專利名稱：一種全脫值測量鉆井液脫氣效率的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于石油勘探開發(fā)領域，尤其涉及一種全脫值法測量鉆井液脫氣效率的方法。
背景技術(shù)：
在石油勘探綜合錄井中，借助于鉆井液脫氣器、色譜儀等設備，可在線測量鉆井液內(nèi)烴類氣體的含量，用來發(fā)現(xiàn)、解釋、評價油氣顯示?，F(xiàn)場最常用的是電動脫氣器，其市場占有率90%以上。在脫氣時，鉆井液從電動脫氣器底部進入脫氣器，經(jīng)電機攪拌后由鉆井液出口流出，鉆井液在電機攪拌的作用下將鉆井液內(nèi)的氣體脫出，脫出的氣體在樣氣泵的作用下由氣體出口進入色譜儀進行濃度檢測。脫氣器脫氣時，并不能將鉆井液內(nèi)的氣體全部脫出，很大一部分殘留在鉆井液內(nèi)。 脫出的氣體量占鉆井液內(nèi)總氣體含量的比值，稱之為“脫氣效率”。脫氣效率的值大小不一，所以無法得知鉆井液內(nèi)氣體的真實含量，給油氣顯示的評價帶來困難。脫氣效率目前只是一個概念，很少有人進行系統(tǒng)地測量?，F(xiàn)有技術(shù)中，專利I :恒效率脫氣組合裝置(申請?zhí)朇N200420019970. 8)，該專利公布了一種恒效率脫氣組合裝置，指出該裝置具有恒定的脫氣效率，但沒有介紹脫氣效率的數(shù)值及計算方法，所以無法得知鉆井液內(nèi)氣體的真實含量，無法定量評價地層含油氣的多少，不利于錄井資料的橫向?qū)Ρ?，給油氣層的發(fā)現(xiàn)及解釋評價帶來困難。專利2 :全自動真空脫氣裝置及其脫氣方法(申請?zhí)朇N200910034214. X)，該專利公布了一種全自動脫氣裝置，具有脫氣效率穩(wěn)定等優(yōu)點，但沒有介紹脫氣效率的數(shù)值及計算方法，所以無法得知鉆井液內(nèi)氣體的真實含量，無法定量評價地層含油氣的多少，不利于錄井資料的橫向?qū)Ρ?，給油氣層的發(fā)現(xiàn)及解釋評價帶來困難。黃小剛、毛敏在《錄井工程》2008年第四期發(fā)表了《氣測錄井烴類氣體組分脫氣效率的計算方法》，提出了測量脫氣效率的方法，他是利用多次脫氣進行累加的方式進行測量，他的方法有三個缺點一是該方法只適用于FLEX脫氣器，F(xiàn)LEX脫氣器一般只適用于深海錄井，目前在中國市場占有率很低，不具有普遍性、代表性；二是由于FLEX脫氣器的脫氣過程在一個密閉空間，可以在該空間內(nèi)連續(xù)進行脫氣，而目前市場普及率最高的電動脫氣器無法進行重復脫氣，所以該方法只適用于FLEX脫氣器；三是該方法操作繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎上，發(fā)明人經(jīng)過研發(fā)，得出測量鉆井液脫氣效率的方法。該方法適用于現(xiàn)場最常用的電動脫氣器，適用性廣，操作簡單。本發(fā)明為了實現(xiàn)發(fā)明目的所采用的方案為一種電動脫氣器入口全脫值-電動脫氣器出口全脫值測量鉆井液脫氣效率的方法，所述方法在鉆井液進入電動脫氣器入口處取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用于檢測電動脫氣器脫氣前鉆井液內(nèi)烴類氣體的總含量；后在電動脫氣器出口處取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用于檢測電動脫氣器脫氣后鉆井液內(nèi)烴類氣體的含量；計算電動脫氣器脫氣后與脫氣前烴類氣體含量的比值即為“殘留”在鉆井液內(nèi)氣體所占的比例，I與該比值之差值即為脫氣效率。為了實現(xiàn)上述得到脫氣效率的目的，本發(fā)明包括(一 )所述先在鉆井液進入電動脫氣器之前取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用于檢測電動脫氣器脫氣前鉆井液內(nèi)烴類氣體的總含量，過程包括如下步驟步驟I :脫氣前，在電動脫氣器鉆井液入口處取鉆井液樣品，將熱真空定量全脫分析儀的容器取滿為準；步驟2 :將取好的鉆井液樣品放入熱真空定量全脫分析儀進行分析；步驟3 :收集熱真空定量全脫分析儀所脫出氣體的體積，ml ； 步驟4 :用色譜儀分析所脫出的氣體的成分及含量。