NO20111335A1 - Fremgangsmate for a justere egenskaper ved borefluider og apparat for anvendelse av slike fremgangsmater - Google Patents

Description

FREMGANGSMÅTE FOR Å JUSTERE EGENSKAPER VED BOREFLUIDER OG APPARAT FOR ANVENDELSE AV SLIKE FREMGANGSMÅTER

Fremgangsmåte

Denne oppfinnelse angår forbedringer i og forbundet med hullekstern overvåkning av fysiokjemiske egenskaper ved borefluider, særlig fremgangsmåter for bestemmelse av egenskaper ved borefluider, fremgangsmåter for justering av egenskaper ved borefluider og apparat for anvendelse ved slike fremgangsmåter.

Bakgrunn

Når borehull bores i underjordiske reservoarer, f.eks. hydrokarbonreservoarer, omgis borekronen under boring tradisjonelt av et borefluid som pumpes kontinuerlig ned til distalenden av borehullet og tilbake til borehodet, f.eks. ned gjennom den hule borestrengen som bærer borekronen og tilbake gjennom rmgrommet mellom borestrengen og innerveggen i borehullet. Det kan ta borefluidet flere timer å fullføre kretsløpet fra borehodet ned gjennom hullet og tilbake til borehodet.

Én av borefluidets funksjoner er å føre avfall og kaks fra boringen ut av borehullet, og når borefluidet når borehodet, siles det vanligvis for å fjerne avfall før det returneres til en beholder, vanligvis kalt et borefluid reservoar, hvorfra det kan resirkuleres ned gjennom hullet. Det er viktig at avfall og kaks fjernes effektivt fra borehullet fordi disse kan forstyrre driften av borekronen og vesentlig hindre boreoperasjonens fremdrift.

Med hensyn til andre funksjoner bidrar også borefluidet som pumpes ned i et borehull, til å drive borekronen ned gjennom borehullet og avkjøle og smøre borekronen. Videre kan det brukes til å utjevne hydrostatisk trykk i borehullet, hvilket forhindrer utblåsning. Borefluidet virker også for å opprettholde stabilitet i borehullet ved å generere et trykk mot borehullsveggen og derved forhindre at den raser sammen. Det sørger også for fluidtapsregulering, dvs. det forhindrer tap av fluid til formasjonen, og det sørger for kjemisk stabilitet for formasjonen, hvilket forhindrer kjemisk indusert ustabilitet i borehullet.

Disse funksjonene bør ideelt oppnås mens formasjonsskader begrenses og således den etterfølgende svekkelse av produksjonen fra en brønn eller muligheten til å injisere fluider slik som gass eller vann for produksjonsstøtte ned gjennom brønnen. Skade kan forårsakes av faste partikler i borefluidet eller borefluidfiltratet som føres inn i formasjonen. Disse borefluidkomponentene kan utløse reaksjoner slik som tilstopping av strømningsveier gjennom nevnte faste partikler, mobilisering av fine partikler, økning av leiremineraler, endringer i fluidenes metning, generering av stabile emulsjonsdråper og utfelling av organisk eller uorganisk avleiring. Hver av disse reaksjonene har potensial til å redusere den effektive permeabiliteten til formasjonene som føres mn via borehullet, enten for produksjon av formasjonsinnhold eller injeksjon av gass eller vann.

Borefluidets særlige sammensetning kan i vesentlig grad påvirke dets evne til å utføre disse forskjellige funksjonene mens formasjonsskade begrenses. Samtidig kan forhold i hullet, slik som borehullsmineralogi, -temperatur og - trykk, borehastigheter og -bane, brønnlengde og -volum osv., påvirke fluideffekten. Det er klart ønskelig å bruke et borefluid som er egnet til bestemte forhold i hullet, og som oppnår én av eller ideelt alle de ovennevnte funksjonene.

Borefluider er vanligvis vann- eller oljebaserte sammensetninger omfattende en blanding av kjemikalier beregnet på å oppnå ovennevnte serie av funksjoner. Borefluider er beskrevet i for eksempel Darley and Gray "Composition and Prop-erties of Drilling and Completion Fluids", Gulf Professional Publishing, 5th ed., 1988. Fluider kan for eksempel dannes med visse viskositeter, densiteter, egenskaper for fluidtapsregulering og kjemisk innhold for å prøve å oppnå ønsket ytelse. Brønn- og borehullsforholdene endres imidlertid kontinuerlig under utførelse av en borehullsoperasjon mens for eksempel boringen fortsetter og forskjellige geologiske intervaller begynnes. Kaks og avfall fra formasjonen kan også blandes inn i og suspenderes i fluidet og resirkuleres tilbake til borehullet hvis de ikke blir effektivt fjernet på overflaten.

Borefluider er komplekse kjemiske blandinger beregnet på å utføre en rekke oppgaver, og i bruk kan deres ytelse svekkes siden deres fysiokjemiske egenskaper forandrer seg. Borefluider i bevegelse opplever mekanisk slitasje under bore- og pumpeprosessen, hvilket forårsaker nedbryting eller svekkelse av borefluidkomponenter. Vekselvirkningen mellom borefluidet og den underjordiske formasjonen forårsaker også fjerning eller nedbryting av borefluidkomponenter ved formasjonen på grunn av reaksjoner mellom formasjon og fluid. Etter hvert som komponenter forsvinner, brytes ned eller svekkes, kan de ikke effektivt opprettholde fluidets fysiokjemiske egenskaper og må erstattes av nye komponenter. Borehullstrykk og -temperatur påvirker fluidet i tillegg til formasjonens art. Følgelig kan borefluidets egenskaper, f.eks. viskositet, endres vesentlig under boreoperasjonen og påvirke dets etterfølgende ytelse når det resirkuleres tilbake til et borehull.

Det kan derfor være vanskelig for operatører å velge et egnet borefluid til en operasjon, og når en operatør har valgt et bestemt fluid, er det usikkert om det kommer til å fortsette å være et egnet borefluid når det utsettes for borehullsmiljøet. Boreoperasjonens produktivitet kan derfor bli negativt påvirket. Det er således vanlig å ta prøver av returnerende borefluid og utsette dem for en serie tester for å bestemme verdier for deres egenskaper. Basert på resultatene av disse testene kan borefluidet behandles, f.eks. ved tilsetning av forskjellige komponenter, slik at verdiene for disse fysiokjemiske egenskapene bringes tilbake til de egnede områdene for resirkulering ned gjennom hullet.

Eksempler på de fysiokjemiske egenskapene som måles for øyeblikket, omfatter slamvekt, viskositet, gelfasthet, vanninnhold, oljeinnhold, olje/vann-forhold, innhold av faste stoffer, sandinnhold, barittinnhold, pH, metylenblå kapasitet, filtratalkalitet, slamalkalitet, saltinnhold, kloridinnhold, kaliummnhold, ka I kinn hold, barittnedsynkingsstabilitet osv. Noen av disse egenskapene er ikke-tidsvanerende, men andre er kinetiske i den forstand at en målbar egenskap utvikles over tid i en statisk eller omrørt prøve. Et stoppet borefluid utvikler derfor for eksempel en gellignende konsistens som opphører når fluidet omrøres. Likeledes har et eldet stoppet borefluid en tendens til "nedsynking". De faste stoffene med høy densitet, slik som bantt, tilsatt for å øke trykket på borestedet, utvikler en uønsket tendens til utfelling.

