活塞相关的测得距离，计算可压缩性。

4.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，在测量第一液压压力之前，提高液压压力，直到探测到活塞运动为止。

5.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在测量第一液压压力、确定所述磁体的第一位置、施加第二液压压力、确定所述磁体的第二位置以及 计算可压缩性之前，将所述试样腔室下降到井下。

6.  一种用于测试流体试样的系统，流体试样装在含有所述流体试样的密封试样腔室内，所述系统包括：
液压单元；
偶联到所述液压管线的压力传感器，所述压力传感器产生正比于所述液压单元压力的压力信号；以及
线性位置装置，所述线性位置装置包括可动的磁场传感器，所述磁场传感器敏感于从所述试样腔室内所含磁体发出的磁场，所述线性位置装置产生位置信号，所述位置信号指示所述可动的磁场传感器的位置；
改变所述液压单元中的压力，以在密封试样腔室内移动活塞；
接收来自所述压力传感器的压力信号和来自所述线性位置装置的位置信号；以及
根据压力信号和位置信号，计算流体试样的可压缩性。

7.  一种用于测试流体试样的系统，流体试样装在含有所述流体试样的密封试样腔室内，所述系统包括：
控制单元；
具有液压管线的液压单元，所述液压单元电气地偶联到所述控制单元；
偶联到所述液压管线和所述控制单元的压力传感器，所述压力传感器产生正比于所述液压管线压力的压力信号；以及
偶联到所述控制单元的线性位置装置，所述线性位置装置包括可动的磁场传感器，所述磁场传感器敏感于从所述试样腔室内所含磁体发出的磁场，所述线性位置装置产生位置信号，所述位置信号指示所述可动的磁场传感器的位置；
其中，所述控制器：
致使所述液压单元改变所述液压管线中的压力，由此在密封试样腔室内移动活塞；
接收来自所述压力传感器的压力信号和来自所述线性位置装置的位置信号；以及
根据压力信号和位置信号，计算流体试样的可压缩性。

8.  如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述可动的磁场传感器产生输出的电信号，所述电信号提供给控制单元，控制单元使用所述电信号来定位试样腔室内的磁体的位置。

9.  如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制单元根据来自线性位置装置的位置信号，来计算流体试样的体积。

10.  如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制单元根据来自线性位置装置的位置信号，来确定密封试样腔室内的流体试样的原位密度。

11.  如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制单元还根据多个压力下试样腔室内磁体的多个位置，来计算流体试样的可压缩性。

用于测试流体试样的方法和系统
本申请是国际申请日为2010年6月17日、国际申请号为PCT/US2010/039050、进入中国国家阶段的申请号为201080056340.6、名称为“对密封腔室中流体试样的非入侵的可压缩性和原位密度测试”的发明专利申请的分案申请。
背景技术
地层流体的测试应用用来确定储层内流体的移动态。在有关地层水的盐度存在很大不确定性的储层中，该种确定可以是重要的。在其中可有长的油-水过渡区域的渗透性差的储层中，该情形就更加复杂。定义沿过渡区域流体的移动态例如可用泵抽式电缆地层测试器(PWFT)进行采样来实现。该工具包括井下传感器，用来在泵送时分析流体，分析结果用来确定何时和如何采样地层流体。流体试样被接纳到试样腔室内。
在试样腔室被收回到表面上之后，腔室通常被送到实验室，以传送采样的流体和作详细分析。在回收到试样腔室和获得分析结果之间常常有很长的延迟；该延迟不时地可在几周之长。考虑到与钻井操作相关的高成本，如此的延迟是不理想的。
附图说明
