NO841846L - Fremgangsmaate til paavisning av naturlig forekommende hydrokarboner i et borehull - Google Patents

Fremgangsmaate til paavisning av naturlig forekommende hydrokarboner i et borehull

Info

Publication number
NO841846L
NO841846L NO841846A NO841846A NO841846L NO 841846 L NO841846 L NO 841846L NO 841846 A NO841846 A NO 841846A NO 841846 A NO841846 A NO 841846A NO 841846 L NO841846 L NO 841846L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
sample
excitation
emission
excited
wavelengths
Prior art date
Application number
NO841846A
Other languages
English (en)
Inventor
Charles Frederick Summers
Original Assignee
Nl Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26286552&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO841846(L) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Priority claimed from GB838318295A external-priority patent/GB8318295D0/en
Application filed by Nl Industries Inc filed Critical Nl Industries Inc
Publication of NO841846L publication Critical patent/NO841846L/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/005Testing the nature of borehole walls or the formation by using drilling mud or cutting data
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N2021/6417Spectrofluorimetric devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte
til påvisning av naturlig forekommende hydrokarboner ned i et borehull, hvorved det oppsamles en prøve av bergborekaks fra området ved borkronen ved hjelp av sirkulerende boreslamstrøm og prøven eller -en væske dannet av prøven ekssiteres med elektromagnetisk stråling med én eller flere bølgelengder.
Det er vanlig borepraksis når det nås frem til hydrokarbonholdige sjikt ved boringen av en brønn å trekke borestrengen tilbake fra borehullet og føre en kjerneskjærer ned i hullet for å hente en kjerne av prøvemateriale fra bunnen av brønnen for etterfølgende analyse. Men dette er en tidkrevende fremgangsmåte og er meget kostbar på grunn av tapt boretid. I et forsøk på å forsikre seg om at denne fremgangsmåte ikke utføres før man er nådd frem til hydrokarbonholdige sjikt er nådd eller for å sikre seg mot at hydrokarbonreservoar ikke blir testet som følge av for sen kjerneboring, er det også praksis å samle prøver av borekaks som er brakt opp fra området ved borkronen av det sirkulerende boreslam og å undersøke disse i nærvær av ultrafiolett lys. De aromatiske bestanddeler i naturlige hydrokarboner fluorescerer sterkt under ultrafiolett lys, dvs. at de absorberer lysenergi av en spesiell bølgelengde og emitterer lysenergi med en annen, lenger bølgelengde, og følgelig vil fluoressensers spesielle natur fra prøveborekaksen indikere for en kyndig iakt-tager om borekaksen inneholder naturlige hydrokarboner og derved om de hydrokarbonholdige sjikt er nådd. Ved et positivt resultat av denne prøve kan borestrengen trekkes opp og kjerneskjæreren føres ned i borehullet for å bekrefte dette resultat.
De ovenfor beskrevne fremgangsmåter har funksjonert til-fredsstillende ved boring av oljebrønner hvor det anvendes kon vensjonelt, vannbasert boreslam. Men slikt oljeslam erstattes ved tallrike anvendelser med oljebasert boreslam. Fordelene med å anvende oljebasert oljeslam til boring av sterkt avbøyde brøn-ner i mange felter er blitt klart iakttatt i de senere år. Det er mulig å bore målehuller hurtig og uten store problemer på
grunn av at disse slam, blant andre fordeler, hindrer at vann blir opptatt av skifer, de er stabile i nærvær av salter og ved høye temperaturer og har utmerkete smøreegenskaper. Ved under-søkelse av mer problematiske formasjoner blir oljebasert slam stadig viktigere i eksploateringsboring. Dessuten er det utviklet oljebasert slam med liten giftighet formulert med oljer med lavt aromatinnhold istedenfor dieselolje som anvendes i konvensjonelt oljebasert slam, som følge av myndighetenes retningslinjer til industrien vedrørende giftighet hos utslipp i de marine omgivel-ser fra borerigger til havs.
