隨鉆含氣泥漿解釋的進(jìn)展

編譯:蘇大明 (大慶鉆探工程公司測井一公司)

審校:趙平 (大慶鉆探工程公司測井一公司)

隨鉆含氣泥漿解釋的進(jìn)展

編譯:蘇大明 (大慶鉆探工程公司測井一公司)

審校:趙平 (大慶鉆探工程公司測井一公司)

半滲透膜分離氣體方法與穩(wěn)定的氣相色譜儀組合可用來分析從甲烷到辛烷的烷烴化合物、芳香烴化合物 (例如苯、甲苯)、氮和二氧化碳等。整個系統(tǒng)可以獲取鉆井流體中每種氣體的相對濃度。氣體濃度跟蹤儀研發(fā)部門從2006年9月到2007年9月研究了35口井,這些井中同時(shí)使用氣體濃度跟蹤 (GC-Tracer)技術(shù)與可比較的分析技術(shù)如隨鉆測井 (LWD)、電纜測井、壓力-體積-溫度 (PVT)測試、模塊式地層動態(tài)測試器 (MDT)和微電阻率成像(FMI)技術(shù),這些新技術(shù)可用于氣體解釋方法。GC-Tracer解釋分析技術(shù)能更精確地描述儲層,并區(qū)分可能的流體層段。此外,應(yīng)用精確的半滲透膜技術(shù)可以推斷出有關(guān)生物降解、水驅(qū)和流體成熟度方面的問題。所提供的整套數(shù)據(jù)結(jié)果表明了它不僅能應(yīng)用在低阻、低滲砂巖或復(fù)雜井中的薄層,而且也可在評價(jià)井或開發(fā)井中應(yīng)用,同時(shí)也表明它能帶來相對可觀的利益,即降低成本的同時(shí)最大化地獲取油藏?cái)?shù)據(jù)。

隨鉆測井 泥漿測井 半滲透膜分離氣體 氣體解釋系統(tǒng)

1 引言

過去,泥漿測井所采用的分析方法是基于從甲烷 (C1)到戊烷 (C5)的烴類范疇。直到最近氣體分離技術(shù)的發(fā)展,使得為連續(xù)分析而在井場有效地分離出比C5(n-戊烷沸點(diǎn)=36℃,n-己烷沸點(diǎn)=69℃)的沸點(diǎn)還高的氣體成為可能。

傳統(tǒng)的氣相分離器主要是由一個圓柱筒內(nèi)的攪拌器組成,氣體分離受鉆井液面及許多其他因素影響。從泥漿中釋放出的氣體經(jīng)過攪拌器進(jìn)入液面上方的頂部空間,通過輸氣管線,頂部空間氣體被抽到測井裝置中用于分析。這些裝置以高效的方式分離氣體,因此泥漿釋放烴的體積受許多因素影響,做到定量分析很難。近期許多裝置使用一定容量的體積泵和加熱器,大大提高了氣體分離的效率(Breviere等,2002)。然而,這些提高了的效率不必轉(zhuǎn)化為單一烴類化合物精確的定量比,許多氣體分析與它密切相關(guān)。

用半滲透膜從鉆井液中直接分離氣體 (Brumboiu等,2002、2005)采用了不同的方式。為了得到每種烴在鉆井液中的精確濃度,鉆井液中每種烴成分的溶解性都與使用氣相色譜儀 (GC)測量的結(jié)果有關(guān)。它的主要目的是為了提供精確的流體成分和烴成分信息。

結(jié)合了高速 TCD(熱傳導(dǎo)探測器)和微氣相色譜儀的分離方法,可分析從甲烷 (C1)到辛烷(C8)的烷烴化合物。日常測量的是其他相關(guān)的成分,包括氮、二氧化碳和芳香烴,例如苯和甲苯。因?yàn)闅庀嗌V儀55 s為一個周期,所以可提供相對高的分辨率數(shù)據(jù)。