Denne eksponeringen for en rekke tester og den etterfølgende manuelle justeringen av borefluidet er imidlertid både tid- og arbeidskrevende og gir ikke rom for hurtig intervensjon hvis det oppstår en plutselig endring i egenskapene.

Vi har oppdaget at dette problemet kan avhjelpes ved å overvåke borefluidets fysiokjemiske egenskaper ved hjelp av kjernemagnetiskresonans (NMR), særlig lavfelts-NMR. Dette gjør det med fordel mulig å overvåke borefluidets fysiokjemiske egenskaper under borefasen og om nødvendig gjennomføre hurtig intervensjon for å sikre at borefluidets egenskaper optimaliseres.

NMR er tidligere blitt brukt til hullintern overvåkning av væsker som kommer inn i borehullet fra den omkringliggende matrisen, dvs. under en produksjons- eller kompletteringsfase. Dette er for eksempel omtalt i US2008/0035332 hvor NMR er én av metodene som brukes for å foreta målinger på reservoarfluider som pumpes inn i strømningslinjen til et fluidprøvetakingsverktøy. Anvendelsen av NMR er imidlertid ikke tidligere blitt omtalt i forbindelse med onlineovervåkning av hulleksterne borefluider under en borefase.

Kort beskrivelse av oppfinnelsen

Ifølge ett aspekt angår således oppfinnelsen en fremgangsmåte for bestemmelse av en fysiokjemisk egenskap ved et borefluid på et borested i en borefase, idet nevnte fremgangsmåte omfatter deteksjon av et kjernemagnetiskresonanssignal fra et hulleksternt borefluid på nevnt sted og beregning derfra av en verdi som er veiledende for nevnte egenskap.

Ifølge et ytterligere aspekt stiller oppfinnelsen til rådighet en fremgangsmåte for regulering av de fysiokjemiske egenskapene ved et borefluid, omfattende fastsettelse av nevnte egenskaper ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, idet de fastsatte egenskapene sammenlignes med forvalgte målverdier for nevnte egenskaper, og idet borefluidet modifiseres (f.eks. ved tilsetning av materiale i borefluidet) for å justere nevnte egenskaper mot nevnte målverdier.

Ifølge et ytterligere aspekt stiller oppfinnelsen til rådighet et apparat for bestemmelse av egenskaper ved et hulleksternt borefluid, idet nevnte apparat omfatter et strømningsrør for borefluid, eventuelt med en ventil for å stoppe fluidstrømmen derigjennom, idet veggene i minst en del av nevnte rør er av et ikke-magnetisk materiale, anbrakt i nevnte del et kjernemagnetiskresonansapparat og en datamaskin anbrakt for å motta signaler fra nevnte apparat som angir kjernemagnetiskresonansparametere for fluidet i nevnte rør og for å beregne derfra verdier for nevnte egenskaper ved nevnte fluid.

Med ikke-magnetisk menes i denne sammenheng ikke-ferromagnetisk eller ferrimagnetisk, f.eks. ikke av jern eller jernlegeringer.

Ifølge et ytterligere aspekt stiller oppfinnelsen til rådighet et borefluidreservoar som har montert deri et kjernemagnetiskresonansapparat.

Beskrivelse

Borefluid omtales noen ganger som boreslam. Borefluider omtales også noen ganger i teknikken som geldannende. Slik begrepet borefluid benyttes heri, omfatter det boreslam og borefluider som kan danne gel. Borefluidet anvendes fortrinnsvis for å suspendere og transportere kaks og/eller avfall produsert under boring ut av borehullet.

I foretrukne boreoperasjoner resirkuleres borefluidet tilført borehullet, fortrinnsvis resirkuleres det kontinuerlig, under borefasen. Borefluidet tilføres således fortrinnsvis borehullet, det produseres derfra, det renses eventuelt (f.eks. filtreres) og gjeninnføres i borehullet. Boreoperasjoner basert på slike resirkuleringsteknikker er fordelaktige siden de er kostnadseffektive sammenlignet med teknikker hvor det kun anvendes nye forsyninger av borefluider. Den vanlige ulempen ved å resirkulere borefluid er at dets egenskaper kan endres under anvendelse og ikke lenger være ideelt for formålet det skal tjene. En stor fordel ved den foreliggende oppfinnelse er at den gjør det mulig regelmessig eller kontinuerlig å overvåke borefluidets egenskaper og om nødvendig regelmessig eller kontinuerlig å justere eller modifisere dem for å sikre at borefluidets karakteristikker er optimalisert, også etter resirkulering.

Et viktig trekk ved den foreliggende oppfinnelse er at en fysiokjemisk egenskap oppdages og beregnes på et borested under en borefase. Således beregnes minst én fysiokjemisk egenskap ved borefluidet mens boreoperasjonen pågår (dvs. boringen stoppes ikke). Deteksjon av et NMR-signal fra borefluidet og beregningen av fluidets egenskap derfra skjer derfor fortrinnsvis i sanntid. Dette står i motsetning til fremgangsmåter hvor det tas en borefluid prøve og det foretas en måling på et senere tidspunkt, f.eks. etter at fluidet er transportert til et laboratorium. Den foreliggende oppfinnelse gir derfor mulighet for at hurtige intervensjoner for å endre eller modifisere et borefluid kan forekomme.

I foretrukne fremgangsmåter og prosesser ifølge den foreliggende oppfinnelse skjer således deteksjon av et NMR-signal fra et borefluid og beregning av en fysiokjemisk egenskap ved fluidet i intervaller, f.eks. regelmessige, intervaller under borefasen. Intervallet kan være for eksempel 30 sekunder til 2 timer, fortrinnsvis 1 minutt til 1,5 time, mer foretrukket 5 minutter til 1 time, enda mer foretrukket 10 minutter til 45 minutter, mer foretrukket 15 minutter til 40 minutter eller omtrent 15 til 20 minutter avhengig av for eksempel den målte egenskapen og den anvendte NMR-teknikken og -konfigurasjonen. Fortrinnsvis er imidlertid intervallet under 60 minutter, enda mer foretrukket under 45 minutter, f.eks. 10 til 30 minutter. I fremgangsmåter og prosesser ifølge oppfinnelsen hvor bestemmelse av borefluidets fysiokjemiske egenskap omfatter måling av mer enn én egenskap ved fluidet, kan intervallet mellom målingene av egenskapene være likt eller forskjellig, avhengig av det utstyret, den teknikken og den konfigurasjonen som anvendes.

Særlig foretrukket skjer deteksjon av et NMR-signal fra et borefluid og beregning av et borefluids fysiokjemiske egenskap derfra i vesentlig grad kontinuerlig under boringsfasen. For å gjøre dette mulig er trinnene fortrinnsvis automatisert.

