Способ определения флюидонасыщенности шлама методом ядерного магнитного резонанса

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЛЮИДО .НАСЫЩЕННОСТИ ШЛАМА МЕТОДОМ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА, включающий донасьщение отобранного из отложений образца шлама минерализованной водой, вытеснение межчастичной воды тяжелой фторорганической жид1 остью, регистрацию релаксационной кривой от протонов норовой жидкости образца, проведение компонентного анализа полученной кривой, определение времени релаксации и относительного содержания фаз, о тлича:ющийся тем, что, с целью повышения эффективности. зкспрессности и расширения технических возможностей способа путем дифференциации содержания воды и нефти в о.бразце, дополнительно из тех же отложений исследуют второй, идентичный первому, образец шлама, отобранного из тех же отложений, донасьпцают его водным раствором парамагнитной соли, заливают раствором парамагнитной соли и отстаивают в течение времени, необходимого для диффузионного насьпдения поровой воды парамагнитными ионами, затем заливают образец фторорганичес i кой жидкостью для гравитационного вытеснения межчастичной воды, реги (Л стрируют релаксационную кривую от С протонов поровой жидкости второго образца, проводят компонентный анализ этой кривой, определяют времена релаксации и относительное содержание вьщеленных релаксационных фаз, после чего проводят сравнение релаксацион00 ных фаз первого и второго образцов, ю идентифицируют фазу с сократив4 О) шимся временем релаксации как водную, а фазу с неизменным временем релак сации как нефтяную и определяют относительное содержание воды и нефти как относительна содержание иденти фицированных фаз.

СООЭ ССВЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 V 3/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3722989/24-25 (22) 09.04.84 (46) 30.09.85. Бюл. У 36 (72) М.Р.Карпова, В.Д, Неретин и 10.С. Шимелевич (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (53) 539. 143. 43 (088. 8) (56) Справочник геофизика. Под редакцией С.Г.Комарова, т.2, М., Гостоптехиздат, 1961, с. 5-40.

Неретин В.Д. и др. Определение коллекторских свойств горных пород импульсным методом SIMP.N. ОНТИ

ВНИИЯГГ, 1978, с.3-20. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФЛЮИДО,НАСЬПЦЕННОСТИ ШЛАМА МЕТОДОМ ЯДЕРНОГО

МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА, включающий донасьццение отобранного из отложений образца шлама минерализованной водой, вытеснение межчастичной воды тяжелой фторорганической жидкостью, регистрацию релаксационной кривой от протонов поровой жидкости образца, проведение компонентного анализа полученной кривой, определение времени релаксации и относительного содержания фаз, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности, „„BU„„ l 182464 экспрессности и расширения технических возможностей способа путем дифференциации содержания воды и нефти в образце, дополнительно иэ тех же отложений исследуют второй, идентичный первому, образец шлама, отобранного из тех же отложений, донасыщают его водным раствором парамагнитной соли, заливают раствором парамагнитной соли и отстаивают в течение времени, необходимого для диффузионного насыщения поровой воды парамагнитными ионами, затем заливают образец фторорганичес кой жидкостью для гравитационного вытеснения межчастичной воды, регистрируют релаксационную кривую от протонов поровой жидкости второго образца, проводят компонентный анализ этой кривой. определяют времена ре лаксации и относительное содержание выделенных релаксационных фаз, после чего проводят сравнение релаксационных фаз первого и второго образцов, идентифицируют фазу с сократившимся временем релаксации KBK водную, а фазу с неизменным временем релаксации как нефтяную и определяют отно« сительное содержание воды и нефти как относительн содержание идентифицированных фаз.

11824б4 2

Изобретение относится к промыс -. ловой геофизике, точнее к области исследования геологического разреза скважин путем анализа шлама, выносимого буровым раствором. 5

Вынос керна из пород-коллекторов обычно не превышает 5-10%. В связи с этим большое значение имеют способы выделения продуктивных горизонтов по данным анализа шлама, от- 10 бираемого непосредственно в процессе бурения.

Цель изобретения — повышение эффективности и расширение технических возможностей способа путем дифферен- 15 циации содержания воды и нефти в образце.

