核磁共振钻井液含油质量分数的分析方法技术

本发明专利技术涉及一种利用核磁共振技术对钻井液中含原油质量分数的分析方法。该方法采用核磁共振分析仪器，以核磁共振测量含油量的理论为依据，通过制作目的层位钻井液含油质量分数工作曲线，以及随钻钻井液核磁共振连续分析，实现石油钻井中钻井液含油质量分数的定量分析。其步骤包括：核磁共振分析仪器标定、钻井液含油质量分数工作曲线制作、钻井液样品采集、处理及核磁共振分析、钻井液含油质量分数的求取。本发明专利技术应用后可以准确检测钻井液含油量，可在钻井现场及时对钻井过程中的钻井液进行分析，及时获得钻井液含油量分析数据，达到对储集层含油性的定量评价，测量数据真实、准确、可靠，及时为石油勘探开发生产提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石油钻井中钻井液含油性分析方法，特别涉及一种利用核磁共振技术对钻井液中含原油质量分数的分析方法。二
技术介绍
在石油钻井中能够反映储集层含油性的实物资料有岩心、岩屑和钻井液三种。目前针对岩心含油性定量分析的方法较多，且准确性较高。针对岩屑含油性分析的方法有定量荧光分析法、核磁共振分析法等，技术较成熟，目前都在推广应用阶段。针对钻井液含油性分析方法较少，并且多是间接的定性分析方法，如根据钻井液中游离出的气体成分定性推测储集层含油性的气测录井法；针对钻井液中所含原油的定量分析方法极少，且不成熟。因此，如何检测钻井液中原油含量成为目前石油勘探开发活动中倍受关注的技术。 地下储集层中所含石油可大致分为两部分，一部分为不可动油(束缚流体)，这部分原油是人类不可开采的；另一部分是可动油(可动流体)，这部分原油可以通过科技进步逐步开采出来。因此说，只有可动油才是对石油开发有意义的。 在钻井过程中，当地层压力大于钻井液的液柱压力时，储集层中的原油将会进入钻井液，同时岩心在上提过程中及岩屑上返过程中，在压差和扩散作用下也有部分原油进入钻井液，并且岩屑越细，进入钻井液中的原油越多。这些进入钻井液中的原油主要是储集层中的可动油，这部分可动油的数量在一定程度上反映了储集层的含油丰度和开采产能。 虽然根据岩心含油性分析能获得较准确的含油性资料，但是取心工程风险大、成本高，因此岩心资料极少，无法建立单井系统的含油性分析资料；根据岩屑分析可获得单井系统的含油性分析资料，但是，目前岩屑越来越细小，岩屑中的大部分可动油在岩屑上返过程中已逸散到钻井液中，所检测到的岩屑含油量多为不可动油(束缚流体)含量。因此，对钻井液中的原油定量检测分析是非常有意义的。 近年来形成利用光谱(或光的能量)检测液体含油浓度的方法。 一种是利用光的透射性检测含油浓度，其检测数据准确，但只能用于透光液体中，不能用于钻井液这种浑浊液体；另一种是利用光的反射，根据光信号强度检测液体含油浓度的荧光光谱仪，荧光光谱仪只能检测激发光源前面很小一段距离内液体含油浓度(光源透射不到的地方，自然也就没反射光，更谈不上检测含油浓度)。这种荧光光谱仪对于有机溶剂(或均匀悬浊液)中的含油浓度检测较准确，但钻井液为无机溶剂，原油为有机物，是不相溶两相，原油随机悬浮在钻井液中。利用荧光光谱仪检测钻井液含油浓度随机性大，不具代表性，检测结果误差大。三
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题通过核磁共振仪器，建立一种钻井液含油浓度检测方法；对钻井液的含油性进行定量分析，及时获得钻井液的含油质量分数。 本专利技术的技术方案 本专利技术采用核磁共振分析仪器，以核磁共振测量含油量的理论为依据，通过制作目的层位钻井液含油质量分数工作曲线，以及随钻钻井液核磁共振连续分析，实现石油钻井中钻井液含油质量分数的定量分析，其技术核心是核磁共振分析仪器标定、钻井液含油质量分数工作曲线制作、钻井液样品采集、处理及核磁共振分析、钻井液含油质量分数的求取。利用核磁共振定量分析钻井液含油质量分数的方法，包括以下步骤 —种利用核磁共振定量分析钻井液含油质量分数的方法，包括以下步骤 (1)制作目的层位钻井液含油质量分数工作曲线 利用工区目的层位无油钻井液和该层位原油，分别称取系列等量无油钻井液样品，向每份样品中分别滴加该层位原油，配成钻井液、原油的系列混合样品；向系列混合样品中分别加入水溶性顺磁离子溶液进行浸泡处理；对系列混合样品进行核磁共振分析，得出系列混合样品的核磁共振信号强度；以核磁共振信号强度为横坐标、样品原油含量为纵坐标，绘制散点图，制作目的层位钻井液含油质量分数工作曲线，按照一元线性回归方法求取相关方程； (2)求取钻井液含油质量分数数据 随钻井深度系统采集并称取系列等量的钻井液样品，并分别向样品中加入水溶性顺磁离子溶液进行浸泡处理，对处理后的钻井液样品进行核磁共振分析，由核磁共振信号强度和相同层位钻井液含油质量分数工作曲线，求取钻井液含油质量分数。 所述的利用核磁共振定量分析钻井液含油质量分数的方法，还包括制作目的层位钻井液含油质量分数工作曲线之前，对核磁共振分析仪器进行调试与标定。 所述核磁共振分析仪器的调试与标定的要求为打开仪器运行2h以上，搜频偏至稳定；标定仪器，线性度达到0. 99以上；测量标样误差小于2%。 