为了详细描述本发明示范的实施例，现将参照附图，附图中：
图1示出采样腔室的实施例；
图2示出采样腔室的另一实施例；
图3示出采样腔室的还有另一实施例；
图4示出采样腔室的又一实施例；
图5提供根据优选实施例的测试系统的方框图；
图6a和6b示出与设置在试样腔室内部的磁体相关的磁场；
图7示出一种方法的实施例，其中，在表面处对原地的密度和可压缩性，进行流体试样采集和测试；
图8示出确定密封腔室内流体试样的原位密度的说明性方法的实施例；
图9示出确定流体试样的原位密度的另一方法的实施例；
图10示出确定流体试样的可压缩性的方法的实施例。
具体实施方式
以下讨论针对本发明的各种实施例。尽管一个或多个这些实施例可能是优选的，但所披露的实施例不应被解释为或其它方式用来限制包括权利要求书在内的本发明的范围。此外，本技术领域内的技术人员将会理解到以下的描述具有广泛的应用，任何实施例的讨论仅是指对该实施例的示范，并不意图表示包括权利要求的本发明的范围被限制在该实施例。
这里所披露的实施例涉及密封试样腔室的表面测试，该腔室含有从地层井下(downhole)获得的流体试样。该流体试样被接受到试样腔室内并保持在试样腔室内的原位压力下(即，在地层中时的流体压力)。表面测试相当快且非入侵的(即，进行测试无需打开试样腔室)，并包括确定流体试样的原位密度和可压缩性之一或两者。该测试以自动方式进行(即，很少或没有人介入)，由计算机运行的测试系统来实施该测试。实施该测试无需打开试样腔室。一旦测试在台架位置上完成，就可将试样腔室送到实验室作进一步测试。
进行表面测试的试样腔室通常包括含有一个或多个活塞的圆柱形容器，活塞密封抵靠在容器内壁上，并可从容器一端移动到另一端。某些试样腔室仅有单个活塞，而其它试样腔室具有两个活塞。某些试样腔室包括缓冲流体(空气、水、氮气等)。试样腔室的操作随腔室的各种类型变化，这里披露的用于确定密度和可压缩性的实施例用各种腔室的设计来实现。因此，以下讨论包括各种试样腔室设计的综述，其后解释测试系统的优选实施例。
下面参照图1-4来显示和讨论四个说明性的试样腔室。图1示出井下流体试样腔室10，其包括套筒形的缸体12，该缸体12形成内部流体隔间18。缸体12基本上由上端帽14和下端帽16关闭，使两个端帽之间的隔间18最初装有低压的空气，空气通过阀34填充隔间18，然后，阀34关闭而将空气关在隔间 18内。最初可动地密封在缸体12内的分离器活塞20(这里也称之为“填充活塞”)定位在邻近端帽14的缸体上端内。当试样腔室10用在井内来采集试样时，响应于流体试样的压力大于腔室18内的空气压力，分离器活塞20向下移动，由此压缩空气，致使空气压力上升。分离器活塞20向下移动，直到隔间18内的活塞下侧上的空气压力大致等于活塞上侧上(活塞和上端帽14之间)的流体试样的压力。由于压力基本相等，活塞20驻留在上端帽14和下端帽16之间，大致略在下端帽16的上方。
上端帽14包括流体通道22，用来将地层流体传送到缸体12内和分离器活塞20的顶侧。隔离阀36沿着流动路径22位于上端帽14内。一旦获得流体试样就关闭阀36。流体管线24从上端帽14延伸到所关注的地层30，电子流动管线控制阀26沿着流动管线24定位，用来控制从地层到采样缸体的流体流动。图1还示出环形的封隔器元件28，用于与地层30的面的密封啮合，于是，地层流体通过封隔器元件28的中心流到流动管线24，然后流到缸体12。下端帽16也具有流动管线32，它连通在隔间18和缸体12外部之间，用一常闭阀34来控制流体沿着流动管线32的释放。
阀25从管线24延伸。当工具在井下时，阀25保持关闭。压力表(未示出)可流体连通地连接到表面处的阀25的出口，阀25暂时打开以确定缸体12内测试流体的压力。
缸体12内流体隔间18因此最初充当大气压空气的空气腔室。为了采集地层流体试样，打开流动管线控制阀26，将地层流体引入到缸体12内部，由此，迫使活塞20向下。当活塞20朝下端帽16向下移动时，活塞20和下端帽16之间的空气不断地受压缩。原位(地层)压力下的地层流体填充活塞20和上端帽14之间的隔间18。一旦活塞20下方的压缩空气和活塞20上方的流体试样的压力大致达到相同压力，活塞20就停止移动，流动管线控制阀26可关闭，由此将采集到的流体试样捕获在缸体12内。