Men anvendelsen av dieseloljeslam og oljeslam med liten giftighet gir begge vanskeligheter når det gjelder pålitelig testing av innhold av naturlige hydrokarboner i prøveborekaksen under ultrafiolett lys hvor det brukes kjent teknikk. Årsaken til dette er at oljen i boreslammet også inneholder aromatiske bestanddeler som fluorescerer under ultrafiolett lys. Under be-tingelsene ned i borehullet trenger slamfiltratet i noen grad inn i bergmassen, og slammets nærvær forvirrer påvisningen av naturlige hydrokarboner ved den konvensjonelle fremgangsmåte. Blandingen av aromatiske forbindelser fra de naturlige hydrokarboner og boreslammet er komplisert idet den inneholder fluorescerende enheter i det ultrafiolette og de synlige deler av spektret. Det er ikke usannsynlig at det spredte og reemitterte lys, som typisk vil bli emittert i det ultrafiolette ved egnete fortynninger også kan iakttas visuelt. Det vil derved kanskje ikke være mulig for en observatør å skjelne mellom fluorescens som skyldes nærvær av utelukkende oljen i boreslammet eller utelukkende i prøvene eller en kombinasjon av oljen i slammet og naturlige hydrokarboner. Det er klart at dette er meget utilfreds-stillende og kan føre til feil konklusjon at naturlige hydrokarboner er påvist, noe som resulterer i betydelig tap av boretid mens kjerneskjæreren føres ned i borehullet, eller kan alternativt bety at et hydrokarbonreservoar ikke blir påvist.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å utvikle en teknikk for pålitelig testing vedrørende nærvær av naturlig forekommende hydrokarboner under boring med et oljebasert boreslam.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved
a) at strålingen som er absorbert og/eller emittert av den ekssiterte prøve eller prøvetilberedning, b) at ekssiterings- og/eller emisjonsbølgelengdene vurderes mot intensitet og/eller at emisjonsbølgelengdene vurderes mot
ekssiteringsbølgelengdene, samt
c) at det bestemmes om den derved oppnådde profil er kjennetegnende bare for boreslammet eller for en kombinasjon
av slammet og naturlig forekommende hydrokarboner.
På denne måte oppnås det en profil som er kjennetegnende for prøven, og denne kan sammenliknes med profiler som er oppnådd med prøver som man vet inneholder naturlig forekommende hydrokarboner. Derved er det mulig å påvise sikkert og hurtig prøver som inneholder naturlig forekommende hydrokarboner i tillegg til hydrokarbonene fra boreslammet uten at det er nødvendig å separere de forskjellige fluorescerende bestanddeler.
Ekssiteringsbestrålingen kan være, men er ikke nødvendig-vis, ultrafiolett lys. Dessuten er den avfølte bestråling for-trinnsvis den som slippes gjennom av prøven dersom prøven eller prøveekstrakten er transparent (transmittert fluorescens). Dersom prøven eller prøveekstrakten er opak kan den avfølte bestråling være den som reflekteres fra prøven eller prøveekstrakten (re-flektert fluorescens).
Ifølge en foretrukket utførelsesform ekssiteres prøven eller prøveekstrakten med elektromagnetisk stråling slik at ekssiterings- og emisjonsbølgelengdene for prøven eller prøvetilbe-redningen avsøker en bestemt bølgelengdeavstand fra hverandre, og ekssiterings- og/eller emisjonsbølgelengdene vurderes mot intensitet for å oppnå en kjennetegnende profil.
En slik fremgangsmåte er særlig ømfintlig og pålitelig.
Dette skyldes at bølgelengdeforskyvningen mellom ekssiterings-og emisjonsstråling garanterer et høyt signal/støyforhold. Dessuten er den beskrevne teknikk meget spesifikk og enkel å benytte fordi det ikke er nødvendig å separere blandingen av oljer i separate fluorescerende deler.
Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende
under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor:
Fig. 1 viser et diagram med et emisjonsspektrum for råolje, frembrakt ved en første utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et diagram av et synkront ekssitert emisjons spektrum av råolje, frembrakt ved en andre utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et diagram av et synkront ekssitert emisjonsspektrum for et oljebasert boreslam med lav toksisitet. Fig. 4 viser et diagram av et synkront ekssitert emisjonsspektrum for et oljebasert boreslam som har lav toksisitet og som inneholder 2 volum% råolje. Fig. 5 viser et diagram av et synkront ekssitert emisjonsspektrum for et gasskondensat. Fig. 6 viser et forenklet blokkdiagram av et apparat som kan anvendes for den andre utførelsesform av fremgangsmåten. Fig. 7 og 8 viser luminescenslogger for henholdsvis boreslam og prøveborekaks som funksjon av dybden.
Fig. 9 viser et tredimensjonalt diagram og et kotekart
av emisjonsspektra for en typisk olje.
I en første utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen underkastes prøven såkalt konvensjonelle spektrosko-piske metoder hvor relative mengder lysenergi fra en UV-kilde, som absorberes og/eller emitteres ved forskjellige bølgelengder i det ultrafiolette og synlige område måles ved hjelp av UV-absorpsjonsspektrometer eller et UV-fluorescensspektrometer.
De resulterende absorpsjons- og emisjonsbølgelengder nedtegnes mot intensitet, slik som vist f.eks. i fig. 1, som viser et diagram av emisjonsspektret for en råolje fra Nordsjøen ekssitert ved 250 mm. Men emisjonsprofilene for blandinger av aromatiske forbindelser oppnådd ved hjelp av en slik fremgangsmåte er uten særpreg og derved av liten direkte diagnostisk verdi.