以改進(jìn)隨鉆分析方法為目的的這種新氣體解釋系統(tǒng) (GIS)評價(jià)了該系統(tǒng)的成果。為了判別和描述油藏,用估計(jì)的巖石滲透率去描述烴的特征和確定可采區(qū),用分餾、生物降解和水洗來估計(jì)烴的成熟度。為了便于找出構(gòu)造頂部和鄰井的地層對比而進(jìn)行了流體相關(guān)研究。

氣體解釋系統(tǒng)的主要部分是基于實(shí)時(shí)的氣體分析和氣體組分比值對比法。

盡管術(shù)語“輕烴”常描述辛烷 (n-C8)以下的烷烴化合物,本文中“輕烴”定義為從甲烷(C1)到戊烷 (i-C5和n-C5)。這個系統(tǒng)分析的比較重的化合物包括己烷 (n-C6)、庚烷 (n-C7)、辛烷 (n-C8)、苯和甲苯。

2 分離氣體的膜的概念

使用半滲透膜分離氣體是氣體分離方法中比較穩(wěn)定的一種,現(xiàn)被廣泛使用。這種膜材料r的設(shè)計(jì)只允許所需烴分子通過,禁止泥漿中水蒸氣通過。這種膜完全不透水。

在膜的內(nèi)表面和外表面 (與鉆井液接觸的那一面)之間氣體局部壓力不同,使得氣體穿過膜,隨后經(jīng)過一個氦載氣流,被送到氣相色譜儀進(jìn)行分析。

在一定溫度下,溶于一定量溶液的一種低溶解度的氣體的濃度與這種溶液上部該氣體的局部壓力成比例。打開一瓶汽水,液體表面壓力突然下降,氣泡被釋放出來這一現(xiàn)象與它的物理原理相同。原理遵循亨利定律 Pi=K·xi,這里 K是特定流體中一種氣體溶解度的常數(shù),它與這種流體的溫度密切相關(guān)。

從道爾頓定律 P=PA+PB+PC中,我們知道混合氣體的壓力是各氣體局部壓力的總和。應(yīng)用理想氣體方程 PV=nR T計(jì)算出隨溫度和體積變化的總壓力是可行的。

一種氣體化合物的局部壓力是:

式中,ni=xiΣn

可以導(dǎo)出:這樣一種氣體化合物的局部壓力等于總壓力乘以它的摩爾分?jǐn)?shù)。

用一個簡單的基本原理,在無需攪拌和加熱的情況下,這種分離方法能提供很好的測量重復(fù)性。

3 烴溶解性和泥漿類型

鉆井液中烴的溶解度隨流體類型和烴類型而變化。烷烴化合物通常是低溶解度,但在不同流體,例如水基泥漿 (WBM)和油基泥漿 (OBM)中呈現(xiàn)出不同溶解度。當(dāng)烴化合物溶于流體時(shí)遵循Van der Waals定律 (主要是Waals-Debye)。決定烴在溶液中的溶解度的是分子的極性,它依賴于分子的結(jié)構(gòu),這也導(dǎo)致了烷烴溶解度的變化。極性的程度或偶極矩被定義為μ=Q×r,這里Q是電量,r為原子間距離。偶極矩用德拜 (D)表示,這里1D=3.36×10-30(C·m)。

有極性的分子具有不對稱結(jié)構(gòu),例如水分子。耦合極性應(yīng)歸于分子內(nèi)原子的不同負(fù)電性導(dǎo)致了電偶極性。水有相當(dāng)大的偶極矩 (μ=1.85D)。甲烷和乙烷具有對稱結(jié)構(gòu),所以偶極矩為零,烷烴化合物的極性與碳原子的數(shù)量成比例,然而它總是比水的極性低。

因?yàn)樗鼈兊牡蜆O性,較輕的烷烴化合物在水中表現(xiàn)為低溶解性。然而每種化合物溶解性因素與流體類型密切相關(guān)。由于極性方面的相似性,與在水基泥漿中相比,烷烴化合物更易溶解于油基泥漿合成劑。因此,無極性物質(zhì)更不易溶解于像水這樣的極性溶劑中,而易溶解于無極性溶劑中。