所述无油钻井液样品和随钻井深度采集的钻井液样品重量均为10 20g，所述水溶性顺磁离子为Mn2+，加入Mn2+后混合液中Mn2+浓度为15_50g/L。 所述浸泡处理时间为15min以上。 本专利技术的积极有益效果 (1)本专利技术的方法可以准确检测钻井液含油量，打破了以前只能利用岩心和岩屑资料评价油气储层而无法利用钻井液检测的局面。本专利技术检测对象是钻井液(液体)，现阶段还没有一种成熟的方法检测钻井液的含油量，利用钻井液中含油量评价储层还是一片空白，本专利技术使利用钻井液评价储层油气成为可能，突破了含油性定量录井的技术瓶颈。 (2)本专利技术的方法是在钻井过程中利用核磁共振分析仪器，利用相同目的层位钻井液和原油制作钻井液含油质量分数工作曲线，可在钻井现场及时对钻井过程中的钻井液进行分析，及时获得钻井液含油量分析数据，达到对储集层含油性的定量评价，及时为石油勘探开发生产提供技术支持。 (3)本专利技术和常规录井成果、地球物理测井成果的对比分析表明，本专利技术分析成果与其他方法的分析成果具有一定的相关性，比其它方法评价相同的储层进一步细化。该方法提供了一种新的储集层评价手段，弥补了常规录井在储集层流体性质评价方面的不足，实现了现场对钻井液含油性的定量分析，获得的地层含油性资料，特别是可动性资料更具有真实性、准确性和可靠性，为完井方案的确定和测试选层提供了强有力的技术支持，对钻井液中的原油定量检测分析非常有意义。 (4)本专利技术通过向样品中加入顺磁离子消除了常规核磁共振分析仪器不能分析液体的弊端，直接对钻井液样品进行核磁共振分析，并通过本层位的工作曲线获得系统的钻井液含油质量分数，该方法简单、可操作性强，并且真实反映了储层的含油性，测量数据真实、准确、可靠。 (5)本专利技术利用的分析测量设备和辅助设备简单，且都是在地面进行工作的，投资少，工程技术风险小。因此，本专利技术方法对促进石油勘探开发技术的发展具有重要意义，具有很强的推广应用价值。四附图说明 图1 :延长组长6油层组钻井液含油质量分数工作曲线。采用工区延长组未钻遇油气显示层的钻井液和工区该目的层位的原油配置原油+钻井液的混合系列样品，对系列样品进行核磁共振分析，获得的核磁共振信号强度与钻井液含油质量分数的相关关系图。图2 :延长组长8油层组钻井液含油质量分数工作曲线。采用工区延长组未钻遇油气显示层的钻井液和工区该目的层位的原油配置原油+钻井液的混合系列样品，对系列样品进行核磁共振分析，获得的核磁共振信号强度与钻井液含油质量分数的相关关系图。 图3 :HH266井综合分析成果图，该图是鄂尔多斯盆地南部HH266井常规录井成果、地球物理测井成果与核磁共振含油质量分数分析成果综合分析成果图。 图4 :HH26-7井综合分析成果图，该图是鄂尔多斯盆地南部HH26-7井常规录井成果、地球物理测井成果与核磁共振含油质量分数分析成果综合分析成果图。五具体实施例方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用核磁共振定量分析钻井液含油质量分数的方法，其特征在于：包括以下步骤：（１）制作目的层位钻井液含油质量分数工作曲线利用工区目的层位无油钻井液和该层位原油，分别称取系列等量无油钻井液样品，向每份样品中分别滴加该层位原油，配成钻井液、原油的系列混合样品；向系列混合样品中分别加入水溶性顺磁离子溶液进行浸泡处理；对系列混合样品进行核磁共振分析，得出系列混合样品的核磁共振信号强度；以核磁共振信号强度为横坐标、样品原油含量为纵坐标，绘制散点图，制作目的层位钻井液含油质量分数工作曲线，按照一元线性回归方法求取相关方程；（２）求取钻井液含油质量分数数据随钻井深度系统采集并称取系列等量的钻井液样品，并分别向样品中加入水溶性顺磁离子溶液进行浸泡处理，对处理后的钻井液样品进行核磁共振分析，由核磁共振信号强度和相同层位钻井液含油质量分数工作曲线，求取钻井液含油质量分数。

【技术特征摘要】
一种利用核磁共振定量分析钻井液含油质量分数的方法，其特征在于包括以下步骤(1)制作目的层位钻井液含油质量分数工作曲线利用工区目的层位无油钻井液和该层位原油，分别称取系列等量无油钻井液样品，向每份样品中分别滴加该层位原油，配成钻井液、原油的系列混合样品；向系列混合样品中分别加入水溶性顺磁离子溶液进行浸泡处理；对系列混合样品进行核磁共振分析，得出系列混合样品的核磁共振信号强度；以核磁共振信号强度为横坐标、样品原油含量为纵坐标，绘制散点图，制作目的层位钻井液含油质量分数工作曲线，按照一元线性回归方法求取相关方程；(2)求取钻井液含油质量分数数据随钻井深度系统采集并称取系列等量的钻井液样品，并分别向样品中加入水溶性顺磁离子溶液进行浸泡处理，对处理后的钻井液样品进行核磁共振分析，由核磁共振信号强度和相同层位钻井液含油质量分数工作曲线，求取钻井液含油质量分数。2. 根据权利要求1所述的利用核磁共振定量分析钻井液含油质量分数...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈英毅，王飞龙，周天顺，何国贤，周小勇，张建伍，谢元军，王小洋，
申请(专利权)人：中国石化集团华北石油局，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]