Likevel er det mulig, dersom identiteten til blandingen av hydrokarboner er kjent, f.eks. dersom det er kjent hvilken spesiell råolje man vil treffe på i feltet ved boring av en spesiell brønn, å anvende denne fremgangsmåte for bestemmelse av
hvor stor andel av hydrokarbonblandingen i borekaksen som er fra råoljen ved å sammenlikne med resultatene som er oppnådd med en rekke råolje/oljeslamblandinger som er undersøkt på labora-toriet .
Ved å benytte UV-absorpsjonsspektroskopi for å illustrere denne fremgangsmåte kan absorpsjon A defineres ved anvendelse
av Beer-Lamberts lov:
A log (I ) = ecl
(^)
( )
hvor I = intensitet av utstrålt lys
I o = intensitet av innfallende ly 1s
e = molar ekstinksjonskoeffisient
c = konsentrasjon av fluorescerende bestanddeler 1 = cellens lengde
Når e og 1 er kjent er det mulig å skrive:
A = kc
hvor k er en konstant.
For blandinger av hydrokarboner er den totale absorpsjon Afcot gitt ved summen av absorpsjonene for de enkelte bestanddeler, således for en blanding av boreslam og råolje:
<A>tot ^l<c>slam<+>^^olje
Dersom det således utføres målinger av absorpsjon ved to forskjellige bølgelengder sammen med en estimering av k^ og k^, kan verdiene for csiam°9c0ijeberegnes. Konstanten k^kan bestemmes ved å utføre målinger av en rekke løsninger av boreslam med kjente konsentrasjoner. Tilsvarende kan konstanten k^oppnås for løsninger av råolje. En inntegning av absorpsjon mot konsentrasjon er nødvendig, hvorved kurvens helling vil gi de omtrent-lige verdier av k^og k^•
Alle prøver undersøkes som væsker. Prøver av berg fremstilles ved vasking (for fjerning av oljebasert slam som er festet på de utvendige overflater), knusing (for å gjøre innholdet i bergmassene tilgjengelig for løsningsmidlet) samt løsningsmiddels-ekstraksjon (kraftig omrøring i et egnet løsningsmiddel, f.eks. diklormetan eller cykloheksan, for å bringe innholdet i berget i løsning). Væskeprøver må være tilstrekkelig fortynnet til å unngå artifakter forårsaket av konsentrasjon, f.eks. energiover-føring mellom fluorescerende nabobestanddeler, noe som forandrer fordelingen av emisjonsbølgelengdene, men tilstrekkelig konsen-trert til å unngå vesentlig bakgrunnsbidrag fra løsningsmidlet. I en andre utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen underkastes prøven såkalt synkron avsøkningsspektroskopi, hvorved det istedenfor avsøking av emisjon/ekssiteringsspektret ved konstante ekssiterings/emisjonsbølgelengder som ved oven-nevnte første utførelsesform, ekssiterings- og emisjonsbølgeleng-dene avsøkes samtidig et konstant bølgelengdeintervall fra hver andre. Dette har den virkning at det dannes et lite spektralt "vindu" hvor de fluorescerende bestanddeler i blandingen ekssiteres suksessivt gjennom bølgelengdeområdet. Forbedringen av oppløsningen av detaljerte trekk i emisjonsspektra frembrakt på denne måte er dramatisk og kan utnyttes for å frembringe et enestående "fingeravtrykk" av aromatiske blandinger. Råoljen hvis emisjonsprofil er vist i fig. 1 er kjennetegnet ved hjelp av et synkront ekssitert emisjonsspektrum i fig. 2.
Ved anvendelse av denne fremgangsmåte på feltet for bestemmelse av når oljeholdige nivåer er nådd under boring, oppsamles bergborekaks periodisk fra et dobbelt sold hvorigjennom boreslammet, som er ført opp gjennom borerøret fra området ved borkronen føres før det resirkuleres. Samtidig oppsamles en slam-prøve fra området umiddelbart oppstrøms for soldet. For hver periodisk oppsamling fremstilles det en prøve av borekaksen på den måte som er beskrevet ovenfor i forbindelse med den første utførelsesform, og eventuelt underkastes både bergprøven og slam-prøven høytrykksfiltrering eller sentrifugering før ytterligere fortynning i et egnet løsningsmiddel. Fortynningsgradene varierer avhengig av mengden aromater i prøven. Typisk fortynnes råolje til 1 : 10 5 , oljebasert slam med lav toksisitet til 1 : 10 4og bergprøver til 1 : 10^. Bergprøven, slamprøven og en løsnings-middelsblindprøve kjøres deretter som en gruppe i spektrometeret, og de resulterende emisjonsprofiler opptegnes automatisk i en diagramskriver. Visuell inspeksjon og sammenlikning av disse profiler angir på en pålitelig måte når de oppsamlete bergborekaks er karakteristiske for oljeholdige nivåer som er nådd.