( 二)所述后在電動脫氣器出口處取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用于檢測電動脫氣器脫氣后鉆井液內(nèi)烴類氣體的含量，其過程包括如下步驟步驟5 :脫氣后，在電動脫氣器鉆井液出口處取鉆井液樣品；步驟6 :將取好的脫氣后鉆井液樣品放入熱真空定量全脫分析儀進行分析；步驟7 :收集熱真空定量全脫分析儀所脫出氣體的體積，ml ;步驟8 :用色譜儀分析所脫出的氣體的成分及含量。具體的實驗中，所述色譜儀所檢測氣體的種類，包括甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戍燒;熱真空定量全脫分析儀分析鉆井液體積250ml。具體的根據(jù)脫氣前進行的分析，得到脫氣前鉆井液內(nèi)烴類氣體的總含量，和脫氣后得到脫氣后的鉆井液內(nèi)烴類氣體的含量，得到脫氣效率輸出結(jié)果，獲得鉆井液脫氣效率方法脫氣效率可由公式求得
VCη = (1--^)χ100%
VibL ibη -脫氣效率，無量綱；Vib-在脫氣器前取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體體積，ml ；Cib-在脫氣器前取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體濃度，Via-在脫氣器鉆井液出口取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體體積，ml ；Cia-在脫氣器鉆井液出口取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體濃度，％ ；i_所檢測氣體的種類；VibCib表示在脫氣器前取鉆井液樣進行熱真空定量全脫分析所收集的烴類氣體的
摩爾數(shù)乂乂3表示在脫氣器鉆井液出口取鉆井液樣進行熱真空定量全脫分析所收集的烴 V. C
類氣體的摩爾數(shù)表示脫氣器脫氣后“殘留”在鉆井液內(nèi)的烴類氣體的比例，I與該比值之差值即為脫氣效率。
本發(fā)明所研發(fā)的方法，成功測量出了鉆井液脫氣效率。進行油氣層的定量評價解釋時，可根據(jù)各組分脫氣效率，反算出鉆井液內(nèi)氣體的真實含量，增強資料評價的準確性。①可用來發(fā)現(xiàn)及評價弱油氣顯示；有些本來很好的油氣顯示，由于脫氣效率很低，造成氣測值很低，很可能造成油氣層發(fā)現(xiàn)集評價困難。測量出某種條件脫氣效率后，根據(jù)氣測值，即可推算出鉆井液內(nèi)真實的氣體含量，正確認識弱油氣顯示。②可定量評價地層含油氣的多少；在以往的錄井工作中，由于不知道脫氣效率的準確值，所以無法得知鉆井液內(nèi)真實的氣體含量。測取脫氣效率后，即可推算出鉆井液內(nèi)真實的氣體含量，可對地層進行定量評價。③有利于錄井資料的橫向?qū)Ρ取?受脫氣效率的限制，無法得知鉆井液內(nèi)真實的氣體含量，氣測值低的油氣顯示并不一定必氣測值高的油氣顯示差，不同井之間的資料無法對比。測取脫氣效率后，即可推算出鉆井液內(nèi)真實的氣體含量，實現(xiàn)不同井之間的資料對比。


圖I是實施例的實驗井的各組分脫氣效率曲線圖具體附圖內(nèi)容將結(jié)合具體實施方式
加以說明。
具體實施例方式本發(fā)明通過以下三個過程(I)在鉆井液進入電動脫氣器之前取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用以檢測電動脫氣器脫氣前鉆井液內(nèi)烴類氣體的總含量。(2)在鉆井液電動脫氣器出口處取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用以檢測電動脫氣器脫氣后鉆井液內(nèi)烴類氣體的含量。(3) “脫氣后”與“脫氣前”比值即為“殘留”在鉆井液內(nèi)氣體所占的比例，I與之差值即為脫氣效率。