分子極性低的較輕的烷烴化合物,在鉆井液中仍相對保持著難溶性。如果不考慮獨(dú)立氣體的溶解性,在氣相色譜儀上測量到的甲烷數(shù)量就會過多。這就是在采用半滲透膜分離方法以前,基于氣體分析的地層評價(jià)精度受不確定因素影響的主要原因。

為了能測定鉆井液中準(zhǔn)確的氣體成分,在不考慮狀態(tài)的情況下,較高精度地測定儲液器中流體成分是可能的。通過這一應(yīng)用,膜氣體分離方法已經(jīng)演變成一套算法,該算法可有效地用于測定較寬范圍泥漿類型的單一氣體成分溶解性 (Brumboiu等,2002、2005)。

在油基泥漿合成劑里,從地層中釋放出的烴分子與鉆井液中的烴分子之間存在著相互作用。在流體內(nèi),分子鏈越大,有機(jī)分子間的相互作用越強(qiáng);而在水基泥漿里,這種作用是非常弱的。這就意味著在氣體溶解性中,另外的關(guān)鍵因素——不同的溶解性因素和不同的溫度因素,都必須應(yīng)用到算法中,以便對每種氣體化合物都能得到一個有代表性的摩爾數(shù) (Brumboiu等,2005)。

4 薄膜分離的應(yīng)用

薄膜氣體分離技術(shù)通過國際測井公司的 GCTracer系統(tǒng) (為實(shí)時(shí)分析油藏特征和評估而采用的氣相色譜儀)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。這些系統(tǒng)現(xiàn)在已測了60多口井,為氣體解釋提供了實(shí)質(zhì)性的修正資料。

靠近鐘形頭的GC-Tracer薄膜探頭從鉆井液中分離氣體。由于薄膜兩側(cè)的局部壓差,允許分子通過薄膜阻隔滲透到儲氣室,儲氣室將分離的氣體傳輸?shù)?GC(氣相色譜儀),GC被固定在距探頭3 m遠(yuǎn)的一個已吹掃的可控外殼中,所使用的 GC是一個變化范圍為4900 TCD的 GC,具有雙特制柱,配備已加熱的注射器。

在外殼內(nèi)有4個主要系統(tǒng):氣體壓縮模塊、電子模塊、環(huán)境控制模塊和氣相色譜儀。整個系統(tǒng)被縮減成模塊形式,以便儀器工作和維修。

因?yàn)槿芙庑耘c泥漿的溫度密切相關(guān),所以在薄膜探頭的旁邊又安裝了一個泥漿溫度傳感器。

隨著氣體分離和氣體分析方法的發(fā)展,氣體探測的兩個主要方面已經(jīng)被證實(shí):①基于系統(tǒng)的傳統(tǒng)氣體分離器只分析 C1～C5化合物,而 GCTRACER(探測器)能夠利用目前的薄膜分離C1到C10的烴類化合物以及芳香族化合物,如苯和甲苯;②分析的精度不但能識別流體相位的變化,而且能精確地識別出API重度。

氣體評價(jià)方面的改進(jìn)使 Haworth等和 Pixler分別在1985年和1969年描述的分析方法得到了最優(yōu)化,也進(jìn)一步改進(jìn)了 Total Fina Elf和 Eni開發(fā)的隨鉆氣體方法,這一理論代表了當(dāng)前隨鉆氣體應(yīng)用上最先進(jìn)的理論。

5 氣體解釋系統(tǒng)

GC-TRACER氣體解釋系統(tǒng)通過觀測 GCTracer儀在2006年9月到2007年9月間測量的35口井的結(jié)果而得到了發(fā)展。這也促進(jìn)了基于Pixler(1969)和 Haworth等人 (1985)先前研究的分析方法的發(fā)展;對于半滲透薄膜分離和分析來說,TotalFina Elf/ENI(Kandel等,2000)發(fā)展的理論都是特有的。