Ved anvendelse av denne fremgangsmåte til kvantifisering av nærværet av en kjent råolje i en boreslam/hydrokarbonblanding i det mest interessante området, dvs. i området hvor både slammet og råoljen fluorescerer, er intensiteten I(X'x) ved spesielle emisjons- og ekssiteringsbølgelengder X og X' gitt ved:
hvor K = en eksperimentell konstant
c = analyseløsningens konsentrasjon d = cellelengde
E (x') = ekssiteringsspekterets intensitetsfordeling Em(x) = emisjonsspekterets intensitetfordeling
Ligning (1) kan forenkles til:
hvor x = K d E (X) x For en slam/råoljeblanding er
Et spesielt synkront ekssitert emisjonsspektrum kan karak-teriseres ved dets topper. F.eks. foreligger det i råoljespektret som er vist i fig. 1 fire topper av interesse ved 270/290 nm, 300/320 nm, 330/350 nm og 390/410 nm. For en oljeslam/råolje-blanding kan derfor intensiteten 1^i en topp i uttrykkes som:
hvor a^= proporsjonalitetskonstanten for råoljen ved bølge-lengden i
b^= proporsjonalitetskonstanten for slammet ved bølge-lengden i
i = en spesiell bølgelengde
Denne fremgangsmåte nødvendiggjør bestemmelse av a^ og
b^for hver verdi av i. Beregning av a og b gjør det nødvendig med nøyaktige målinger av fluorescensintensiteten for løsninger med kjente konsentrasjoner av boreslam og olje. Verdiene av Ig, frembrakt av råolje- og slamløsninger, kan deretter inntegnes i separate diagrammer. Verdiene for a^ kan frembringes av hel-lingene til linjene for råoljeløsningsdata. Verdiene for b^ kan frembringes av de tilsvarende data for boreslamløsningene. I alle tilfeller bør disse linjer gå gjennom origo. For denne type analyse må "fluorescensfingeravtrykket" for råoljen være kjent. Alternativt er det nødvendig å simulere en "gjennomsnitts"-råolje eller frembringe gjennomsnittsverdier for a^.
Den andre fremgangsmåte kan også benyttes ved utforskningsboring hvor opptreden og identitet for naturlig forekommende hydrokarboner pr. definisjon er ukjent. I dette tilfelle er det
derfor viktigere å skjelne mellom boreslammet og de andre hydro-karbonblandinger enn å angi et kvantitativt overslag av eventuelt forekommende råolje. På denne bakgrunn er konvensjonell spektro-skopi uegnet, men synkron avsøking gjør det mulig å frembringe "fingeravtrykk" hurtig på borestedet. Under boringen av en brønn vil emisjonsspektra for boreslammet og borekaksen praktisk talt
ikke kunne skjelnes fra hverandre i fravær av naturlig forekommende hydrokarboner. Men når det foreligger en råolje vil bore-kaksprofilen forskyves bort fra slamprofilen mot profilen til
råoljen som foreligger i bergmassen. Denne fremgangsmåte kan simuleres eksperimentelt for å demonstrere ømfintligheten ved metoden. Fig. 3 og 4 viser virkningen av tilsetning av 2 volum% Nordsjø-råolje til et oljebasert boreslam med lav toksisitet, hvorved fig. 3 viser det synkront ekssiterte emisjonsspektrum for det rene boreslam og fig. 4 viser det tilsvarende spektrum for boreslammet med tilsetning av råoljen. Økningen i luminescens ved 330/350 nm og ved 390/410 nm forårsaket av tilsetningen av ■ råoljen og reduksjonen i relativ intensitet ved 270/290 nm frem-går umiddelbart. Så lenge enhver overflatebehandling av boreslammet, som ville kunne påvirke dets luminescenskarakteristika holdes nøye under kontroll, skulle det normalt være mulig ved denne fremgangsmåte å påvise små forandringer i emisjonsprofilene til borekaks, kjerneprøver og andre prøver nede fra borehullet under utforskningsboring, som skyldes naturlig forekommende hydrokarboner .
Emisjonsbølgelengden for aromatiske forbindelser øker i omtrentlig forhold til antallet ringstrukturer i molekylet. Typisk er emisjonsspektret for en olje, såsom i fig. 1, kjennetegnet ved lenger fluorescensbølgelengde, noe som skyldes aromater med flere ringer, mens emisjonsspektret for et gasskondensat, som hovedsakelig inneholder aromater med få ringer, er kjennetegnet ved fluorescens ved kortere bølgelengder. Et eksem-pel på et slikt spektrum er vist i fig. 5 for et Nordsjø-konden-sat. Profilene både for dieselbasert boreslam og oljebasert boreslam med lav toksisitet opptrer i en mellomstilling mellom disse to ytterpunkter, selv om dieselolje kvantitativt har høyere innhold av aromater enn basisoljen som anvendes i boreslam med lav toksisitet.