方法，包括(I)電動脫氣器脫氣前參數(shù)測量該參數(shù)主要利用熱真空定量全脫分析儀和色譜儀進行分析，其過程為①在電動脫氣器鉆井液入口處(即脫氣前)取鉆井液樣品，將熱真空定量全脫分析儀的容器取滿為準，一般為250ml ；②將取好的鉆井液樣品放入熱真空定量全脫分析儀進行分析，操作規(guī)程參見《熱真空定量全脫分析儀》使用說明書；③收集熱真空定量全脫分析儀所脫出氣體的體積，ml ；④用色譜儀分析所脫出的氣體的成分及含量，其分析的成分取決于色譜儀的檢測范圍，現(xiàn)有的色譜儀一般可檢測甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷等。(2)電動脫氣器脫氣后參數(shù)測量①在電動脫氣器鉆井液出口處(即脫氣后)取鉆井液樣品；
②其他操作與“電動脫氣器脫氣前參數(shù)測量”方法相同。(3)輸出結(jié)果，即獲得鉆井液脫氣效率方法根據(jù)上面的描述，脫氣效率可由公式求得
VCη = (1--^)^100% VibL ibη -脫氣效率，無量綱；Vib-在脫氣器前取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體體積，ml ；Cib-在脫氣器前取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體濃度，％。Via-在脫氣器鉆井液出口取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體體積，ml ；Cia-在脫氣器鉆井液出口取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體濃度，％ ；i_所檢測氣體的種類，包括甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷；VibCib表示在脫氣器前取鉆井液樣進行熱真空定量全脫分析所收集的烴類氣體的
摩爾數(shù)乂乂3表示在脫氣器鉆井液出口取鉆井液樣進行熱真空定量全脫分析所收集的烴 V. C
類氣體的摩爾數(shù)是經(jīng)過脫氣器脫氣后“殘留”在鉆井液內(nèi)的烴類氣體的比例，I與該比值之差值即為脫氣效率。在該方法中，只需進行兩次熱真空定量全脫分析，即可獲得甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷的脫氣效率值每種組分最終都可獲得相應的脫氣效率。本試驗在某油田Y224、L97、LS102、H89、B26等五口井進行了試驗，試驗結(jié)果如表I、圖I。由圖I、表I可看出，每口井所得出的脫氣效率，其曲線基本相同，且有一個共同的規(guī)律，就是隨著碳原子數(shù)的增加，脫氣效率逐漸降低，甲烷的脫氣效率一般在20%左右，而異丁烷的脫氣效率只有7%左右，由此說明，烴類氣體的碳原子數(shù)越大，吸附在鉆井液里的能力越強，從鉆井液中脫出越困難，脫氣效率越低，這與理論是相符的。在錄井過程中，可利用該值對氣測值進行實時校正，增強錄井資料的準確性，為井與井之間的橫向?qū)Ρ?，及錄井資料后期的解釋評價奠定基礎。表I各組分脫氣效率計算表
權(quán)利要求
1.一種電動脫氣器入口全脫值-電動脫氣器出口全脫值測量鉆井液脫氣效率的方法，其特征在于，所述方法在電動脫氣器入口處取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用于檢測電動脫氣器脫氣前鉆井液內(nèi)烴類氣體的總含量；后在電動脫氣器出口處取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用于檢測電動脫氣器脫氣后鉆井液內(nèi)烴類氣體的含量；計算電動脫氣器脫氣后與脫氣前烴類氣體含量的比值即為“殘留”在鉆井液內(nèi)氣體所占的比例，I與該比值之差值即為脫氣效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種全脫值-全脫值測量鉆井液脫氣效率的方法，其特征在于，所述先在鉆井液進入電動脫氣器之前取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用于檢測電動脫氣器脫氣前鉆井液內(nèi)烴類氣體的總含量，過程包括如下步驟 