[发明专利]压裂返排液含固率检测方法

说明书

一种压裂返排液含固率检测方法，所述方法包括：对待测压裂返排液进行采样，得到多相流样品，对多相流样品中的油、气、水及固体进行四相分离；对纯净水及水、油分别进行核磁共振，得到对应的自由衰减信号的首幅值，利用首幅值确定水与油对应的含氢指数；对水与油施加扩散编辑脉冲序列，得到水与油对应的扩散系数；利用多相流核磁共振流量计的第一天线及第二天线，分别对待测压裂返排液进行脉冲发射，采集对应的回波信号，根据回波信号、含氢指数及扩散系数，确定待测压裂返排液的含固率。本发明利用核磁共振技术，全过程不依赖核磁共振谱，实现对压裂返排液进行四相含量的测量，准确确定压裂返排液含固率，实现高效、环保、安全的在线检测。

技术领域

本发明涉及压裂返排液检测技术领域，尤指一种压裂返排液含固率检测方法。

背景技术

在石油压裂工程中，返排液的实时流量及相含率检测是评价压裂效果的有效手段。返排液流体由原油、压裂液、天然气、砂等4个不同组分混合而成。此外，返排液往往保持着高速连续流动的状态，需要对其在线检测，这对相含率的定量检测带来了极大的困难。

现有检测方式通过对管道多相流进行采样后，采用自然沉降或离心的方式，基于各组分密度差异实现分层后，进行计量。这类方法的弊端十分明显：(1)需要阻断流体流动状态后采样(阻碍施工)；(2)检测后的样品被废弃造成污染；(3)采样至实验室检测需要时间，造成检测数据的滞后，效率低下；(4)采样过程由于样品温度、压力的变化，可能造成其物性参数的变化，测量结果无法反映管道内流体的真实数据。

核磁共振技术在复杂流体定量检测方面的应用已十分成熟，且因其相比于其他技术具备准确、绿色、安全等优势而脱颖而出，但是当前复杂流体核磁共振检测技术也同样依赖采样测量，即不能用于流动流体的在线测量。我们之前提出了针对油、气、水三相流的核磁共振相含率测量方法，但由于压裂返排液中大量存在固相，且固相的多少是压裂液携砂性评价的重要指标之一，不能忽略。所以针对油、气、水、固四相流相含率的检测技术需求迫切。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种压裂返排液含固率检测方法，实现对压裂返排液所包含的油、气、水、固四个组分进行各相含量的测量，准确确定压裂返排液含固率。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种压裂返排液含固率检测方法，所述方法包括：

对待测压裂返排液进行采样，得到多相流样品，并对所述多相流样品中的油、气、水及固体进行四相分离；

对纯净水及所述多相流样品中的水、油分别进行核磁共振，得到对应的自由衰减信号的首幅值，并利用所述首幅值确定所述多相流样品中的水与油对应的含氢指数；

对所述多相流样品中的水与油施加扩散编辑脉冲序列，得到所述多相流样品中的水与油对应的扩散系数；

利用多相流核磁共振流量计的第一天线及第二天线，分别对待测压裂返排液进行脉冲发射，采集对应于第一天线及第二天线的回波信号，并根据所述回波信号、含氢指数及扩散系数，确定所述待测压裂返排液的含固率。

可选的，在本发明一实施例中，所述方法还包括：利用所述待测压裂返排液的含固率，对石油压裂工程中的压裂效果进行测评。

可选的，在本发明一实施例中，所述对所述多相流样品中的油、气、水及固体进行四相分离包括：利用静置方式或离心技术，对所述多相流样品中的油、气、水及固体进行四相分离。

可选的，在本发明一实施例中，所述对纯净水及所述多相流样品中的水、油分别进行核磁共振，得到对应的自由衰减信号的首幅值包括：将纯净水及所述多相流样品中的水、油分别放入测试容器中；其中，所述测试容器的内径及外径与多相流核磁共振流量计的流体管内径及外径相同，所述测试容器的长度大于多相流核磁共振流量计第一天线及第二天线的长度；将所述测试容器放置于所述多相流核磁共振流量计探测区域，测量得到所述纯净水及所述多相流样品中的水、油对应的自由衰减信号的首幅值。