伴隨著硬件發(fā)展起來的最初的氣體研究程序,其任務(wù)是鑒定儀器的用途,測試數(shù)據(jù)的可靠性,為氣體解釋產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)分析方法。自2006年9月以來,標(biāo)準(zhǔn)解釋方法 (GC-TRACER GIS)已經(jīng)成功用于LWD、PVT和MDT數(shù)據(jù)多種關(guān)聯(lián)的每個油田項(xiàng)目上。

GC-TRACER GIS方法基于氣體比率解釋。盡管鉆井參數(shù)的任何變化都能影響本底值,但不同的氣體成分其比率保持不變,也就是說,就流體成分而言,比率保持不變。例如:在取心時(shí),記錄的氣體數(shù)量會迅速下降,這個結(jié)果對于所有的烴化合物都如此。然而,在這些氣體中的實(shí)際比率并不受鉆井參數(shù)的影響。在鉆井過程中,在與基于系統(tǒng)的氣體分離器進(jìn)行比較時(shí),GC-TRACER較低的測量范圍自身也會提供精確的流體成分。

5.1 總烴量

所有的比值都要與總烴量 (THC)進(jìn)行對比。總烴量是最原始的基礎(chǔ)指示器之一。這是由從C1～C8的烷烴化合物加上芳香族化合物 (苯和甲苯)的和給出的。

5.2 C1/THC

甲烷與總烴量的百分比能快速指示流體成分、流體類型以及相關(guān)的地層滲透性。

在具有滲透性的含烴地層中,C1/THC趨勢與流體類型有關(guān)。Haworth等 (1985)通過烴蒸氣比率 (Wh)來描述不同的API重度。

Haworth等 (1985)發(fā)現(xiàn)了流體的以下性質(zhì):

◇Wh<0.5:非常干氣體

◇0.5

◇17.5

◇Wh>40:剩余油

Wh越高流體越黏稠。在系統(tǒng)中從甲烷到戊烷都可以寫成下列等式:

Wh給出了系統(tǒng)中甲烷的百分比:C1%= (100-Wh)?；谶@個結(jié)果,考慮到 Haworth等所做的觀測,流體特性可以用甲烷比例來描述:

◇C1>99.5%非常干氣體

◇99.5%

◇82.5%

◇C1<60%剩余油

上面提到的范圍代表了一個普遍的特性,這一特性某種程度上受到局部變化的影響。

C1/THC代表了正確評價(jià)流體成分而進(jìn)行分析的最重要的比率測井。至于濕度和平衡方法(Haworth等,1985)的應(yīng)用限制,實(shí)際上是來自傳統(tǒng)氣體分離方法的限制。由于傳統(tǒng)的氣體分離不能百分之百地提取每種化合物,這會導(dǎo)致相對于它的實(shí)際貢獻(xiàn),過量地估計(jì)甲烷的含量。

甲烷分離法不但能獲得非常精確的儲層氣體分析,而且也能識別地層中任何小的變化。通常從致密地層到多孔地層C1/THC值會增加,當(dāng)?shù)貙訌姆菨B透性地層向滲透性地層變化時(shí),這種差異也是非常明顯的。

Haworth等 (1985)的“GC-TRACER GIS再評價(jià)”:利用甲烷成分指示出流體的下列特性:

◇C1>99.5%:非常干氣體

◇82.5

◇75%

◇67.5%

◇60%

反凝析氣體有一種成分接近輕油與氣體之間的閾值,通常甲烷量在80%～85%之間,這通過其他方法的變換很容易識別。

5.3 滲透率

在鉆井過程中,常規(guī)測量系統(tǒng)不能直接測量滲透率,但是LWD儀能夠測量地層的孔隙度。為了判斷巖石滲透性,使用表面氣體數(shù)據(jù)。首先考慮到氣體動力學(xué)。觀察一個微型模型。氣體組成可以認(rèn)為是一個帶有彈性表壁的立方體盒子中的一些粒子(圖 1)。