Apparatet i fig. 6 kan anvendes for analyse av det synkront ekssiterte emisjonsspektrum for en prøve 1 tilberedet ved den
ovenfor beskrevne første fremgangsmåte. Apparatet omfatter en UV-kilde 2 som danner en stråle av pulsformet bestråling for ekssitering av prøven 1, en ekssiteringsmonokromator 3 og en emisjonsmonokromator 4 for utvelgelse av de bølgelengder hvor absorpsjon og fluorescens skal måles, en fotomultiplikator 5 for påvisning av emittert stråling, en forsterker 6 samt en
diagramskriver 7 eller annen anordning for registrering av profiler. I bruk bringes ekssiterings- og emisjonsmonokromatorene 3 og 4, eventuelt ved datastyring, til samtidig å avsøke et konstant bølgelengdeintervall Ax fra hverandre. De resulterende emisjonsbølgelengder inntegnes mot intensitet ved hjelp av dia-gramskriveren 7. Kjennetegnende forskjeller mellom synkrone ekssiterings/emisjonsspektra for prøveblandinger kan optimaliseres ved å variere bølgelengdeavstanden mellom ekssiterings- og emi-sjonsavsøkningene.
Det er vanlig å logge boreparametrer mot dybde for etter-følgende vurdering av brønnen. For at luminescenskarakteristika for boreslam- og prøveborekaksene skal kunne logges mot dybden er det nødvendig å omforme disse data. En måte å gjøre dette på er å måle den relative intensitet av toppene i hver profil og uttrykke disse verdier enten a) som en prosentandel av den totale luminescens eller b) som et forhold i forbindelse med en spesiell topp. Fig. 7 viser en luminescenslogg for et boreslam, og fig. 8 viser en luminescenslogg for tilsvarende prøve-borekaks fra en brønn i Nordsjøen, hvorved begge logger viser intensiteten til toppene, både a) som prosentandeler av den totale luminescens og b) som grad av omforminger i forhold til en topp P2. Disse logger gjør det mulig å korrelere litologi og andre boreparametrer med forekomsten av naturlig forekommende hydrokarboner slik som antydet ved hjelp av den ovenfor beskrevne synkronavsøkningsmetode.
Til tross for det som er sagt ovenfor er det mulig å oppnå kvantitativ informasjon fra den ovenfor beskrevne synkronavsøk-ningsmetode ved i boreslammet å innføre en markør som fluorescerer utenfor det bølgelengdeområdet hvori boreslammet og det naturlig forekommende hydrokarboner typisk fluorescerer. Ved den bølgelengde hvor markøren fluorescerer, X m, vil dens fluor-escensintensitet I m være g^itt ved:
hvor bm = proporsjonalitetskonstant for markøren
Ved å benytte denne ligning og ligning (4) ovenfor er det mulig å skrive:
Derved er konsentrasjonen av råolje gitt ved:
Ved de ovenfor beskrevne fremgangsmåter tas det bare prøve av den fluorescerende blandings emisjonsoverflate. På grunn av det subjektive element som er involvert i valget av ekssiterings-og emisjonsbølgelengder og av bølgelengdeavstander er det mulig at ikke all den utnyttbare informasjon om emisjonsoverflaten avsløres. Ifølge en ytterligere fremgangsmåte, som kan benevnes total luminescensspektroskopi, undersøkes av den grunn et emisjonsspektrum ved et antall faste ekssiteringsbølgelengder, og de resulterende emisjonsprofiler tilføres til datamaskin ved spektrometeret, som lagrer og bearbeider datapunktene til dannelse av en fremstilling av relativ intensitet som en funksjon av både ekssiterings- og emisjonsbølgelengder. Den resulterende fremstilling av emisjonsoverflaten kan nedtegnes enten som et tredimensjonalt diagram (fig. 9a) eller som et kotekart (fig. 9b). Kotekartet av fluorescensoverflaten avslører hele regis-teret av fluorescensinformasjon som er tilgjengelig fra en prøve og er av den årsak den mest virkningsfulle av de beskrevne fremgangsmåter .
Ved de ovenfor beskrevne fremgangsmåter utføres undersøkel-se av prøver under anvendelse av utstrålt lys, og dette nødvendig-gjør en løsningsmiddelsekstraksjon- og fortynningsbehandling for å frembringe et transparent medium. Imidlertid kan det også benyttes refleksjonsfluorescens for å skjelne mellom boreslam og naturlig forekommende hydrokarboner, selv om de karakteristiske topper for hovedbestanddelene ikke opptrer ved samme bølge-lengder som ved utstrålt fluorescens. Likevel gjør refleksjonsfluorescens det mulig å undersøke opake væsker ved overflate-refleksjon ved å anbringe i spektrometeret en frontoverflateenhet som danner en vinkel med lyskilden for at det skal oppnås et optimalt signal/støyforhold.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til påvisning av naturlig forekommende hydrokarboner i et borehull under boring av borehullet ved hjelp av et oljebasert boreslam, hvor det oppsamles en prøve av bergborekaks fra området ved borkronen ved hjelp av en sirkulerende strøm av oljeslammet og prøven ekssiteres med elektromagnetisk stråling, karakterisert ved avsøkning av strålingen som er absorbert og/eller emittert av den ekssiterte prøve eller en væske fremstilt av prøven, vurdering av ekssiterings- og/ eller emisjonsbølgelengdene mot intensiteten og/eller vurdering av emisjonsbølgelengdene mot ekssiteringsbølgelengdene, samt bestemmelse av om den således oppnådde profil er kjennetegnende bare for boreslammet eller for en kombinasjon av boreslammet og naturlig forekommende hydrokarboner.