图2示出另一试样腔室10b，其中，水、乙烯、乙二醇、油或其它选择的不可压缩的流体可用作缓冲流体。流体管线24可以是如上图1所讨论的那样，以提供与与缸体12内部流体连通。在图2的实施例中，上部封隔器27和下部封隔器29用来使地层30内的流体与井孔其余部分隔绝。图1-4中所示的任何 实施例可用图1所示的封隔器元件28或图2所示的跨式封隔器27和29。中心构件或扼流通道15固定在缸体12内。分离器活塞20最初可定位成大致邻近于上端帽14，活塞20和中心构件15之间的空间用水填充。构件15和下端帽16下方的空间最初可填充大气压的空气。排放管46可使水从中心构件15上面通到中心构件15下面的区域，并通过沿着流体通道45定位在中心构件15内的扼流器44。可在表面处使用旁路阀48，使腔室再循环和管理活塞。流动管线50流体地连接中心构件15下方的腔室和缸体12的外部。下端帽16内的流动管线32和中心构件15内流动管线50的出口可各由塞子33关闭。
当流动管线控制阀26打开时，地层压力作用在分离器活塞20上，迫使缓冲流体通过约束或扼流器44，如上所述，缓冲流体可以是水、乙烯、乙二醇、油或其它选择的不可压缩的液体，由此，建立阈值流动压力，在此压力下地层流体进入腔室。中心构件15下方和下端帽16上方的腔室56可被称之为扼流腔室。地层流体迫使水流过扼流器进入充满空气(或填充气体)的扼流腔室56，由此压缩空气。中心构件15下方的空间52因此可以是压缩的空气，使交界面54显示介于压缩的空气和液体之间。分离器活塞20继续向下移动，直到压缩空气的压力近似等于来自地层的试样流体的压力。然后可关闭流动管线控制阀26，将采集到的流体试样留在缸体12内。
现参照图3，图中示出另一试样腔室10c的实施例。在该实施例中，纳入一井下泵60，使泵60的入口连接到关注的井下地层30，而泵60的出口连接到缸体12。在如此的实施例中，工具串包括泵60和多个(例如，15个)试样腔室10c。每个试样腔室10c具有相连的电子控制阀26，当阀打开时，电子控制阀就将泵60连接到特定的试样腔室。最初，活塞20可设置在邻近上端帽14的隔间18的上部内。打开下端帽16内的阀34。因此，活塞20的下侧通过打开的阀34暴露到流体静压下的井孔流体前。活塞20的向下运动继续，直到活塞20到达其全部的行程范围并抵靠在下端帽16的上表面17上。此时，阀34和36关闭。
图4示出试样腔室10d的另一构造，该试样腔室10d使用可压缩的气体(例如，氮气)，将该气体加压达到井下的状态以补偿试样冷却后的收缩。如以上实施例那样，提供泵60和阀26和25。分离器活塞20因此最初定位在上端帽 14附近，氮气容纳在分离器活塞20和分离的加压活塞64之间的空间66内，活塞密封在缸体12内且不会通过活塞64传送流体。当阀34打开而提供沿着流动管线32在下端帽16内的流体流动时，流体静压下的井孔流体暴露在加压活塞64的下侧。井下泵60的出口朝向缸体12，且当隔间62(分离器活塞20和上端帽14之间)用来自地层的流体试样填充时，分离器活塞20、氮气和加压活塞64被下推，直到加压活塞64到达其行程的全部范围，如图4所示。另外的泵送使分离器活塞20进一步向下移动，压缩装载的氮气。一旦过压到要求的水平，流动管线控制阀26可关闭，由此，将采集到的试样捕获在试样腔室内。
在图1-4的各个实施例中，分离器(填充)活塞包括磁体76。磁体76支承在分离器活塞20上，且最好定位在分离器活塞内。部分由于缸体12内所含流体的腐蚀特性，缸体12和活塞20最好用高镍合金制造，诸如是因科镍718或钛合金。除了耐腐蚀之外，这些材料是相对非磁性的。活塞20内的磁体76可以是盘形的，通常可以是Al-Ni-Co或Sm-Co材料。磁体76同轴地固定在分离器活塞20内，并沿着其轴线磁化，该轴线基本上与缸体12的轴线同轴。