單個粒子沿著 x軸同表面A1相撞,它水平回彈,速度向量改變了它的方向,vy和vz考慮不變,粒子的線動量可以寫成:

因?yàn)樗鞘睾愕?因此這個動量傳到 A1是2mvx。同一個粒子到達(dá)A2,沒有碰撞其他粒子。

圖1 包含理想氣體的立方體盒子

它花了l/vx的時(shí)間從一個表面到另一個表面。再次到A2,它的速度向量vx改變了方向,沿著 x軸又回到了A1。如果沒有其他碰撞發(fā)生,2×l/vx代表了從A1到 A2再返回A1的時(shí)間。

因此一個粒子單位時(shí)間內(nèi)碰撞A1的次數(shù)是vx/2×l。在給定的時(shí)間內(nèi),傳到A1的動量(q)是:

氣體所有分子施加在 A1上的壓力是所有分子動量之和:

如果 N是容積內(nèi)所有粒子的個數(shù):

式中

由于一定量氣體包含大量分子,并且粒子的運(yùn)動是隨機(jī)的,所以的平均值實(shí)際上是相同的。

在Pascal定律中:“一種流體上的壓力以固定的路線傳遞到流體任何部分和表面”意思是在流體內(nèi)部的每一部分和表面上作用的壓力是相同的,也就是通用的。

總氣體質(zhì)量可以由第1部分乘第2部分得到:

式中,ρV=NM(M是總氣體質(zhì)量)

所以可以導(dǎo)出:

用這個公式聯(lián)合理想氣體定律 PV=NR T:

這樣1 mol氣體轉(zhuǎn)換的總動能與溫度成正比。

現(xiàn)在,所有成分除以Avogadro常量 N0,也就是1 mol氣體分子數(shù)量:M/N0=m,這里m代表單個分子的質(zhì)量:

式中,R/N0是Boltzmann常量,它用 k表示

從上面公式可以看出,在相同溫度下對于所有氣體每摩爾轉(zhuǎn)換動能都是相同的,因此在相同溫度下:

式中

公式 (11)表示的是兩種不同氣體在帶有滲透壁面的容器內(nèi)保持不同的速度,隨后,輕的氣體比重的氣體更快地逸出。

根據(jù)這一物理原理,隨鉆時(shí)選擇較輕氣和較重氣兩組氣體,并觀察它們的表現(xiàn)。較輕氣是甲烷和乙烷,較重氣是丁烷和戊烷。為了比較以兩組氣體從滲透性表面逸出的能力而建立一個比值,提供一個滲透能力指示器。

GC-TRACER GIS滲透率比值被定義為:

很明顯,在一個滲透性地層,輕氣的數(shù)量比重氣的大,實(shí)際上注意觀察可以發(fā)現(xiàn)一個閾值,在 K′值之上的表明滲透性好,在 K′值之下的表明滲透性差。

可觀察到滲透地層 K′>10(這不表示一個定量值,但它就是輕餾分與重餾分的比值),還可以觀察到,在砂泥交互層中這個比值砂巖隨著 K′>10而變化。在黏土中,隨 K′<10而變化。并且在滲透性地層也有一些 K′<10低滲透性區(qū)域,對MDT和PVT數(shù)據(jù)比較和觀察后,可發(fā)現(xiàn) K′與地層的滲透性密切相關(guān)。但在滲透性好和不好之間的這個閾值,從一個區(qū)域到另一個區(qū)域發(fā)生局部變化。

比較MDT測試結(jié)果發(fā)現(xiàn),K′>50滲透性相關(guān)性好,而在其他區(qū)域發(fā)現(xiàn) K′>100。通常,K′可以用0.1到100的對數(shù)刻度繪圖。

