NO852613L - Analyse av et materiale fra et borehull. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår analysen av materialer ut fra et borehull for undersøkelse, eller utnyttelse av hydrokarboner (spesielt olje).

Ved boreoperasjoner, f.eks. ved leting etter olje eller etablering av et oljefelts utstrekning er det standardprak-sis å anvende såkalte boreslam for å smøre borekronen.

I løpet av boringen blir slammet pumpet fra overflaten ned til borekronen og i det påfølgende tilbake til overflaten medtagende borekaksen fra de geologiske formasjonene som har blitt boret av borekronen.

Boreslammet kan enten være vann- eller oljebasert. Oljebaserte slam blir anvendt hvor boringen er en viss type leireformasjon som ville bli hydratisert og svelle opp av vann ved påfølgende tetting av porerommene tilliggende borehullet. For dette formål har blitt anvendt dieselolje som basisolje for oljebaserte slam, men faller ugunstig ut med hensyn til miljøforhold og er blitt erstattet av såkalte inverterte oljer som er av lav aromatisitet.

Bruk av oljebaserte slam bevirker problemer når det er ønskelig å analysere tilstedeværelsen av olje fra brønnen i slammet eller borekaksen da det er vanskelig å skille mellom basisoljen og den opprinnelige oljen i brønnen. Basisoljen og den opprinnelige oljen i brønnen fluoriserer under ultrafiolett lys og det er ikke mulig å gi et utsagn ut fra enkle observasjoner av fluorescensen om prøven inneholder kun basisolje eller råolje eller en blanding av begge. En slik analyse er f.eks. nødvendig for å bestemme om borekronen har nådd en kjent oljebærende formasjon. Slike analyser er viktig da det kan være nødvendig å ta en kjerneprøve fra og kun fra den oljebærende formasjonen. Det kan alternativt være nødvendig være nødvendig å analysere kjerneprøven fra den oljebærende formasjonen for å bestemme om kjernen fremdeles er i formasjonen.

Det er nødvendig med en teknikk som muliggjør oppbringelse av materialet til overflaten for hurtig analyse for tilstedeværelsen av hydrokarbon i brønnen for å minimalisere tiden som borekronen ikke er drift.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte for å analysere en materialprøve fra et borehull boret med et oljebasert borefluidum for å detektere tilstedeværelsen av hydrokarbon i formasjonen.

Dette formålet blir tilveiebrakt i samsvar med oppfinnelsen ved å utsette prøven eller en oljeinneholdende ekstrakt derav for ultrafiolett stråling, tilveiebringelse av en parameter for absorbering eller emittans av prøven eller ekstraktet ved en valgt bølgelengde og sammenligning av denne parameter med den tilveiebrakt ved samme bølgelengde for en prøve av basisoljen.

Oppfinnelsen er basert på det faktum at parametrene tilveiebrakt ved valgte bølgemengder for hydrokarboner opprinnelig i brønnen er betydelig forskjellig fra de tilveiebrakt fra basisoljen, som er av lav aromatisitet. Ved å sammenligne disse parametrene er det mulig å si ved undersøkelsen om en prøve (eller et ekstrakt derav) med materialet under undersøkelse inneholder hydrokarbon opprinnelig i brønnen. Det er imidlertid foretrukket i samsvar med oppfinnelsen å gjøre mere kvantitativ sammenligning mellom parameteren tilveiebrakt ved to valgte bølgelengder fra prøven (eller dens ekstrakt) og de tilveiebrakt ved samme bølgelengder for en referanseprøve med basisolje av kjent konsentrasjon og en referanseprøve av råolje (av den typen kjent for å være tilstede ved undersøkelsesstedet). På denne måten er det som nærmere beskrevet senere med henvisning til tegningene, mulig å bestemme konsentrasjonen av oljen opprinnelig i brønnen ved prøven som undersøkes.

Ultrafiolettanalyseteknikken anvendt ved oppfinnelsen er fortrinnsvis ultrafiolett absorpsjonsspektroskopi og parameteren er anvendt for å detektere tilstedeværelsen av opprinnelige hydrokarboner i brønnen, er absorberingen ved en eller flere valgte bølgelengder. Det er imidlertid også ansett at oppfinnelsen kan bli basert på observasjoner av nivået med utstrålt fluorescens detektert til siden for innfallende ultrafiolett stråling.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan bli utført på prøver med boreslam, borekaks eller kjerne kommende til overflaten, idet førstnevnte er foretrukket. Fortrinnsvis blir analysen utført på et ekstrakt (av hvilke oppløsningsmaterialer blir fjernet) av prøven ved organisk oppløsningsmiddel som er hovedsakelig ultrafiolett transparent ved bølgelengden som betraktes. Et foretrukket oppløsningsmiddel er metylklorid.

Fortrinnsvis er også parametrene for basisoljen tilveiebrakt av en prøve ekstrahert derav (f.eks. med metylklorid) fra slam eller borekaks returnert til overflaten. Dette er på grunn av at ultrafiolette absorbering og fluorescens-karakteristikk til basisoljen blir endret ved dens passasje fra overflaten til borekronen og tilbake til overflaten. Dette sikrer at parametrene til basisoljen i prøven som analyseres og med henvisning til dens sampel er identisk slik at enhver forskjell er på grunn av tilstedeværelsen av opprinnelig olje i brønnen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere ved hjelp av eksempel med henvisning til medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser ultrafiolett absorpsjonsspektrum for oppløsninger av basisolje og opprinnelig hydrokarbon i brønnen av kjent konsentrasjon. Fig. 2 viser ultrafiolett absorpsjonsspektrum for en organisk oppløsningsekstrakt av en prøve med boreslam returnert til overflaten.