Med hulleksternt menes det heri at overvåkningen av borefluidet skjer før det føres inn i borehullet, eller etter at det har forlatt borehullet. Konvensjonell hullintern overvåkning med NMR er vanligvis av fluider som føres inn i borehullet fra den omkringliggende formasjonen, og ethvert borefluid som er til stede, er i det vesentlige et forurensende stoff. Til sammenligning er fremgangsmåtene, prosessene og apparatene ifølge den foreliggende oppfinnelse spesielt konstruert for å bestemme borefluidets egenskaper utenfor borehullet. Således omfatter det testede fluidet fortrinnsvis minst 95 % borefluid, mer foretrukket minst 99 % borefluid. Enda mer foretrukket består den testede prøven av borefluid.

I den foreliggende oppfinnelse kan NMR-signalet detekteres fra borefluid som passerer fra borehullet til borefluidreservoaret, fra borefluid i fluidreservoaret eller fra borefluid som passerer fra fluidreservoaret til borehullet, eller i ethvert slikt tilfelle fra en prøve ekstrahert fra en slik strøm eller reservoaret. Fortrinnsvis detekteres NMR-signalet minst fra borefluid som passerer fra fluidreservoaret til borehullet.

Likeledes kan NMR-signalet detekteres for to eller flere (f.eks. tre) steder langs den hulleksterne strømningsveien fra borehullet tilbake til borehullet, og/eller på to eller flere tidspunkter for enhver slik prøve. Fortrinnsvis detekteres NMR-signalet i borefluidreservoaret og i den hulleksterne strømningsveien fra borehullet til borefluidreservoaret og/eller i banen fra fluidreservoaret til borehullet. Dette vurderer fremdriften i behandlingen, mens målingene for den hulleksterne strømningsveien vurderer virkningen av formasjonen og boreoperasjonen på borefluidet og resultatene av modifiseringer av borefluidet i fluidreservoaret i hvert tilfelle.

Således er praktiske plasseringer for NMR-signaldetektoren på en strømningslinje for borefluidet, på et omløpsrør (f.eks. på et omløpsrør for prøvetaking og retur av en strømningslinje for borefluider), på et siderør for prøvetaking (f.eks. fra en strømningslinje for borefluider), i borefluidreservoaret og i en posisjon egnet til mottak av en prøve tatt fra en strømningslinje, et omløpsrør, et siderør eller reservoaret. Fortrinnsvis er NMR-signaldetektoren på et omløpsrør eller en strømningslinje, spesielt et omløpsrør, hvilket letter målingen av tidsvarierende og ikke-tidsvanerende egenskaper. Fortrinnsvis er NMR-signaldetektoren på en strømningslinje eller et omløpsrør for borefluid som returnerer fra borehullet til borefluidreservoaret. Fortrinnsvis er NMR-signaldetektoren på en strømningslinje eller et omløpsrør for borefluid som pumpes fra borefluidreservoaret ned gjennom borehullet.

NMR-signaldetektoren kan være et hvilket som helst NMR-apparat som er i stand til å få borefluidet til å sende ut et målbart NMR-signal, og som har mulighet for å detektere dette signalet. Vanligvis vil dette omfatte en magnet, en radiofrekvensdetektor og en radiofrekvenssender. Apparatet kan også være utstyrt med radiofrekvensspoler som påtvinger romavhengige, statiske eller pulsede magnetfeltgradienter i enhver retning, styrke, form eller varighet.

Magneten kan ha et hvilket som helst av de konvensjonelle formatene i NMR- og MRI-apparater, f.eks. hul, sylindrisk eller åpen (f.eks. hestesko), og magnetfeltet kan være permanent eller dannes ved en elektrisk strøm, f.eks. i superledende eller ikke-superledende spoler. Anvendelse av åpne magneter er spesielt foretrukket siden de lett kan plasseres på ønskede steder langs en linje eller kanal for å detektere signaler fra borefluid i linjen eller kanalen og kan flyttes uten å måtte stoppe strømmen i linjen/kanalen og demontere linjen/kanalen. Signaldetektoren vil vanligvis være et magnetiskresonansapparat eller et NMR-apparat som kan detektere et relaksasjonstidsavhengig signal eller et radiofrekvensavhengig signal, enten i en romdimensjon eller romoppløst (to-eller tredimensjonal), slik som et NMR-spektrometer eller et magnetiskresonansapparat (MRI).

NMR-parameterne som måles, vil fortrinnsvis være (<1>H)

hydrogenprotonspinnrelaksasjonstiden, dvs. Ti, T2og T2<*>, signalamplituder/- intensiteter og translasjonsdiffusjonskoeffisienten (D), selv om kjemisk skift og topputvidelse også kan måles. Fortrinnsvis er den målte NMR-parameteren en hydrogenprotonspmnrelaksasjonstid, spesielt T2. Fortrinnsvis måles disse parameterne ved hjelp av måling av spinnrelaksasjonstid og/eller målinger av pulsede gradientspinnekkoer. Eksempler på egnede fremgangsmåter for måling av spinnrelaksasjonstid er angitt i Coates G.R., Xiao L. and Prammer M.G.

(1999) "NMR Logging - Principles and Applications", Halliburton Energy Services Publication H02308, og eksempler på egnede målinger av pulsede gradientspinnekkoer er sammenfattet i Johns M.L. and Hollingworth K.G. (2007) "Characterization of Emulsion Systems", Nuclear Magentic Resonance Spectroscopy, 50, pages 51-70.

NMR-apparatet settes opp i konfigurasjoner som er kjent for fagpersoner, og som er avhengige av for eksempel den anvendte NMR-målingsteknikken, NMR-parameteren som skal detekteres, og borefluidegenskapen som skal beregnes. NMR-apparatet vil trenge hyppig finjustering og kalibrering. Fagpersonen kan utføre finjustering og kalibrering etter behov.

Generell kalibrering utføres på prøver av vann, saltlake og/eller olje. Disse prøvene kan innlemmes i et reservoar i instrumentkonfigurasjonen. Det anvendes vanligvis en egen kalibreringsmetode, slik som ved konvensjonelle NMR-apparater. En rengjøringsmetode kjøres fortrinnsvis før enhver kalibrering og mellom målinger.

I fremgangsmåtene og prosessene ifølge oppfinnelsen detekteres fortrinnsvis<1>H vann. Hvis borefluidet inneholder viktige forbindelser med karakteristiske<*>H-NMR-topper, for eksempel glykol, kan også relaksasjonstidene, intensitetene, skiftene osv. fra disse måles. NMR-signalene fra mer "eksotiske" kjerner enn<*>H kan selvfølgelig også måles hvis dette anses som ønskelig. Representative eksempler på andre kjerner som kan detekteres, er13C,<31>P,<19>F og<33>S. Det kan være ønskelig for noen egenskaper, for eksempel strømningshastighet, å anvende en pulset radiofrekvenskilde og måle det integrerte detekterte frie induksjonsdempningssignalet (dvs. toppområdet).