甚至在巖層里明確的 K′關(guān)系是未知的。應(yīng)用 K′也可高度區(qū)分相對滲透率。為了預(yù)確定MDT采樣點(diǎn),多次應(yīng)用了這個方法,由此減少了采樣程序。

5.4 HC與ARO/AL K比值

從物理原理開始,利用一組不同特性分子來強(qiáng)調(diào)其主要區(qū)別是可能的。下面相關(guān)的比例指出了氣體分析中主要鑒別方法之一。

過去常用這個刻度對局部變化的這些比值繪圖,但通常HC的刻度是從0～100,ARO/AL K從0.000 1～1。HC比值用于強(qiáng)調(diào)本底氣體水平之上增加的任何氣體,ARO/AL K比值用于判斷重要產(chǎn)氣區(qū)。

在有致密層的情況下,HC比值保持低值,ARO/AL K比值為高值。對于致密層,HC落在左邊,ARO/AL K落在右邊。當(dāng)遇到滲透層,ARO/AL K比值移到左邊。如果有烴存在,HC值將隨ARO/AL K的減小而增大。

遇到儲集層 HC落在右邊,ARO/AL K落在左邊。尤其遇到具有高 THC本底的頁源巖,它位于具有較低 THC的砂巖儲集層之上 (圖2),HC與ARO/AL K曲線的組合就是一個非常關(guān)鍵的繪圖。盡管在隨鉆時(shí)受源巖影響會做出錯誤的解釋,但仍能體現(xiàn)儲層的特征。在砂巖內(nèi)ARO/AL K在左邊,在頁巖內(nèi)ARO/AL K在右邊的這種變化規(guī)律能夠揭示巖石內(nèi)流體的自然本質(zhì)。假如儲層是由砂泥薄互層組成,HC與ARO/AL K的關(guān)系將是估算可采區(qū)的關(guān)鍵。

5.5 C1/C7

當(dāng)遇到油層時(shí),己烷、庚烷、辛烷的數(shù)量就會增加,隨后它們與甲烷的比值就會降低,這種變化趨勢在油層的上下界面處正常都能測到 (圖3)。

在通過油水界面 (OWC)或油藏密閉層界面時(shí),C1/C7曲線通常會表現(xiàn)為明顯的變化,在油藏內(nèi)部C1/C7峰值相對于高滲透區(qū)有所提高。

圖2 有烴存在,HC與ARO/ALK交叉,上面的刻度是HC的

圖3 在泥巖內(nèi)夾雜著滲透性砂巖帶處,C1/C7表現(xiàn)突出

如果油藏是由砂泥巖交互組成,在砂巖處C1/C7就會產(chǎn)生“D”形曲線,在致密層產(chǎn)生“C”形曲線,這一比率與電阻率測井的增量有很好的相關(guān)性。

就氣層來說,有時(shí)庚烷的含量不足以產(chǎn)生連續(xù)的C1/C7比率測井曲線,然而在大多數(shù)潮濕氣層內(nèi)部都存在足夠量的庚烷。當(dāng)烷烴從頁源巖向含氣砂巖運(yùn)移時(shí),庚烷的數(shù)量會減少,在此,這個比值揭示了一個不同的特性。通過對同一區(qū)塊的幾口井的監(jiān)測,甲烷對庚烷的比值可能與 GOR有關(guān)。實(shí)際上C1/C7越高,GOR就越高,反之亦然。

5.6 含水飽和度

在25℃時(shí),苯在水里的溶解度為1.79 g/L,甲苯的溶解度為0.53 g/L。因此苯的溶解度約為甲苯的3.4倍,這可以提供一種確定含水飽和度的方法。然而,研究表明,用苯和甲苯的比值來判斷含水飽和度的方法在精度上是不可靠的,這是由于復(fù)雜的因素。但利用芳香烴和n-烷烴的比值還是可能的,例如:nC6/苯和 nC7/甲苯。在某些油田和區(qū)塊,利用這些比值已提供了成功的結(jié)果。