图3和4的实施例包括使用带有试样腔室的井下泵60。井下泵60较佳地包括诸如电势计那样的填充传感器61，电势计产生表示由泵60泵送到试样腔室内的流体体积的信号。一旦泵送停止，可读取填充传感器的值，并通过电缆或泥浆脉冲(mudpulse)技术传送到表面，以由测试系统作记录(下文中讨论)。图1和2的实施例不使用泵，使用不同的技术(下文中讨论)来确定捕获的流体试样的体积。后一种技术甚至也可在提供泵60和相关填充传感器的实施例中使用。
图5示出测试系统100的优选实施例。图5还示出加载到试样系统100内的试样腔室10(它可以是诸如图1-4的腔室10a-10d中任何一种的任何合适的试样腔室)。试样系统100例如可位于表面处。试样腔室10例如可驻留在支承结构上。如图所示，测试系统100包括控制单元110，其偶联到液压单元120和线性位置装置130。控制单元110例如可以是计算机。控制单元110包括偶联到计算机可读存储介质114的处理器112，介质114含有可执行软件118。计算机可读存储介质114可包括易失存储器(例如，随机存取存储器)或非易 失存储器(例如，硬盘驱动器、闪存、CDROM等)。软件114由处理器112执行，这样，致使处理器执行或至少启动某些或全部的归属于测试系统100和/或控制单元110的文中所述的功能。一个或多个输入/输出(I/O)装置116也可被纳入和偶联到处理器112。如此的I/O装置例如可包括键盘、鼠标、触摸垫、显示器等。
液压单元120包括液压泵，其可通过液压管线122连接到试样腔室10。液压单元120可根据来自控制单元110的信号119改变液压管线内的压力。控制单元110因此可致使液压单元120升高或降低液压管线内的压力。液压管线内的内含物可以是诸如氮气那样的气体，但也可使用其它合适的液压气体或流体。
压力传感器124设置在液压管线122上。压力传感器124提供正比于液压管线122内的压力的电信号125。信号125提供给控制单元110，控制单元通过压力传感器124监测液压管线内的压力。
线性位置装置130确定活塞20在密封试样腔室内的位置。线性位置装置130包括传感器定位装置131和磁场传感器132，磁场传感器可沿着或靠近试样腔室10的外面沿着x方向在试样腔室的一端127和另一端129之间移动。磁场传感器132敏感于从活塞的磁体76发出的磁场。磁场传感器132较佳地包括霍尔传感器、磁阻传感器、磁门场传感器、电感线圈传感器、电感线圈梯度计，或其它合适类型的传感器。传感器132可具有单轴或多轴灵敏度。此外，来自磁场传感器132的电信号123提供到控制单元110。
传感器定位装置131能够确定磁场传感器132的位置并产生对传感器位置编码的信号121。信号121被称之为位置信号。传感器定位装置131通过各种技术中的任何一种来确定传感器132的位置。例如，传感器定位装置131可包括线性电势计、激光距离传感器、超声距离计、数字标尺、拉丝传感器等。
在某些实施例中，来自传感器定位装置131的位置信号121的电压电平可从较低电压(例如，0V)变化到较高电压(例如，5V)。较低电压对应于传感器132位于其行程路径的一端(即，在试样腔室10的一端)，而较高电压对应于传感器位于其行程路径的相对端(即，在试样腔室10的另一端)。较低和较高电压之间的中间电压对应于试样腔室的中间点。因此，在如此的实施 例中，传感器132的电压电平与沿着试样腔室的长度的位置/距离互相关。
根据优选的实施例，磁体76安装在活塞20内或活塞上，以使磁体北极指向x方向。从磁体76发出的磁场强度沿着磁场传感器132的x方向相对于沿行程直线的位置变化。磁体76的磁场的x和y分量分别显示在图6a和6b中。图6a中所示的磁场x分量显示，磁场x分量在x＝0处具有最大值的绝对值，其对应于磁体76和由此活塞20的位置。即，当磁场传感器132从试样腔室的一端掠扫到另一端，探测到磁场(x分量)在传感器132邻近于磁体76时为最大(绝对值)。磁场传感器132产生提供给控制单元110的电信号123，其因此能够监测传感器信号123的大小，以探测所探测到的磁场的峰值。一旦探测到磁场峰值，控制单元110从传感器定位装置131读取位置信号，以确定对应于磁场峰值的传感器位置。根据该位置，控制单元110能够确定位于密封腔室内的活塞20离端部127的距离D1。