På fig. 1 viser spektrumet A ultrafiolett absorpsjonsspektrum til en 1% vekt/volumoppløsning av basisolje (f.eks. Inverkleen) ektraherte av en slamprøve returnert til overflaten og som er kjent for ikke å inneholde hydrokarbon opprinnelig tilstede i brønnen. Spektrumet B er tilveiebrakt fra en 1% vekt/volumoppløsning av råolje av den typen kjent for å være tilstede i undersøkelsesområdet.

Spektrumet S vist på fig. 2 er det til et organisk oppløs-ningsekstrakt (X) av en råolje som inneholder en prøve med slam av kjent vekt returnert til overflaten.

Spektrene på fig. 1 og 2 kan bli avsøkt over området 230-350 nm. Innenfor dette området er to bølgelengder og ^ valgt ved hvilke av hver der er hovedsakelig forskjellige absorp-sjoner mellom basisoljen og råoljen. Generelt skulle forskjellen i absorpsjonen være minst 10%.

Verdiene Å^og X2kan f.eks. være i områdene hhv. 257 og 320.

Man lar nå følgende gjelde:

Konsentrasjonen til basisoljen i oppløsningsekstraktet X=C<*>

Konsentrasjonen av råoljen i oppløsningsekstraktet X=Cq

Absorpsjon av basisoljeoppløsning ved (spektrum A) =

Absorpsjon av råoljeoppløsnings ved X1(spektrum B) =

Absorpsjon av basisoljeoppløsning ved X2(spektrum A) =

Absorpsjon av råoljeoppløsning ved X2(spektrumB) =E^2

Absorpsjon av prøveoljeoppløsning ved X., (spektrum S) = E^1

Absorpsjon ved prøveoljeoppløsning ved X2(spektrum S) =E^c<2>

To samtidige ligninger kan bli sett opp som følgende:

Alle E-verdiene er kjent slik at ligningene 1 og 2 kan bli

X X

løst for å tilveiebringe CA og Cg, dvs. konsentrasjonen til basisoljen og råoljen hhv. ved prøveekstraktet fra slammet. Det er således mulig å bestemme konsentrasjonen for råoljen i den opprinnelige slamprøven.

Det skal bemerkes at konsentrasjonen til referanseoppløsnin-gene for basisoljen og råoljen for spektrumene A og B har blitt sett lik 1%. Dette er for å sikre at konsentrasjonene CA og CB kan bli tilveiebrakt direkte fra ligningene 1 og 2. Det er mulig å kjøre spektrumene til referanseoppløsningene ved konsentrasjoner andre enn 1% og gradere opp spektraene til en nominell 1% konsentrasjon. Alternative tildelinger kan bli gjort for ligningene 1 og 2 for det faktum at referanseoppløsningene ikke er av 1% konsentrasjon.

Analysemetoden beskrevet med henvisning til tegningene kan bli fullført innenfor 15 minutter, innbefattende tiden nødvendig for å preparere oppløsningen for å kjøre spektrum S. Det skal bemerkes at spektrumene A og B er referanse-spektra og må ikke bli gjentatt hver gang en ny slamprøve eller borekaks skal bli analysert. Det skal imidlertid bemerkes at referansespektrumet for basisoljen (dvs. spektrum A) skulle bli gjentatt periodisk når absorpsjons-karakteristikkene til basisoljen kan bli endret med tiden.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for å analysere en sampel med material fra et borehull boret med et oljebasert borefluidum for å detektere tilstedeværelsen av opprinnelig hydrokarbon i brønnen,karakterisert vedat underlegging av prøven eller en opprinnelige hydrokarbon inneholdende ekstrakt derav for ultrafiolett stråling, tilveiebringes av en parameter for absorpsjon eller emittans av prøven ved en valgt bølgelengde og sammenligning av denne parameteren med den tilveiebrakt ved samme bølgelengde for en prøve med basisolje.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at den tilveiebrakte parameteren er ultrafiolett absorpsjon.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat den tilveiebrakte parameteren for basisoljen tilveiebringes fra en prøve derav returnert fra borehullet.

4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3,karakterisert vedat analysen blir bevirket på et ekstrakt av prøven til materialet oppløst ved et ultrafiolett transparent organisk oppløsningsmiddel.

5 . Fremgangsmåte for kvantitativ analyse av mengden av opprinnelig hydrokarbon fra brønnen i en prøve med material fra et borehull boret med et oljebasert borefluidum,karakterisert vedunderkastelse av prøven eller et hydrokarbon opprinnelig i brønnen inneholdende ekstrakt derav for ultrafiolett stråling ved første og andre bølge-lengde for å tilveiebringe parametere for absorpsjon eller emissjon av prøven eller ekstraktet ved bølgelengdene, tilveiebringelse av verdier for korresponderende parametere ved bølgelengdene for både basisoljen og den opprinnelige oljen fra brønnen kjent for å være i prøven og vurdering ut fra parametrene og den første og andre bølgelengden mengden av opprinnelig hydrokarbon i brønnen ved prøven.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisertved at parametrene for basisoljen blir tilveiebrakt fra en prøve derav som har blitt returnert fra borehullet.

7 . Fremgangsmåte ifølge krav 5 eller 6,karakterisert vedat parametrene er absorpsjonsparametere.

8 . Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisertved at hver av første og andre bølgelengde, forskjellen i absorpsjonen mellom basisoljen og den opprinnelige hydrokarbonen er minst 10%.

9 . Fremgangsmåte ifølge krav 7 eller 8,karakterisert vedat den første bølgelengden er i området av 257 nm og den andre bølgelengden er i området av 320 nm.

10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 5 til 9,karakterisert vedat analysen blir utført på et ekstrakt av materialprøven ved et ultrafiolett transparent organisk oppløsningsmiddel.