然而,Pixler研究 (1969)的應(yīng)用提供了另一個更可靠的方法,Pixler認(rèn)為連接C1/C2、C1/C3、C1/C4和C1/C5的線的負(fù)斜率表明地層含水,而正斜率表明地層含烴。

按照這一假設(shè),在隨鉆過程中就可以持續(xù)監(jiān)測C1/C3和C1/C4的比值。負(fù)斜率意味著C1/C3>C1/C4,代表有水存在,為此,(C1/C3)- (C1/C4)>0的地方代表負(fù)斜率,指示存在含水地層;(C1/C3)-(C1/C4)<0的地方指示存在含烴地層。

在一個最簡單的頂部含烴、底部含水的油藏模型中,兩區(qū)的邊界并不總是明顯,在從烴到水的過渡帶處,可以看到水的含量在逐漸增加,大部分時(shí)間烴和水之間的過渡帶的厚度是變化的:烴的厚度越大,過渡帶越小,反之亦然。過渡帶能夠沿著垂直方向延伸,這時(shí)上部油氣區(qū)的滲透率降低或厚度減小。

如果過渡帶占據(jù)幾英尺厚的地層,烴-水接觸顯示突變接觸,含水飽和度比值就會在正軸的上方產(chǎn)生一條水平直線。

5.7 流體相位密度

對于GR-TRACER,為了鑒別出任何可能存在的流體相位變化,也為了評估油藏的物理邊界,流體密度必須要實(shí)時(shí)計(jì)算,持續(xù)監(jiān)測。

根據(jù)理想氣體定律,可以導(dǎo)出單位體積物質(zhì)的量:

每種被分析的氣體化合物都能用體積百分比的形式來表示,然后,將它的值乘以它的相對分子質(zhì)量(表1),就可以獲得它的每摩爾分子質(zhì)量 (表2)。

表1 C1～C8烷烴相對分子質(zhì)量

所有相對分子質(zhì)量的和就是具體氣體成分總的相對分子質(zhì)量。從表2可以計(jì)算出總的相對分子質(zhì)量是2 630.54 g/mol。

表2 計(jì)算出的每摩爾的相對分子質(zhì)量

從公式 (12)可看出,n/V已是密度,因此能夠?qū)С鱿铝泄?

從Boltzman常數(shù)導(dǎo)出的氣體常數(shù)R等于0.082(L ·atm)/(mol·K)。

為了獲得以g/cm3為單位的密度,結(jié)果必須除以100。

在密度計(jì)算中,公式 (13)中的溫度 (K)是GC-TRACER泥漿溫度傳感器測量的泥漿溫度。

上述情況下,在井場記錄的泥漿溫度是62℃,相當(dāng)于335K,因此流體密度是0.957 g/cm3。

6 結(jié)論

與高速TCD GC相關(guān)的半滲透膜氣體分離是隨鉆分析氣體的一種極好的方法。GC-TRACER與基于分析的所有其他形式的氣體分離器之間的主要不同是它能通過傳統(tǒng)分離相關(guān)算法的發(fā)展,定量估計(jì)穿過膜氣體的量來確定泥漿中氣體的量。傳統(tǒng)氣體分離分析不能鑒別出所有巖性變化或流體類型變化,而半滲透膜能達(dá)到極好的精度,與MDT氣體分析結(jié)果相當(dāng)。

實(shí)時(shí)計(jì)算的流體密度以及與甲烷量的對比,提供了快速觀察油藏特性的方法。目前,隨鉆測井應(yīng)用于氣體方面的新技術(shù)是:通過圈定油藏邊界確定巖石孔隙度內(nèi)的相位不但可以研究油藏的物理特性,而且可以研究新的地球化學(xué)的相關(guān)性,從而發(fā)現(xiàn)大分子特性與同位素比率、空間變化或其他地球化學(xué)分析間的聯(lián)系。

10.3969/j.issn.1002-641X.2010.2.013

資料來源于美國《SPWLA 49thAnnual LoggingSymposium》May 25-28,2008,OOO

2009-04-29)