图6b示出磁体76的磁场的y分量。在某些实施例中，替代或添加于x方向的敏感度，磁场传感器132具有y方向的敏感度。在如此的实施例中，通过确定磁场的y分量何时在点139处横过0，控制单元110便可确定磁场传感器132何时邻近于磁体76和由此的活塞20。如上所解释的，当控制单元110确定传感器132邻近于磁体76时，控制单元110从传感器定位装置131读取位置信号，以确定对应于峰值磁场的传感器位置。根据该位置，控制单元110能够确定位于密封腔室内的活塞20离端部127的距离D1。
根据使用单轴还是多轴磁场传感器132，则使用磁场的x分量、磁场的y分量，或两种分量的组合，控制单元110可确定传感器132何时邻近于磁体76。如果x分量和y分量都被使用，则磁场传感器132对控制单元110提供两个信号－一个信号对应于一个磁场分量。控制单元10例如可使用一个信号，以确定另一信号准确地指示磁体76位置。替代地，控制单元110可对控制单元110从两个信号中确定磁体位置的时间作平均，并可使用来自传感器定位装置131、对应于计算的平均时间值的位置信号121来确定活塞的位置。
根据各种实施例，试样腔室是圆柱形的。圆柱的体积按Dπr²计算，其中，D是圆柱的长度，r是横截面半径。参照图5，采集的流体试样位于试样腔室的部分77内，介于活塞20和试样腔室端部127之间。该部分的体积和由此的 流体试样的体积是(D1)(πr₁²)，其中，r₁是试样腔室10的横截面半径。半径r₁是预先知道的，而D1通过读取磁场传感器132和传感器定位装置131由控制单元110予以确定。
图7-10示出各种方法的实施例。这些方法中所示动作的顺序可见图中所示，或可不同于图中所示。此外，不是所有动作必须按顺序进行。相反，两个或多个动作可平行地进行。
在图7中，在202处开始钻井。钻井操作可包括任何类型的钻井，例如，垂直地、偏离地或水平地钻井、多侧向地钻井，或传统方式钻井，或平衡钻井。在钻井阶段中，可使用电缆、随钻测井(MWD)、随钻录井(LWD)等来进行各种类型的测试。这里所述的测试可用于任何如此类型的测试范例。
在204处，试样腔室10在表面处并因此在流体试样采集之前进行称重。腔室重量记录在试样单元100内(例如，控制单元110)。在206处，试样腔室10放置到测试系统100内，并确定活塞位置，还记录到测试系统100内(例如，存储器114内)。该“初始”的活塞位置因此是取流体试样之前的位置。在208处，试样腔室10下降到井孔，并在210处采集流体试样。
如果使用井下泵60(例如，图3和4的试样腔室实施例)，且如此的泵包括如上所解释的填充传感器，则在212处，泵测量或估计试样体积，其通过如上所述的电缆或泥浆脉动通讯技术传送到表面。在214处，试样腔室10被提到表面，在216处，再次称量试样腔室10。试样腔室10的后试样重量记录到试样系统内。试样腔室称重之前和之后的差对应于流体试样本身的重量/质量。
在218处，试样腔室10加载到测试系统内，在220处，液压管线122连接到试样腔室。在222处，例如，通过从装有流体试样的腔室重量中减去试样腔室原始(没有试样)重量，控制单元110就可确定流体试样的质量。质量可存储在存储器114内。在224处，控制单元110确定密封试样腔室内流体试样的原位密度。
图8和9示出确定密流体试样的原位密度的两个实施例。在226处，控制单元110确定流体试样的可压缩性，而图10示出确定可压缩性的技术。
图8示出确定原位密度的实施例224。如果井下泵用来填充试样腔室，则该实施例就特别地有用。在242处，控制单元110收回由井下泵60测量或估 计的试样体积，并如上所述地传送到表面。在244处，控制单元还收回试样质量。在246处，控制单元将质量除以体积计算出原位密度。