步驟I :電動脫氣器脫氣前，在電動脫氣器鉆井液入口處取鉆井液樣品，將熱真空定量全脫分析儀的容器取滿為準； 步驟2 :將取好的鉆井液樣品放入熱真空定量全脫分析儀進行分析； 步驟3 :收集熱真空定量全脫分析儀所脫出氣體的體積，ml ； 步驟4 :用色譜儀分析所脫出的氣體的成分及含量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種全脫值-全脫值測量鉆井液脫氣效率的方法，其特征在于，所述后在電動脫氣器出口處取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用于檢測電動脫氣器脫氣后鉆井液內(nèi)烴類氣體的含量，其過程包括如下步驟 步驟5 :電動脫氣器脫氣后，在電動脫氣器鉆井液出口處取鉆井液樣品； 步驟6 :將取好的脫氣后鉆井液樣品放入熱真空定量全脫分析儀進行分析； 步驟7 :收集熱真空定量全脫分析儀所脫出氣體的體積，ml ； 步驟8 :用色譜儀分析所脫出的氣體的成分及含量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的一種全脫值-全脫值測量鉆井液脫氣效率的方法，其特征在于，根據(jù)脫氣前進行的分析，得到脫氣前鉆井液內(nèi)烴類氣體的總含量，和脫氣后得到脫氣后的鉆井液內(nèi)烴類氣體的含量，得到脫氣效率 輸出結(jié)果，獲得鉆井液脫氣效率方法 脫氣效率可由公式求得 V C η = (I — ~X100% VlbC1/ η-脫氣效率，無量綱； Vib-在脫氣器前取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體體積，ml ； Cib-在脫氣器前取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體濃度，％ ； Via-在脫氣器鉆井液出口取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體體積，ml ； Cia-在脫氣器鉆井液出口取鉆井液樣做全脫分析所脫出的氣體濃度，％ ； i_所檢測氣體的種類； VibCib表示在脫氣器前取鉆井液樣進行熱真空定量全脫分析所收集的烴類氣體的摩爾數(shù)示在脫氣器鉆井液出口取鉆井液樣進行熱真空定量全脫分析所收集的烴類氣V. C體的摩爾數(shù)；表示^"脫氣器脫氣后“殘留”在鉆井液內(nèi)的烴類氣體的比例，I與該比值之差值即為脫氣效率。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4之一所述的一種全脫值-全脫值法測量鉆井液脫氣效率的方法，其特征在于， 所述色譜儀所檢測氣體的種類，包括甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊焼； 熱真空定量全脫分析儀分析鉆井液體積250ml。
全文摘要
本發(fā)明是一種全脫值法測量鉆井液脫氣效率的方法。所述方法在鉆井液進入電動脫氣器之前取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用于檢測電動脫氣器脫氣前鉆井液內(nèi)烴類氣體的總含量；后在電動脫氣器出口處取鉆井液樣品，進行熱真空定量全脫分析，用于檢測電動脫氣器脫氣后鉆井液內(nèi)烴類氣體的含量；計算脫氣后與脫氣前比值即為“殘留”在鉆井液內(nèi)氣體所占的比例，1與該比值之差值即為脫氣效率。本發(fā)明鉆井液脫氣效率對發(fā)現(xiàn)、解釋、評價油氣層具有重要意義，在錄井過程中，可利用該值對氣測值進行實時校正，增強錄井資料的準確性，為井與井之間的橫向?qū)Ρ?，及錄井資料后期的解釋評價奠定基礎。
文檔編號G01N30/02GK102928522SQ201110229860
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者楊明清, 張衛(wèi), 陸黃生, 李三國, 王志戰(zhàn), 張新華 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院