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den ekssiterende stråling er UV-lys.
3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at prøven eller prøvetilberedningen ekssiteres med elektromagnetisk stråling slik at ekssiterings-og emisjonsbølgelengdene til prøven eller prøvetilberedningen avsøkes med en fast bølgelengdeavstand fra hverandre, og at ekssiterings- og/eller emisjonsbølgelengdene vurderes mot intensiteten for oppnåelse av en kjennetegnende profil.
4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at prøven eller prøvetilberedningen ekssiteres med elektromagnetisk stråling av konstant bølgelengde, og at de resulterende ekssiterings- og/eller emisjonsbølgelengder vurderes mot intensitet for oppnåelse av en kjennetegnende profil.
5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3 eller 4, karakterisert ved at konsentrasjonen av et kjent naturlig forekommende hydrokarbon i prøven eller prøvetilberedningen bestemmes ut fra dens kjennetegnende profil og ut fra konstanter frembrakt av profiler som er kjennetegnende for løsninger av boreslam med kjent konsentrasjon og av profiler som er kjennetegnende for løsninger av de kjente naturlig forekommende hydrokarboner av kjent konsentrasjon.
6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at prøven eller prøvetilberedningen ekssiteres etter tur med elektromagnetisk stråling med et antall forskjellige ekssiteringsbølgelengder, at strålingen som emitteres av prøven eller prøvetilberedningen avsøkes ved hver eks-siteringsbølgelengde, og at emisjonsbølgelengdene nedtegnes mot intensitet til dannelse av en rekke emisjonsprofiler som i sin tur nedtegnes mot ekssiteringsbølgelengdene til dannelse av et kjennetegnende tredimensjonalt diagram.
7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert' ved at prøven eller prøvetilberedningen ekssiteres etter tur med elektromagnetisk stråling ved et antall forskjellige ekssiteringsbølgelengder, at strålingen som emitteres av prøven eller prøvetilberedningen avsøkes ved hver eks-siteringsbølgelengde, og at emisjons- og ekssiteringsbølgeleng-dene nedtegnes som et kotekart hvor kotene forbinder punkter med samme intensitet i et diagram av emisjonsbølgelengde mot ekssiteringsbølgelengde.
8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3, karakterisert ved at prøven eller prøvetilberedningen hentes fra et antall dybder i borehullet, at hver prøve eller prøvetil-beredning ekssiteres separat for frembringelse av dens kjennetegnende ekssiterings- eller emisjonsprofil, og at de relative intensiteter for toppene hos disse profiler logges mot dybden.
9. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 3-8, karakterisert ved at det til boreslammet tilsettes en markør som absorberer eller emitterer stråling ved en kjent bølgelengde, og at konsentrasjonen av naturlig forekommende hydrokarbon i prøven eller prøvetilberedningen bestemmes ut fra dens kjennetegnende profil og ut fra intensiteten til strålingen som absorberes eller emitteres når boreslammet ekssiteres ved nevnte kjente bølgelengde.