I den foreliggende oppfinnelse kan det detekterte borefluidets fysiokjemiske egenskap være enhver fysisk eller kjemisk egenskap ved fluidet. Egenskapen kan være ikke-tidsvarierende eller tidsvarierende. Som benyttet hen er en ikke-tidsvarierende egenskap en egenskap som ikke varierer med tiden. Disse egenskapene kan derfor bestemmes når som helst, og målingen er vanligvis representativ for egenskapen. Til sammenligning er en tidsvarierende egenskap en egenskap som varierer med tiden. Tidsvarierende egenskaper kan også beskrives som kinetiske egenskaper. Med tidsvarierende egenskaper er det vanligvis foretrukket å foreta flere bestemmelser av den aktuelle egenskapen i løpet av en tidsperiode.

Fortrinnsvis er den aktuelle fysiokjemiske egenskapen valgt fra gruppen bestående av:

Viskositet,

Densitet,

Egenskaper for fluidtapsregulering,

Surhetsgrad,

H2S-innhold,

Faststoffinnhold, f.eks. sand- og/eller barittinnhold,

Gelfasthet,

Tid til oppbygging av gelfasthet,

Emulsjonsdråpestørrelse,

Emulsjonsstabilitet,

Partikkel- og fluidsegregasjonsprosesser (nedsynking), Olje/vann-forhold,

Olje/saltlake-forhold,

Oljeinnhold,

Vanninnhold,

Saltlakeinnhold,

Innhold av oppløst gass,

Glykolinnhold.

Mer foretrukket er den bestemte fysiokjemiske egenskapen valgt fra gruppen bestående av:

Viskositet,

Olje/vann-forhold eller olje/saltlake-forhold, Emulsjonsdråpestørrelse,

Tid til oppbygging av gelfasthet,

Partikkel- og fluidsegregasjonsprosesser (nedsynking),

Innhold av oppløst gass.

Fortrinnsvis er den aktuelle fysiokjemiske egenskapen valgt fra gruppen bestående av oljeinnhold, emulsjonsstabilitet, emulsjonsdråpestørrelse, partikkel- og fluidsegregasjon, spesielt nedsynking og innhold av oppløst gass.

Nedenstående tabell viser hvilke egenskaper som anses heri å være

tidsvarierende og ikke-tidsvarierende.

Hvis en tidsvarierende egenskap ved borefluidet, f.eks. geldannelse eller segregering, skal måles, kan dette gjøres på en ikke-strømmende prøve, f.eks. en prøve tatt fra borefluidets strøm eller mer foretrukket en prøve i en omløpsstrømningslinje hvor strømningen er stoppet. Alternativt kan strømmen få fortsette, men strømningslinjen kan være slik formet at den forårsaker at borefluidet blir uensartet, f.eks. fluidet kan bli utsatt for tyngdekraft eller en sentrifugalkraft vinkelrett på den samlede strømningsretningen, for eksempel ved å gis en roteringsbevegelse planet vinkelrett på den retningen. Hvis dette gjøres, vil den radiale ytterdelen av fluidet bli tykkere enn den radiale innerdelen. Forskjellen i NMR-signalene fra ytre og indre deler kan således være i samsvar med nedsynkingen av fluidet. Slike forskjellige signaler kan tas opp ved å skille indre og ytre deler, f.eks. ved å anvende en syklon med en aksial utgang og en perifer utgang, eller ved å plassere NMR-apparatet på en av strømningslinjens sider, f.eks. inne i og utenfor en spiralseksjon på strømningslinjen. Strømmen trenger ikke stoppes i noen av tilfellene.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er minst én fysiokjemisk egenskap ved borefluidet bestemt. Fortrinnsvis to eller flere, f.eks. 3, 4, 5 eller 6 fysiokjemiske egenskaper ved borefluidet, bestemmes under en operasjon.

Samsvar mellom NMR-målinger og borefluidets egenskaper (f.eks. viskositet, faste borestoffer/ finpartikkelinnhold, gelfasthet, oppbyggingstid for gelfasthet, emulsjonsdråpestørrelse, emulsjonsstabilitet, nedsynking, olje/vann-forhold (eller olje- eller vann- eller saltlakeinnhold), oppløst gass, glukolinnhold (eller andre oppløste komponenter) osv.) kan lett oppnås ved sammenligning med standarder, f.eks. prøver som har et verdiområde for disse egenskapene som målt med andre midler. Således korrelerer for eksempel nedsynking godt med protonsignalamplitude.

Det vil likevel være særlig effektivt å måle NMR-parameterne for et bredt standardområde og deretter, ved hjelp av flervariabelanalyse, generere en forutsigelsesmatrise som i seg selv, når den anvendes på de målte NMR-parameterne for "ukjente" prøver, genererer verdier for de ønskede parameterne av den ukjente prøven. Slike genererte verdier kan selvfølgelig være kvantitative, semikvantitative eller kvalitative, f.eks. for temperatur: 72 °C, mellom 70 og 75 °C, under 100 °C, "for varmt" eller "tilfredsstillende".

For å skille mellom forskjellige borefluidegenskaper kan fremgangsmåten for NMR-måling og/eller de målte dataverdiene manipuleres til å trekke ut riktig korrelasjon. Med andre ord kan forskjellige NMR-målingsteknikker anvendes for å måle NMR-parametere på mer enn én måte. Således kan for eksempel forskjellige Ti- eller T2.målingsteknikker anvendes (for eksempel T2-fri induksjonsnedbryting og CPMG-spmnekkosekvens (Carr, Purcell, Meiboom, Gill)). Ved å måle T2med forskjellige teknikker kan mer enn én borefluidegenskap (f.eks. to) sammenlignes med dataene. Dertil kan enda flere borefluidegenskaper trekkes ut ved å manipulere T2-dataene på forskjellige måter. Således kan for eksempel T2bestemmes ved en fri induksjonsnedbryting, T2-verdiene korreleres med oljeinnhold og signalamplituden korreleres med nedsynking.

Alternativt eller i tillegg kan forskjellige konfigurasjonsparametere, slik som magnetisering, ekkospredning eller pulsgradientretnmg, form og styrke anvendes. Med andre ord kan konfigurasjonen av NMR-apparatet variere. Dette gjør det også mulig for samme NMR-parameter å sammenlignes med mer enn én borefluidegenskap. Således kan evalueringsalgoritmer målt med to eller flere NMR-målingsteknikker og/eller forskjellige oppsettskonfigurasjoner anvendes for å beregne verdien av ønsket borefluidegenskap.

Når operatører først bestemmer hvilket borefluid som skal brukes i en bestemt borefase, vil de vanligvis ha en "ideell" fluidspesifikasjon i tankene. Således vil det for hver borefluidkaraktenstikk (f.eks. viskositet, densitet, surhetsgrad osv.) finnes en forvalgt verdi eller et forvalgt område hvor de vil at det anvendte fluidets egenskap skal befinne seg. Operatører kan utarbeide denne spesifikasjonen som for eksempel et resultat av tidligere erfaringer fra gjennomføring av boreoperasjonen eller lignende operasjoner, eller utlede den av laboratorietesting.

