[發(fā)明專(zhuān)利]石油鉆井中核磁共振巖石含油豐度的定量分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810230409.7
• 申請(qǐng)日: 2008-10-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101368481A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳英毅;何國(guó)賢;王飛龍;張晉元;周天順;周小勇;陳樂(lè)龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石化集團(tuán)華北石油局
• 主分類(lèi)號(hào): E21B49/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B49/00;G01N24/08
• 代理公司: 鄭州大通專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陳大通

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石油鉆井中巖石含油豐度的分析方法，特別涉及一種利 用核磁共振技術(shù)對(duì)細(xì)碎鉆井巖屑的含油豐度分析方法。

二、背景技術(shù)

油氣藏是地殼上油氣聚集的基本單元，對(duì)油氣藏形成地質(zhì)條件的研究主 要包括生油層(源巖)、油氣生成、油氣運(yùn)移、儲(chǔ)集層、蓋層、圈閉和保存條 件等內(nèi)容，其中對(duì)儲(chǔ)集層研究是油氣藏研究中的核心內(nèi)容，而含油豐度是評(píng) 價(jià)儲(chǔ)集層性質(zhì)和石油資源量計(jì)算的重要參數(shù)。

含油豐度是指單位重量(或體積)巖石中含有原油的重量(或體積)，常 用百分?jǐn)?shù)(重量％或體積％)表示含油豐度。在石油鉆井地質(zhì)中獲得含油豐度 的傳統(tǒng)方法有兩種：(1)實(shí)驗(yàn)室分析法：該方法采集鉆井巖心樣品分析，可 獲得較準(zhǔn)確的含油豐度參數(shù)，但因鉆井取心井段少，所以獲得的含油豐度參 數(shù)也是不連續(xù)的、有限的；另外，因?qū)嶒?yàn)室分析周期長(zhǎng)，難以滿足生產(chǎn)需要。 (2)地球物理測(cè)井解釋法：該方法是利用地球物理測(cè)井(如聲波、中子、密 度、電阻率等)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)性公式計(jì)算獲得連續(xù)的含油豐度參數(shù)，這種方法 對(duì)系統(tǒng)的解釋評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層性質(zhì)很有幫助，但這種方法在解釋特殊油氣藏時(shí)還 存在著許多技術(shù)難題，并且該方法只能等到完鉆(或中途完鉆)進(jìn)行地球物 理測(cè)井之后才能獲得。

近年來(lái)，為了適應(yīng)油田勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì)的需要，各油田或研究機(jī)構(gòu)都在嘗 試在鉆井現(xiàn)場(chǎng)隨鉆進(jìn)行含油豐度分析方法的研究，這些方法主要有定量熒光 分析、熱解色譜分析、核磁共振分析等。由于技術(shù)發(fā)展的限制，目前這些方 法的共同特點(diǎn)是分析巖心或大顆粒巖屑，并且在進(jìn)行巖屑分析時(shí)采樣量較少 (一般小于1g)。但隨著鉆井速度加快、新工程工藝(如PDC鉆頭鉆進(jìn)、空 氣鉆井等)的發(fā)展，鉆井取心量越來(lái)越少，巖屑越來(lái)越細(xì)，甚至呈粉塵狀。 因此，建立在石油鉆井巖心或大顆粒巖屑分析的定量熒光、熱解色譜、核磁 共振等含油豐度分析方法逐步失去其意義。傳統(tǒng)的鉆井地質(zhì)錄井中，巖石的 含油豐度是通過(guò)人的肉眼觀察鉆井巖心或巖屑在普通熒光下的發(fā)光情況來(lái)人 工估算的，獲得的含油豐度是定性的、描述性的資料，其準(zhǔn)確性和可靠性都 很低，只起到油氣發(fā)現(xiàn)的作用，在儲(chǔ)集層含油性的評(píng)價(jià)上作用非常有限。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有在鉆井現(xiàn)場(chǎng)隨鉆進(jìn)行系統(tǒng)的、定量的巖石含油 豐度的分析方法。專(zhuān)利號(hào)為200410083878.2的文件公開(kāi)了一種名稱(chēng)為“用巖石 核磁共振馳豫信號(hào)測(cè)量地層巖石物性的設(shè)備及測(cè)量方法”，該申請(qǐng)授權(quán)文本的 權(quán)利要求書(shū)中包括“確定巖石樣品的含油飽和度時(shí)，通過(guò)向巖石樣品中添加水 溶性順磁離子的方法實(shí)現(xiàn)油、水核磁共振信號(hào)的分離，并實(shí)現(xiàn)含油飽和度的 測(cè)量”的內(nèi)容。但該文件涉及的含油飽和度分析方法在當(dāng)前石油勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì) 下存在著某些缺陷，比如：(1)當(dāng)測(cè)量巖心樣品時(shí)，面對(duì)低孔隙度低滲透率 巖石，因水溶性順磁離子浸泡巖石不充分，不能完全實(shí)現(xiàn)油、水核磁共振信 號(hào)的分離，造成巖石含油飽和度測(cè)量值偏大；(2)當(dāng)測(cè)量巖屑樣品時(shí)，面對(duì) PDC鉆頭條件下的細(xì)碎巖屑，因孔隙結(jié)構(gòu)已破壞，測(cè)量的孔隙度偏大，造成 含油飽和度測(cè)量值偏小。

專(zhuān)利號(hào)為ZL03118719.6的專(zhuān)利公開(kāi)了一種巖屑描述儀及巖屑巖性和含油 豐度的定量分析方法，該方法先通過(guò)攝像裝置將得到的已知含油豐度的有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)圖片信息和待測(cè)巖屑的系列圖片，存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)內(nèi)，通過(guò)確定待測(cè)巖屑 熒光圖片的熒光面積占分析區(qū)域面積的比例來(lái)檢測(cè)巖屑的含油豐度。該方法 檢測(cè)的巖屑含油豐度參數(shù)的含義是熒光面積百分比，并不是真正意義上的重 量％或體積％含油豐度參數(shù)，并且測(cè)量數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確、可靠。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題：克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出了一種在鉆井現(xiàn) 場(chǎng)隨著鉆井進(jìn)度實(shí)時(shí)采集巖屑樣品，實(shí)時(shí)進(jìn)行巖石含油豐度的定量分析，并 可以實(shí)時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)集層含油性的定量評(píng)價(jià)方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

本發(fā)明采用核磁共振巖石物性分析儀器，以核磁共振測(cè)量含油量的理論 為依據(jù)，通過(guò)制作目的層位巖石含油豐度工作曲線，以及隨鉆井深度的巖屑 連續(xù)采樣核磁共振分析，實(shí)現(xiàn)石油鉆井中巖石含油豐度的定量分析。其技術(shù) 核心是：核磁共振分析儀器標(biāo)定、巖石含油豐度工作曲線制作、巖屑樣品核 磁共振分析及巖石含油豐度求取。

利用核磁共振定量分析巖石含油豐度的方法，包括以下步驟：

1、對(duì)核磁共振分析儀器進(jìn)行調(diào)試與標(biāo)定，保證儀器的穩(wěn)定性、重復(fù)性和 準(zhǔn)確性；

2、巖石含油豐度工作曲線制作：