10. Apparat for utførelse av fremgangsmåten i samsvar med et av de foregående krav.
NO841846A 1983-07-06 1984-05-09 Fremgangsmaate til paavisning av naturlig forekommende hydrokarboner i et borehull NO841846L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB838318295A GB8318295D0 (en) 1983-07-06 1983-07-06 Testing for presence of crude oil
GB08410205A GB2142955B (en) 1983-07-06 1984-04-19 Improvements in or relating to the testing for the presence of native hydrocarbons down a borehole

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO841846L true NO841846L (no) 1985-01-07

Family

ID=26286552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO841846A NO841846L (no) 1983-07-06 1984-05-09 Fremgangsmaate til paavisning av naturlig forekommende hydrokarboner i et borehull

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4609821A (no)
AU (1) AU2791584A (no)
BR (1) BR8402408A (no)
CA (1) CA1221847A (no)
DE (1) DE3418587A1 (no)
DK (1) DK254584A (no)
ES (1) ES8505788A1 (no)
FR (1) FR2556465A1 (no)
GB (1) GB2142955B (no)
IE (1) IE55558B1 (no)
IT (1) IT1212099B (no)
NL (1) NL8401584A (no)
NO (1) NO841846L (no)
SE (1) SE8402695L (no)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4994671A (en) * 1987-12-23 1991-02-19 Schlumberger Technology Corporation Apparatus and method for analyzing the composition of formation fluids
US4977319A (en) * 1988-06-03 1990-12-11 Texaco Inc. Method for determining oil content of an underground formation
US5049738A (en) * 1988-11-21 1991-09-17 Conoco Inc. Laser-enhanced oil correlation system
US4990773A (en) * 1988-12-01 1991-02-05 Texaco Inc. Method for determining the producibility of a hydrocarbon formation
US5084617A (en) * 1990-05-17 1992-01-28 Conoco Inc. Fluorescence sensing apparatus for determining presence of native hydrocarbons from drilling mud
US5241859A (en) * 1990-06-29 1993-09-07 Amoco Corporation Finding and evaluating rock specimens having classes of fluid inclusions for oil and gas exploration
AU8877291A (en) * 1990-10-10 1992-05-20 Boston Advanced Technologies, Inc. Methods and sensor systems for sensing hydrocarbon-containing fluids based on fluorescence detection
GB9107041D0 (en) * 1991-04-04 1991-05-22 Schlumberger Services Petrol Analysis of drilling fluids
US5225679A (en) * 1992-01-24 1993-07-06 Boston Advanced Technologies, Inc. Methods and apparatus for determining hydrocarbon fuel properties
US5266800A (en) * 1992-10-01 1993-11-30 Schlumberger Technology Corporation Method of distinguishing between crude oils
US5351532A (en) * 1992-10-08 1994-10-04 Paradigm Technologies Methods and apparatus for making chemical concentration measurements in a sub-surface exploration probe
JP3391825B2 (ja) * 1992-10-26 2003-03-31 キヤノン株式会社 非可視化情報記録媒体及び検出装置
US5381002A (en) * 1992-11-27 1995-01-10 Texaco Inc. Fluorescence method of quantifying hydrocarbons, including crude oil, dispersed in water
US5571962A (en) * 1993-03-26 1996-11-05 Core Holdings B.V. Method and apparatus for analyzing drill cuttings
US5656810A (en) * 1993-11-22 1997-08-12 The Research Foundation Of City College Of New York Method and apparatus for evaluating the composition of an oil sample
US5517024A (en) * 1994-05-26 1996-05-14 Schlumberger Technology Corporation Logging-while-drilling optical apparatus
US6140637A (en) * 1994-05-26 2000-10-31 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for fluorescence logging
NO942591L (no) * 1994-07-11 1996-01-12 Inst Energiteknik Anordning for å påvise og analysere residuell olje i borekjernepröver samt anvendelser av en slik anordning
US5859430A (en) * 1997-04-10 1999-01-12 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for the downhole compositional analysis of formation gases
US6268603B1 (en) 1997-12-03 2001-07-31 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for interpreting fluorescence logging data
FR2773219B1 (fr) 1997-12-30 2000-02-18 Elf Exploration Prod Procede de detection et de caracterisation d'hydrocarbures de formation
US5939717A (en) * 1998-01-29 1999-08-17 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus for determining gas-oil ratio in a geological formation through the use of spectroscopy
US6023340A (en) * 1998-05-07 2000-02-08 Schlumberger Technology Corporation Single point optical probe for measuring three-phase characteristics of fluid flow in a hydrocarbon well
DE19826265C2 (de) * 1998-06-15 2001-07-12 Forschungszentrum Juelich Gmbh Bohrlochsonde zur Untersuchung von Böden
DE19838085C2 (de) * 1998-08-21 2000-07-27 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verfahren und Bohrlochsonde zur Untersuchung von Böden
GB9906949D0 (en) * 1999-03-26 1999-05-19 Univ Cranfield In-situ oil leakage detector
US6507401B1 (en) 1999-12-02 2003-01-14 Aps Technology, Inc. Apparatus and method for analyzing fluids
US6715347B2 (en) * 2000-05-11 2004-04-06 Konstandinos S. Zamfes Apparatus and method for determining measures of the permeability of HC-bearing formations using fluorescence
WO2002059581A1 (en) * 2001-01-23 2002-08-01 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Oil reservoirs
US6683681B2 (en) * 2002-04-10 2004-01-27 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for a downhole refractometer and attenuated reflectance spectrometer
US7016026B2 (en) * 2002-04-10 2006-03-21 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for a downhole refractometer and attenuated reflectance spectrometer
US6992768B2 (en) * 2003-05-22 2006-01-31 Schlumberger Technology Corporation Optical fluid analysis signal refinement
US7705982B2 (en) * 2006-08-14 2010-04-27 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus for analyzing fluid properties of emulsions using fluorescence spectroscopy
EP1911928B1 (en) * 2006-10-09 2009-11-18 Services Pétroliers Schlumberger Apparatus and method for detecting hydrocarbons in a wellbore during drilling
US7687769B2 (en) * 2007-01-19 2010-03-30 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus for multi dimension fluorescence spectrum measurement and correlations downhole
MX344149B (es) * 2007-02-16 2016-12-07 Saudi Arabian Oil Company * Metodo para determinar el volumen de materia organica en roca deposito.