Et eksempel på spesifikasjon for vannbasert borefluid kan være:

Således omfatter videre foretrukne fremgangsmåter og prosesser ifølge oppfinnelsen trinnene for sammenligning av den bestemte fysiokjemiske egenskapen med en forvalgt verdi eller et forvalgt område for nevnte egenskap. Vanlige fluidegenskaper i en spesifikasjon er spesifisert ved standardforhold, f.eks. omgivelsestemperatur, slik som 20 °C og trykk. Standardforholdene kan variere mellom forskjellige fluidegenskaper. Følgelig kan forholdene som NMR-deteksjonen finner sted under, i noen tilfeller måtte tas med i betraktningen når de bestemte egenskapene sammenlignes med den forvalgte verdien eller det forvalgte området. Dette er vanligvis ukomplisert og kan for eksempel oppnås ved å bruke en faktor som tar i betraktning f.eks. temperaturen og trykket hvor målingen utføres.

Når en fysiokjemisk egenskap ved borefluidet måles under borefasen, sammenlignes den med den forvalgte verdien eller det forvalgte området. Dette vurderingstnnnet kan utføres med det utstyret som anvendes for å utføre målingen. Mer foretrukket kan vurderingstrinnet utføres av en datamaskin anbrakt for å motta signaler (f.eks. data) fra NMR-apparatet. I tilfeller hvor vurderingen er slik at borefluidets egenskap faller innenfor den forvalgte verdien eller det forvalgte området, er det ikke nødvendig å modifisere borefluidet tilført borehullet. På den annen side, når vurderingen er slik at borefluidet ikke faller innenfor den forvalgte verdien eller det forvalgte området, foretrekkes det at borefluidet modifiseres. Fortrinnsvis justerer modifiseringen egenskapen mot målverdien. Fortrinnsvis har det modifiserte fluidet fluidegenskaper innenfor den forvalgte verdien eller det forvalgte området.

I foretrukne fremgangsmåter og prosesser ifølge oppfinnelsen utføres trinnet for modifisering av borefluidet under borefasen. Dette er meget fordelaktig siden det betyr at borefluidet tilført borehullet er optimalisert (f.eks. befinner seg innenfor de forvalgte verdiene) under hele borefasen uavhengig av for eksempel endringer i brønn- eller borehullsforhold, og forekomsten av kaks i fluidet. Dette gir derfor mulighet for hurtig intervensjon for å motvirke for eksempel virkningene av kjemiske reaksjoner mellom borefluidet og formasjonen og tap av fluid eller komponenter ved fluidet til formasjonen.

Ved hjelp av fremgangsmåtene og prosessene ifølge oppfinnelsen, spesielt kontinuerlig eller periodisk og spesielt foretrukket i en automatisert modus, kan abnormaliteter i borefluidet fanges opp og raskt kompenseres for. Slik kompensering kan selv være automatisert. I særlig foretrukne fremgangsmåter ifølge den foreliggende oppfinnelse er alle trinnene for deteksjon, beregning, sammenligning og modifisering automatisert.

Således utføres i særlig foretrukne fremgangsmåter og prosesser ifølge oppfinnelsen trinnene for modifisering i (f.eks. regelmessige) intervaller mellom 5 minutter til 1 time, f.eks. intervaller mellom 10 minutter til 30 minutter under utførelsen av borefasen. Enda mer foretrukket utføres trinnene for modifisering vesentlig kontinuerlig. Dette kan oppnås for eksempel når trinnet for modifisering av borefluidet er automatisert.

En foretrukket fremgangsmåte, f.eks. en automatisert fremgangsmåte, ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter derfor trinnene for: deteksjon av et kjernemagnetiskresonanssignal fra hulleksternt borefluid på nevnte sted,

beregning derfra av en verdi som angir nevnte egenskap, sammenligning av den bestemte egenskapen med en forvalgt verdi for nevnte egenskap, og eventuell modifisering av borefluidet stilt til rådighet i borefasen.

Trinnet for modifisering av borefluidet tilført borehullet som svar på den beregnede egenskapen kan for eksempel omfatte endring av proporsjonene ved komponentene i borefluidet, tilsette én eller flere tilleggskomponenter til fluidet eller fjerne (f.eks. stoppe forsyningen av én eller flere komponenter). Fortrinnsvis er responsen endring av proporsjonene ved komponentene i fluidet. I prosessen ifølge oppfinnelsen vil vanligvis de tilsatte eller endrede materialene være borefluidkomponenter, f.eks. vann, olje, emulgatorer, pH-regulatorer, vektingsmidler osv.

Representative eksempler på modifiseringer som kan utføres som svar på forskjellige beregnede egenskaper, er oppført nedenfor: Viskositeten er for lav: Mengden leiremineraler er økt, eller leiremineraler er

tilsatt

Densiteten er for lav: Mengden vektingsmiddel er økt, eller vektingsmiddel er

tilsatt

Surhetsgraden (pH) er for høy: Mengden syre (f.eks. sitronsyre) er økt, og/eller

mengden alkali er redusert

Olje/vann-forhold er for høyt: Vann- (saltlake-)innholdet er økt Emulsjonsstabiliteten er for lav: Emulgator, skjærenergi eller spesifikke faste

stoffer, f.eks. leiremineraler, tilsettes

I foretrukne fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen anvendes en fluidblandingsmodell for å bestemme endringen som kreves for å modifisere borefluidets egenskaper. Foretrukne fluidblandingsmodeller gjør det derfor mulig å beregne sammensetningsendnngen som er nødvendig for å skape den nødvendige endringen i en fluidegenskap, f.eks. viskositet og densitet. Fluidblandingsmodeller kan klargjøres på grunnlag av tester utført i laboratoriet og/eller tidligere arbeid utført i formasjonen. Fagpersonen kan enkelt generere egnede algoritmer som kan fungere som modell. Flervariabelmodeller er foretrukket siden de muliggjør den samtidige optimaliseringen av et antall fluidkarakteristikker.

Blandingsmodellen gir et "sensitivitetskart" over hvordan kjemiske endringer i borefluider av forskjellige typer og sammensetninger regulerer fluidegenskapene. Særlig kan modellen omfatte ledd i form av spesifikke korrelasjoner som beskriver effekten av en kjemisk tilsetning på en karakteristikk ved fluidet. For eksempel kan en polymer slik som xantanpolymer korreleres med viskositeten av en vannbasert slam. I et slikt eksempel kan tilsetningen av xantanpolymer ha følgende effekt på 3 rpm og 600 rpm viskosimeterlesninger i fluidet: tilsetning på 1 kg/m<3>øker 3 rpm med 1 og 600 rpm med 8. Dette forholdet kan ordnes i tabellform og programmeres for å danne en "viskositetsøkende" eller "viskosifiserende" korrelasjon i blandemodelien.

For å gi et ytterligere eksempel kan en korrelasjon mellom tilsetningen av en polymer og fluidegenskapen ved fluidtapsregulering spesifiseres i blandemodelien. Forutsatt at en fluidegenskapsmåling for fluidtap er 8 ml, vil tilsetning av 3 kg/m<3>PAC ELV halvere fluidtapet (dvs. tilsetning av 3 kg/m<3>gir fluidtap på 4 ml, tilsetning av 6 kg/m<3>gir fluidtap på 2 ml). Dette forholdet mellom mengden PAC ELV-tilsetningsstoff og reduksjon av fluidtap kan likeledes ordnes i tabellform og programmeres i blandingsmodellen, slik at fluidet kan modifiseres ved hjelp av egnet tilsetning av polymer for å få det innenfor den påkrevde spesifikasjonen.