图9示出确定原位密度的替代的实施例224，特别地在不使用井下泵60或使用泵但不能测量或估计试样体积的情况下。在252处，控制单元110致使磁场传感器232开始掠扫试样腔室10的外面，以确定活塞20的位置。活塞20的位置告知控制单元110以距离D1。使用距离D1，在254处，控制单元110计算原位试样体积。在某些实施例中，原位体积是基于流体试样被采集之前的初始活塞位置(图7，206)和最后活塞位置(252)。具体来说，距离D1被计算为初始和最后活塞位置之间的差。如果气体纳入到隔间内，其中，试样流体其后被采集，则计算初始和最后活塞位置之间的差是有用的－含有试样流体的隔间的总体积是试样流体的体积和初始气体的体积，因此应补偿气体的体积，以达到更大的体积精度。
在256处，控制单元110计算如上所述的试样体积。在258处，控制单元110从存储器114收回试样质量，在260处，例如通过试样质量除以试样体积来计算原位密度。
图10提供方法的实施例226，其中，确定流体试样的可压缩性。一般地说，活塞20在试样腔室10内移动到各个位置，由此，对流体试样施加不同的压力。在每个压力设置处确定流体试样的体积。在272处，控制单元110较佳地致使磁场传感器重复地沿着x方向横贯试样腔室10的外面前后地掠扫。在274处，控制单元110确认送到液压单元120的信号，以使液压单元由此增量地增加液压管线122内的压力。简要地参照图5，液压管线122内的液压流体与活塞20后的空间79流体地连通。因此，液压管线122内压力的增高也表明针对于活塞20。在空间79内液压流体的压力超过空间77内流体试样的压力之前，活塞20将不朝向腔室10的端部127移动。因此，在276处，控制单元110监测来自线性位置装置130的信号121和123以探测活塞20的运动。活塞20开始移动时的压力被称之为“打开压力”。一旦达到打开压力，液压压力的增高就进一步使活塞20朝向腔室10的端部127移动。此外，对于每个如此超过打开压力的液压压力，活塞将移动至和停止在腔室10内的某些点处；该点是液压压力基本上等于流体试样(其本身随着活塞20不断压缩流体试样而经历压力升 高)压力的位置。
如果在276处未探测到活塞运动，则控制回路返回到274，在274处，流体压力再次递增(例如，以100psi递增)。然而，一旦活塞运动被探测到，控制回路就前进到278，在278处，控制单元110记录由压力传感器124测量的液压管线的压力。因为管线122的液压压力基本上等于流体试样压力，由压力传感器124测得的压力也就是流体试样的压力。
在280处，控制单元还测量填充活塞20的位置，由此，确定与活塞20相关的距离D1。较佳地，距离D1被计算为新近测得的活塞距离和流体试样被采集之前的初始距离之间的差(图7，206)。在282处，使用新近确定的距离D1和已知的圆柱形试样腔室10的半径(或，一般地，如果腔室具有圆柱形之外的形状，则是腔室已知的横截面面积)，控制单元110按照横截面面积乘以D1来计算试样体积。
在284处，控制单元110计算当前试样压力的流体试样的可压缩性。可压缩性(Comp)定义为恒定温度下由于压力变化引起的体积变化的分数，可使用以下公式计算：
Comp=-1/V·(∂V/∂p)T]]>
其中，V是试样腔室10的总体积，而T是恒定温度。控制单元110对278处的测得的每个压力计算和存储和/或显示可压缩性值。
在286处，控制单元110确定是否满足停止条件。在某些实施例中，停止条件可包括阈值压力水平(例如，10000psi)。如果尚未达到停止条件，则控制前进到288，在288处，控制单元110致使液压单元120递增地变化(例如，增加)液压管线122内的液压压力以进一步移动活塞20，由此，进一步压缩空间77内的流体试样。压力的递增例如可以是500psi递增。过程回路返回到278，以作另一次压力测量等。如果在284处确定已经满足停止条件，则过程停止在290处。
以上的讨论意在说明本发明的原理和各种实施例。本技术领域内技术人员一旦完全明白到上述的发明，将会明白还有许多变化和修改。以下的权利要求书应被诠释为包括所有如此的变化和修改。