井下混合流體光譜在線分析技術研究

孔筍, 沈陽, 張小康, 尤國平, 褚曉冬, 馮永仁

(中海油田服務股份有限公司油田技術研究院, 河北 三河 065201)

0 引 言

制定高效的油田開發方案,需要分析儲層流體樣品的物理及化學特性,這意味著在取樣過程中要獲得盡可能純凈的儲層流體。然而,在實際取樣過程中外部流體容易侵入到地層流體中,造成原始地層流體污染。當污染物和地層流體不能混溶時,必須保持很低的污染物程度才能收集到足夠量的原始地層流體[1-2]。在中國,常用的鉆井泥漿濾液是水基泥漿,當水基泥漿侵入原油帶,會給原油采樣造成阻礙。因此,監測地層油水比例變化對收集純凈的地層流體樣本十分重要。

由于油水不能互溶,在混合流體流動過程中,每一時刻的油水混合狀態都不同,因此想要實時計算得到準確的油水比是目前測井行業需要面對的技術難題[3-4]。近幾十年來,近紅外光譜實時分析技術已經成為測井領域里的高端測井技術[5]。該技術一方面具有無損檢測、速度快、效率高、測試重現性好、測量方便的特點;另一方面能有效反映被測物體信息特點,提高測量精度[6]。基于已研制的光譜短節,設計并搭建了一個油水混合實驗平臺。通過大量實驗和理論研究,本文提出一種基于近紅外光譜分析技術的油水比例測量方法,用于監控地層流體的污染情況,直到流體管線中污染情況最低時進行采樣。

1 近紅外光譜測量原理

含氫基團X-H(如C-H,N-H,O-H等)的分子吸收紅外輻射后會改變分子中化學鍵的振動能態。……