Følgelig kan blandingsmodellen, etter at borefluidmålingene er presentert, bestemme hvilke tilsetningsstoffer som bør tilsettes, i hvilken mengde og under hvilke forhold for å modifisere borefluidet slik at det bringes innenfor spesifikasjonen. Disse tilsetningsstoffene omfatter både faste materialer slik som vektingsmaterialer, f.eks. i pudderform, og fluidkjemikalier. Når dette er bestemt, sendes et tilsvarende styresignal til strømningsventilene i en injeksjonslinje for å åpne dem etter behov, og det blir tilsatt et tilsetningsstoff i fluidet i borefluidreservoaret. Strømningsventilene kan fjernstyres og -justeres, slik at tilsetningsstoffer kan tilsettes ved en viss strømningshastighet.

I andre utførelsesformer kan en forblanding anvendes og settes til i borefluidet for å modifisere det og bringe det innenfor spesifikasjonen. En slik forblanding er en fluidblanding med komponentkjemikalier til stede i forhåndsbestemte forhold. Det er et "klargjort" tilsetningsstoff som kan ha blitt testet, og er kjent for å gi en særlig effekt på et borefluid. I vanlige utførelsesformer består forblandingen av en fluidblanding av kjemikaliene som vanligvis er til stede i et borefluid, men uten vektingsmaterialer slik som baritt. Viskositeten av forblandingen kan være høyere enn borefluidspesifikasjonen eller lavere, f.eks. for å øke eller redusere borefluidets viskositet. På denne måten kan forblandingen anvendes i samsvar med blandingsmodellen for å regulere egenskaper slik som borefluidets viskositet og densitet, og samtidig regulere den kjemiske sammensetningen. Viskositetsregulering kan for eksempel utføres ved å tilsette en egnet mengde forblanding med enten høy eller lav viskositet fra en lagringstank. Densitetsregulering kan utføres ved å anvende en særlig forblanding i kombinasjon med tilsetning av tørt vektingsmateriale, slik som baritt, i fluidet. Forskjellige typer forblandinger kan anvendes, og disse kan klargjøres borte fra fluidhåndteringssystemet og transporteres til prosesseringslokalet etter behov.

Fremgangsmåtene og prosessene ifølge den foreliggende oppfinnelse sikrer derfor at borefluidet tilført borehullet er optimalisert for en betydelig andel av tiden borefasen pågår. I særlig foretrukne fremgangsmåter hvor trinnene er automatisert, kan fluidet være optimalisert for hele borefasen. Dette sikrer at kaks fjernes effektivt slik at borehullet er rent, at borehullet er stabilt, at borehullet bores effektivt, og samtidig at formasjonen ikke skades. Varigheten av en vanlig borehullsoperasjon kan være 12 timer til 7 dager, f.eks. 24 timer til 5 dager.

NMR-apparatet som anvendes ifølge den foreliggende oppfinnelse, kan være et hvilket som helst konvensjonelt apparat, men hvis det skal senkes ned i borefluidet, og dets strømforsyning, bør det imidlertid være utstyrt med et fluidugjennomtrengelig hylster. Vanligvis vil magnetstyrken ligge innenfor området fra 1 til 100 MHz, fortrinnsvis 2 til 20 MHz. (For NMR-apparater for<1>H-NMR, er feltstyrken vanligvis spesifisert med hensyn til den anvendte radiofrekvensen siden protonsignalfrekvensen er direkte proporsjonal med den anvendte feltstyrken. Til sammenligning er feltstyrken for MRI vanligvis angitt i faktiske feltstyrkeenheter, f.eks. Gauss eller Tesla).

Apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelsen omfatter fortrinnsvis et strømningsrør. Dette kan være hovedstrømningslinjen (f.eks. linjen som borefluidet passerer gjennom under sirkulasjonen), et omløpsrør eller en sidelinje. Vanligvis er dette et omløpsrør, selv om det kan være hovedstrømningslinjen. Videre kan målingen som tidligere angitt foretas i selve reservoaret, i hvilket tilfelle det ikke er behov for rør for borefluidet. Likevel kan det være riktig å plassere et vertikalt rør med åpne ender gjennom magneten (fortrinnsvis en sylindrisk magnet) i reservoaret for å ta en vesentlig statisk prøve for å tillate måling av tidsvarierende egenskaper, slik som nedsynking og geldannelse. Hvis NMR-apparatet er i reservoaret, kan det videre flyttes mellom forskjellige plasseringer, vanligvis vertikaldelt, for å kontrollere med hensyn til uensartetheter i borefluidet, f.eks. for å stille til rådighet en måling av nedsynking. Den delen av strømningslinjen eller -røret hvor NMR-målmgen utføres, bør være av et ikke-magnetisk materiale, f.eks. et ikke-magnetisk metall (slik som aluminium), glass, keramikk eller plast.

I apparatet ifølge oppfinnelsen er strømningsrøret konvensjonelt monterbart som del av, eller mer foretrukket som en sidelinje til, ett av strømningsrørene som kobler sammen borefluidreservoaret og borestrengen eller borefluidets utshppssted på toppen av borehullet. For dette formål finnes det fortrinnsvis flenser til slik tilkobling. Til sammenligning vil verktøy med NMR-apparater for hullekstern overvåkning av væsker fra formasjonen vanligvis være åpne og vil derfor ikke være utstyrt med slike flenser, slik at det dannes en lengre, lukket strømningskanal.

Datamaskinen i apparatet ifølge oppfinnelsen kan plasseres inne i NMR-apparatet. Datamaskinen kan alternativt være i et kontrollrom på borestedet eller til og med fjernstyrt derfra og i alle tilfeller fortrinnsvis anbrakt for å kommunisere dens beregnede verdier til et kontrollrom. De beregnede verdiene kan som angitt tidligere være kvantitative, semikvantitative eller kvalitative. Fortrinnsvis utfører datamaskinen også trinnene med å sammenligne den bestemte egenskapen med den forvalgte verdien eller det forvalgte området som beskrevet ovenfor.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kan være utstyrt med to eller flere NMR-apparater plassert på den samme eller forskjellige plasseringer langs strømningslinjen. NMR-apparatet kan alternativt flyttes mellom forskjellige plasseringer på eller langs strømningslinjen.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kan om ønskelig omfatte flere målmgsinstrumenter plassert for å måle egenskaper ved borefluidet i strømningsrøret, f.eks. temperatursensorer, pH-sensorer, lysabsorbans, overførings- eller spredningssensorer (f.eks. densitetssensorer) osv. Disse er igjen fortrinnsvis plassert for å kommunisere detekterte verdier til datamaskinen.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kan om ønskelig også omfatte borefluidreservoaret og borefluidstrømningshnjer fra reservoaret til brønnhode og brønnhode til reservoar. Strømningsrøret i apparatet er fortrinnsvis en del av en omløpslinje eller av én av disse strømningslinjene.

