專利名稱：一種用鉆井液熱解－氣相色譜錄井識別真假油氣顯示的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油天然氣鉆井工程領(lǐng)域，涉及對儲集巖含油氣性進(jìn)行識別，特別涉及通過對鉆井液進(jìn)行熱解-氣相色譜錄井以識別真假油氣顯示的方法。
背景技術(shù)：
鉆井液是石油天然氣鉆井工程的血液和攜帶巖屑的載體，在鉆井液沖刷、攜帶巖屑等地層流體返回地面過程中，在地層和井筒壓力、溫度等共同作用下巖屑與鉆井液中的物質(zhì)相互吸附交換，是一個動態(tài)過程，如圖1所示。
當(dāng)鉆井液中有機(jī)質(zhì)含量高時會對巖屑造成污染，而巖屑中有機(jī)質(zhì)也會被鉆井液攜帶吸附，因此，鉆井液中有機(jī)質(zhì)等含量的測定和變化特征，是地質(zhì)綜合錄井識別地層流體和儲層評價及油氣顯示標(biāo)準(zhǔn)特征。常規(guī)地化錄井技術(shù)如巖石熱解、巖屑罐頂氣輕烴等，則主要以巖屑和巖心中有機(jī)質(zhì)為檢測對象，通過測定巖屑中有機(jī)質(zhì)絕對含量及變化特征來判斷儲集巖含油氣性，往往忽視對鉆井液的檢測，因而對鉆井液中有機(jī)質(zhì)含量的高低及對巖屑地化錄井?dāng)?shù)據(jù)的影響沒有記錄，尤其是在深井和遇復(fù)雜地層時，經(jīng)常使用油基鉆井液或加入柴油、潤滑劑、解卡劑等多種有機(jī)質(zhì)含量高的處理劑來保證正常鉆進(jìn)，鉆井液會污染巖屑形成假的油氣顯示，而常規(guī)地化錄井技術(shù)卻對此無法有效識別。
發(fā)明創(chuàng)造內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種科學(xué)判斷和識別真假油氣顯示的方法。
本發(fā)明識別真假油氣顯示的方法包括以下步驟步驟一分別對鉆井液中不同處理劑和地區(qū)原油進(jìn)行熱解-氣相色譜分析，得到其中有機(jī)質(zhì)中的單體烴化合物相對含量數(shù)值、地化指標(biāo)及色譜圖；步驟二分別對不同井段鉆進(jìn)鉆井液進(jìn)行熱解-氣相色譜分析，得到其中有機(jī)質(zhì)中的單體烴化合物相對含量數(shù)值、地化指標(biāo)及色譜圖，并依據(jù)其地化指標(biāo)和色譜圖特征確定明顯變化的井段區(qū)間；步驟三對不同井段儲巖巖屑進(jìn)行熱解-氣相色譜分析，得到其中有機(jī)質(zhì)中的單體烴化合物相對含量數(shù)值、地化指標(biāo)及色譜圖，并依據(jù)其地化指標(biāo)和色譜圖特征確定明顯變化的井段區(qū)間；
步驟四對照步驟一、步驟二和步驟三，當(dāng)儲巖巖屑地化特征與地區(qū)原油的接近，則判斷儲巖巖屑分析反映的為油氣顯示；當(dāng)儲巖巖屑地化特征與鉆進(jìn)鉆井液的接近，說明儲巖巖屑被鉆井液污染，由巖屑分析反映的為假油氣顯示。
上述識別真假油氣顯示的方法中，進(jìn)一步包括對所述污染的鑒別步驟，具體是將步驟三的地化指標(biāo)及色譜圖與單一鉆井液處理劑熱解-氣相色譜分析的進(jìn)行對比，從而確定污染來源。
前述識別真假油氣顯示的方法中，所述地化指標(biāo)包括Pr/Ph(姥鮫烷/植烷)、姥鮫烷Pr/nC17、植烷Ph/nC18、主峰碳、碳數(shù)范圍、輕重組分比、奇偶優(yōu)勢OEP。
上述識別真假油氣顯示的方法中，步驟四所述接近是指數(shù)值差一般在10％之內(nèi)。
本發(fā)明考慮通過鉆井液對巖屑的污染，能正確、有效地識別真假油氣顯示并確切指示污染來源。


圖1為巖屑與鉆井液中的物質(zhì)吸附交換示意2為鉆井液處理劑及原油熱解-氣相色譜分析圖具體實施方式
以下結(jié)合具體實施例詳述本發(fā)明。
1、樣品采集與處理采集的鉆進(jìn)鉆井液必須在振蕩篩前采集，采集間距可同巖屑地化錄井一樣或根據(jù)需要確定。
將采集的鉆井液陰干，研磨后篩取0.194mm-0.097mm粒徑樣品。
2、分析方法稱取樣品30～800mg，置于熱釋爐(熱解溫度330℃)內(nèi)，利用毛細(xì)柱和程序升溫將樣品組分分離，由載氣帶入氫火焰離子化檢測器檢測，由工作站將數(shù)據(jù)處理并打印出分析結(jié)果。
氣相色譜分析條件柱長30m、內(nèi)徑0.25mm彈性石英毛細(xì)柱，柱溫60℃～310℃，升溫速率6℃/min，恒溫至組分出完；汽化室溫度320℃；FID檢測器室溫320℃。采用標(biāo)樣和保留時間等定性、面積歸一化法定量。
提供指標(biāo)碳數(shù)范圍、主峰碳、OEP(奇偶優(yōu)勢)、Pr/Ph(姥鮫烷/植烷)、姥鮫烷Pr/nC17、植烷Ph/nC18、∑C21-/∑C22+、(C21+C22)/(C28+C29)、C8～C35單體烴組分相對含量等。
3、鉆井液處理劑及原油熱解-氣相色譜分析從鉆井液處理劑及原油熱解-氣相色譜分析看，不同處理劑及原油有不同的譜圖特征原油、柴油、RH-3(極壓潤滑劑)等含有Pr、Ph、飽和烴等較完整的烴類譜峰，PD(泡敵)含有Ph、飽和烴等烴類譜峰，NW-1(小陽離子聚合物)為nC12以前烴類；地化指標(biāo)主峰碳、碳數(shù)范圍、輕重組分比、OEP等見表1，原油、各種處理劑的譜圖、地化指標(biāo)差別明顯，可根據(jù)譜圖特征和地化數(shù)據(jù)指標(biāo)區(qū)分真假油氣顯示。
表1 鉆井液處理劑和原油熱解-氣相色譜分析

