[发明专利]核磁共振钻井液含油质量分数的分析方法

说明书

一、技术领域

本发明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、背景技术

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、发明内容

本发明要解决的技术问题：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。

本发明的技术方案：

本发明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：

一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％。