Som tidligere nevnt kan NMR-apparatet i et alternativt format monteres i borefluidreservoaret. I reservoaret ifølge oppfinnelsen er NMR-apparatet fortrinnsvis flyttbart, særlig vertikalt, og helst utstyrt med en åpen hul vertikal sylinder av et ikke-magnetisk materiale som passerer gjennom magneten og mn der hvor borefluidet kan tilføres. Sylinderen er fortrinnsvis montert slik at NMR-apparatet kan flyttes mellom vertikaldelte plasseringer på sylinderen. NMR-apparatet er fortrinnsvis plassert for å kommunisere med en datamaskin som omtalt tidligere for apparatet ifølge oppfinnelsen.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kan videre omfatte et fluidhåndteringsapparat. Fluidhåndteringsapparatet omfatter fortrinnsvis midler for å blande borefluidet, matelmjene tilkoblet forsyninger av fluidkomponenter og eventuelt en holde-eller blandetank. Når fluidhåndteringsapparatet omfatter en blandetank, er det fortrinnsvis fluidmessig tilkoblet borefluidreservoaret. Hvis fluidhåndteringsapparatet ikke omfatter en blandingstank, er matelinjene fortrinnsvis fluidmessig tilkoblet borefluidreservoaret. Blandingsmidlene kan være til stede i blandingstanken og/eller borefluidreservoaret. Fluidhåndteringsapparatet omfatter også fortrinnsvis filtreringsapparater, f.eks. risteappa rater.

Utførelsesformer av oppfinnelsen blir nå beskrevet videre med henvisning til følgende ikke-begrensede eksempler og tilhørende tegning, hvor: figur 1 er en skjematisk tegning av et brønnhode utstyrt med apparatet ifølge oppfinnelsen,

figurene 2 til 5 er skjematiske tegninger av fire utførelsesformer av apparatet ifølge oppfinnelsen,

figur 6 er en skjematisk tegning av et reservoar ifølge oppfinnelsen,

figur 7 er en graf som viser avhengigheten av T2på oljeinnhold med nye og eldede borefluider,

figur 8 er en graf som viser avhengigheten av NMR-signalamplitude og relaksasjonstid T2før og etter utarming av en fluidtapstilsetnmgsstoff i vannbasert borefluid, og

figur 9 er en graf som viser lokalt oppløst NMR-signalintensitet langs den høyeste av to fluidprøver, én som er følsom for nedsynking og én som er mindre følsom for nedsynking.

Med henvisning til figur 1 er det vist et brønnhode 1 som har en borestreng 2, drevet av strømenhet 3, som strekker seg ned gjennom borehull 4. Borefluid 5 pumpes av pumpe 6 fra reservoar 7 ned langs strømningslinje 8 til borestrengen. Borefluid fra distalenden av borehullet 4 returneres til reservoar 7 gjennom strømningslinje 9. Borefluid som strømmer gjennom strømningslinje 8, analyseres av et apparat 10 ifølge oppfinnelsen, idet signalene derfra sendes til datamaskin 11. Hvis de målte fysiokjemiske egenskapene ved borefluidet detekteres å ligge utenfor det forvalgte målområdet, aktiverer datamaskin 11 pumpe 12 for å overføre en egnet mengde egnet borefluidkomponent fra lagringstank 13 til reservoar 7.

Med henvisning til figur 2 er det vist en borefluidstrømningslinje 14 hvor en del 15 er av ikke-magnetisk materiale. Rundt del 15 er det anbrakt et NMR-apparat

17 med en sylindrisk magnet som er koblet til en fjernstyrt datamaskin 11.

Med henvisning til figur 3 er det vist en borefluidstrømningslinje 14 som har en omløpslinje 18 utstyrt med ventiler 19 og en vertikal del 16 av ikke-magnetisk materiale. På to steder langs del 16 er det anbrakt to NMR-apparater 20 og 21, f.eks. med hesteskomagneter. NMR-apparatene er koblet til en fjernstyrt datamaskin 11.

Med henvisning til figur 4 er det vist en borefluidstrømningslinje 14 som har en omløpslinje 22. I linje 22 er det anbrakt en syklon 23 med to utløp 24, 25 hvor den ene er aksial og den andre er perifer. Hver omløpslinje fra disse utløpene har en del 16 av ikke-magnetisk materiale hvor det rundt hver er anbrakt et NMR-apparat 26, 27. NMR-apparatene er koblet til en fjernstyrt datamaskin 11. Med henvisning til figur 5 er det vist en borefluidstrømningslinje 14 som har en omløpslinje 28 som har en spiralformet del 29 av ikke-magnetisk materiale. I nedstrømsenden av del 29 er et NMR-apparat 30 anbrakt inntil delen inne i spiralen, og et andre hestesko-NMR-apparat 31 er anbrakt inntil delen, men utenfor spiralen.

Med henvisning til figur 6 er det vist et borefluidreservoar 32 som inneholder borefluid 33. Inne i fluidet er et sylindrisk magnet-NMR-apparat 34 festet til en vertikal støtte 35 med en driver 36 til å drive apparatet opp eller ned langs støtten. Sylindermagneten på apparatet er åpen for å muliggjøre innføring av borefluid i magnethulrommet. Et åpent rør 37 av ikke-magnetisk materiale, festet i forhold til støtte 35, men avtakbart om ønskelig, er anbrakt gjennom magnethulrommet. NMR-apparatet er koblet til en fjernkontrollert datamaskin 11.

Eksempel 1

NMR- karakteristikker ved borefluider

To oljebaserte borefluider, det ene ferskt og det andre eldet, fikk sitt oljeinnhold fortynnet fra 85 til 80 %, 75 % og 70 % (i hvert tilfelle er % vekt-% i forhold til samlet vann- og oljeinnhold).

Ved hjelp av et 2 MHz NMR-apparat ble middelverdien for protonrelaksasjonstid T2målt. Spektrometeret hadde følgende systemspesifikasjoner:

NMR-målinger ble foretatt ved hjelp av et MARAN Ultra-bench top NMR-spektrometer. Prøvene (20 ml) ble plassert i rør og regulert til 35 °C i en ovn. T2-relaksasjonsmålinger ble foretatt ved hjelp av en CPMG-pulset sekvens. Program pa ra meterne for forsøket er angitt nedenfor.

Resultatene angitt på figur 7 viser at T2korrelerer godt med oljeinnhold.

Eksempel 2

NMR- karakteristikker ved borefluider

For å simulere utarmingen av fluidtapsreguleringsmiddel ble to vannbaserte borefluidprøver analysert ved NMR; den ene prøven hadde et væsketapsreguleringsmiddel, mens den andre ikke hadde det. Ved hjelp av et 10 MHz NMR-apparat ble protonrelaksasjonstiden T2målt, og signalkorrosjonen ble konvertert med en datamaskin til en T2relaksasjonstidsfordeling. Endringen I relaksasjonstidsfordeling for fluidprøvene med og uten fluidtapstilsetnmgsstoff kvantifiserer utarmingseffekten av fluidtapstilsetningsstoffet på gjennomsnittlig T2-relaksasjonstid og formen på fordelingene. Resultatene er angitt på figur 8.