Способ осуществляется следующим образом.

Отбирают в пробирку представи- 20 тельную фракцию шлама с размером частиц 3-7 (образец Р 1), донасыщают ее раствором НаС1 и заливают этим раствором до известного объема отмечаемого меткой в пробирке. 25

Помещают пробирку в камеру датчика

ЯМР-релаксометра и регистрируют амплитуду сигнала А1 от общего объема жидкости в пробирке, т.е, от суммарного объема поровой и межчастичной жидкости. Регистрируют амплитуду А сигнала от воды в том же объеме Я, вытесняют межчастичную жидкость с помощью фторорганической жидкости (ФОЖ) и сливают ее. Регистрируют амплитуду А> сигнала ЯМР от объема поровой жидкости после удаления межчастичной жидкости, определяют общую флюидонасыщенность (пористость — К„). Регистрируют кри- 0 вую спин-решеточный релаксации от

:поровой жидкости, производят ее ком.понентный анализ и определяют время релаксации Т„„, Т1 и относительное содержание Рс,, Р компонент (индексы а и б относятся к первой и второй компоненте соответственно)

Отбирают второй идентичный образец шлама (У 2) из трех же отложений, донасыщают этот образец концентр - 50 рованным раствором водорастворимой парамагнитной соли (например, FeC1g, CUS0 MnS0q и т.п.), заливают этим же раствором и отстаивают в течение некоторого времени (обычно 0,5-1 ч).

Известна способность парамагнитных ионов резко сокращать время рег акоации воды. Так, присутствие соли FeC1 в количестве порядка

10 г/л снижает время релаксации воды в 1000 раз. Поэтому диффузионное внедрение парамагнитных ионов в поровую воду частиц шлама сопровождается избирательным снижением времени релаксации воды ("мечением воды), Вытесняют в образце N 2 межчастичную жидкость с помощью ФОЖ. Регистрируют релаксационную кривую для поровой жидкости образца Р 2, производят компонентный анализ этой кривой и определяют относительное содержание и время релаксации компонент (P, Рр Т, Т ). Сравнивают время релаксации выделенных компонент образца Р 2 и время релаксации выделенных компонент образца У 1 и идентифицируют нефть как релаксационную фазу, соответствующую компоненте с неизменившимся временем релаксации, а воду как релаксационную фазу, соответствующую компоненте с сократившимся временем релаксации, определяют относительное содержание воды и нефти как относительное содержание соответствующих компонент, Метод позволяет не только оперативно устанавливать присутствие углеводородных жидкостей в шламе и определять относительное содержание воды и углеводородных жидкостей„ но и различать их от углеводородных примесей, внедрившихся в породу в процессе бурения, используя различие во времени релаксации. Кроме того, появляется возможность оценивать вязкость нефти, используя известную корреляционную зависимость между вязкостью углеводородных жидкостей и их временем релаксации.

Приближенный расчет, приводимый ниже, показывает, что времени порядка 0,5 — 1 ч достаточно для диффузионного внедрения парамагнитных ионов в поровую воду частиц шлама с размером 3-7 мм, Для среднего диффузионного смещения частиц (Ь ) согласно уравнению Эйнштейна имеем: (Л ) = 2 D t, где 2 — коэффициент диффузии, а Ф вЂ” время; можно рассчитать среднее диффузионное смещение парамагнитных ионов в поровой воде, Если принять среднее значение коэффициенз 1182464 4 та диффузии иона в поровой жидкости цы за 30-60 мин окажутся обработан)3= 5-10 см /с, то за Б= 30 мин

-5 ньяи. ь 0,3 см. Учи. ывая, что размер от- Таким образом, изобретение позбираемых частиц составляет 0,3-0,7 см валяет эффективно, быстро и достаи что диффузионное внедрение пара- точно надежно количественно опредемагнитных ионов идет по всей поверх- лять как поровую жидкость в шламе, ности частиц, можно видеть, что так и относительное содержание воды для принятого значения 3 все части- и нефти.

Составитель С. Рыков

Редактор К. Волощук Техред N.Èñàê

Корректор В, Гирняк.

Заказ 6102/45 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4