(表中，RH-4為防鉆頭泥包劑，MRH-86D為植物油基潤滑劑)4、鉆井液熱解-氣相色譜分析動態(tài)監(jiān)測鉆進(jìn)鉆井液熱解-氣相色譜分析動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)見表2，從中看出，鉆井液在不同井表2 鉆進(jìn)鉆井液熱解-氣相色譜分析動態(tài)監(jiān)測

段地化參數(shù)值有幾個明顯的變化區(qū)間304～1678m、1718～2663m、2977～3787m、3804～3960m、4566～4800m，說明鉆井液加入了不同的有機(jī)質(zhì)含量高的處理劑。
5、真假油氣層識別儲巖巖屑熱解-氣相色譜分析動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)見表3，若僅從這些數(shù)據(jù)，可認(rèn)為是較好的油氣顯示，但巖屑在不同井段地化參數(shù)值有幾個明顯的變化區(qū)間746m～1684m、2090～2624m、3096～3789m、3814～4312m、4560～4800m，這些地化參數(shù)的變化特征與對應(yīng)井段的鉆井液地化參數(shù)接近，說明巖屑熱解-氣相色譜地化特征主要來自鉆井液，為鉆井液污染所致，經(jīng)對比分析鉆井液污染主要來自柴油和潤滑劑RH-3(對照表1)。
表3 儲巖巖屑熱解-氣相色譜分析評價結(jié)果

本發(fā)明利用鉆井液熱解-氣相色譜地化錄井技術(shù)，檢測、分析了鉆井液處理劑和柴北緣原油地化特征，動態(tài)監(jiān)測了鉆進(jìn)鉆井液中有機(jī)質(zhì)的各單體烴相對含量及地化特征，有效識別了真假油氣顯示及污染，并確定了鉆井液處理劑在不同井段對巖屑的主要污染情況。
權(quán)利要求
1.一種識別真假油氣顯示的方法，包括以下步驟步驟一分別對鉆井液中不同處理劑和地區(qū)原油進(jìn)行熱解-氣相色譜分析，得到其中有機(jī)質(zhì)中的單體烴化合物相對含量數(shù)值、地化指標(biāo)及色譜圖；步驟二分別對不同井段鉆進(jìn)鉆井液進(jìn)行熱解-氣相色譜分析，得到其中有機(jī)質(zhì)中的單體烴化合物相對含量數(shù)值、地化指標(biāo)及色譜圖，并依據(jù)其地化指標(biāo)和色譜圖特征確定明顯變化的井段區(qū)間；步驟三對不同井段儲巖巖屑進(jìn)行熱解-氣相色譜分析，得到其中有機(jī)質(zhì)中的單體烴化合物相對含量數(shù)值、地化指標(biāo)及色譜圖，并依據(jù)其地化指標(biāo)和色譜圖特征確定明顯變化的井段區(qū)間；步驟四 對照步驟一、步驟二和步驟三，如儲巖巖屑地化特征與地區(qū)原油的接近，則判斷儲巖巖屑分析反映的為油氣顯示；如儲巖巖屑地化特征與鉆進(jìn)鉆井液的接近，說明儲巖巖屑被鉆井液污染，由巖屑分析反映的為假油氣顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的述識別真假油氣顯示的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括對所述污染的鑒別步驟，具體是將步驟三的地化指標(biāo)及色譜圖與單一鉆井液處理劑熱解-氣相色譜分析的進(jìn)行對比，從而確定污染來源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的識別真假油氣顯示的方法，其特征在于，所述地化指標(biāo)包括姥鮫烷Pr/植烷Ph、姥鮫烷Pr/nC17、植烷Ph/nC18、主峰碳、碳數(shù)范圍、輕重組分比、和奇偶優(yōu)勢OEP。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的識別真假油氣顯示的方法，其特征在于，步驟三所述接近是指數(shù)值差在10％之內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種識別真假油氣顯示的方法，是分別對不同井段鉆進(jìn)鉆井液進(jìn)行熱解－氣相色譜分析，確定明顯變化的井段區(qū)間，并結(jié)合鉆井液中不同處理劑和地區(qū)原油熱解－氣相色譜分析數(shù)據(jù)和不同井段儲巖巖屑進(jìn)行熱解－氣相色譜分析數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，當(dāng)儲巖巖屑地化特征與地區(qū)原油的接近，則判斷儲巖巖屑分析反映的為油氣顯示，當(dāng)儲巖巖屑地化特征與鉆進(jìn)鉆井液的接近，說明儲巖巖屑被鉆井液污染，由巖屑分析反映的為假油氣顯示。本發(fā)明利用鉆井液熱解－氣相色譜地化錄井技術(shù)，可有效識別真假油氣顯示及污染，并確定了鉆井液處理劑在不同井段對巖屑的主要污染情況。
文檔編號G01V9/00GK1588038SQ20041007793
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月20日
發(fā)明者張居和, 霍秋立, 鄢仁勤, 王樹森 申請人:大慶油田有限責(zé)任公司