Eksempel 3

NMR- karakteristikker ved borefluider

To oljebaserte borefluidprøver med forskjellig følsomhet for nedsynking av vektingsmaterialet ble analysert ved NMR i et lD-profilforsøk. Prøver (20 ml) ble statistisk eldet i en ovn ved en temperatur på 65 °C i 5 dager. Etter elding ble prøvene rekondisjonert til 35 °C før de ble ført mn i NMR-apparatet.

Ved hjelp av et 2 MHz NMR-apparat (med systemspesifikasjonen som angitt for eksempel 1) med en gradientspole ble den lokalt løste signalamplituden for protonrelaksasjonstiden T2registrert langs prøvehøyden.

Det ble benyttet en PROFILE-pulssekvens. Programparameterne er angitt nedenfor:

Prøven er mer stabil mot nedsynking, og prøven som er mer følsom for nedsynking, kan klart skjelnes som angitt på figur 9.

Claims (24)

1. Fremgangsmåte for bestemmelse av en fysiokjemisk egenskap ved et borefluid på et borested i en borefase, hvori nevnte fremgangsmåte omfatter deteksjon av et kjernemagnetiskresonanssignal fra hulleksternt borefluid på nevnte sted og beregning derfra av en verdi som er veiledende for nevnte egenskap.

2. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av foregående krav, hvori nevnte borefluid resirkuleres i nevnte borefluid.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller krav 2, hvori nevnte kjernemagnetiskresonanssignal detekteres fra borefluid som passerer fra borehullet til borefluidreservoaret, fra borefluid i borefluidreservoaret, fra borefluid som passerer fra borefluidreservoaret til borehullet, eller fra en prøve ekstrahert fra nevnte passerende fluid eller borefluidreservoaret.

4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av foregående krav, hvori nevnte detekterte kjernemagentiskresonanssignal er en (<J>H) hydrogenprotonspinnrelaksasjonstid, en signalamplitude eller -intensitet, en translasjonsdiffusjonskoeffisient, et kjemisk skift eller en topputvidelse.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvori nevnte detekterte kjernemagnetiskresonanssignal er en (<1>H) hydrogenprotonspinnrelaksasjonstid, fortrinnsvis T2.

6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvori trinnet for deteksjon av et kjernemagnetiskresonanssignal gjennomføres med jevne mellomrom i borefasen.

7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst krav, hvori nevnte borefluidegenskap er ikke-tidsvarierende.

8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst krav, hvori nevnte borefluidegenskap er tidsvarierende.

9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst krav, hvori nevnte borefluidegenskap er valgt fra gruppen bestående av: Viskositet, Densitet, Egenskaper for fluidtapsregulering, Surhetsgrad, H2S-innhold, Faststoffinnhold, f.eks. sand- og/eller banttinnhold, Gelfasthet, Tid til oppbygging av gelfasthet, Emulsjonsdråpestørrelse, Emulsjonsstabilitet, Partikkel- og fluidsegregasjonsprosesser (nedsynking), Olje/vann-forhold, Olje/saltlake-forhold, Oljeinnhold, Vanninnhold, Saltlakeinnhold, Innhold av oppløst gass, Glykolinnhold.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvori nevnte borefluidegenskap er valgt fra gruppen bestående av: Olje/vann-forhold eller olje/saltlake-forhold, Emulsjonsdråpestørrelse, Tid til oppbygging av gelfasthet, Partikkel- og fluidsegregasjonsprosesser (nedsynking), Innhold av oppløst gass.

11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvori nevnte kjernemagnetiskresonanssignal detekteres ved minst to NMR-måleteknikker.

12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvori trinnet for beregning av en verdi som angir nevnte egenskap, omfatter sammenligning av det målte kjernemagnetiskresonanssignalet oppnådd fra standarder.

13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvilken ytterligere omfatter trinnet for sammenligning av den bestemte egenskapen med en forhåndsdefinert verdi eller et forhåndsdefinert område for nevnte egenskap.

14. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvilken ytterligere omfatter trinnet for modifisering av borefluidet.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor trinnet for modifisering av borefluidet gjennomføres i borefasen.

16. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst foregående krav, hvilken omfatter trinnene for: - deteksjon av et kjernemagnetiskresonanssignal fra hulleksternt borefluid på nevnte sted, - beregning derfra av en verdi som angir nevnte egenskap, - sammenligning av den bestemte egenskapen med en forhåndsdefinert verdi eller et forhåndsdefinert område for nevnte egenskap, og - eventuell modifisering av borefluidet stilt til rådighet i borefasen.

17. Prosess for kontroll av de fysiokjemiske egenskapene ved et borefluid omfattende bestemmelse av nevnte egenskaper ved hjelp av fremgangsmåten ifølge et hvilket som helst av krav 1 til 12, sammenligning av de bestemte egenskapene med forhåndsdefinerte målverdier for nevnte egenskaper og modifisering av borefluidet, f.eks. tilsetning av materiale til borefluidet, for å justere nevnte egenskaper i forhold til nevnte målverdier.

18. Fremgangsmåte eller prosess ifølge et hvilket som helst krav, hvilken er automatisert.

19. Apparat for bestemmelse av egenskaper ved hulleksternt borefluid, hvori nevnte apparat omfatter et strømningsrør for borefluid, eventuelt med en ventil for å stoppe fluidstrømmen derigjennom, idet veggene i minst en del av nevnte rør er av et ikke-magnetisk materiale, anbrakt i nevnte del et kjernemagnetiskresonansapparat og en datamaskin anbrakt for å motta signaler fra nevnte apparat som angir kjernemagnetiskresonansparametere for fluidet i nevnte rør og for å beregne derfra verdier for nevnte egenskaper ved nevnte fluid.

20. Apparat ifølge krav 19, hvori nevnte strømningsrør er formet for å utøve en sentrifugalkraft på fluid som strømmer derigjennom, og hvor nevnte kjernemagnetiskresonansapparat er anbrakt eller kan anbringes slik at det detekterer signaler vektet etter relativt tette eller relativt mindre tette komponenter i nevnte fluid.

21. Apparat ifølge krav 19, hvori nevnte strømningsrør omfatter en spiralseksjon, og hvor et første kjernemagnetiskresonansapparat er anbrakt innenfor det midtre hulrom i nevnte spiralseksjon og et andre kjernemagnetiskresonansapparat er anbrakt utenfor nevnte spiralseksjon.

22. Apparat ifølge krav 19, hvori nevnte strømningsrør omfatter en syklonisk separasjonsseksjon som har et første utløpsrør for tette komponenter og et andre utløpsrør for mindre tette komponenter, og hvor nevnte kjernemagnetiskresonansapparat er anbrakt eller kan anbringes slik at det registrerer signaler separat fra nevnte første og andre rør.

23. Apparat ifølge krav 19, hvori nevnte strømningsrør er forsynt med en ventil som kan betjenes for å stoppe fluidstrømmen derigjennom, og hvor nevnte kjernemagnetiskresonansapparat kan forskyves vertikalt i forhold til nevnte strømningsrør.

24. Borefluid reservoar som har montert den et kjernemagnetiskresonansapparat.