FI123359B (fi) * 2009-07-17 2013-03-15 Ima Engineering Ltd Oy Menetelmä märän porasoijan analysoimiseksi
US10712275B2 (en) * 2016-08-26 2020-07-14 The Texas A&M University System Hand-held synchronous scan spectrometer for in situ detection of pathogens and mineral deficiency in blood

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2459512A (en) * 1944-11-06 1949-01-18 Ralph H Fash Petroleum exploration by soil analysis
US2591737A (en) * 1950-11-28 1952-04-08 Nat Lead Co Detection of oil in mud-laden well drilling fluids
US3205353A (en) * 1963-04-02 1965-09-07 Socony Mobil Oil Co Inc Determination of contamination of underground formation samples by drilling fluid using radiation absorption analysis methods
US3422674A (en) * 1965-11-22 1969-01-21 John D Schroeter Continuous well logging apparatus
DD94910A1 (no) * 1971-09-24 1973-01-12
AT349791B (de) * 1975-10-17 1979-04-25 Gao Ges Automation Org Verfahren zur identifizierung von fluor- eszenzstoffen und spektral absorbierendes filter zur durchfuehrung des verfahrens
US4031398A (en) * 1976-03-23 1977-06-21 Research Corporation Video fluorometer
DE2657851A1 (de) * 1976-12-21 1978-06-22 Bbc Brown Boveri & Cie Vorrichtung zum kontinuierlichen messtechnischen erfassen der verschmutzung einer waessrigen fluessigkeit durch oel

Also Published As

Publication number Publication date
GB2142955B (en) 1985-08-07
IT1212099B (it) 1989-11-08
FR2556465A1 (fr) 1985-06-14
IE55558B1 (en) 1990-10-24
DK254584A (da) 1985-01-07
ES533312A0 (es) 1985-06-01
GB2142955A (en) 1985-01-30
SE8402695L (sv) 1985-01-07
NL8401584A (nl) 1985-02-01
IT8421459A0 (it) 1984-06-18
GB8410205D0 (en) 1984-05-31
IE841256L (en) 1985-01-06
ES8505788A1 (es) 1985-06-01
BR8402408A (pt) 1985-04-02
DK254584D0 (da) 1984-05-24
SE8402695D0 (sv) 1984-05-18
US4609821A (en) 1986-09-02
DE3418587A1 (de) 1985-01-17
AU2791584A (en) 1985-01-10
CA1221847A (en) 1987-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO841846L (no) Fremgangsmaate til paavisning av naturlig forekommende hydrokarboner i et borehull
US7705982B2 (en) Methods and apparatus for analyzing fluid properties of emulsions using fluorescence spectroscopy
US5084617A (en) Fluorescence sensing apparatus for determining presence of native hydrocarbons from drilling mud
AU2017401836B2 (en) Chemically tagged drilling fluid additives
US6343507B1 (en) Method to improve the quality of a formation fluid sample
US8906690B2 (en) Methods for simultaneous estimation of quantitative minerology, kerogen content and maturity in gas shale and oil-bearing shale
US5686724A (en) Method for determining oil content of an underground formation using wet cuttings
EP2661540A2 (en) Downhole formation fluid contamination assessment
US4990773A (en) Method for determining the producibility of a hydrocarbon formation
US4977319A (en) Method for determining oil content of an underground formation
CA2597000C (en) Methods and apparatus for analyzing fluid properties of emulsions using fluorescence spectroscopy
WO2014022757A1 (en) Method and apparatus for simultaneous estimation of quantitative mineralogy, kerogen content and maturity in gas shales and oil-bearing shales using vibrational spectroscopy
US6715347B2 (en) Apparatus and method for determining measures of the permeability of HC-bearing formations using fluorescence
US7173242B2 (en) Method for determining whether a rock is capable of functioning as an oil reservoir
US3508877A (en) Process for measuring the live carbon content of organic samples
Reyes Application of fluorescence techniques for mud-logging analysis of oil drilled with oil-based muds
DeLaune Surface techniques to measure oil concentration while drilling
Correa et al. WBM Contamination Monitoring While Sampling Formation Water with Formation Testers: A Novel Approach
US20240060889A1 (en) Fluorescence spectroscopy for estimation of fluid contamination
Taplin et al. Shallow Aquifer Sampling for Carbon Capture and Storage-Development of a Low Toxicity Tracer to Enable Low Contamination Water Sampling in a Water Based Mud System
Correa et al. DFA Tracers Analysis for Reservoir Characterization
Delaune et al. Enhanced wellsite technique for oil detection and characterization
AU2002227772A1 (en) Oil reservoirs
Holstein PEH: Mud Logging
CA2271656A1 (en) Determining permeability of hc-bearing formations using fluorescence