钻井液地层岩性-流体激光信息的分离方法技术

本发明专利技术提供了一种钻井液地层岩性‑流体激光信息的分离方法，本发明专利技术根据钻遇地层流体主要包括石油、天然气和水，地层流体主要元素为C、H、O三种元素，根据C、H、O三种元素激光诱导击穿光谱组合关系，从钻遇地层地质激光诱导击穿光谱信息中提取地层流体激光诱导击穿光谱特征；钻遇地层地质激光诱导击穿光谱信息与地层流体激光诱导击穿光谱信息进行差分计算，分离出钻遇地层岩性激光诱导击穿光谱特征信息，实现钻井液地层岩性‑流体激光信息分离；采用本发明专利技术信息分离方法，实时分离地层岩性信息和流体信息，有利于快速准确识别钻遇地层岩性和评价地层流体性质，及时发现石油天然气资源，预防钻井施工事故的发生，提高勘探开发效益。

【技术实现步骤摘要】
钻井液地层岩性-流体激光信息的分离方法
本专利技术属于石油天然气勘探开发
，尤其涉及钻井液地层岩性-流体激光信息的分离方法。
技术介绍
为了提高石油天然气资源勘探开发效益，需要钻井施工现场及时准确识别钻遇地层岩性、评价地层流体性子。传统的方法是石油录井人员分离钻井出口钻井液中携带的钻遇地层中岩屑和地层流体中样品气体，利用气象色谱录井设备评价地层流体性质、人工观察岩屑样品结构特征，实现钻遇地层岩性识别及流体性质评价。近年来，录井行业技术人员基于激光诱导击穿光谱方法研究出“激光识别岩性技术”，该技术是采用高能激光轰击岩屑样品表面诱导产生等离子体，利用光谱仪检测等离子体回到基态时发出的光谱，根据光谱特征量化检测岩屑样品中的元素含量信息，进而自动识别岩屑岩性，该技术成果得到广泛应用。中石化中原石油工程有限公司录井公司在“激光识别岩性技术”成果基础上，研究出“钻井液地质信息激光在线检测技术”，该成果利用钻井液地质信息激光在线检测设备对钻井架空槽内的携带钻遇地层地质信息的钻井液在线连续检测，实现了钻遇地层岩性和流体性质信息的同时检测，为实现识别地层岩性和评价地层流体性质，需要对钻井液地质激光诱导击穿光谱信息进行分离，有效提取钻遇地层岩性激光诱导击穿光谱信息和钻遇地层流体激光诱导击穿光谱信息。公开号为CN106703794A的中国专利公开了一种碳酸盐岩岩性识别方法，属于石油天然气勘探开发
，其包括检测岩屑样品中的Ca元素含量和Mg元素含量，计算Ca元素含量和Mg元素含量的比值R＝Ca/Mg；当R＞59.4，该碳酸盐岩为纯石灰岩；10.8＜R≤59.4，该碳酸盐岩为含白云的石灰岩；4.7＜R≤10.8，该碳酸盐岩为白云质灰岩；2.6＜R≤4.7，该碳酸盐岩为灰质白云岩；1.8＜R≤2.6，该碳酸盐岩为含灰质的白云岩；R≤1.8，该碳酸盐岩为纯白云岩。但该专利只对岩屑岩性自动识别，不涉及地层流体信息。公开号为CN106707355A的中国专利公开了一种沉积岩岩性自动识别方法，属于石油勘探开发
该方法采用首先检测标准岩性元素信息，建立“岩心岩性-元素信息”数据库，然后将待识别岩性样品的元素信息与建立的“岩心岩性-元素信息”数据库中的元素信息进行相关性分析，依据相关系数的大小自动识别岩性。但该专利也只对岩性进行分析，并不涉及底层流体的信息。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种可准确识别钻遇地层岩性和评价地层流体性质的钻井液地层岩性-流体激光信息的分离方法。本专利技术提供了一种钻井液地层岩性-流体激光信息的分离方法，包括：S1)利用钻井液地质信息激光在线检测设备对钻井液进行检测，得到钻井液的激光诱导击穿光谱信息；S2)利用钻井液地质信息激光在线检测设备对携带有钻遇地层地质信息的钻井液进行检测，得到携带有钻遇地层地质信息的钻井液的激光诱导击穿光谱信息；S3)将携带有钻遇地层地质信息的钻井液的激光诱导击穿光谱信息与钻井液的激光诱导击穿光谱信息进行差分处理计算，得到钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息；S4)通过钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息计算其中主量元素Si、Al、Fe3+、Fe2+、Ca、Na、K、Ti、C、H与O的含量；S5)根据主量元素的含量计算钻遇地层流体中C与O的含量；S6)根据所述主量元素H的含量、钻遇地层流体中C与O的含量从钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息中提取地层流体的激光诱导击穿光谱信息；将钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息与地层流体的激光诱导击穿光谱信息进行差分计算，得到地层岩性的激光诱导击穿光谱信息。优选的，所述步骤S4)具体为：通过钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息及式(1)～式(12)量化定标公式计算钻遇地层中主量元素主量元素Si、Al、Fe3+、Fe2+、Ca、Na、K、Ti、C、H与O的含量：PSi＝104765×I288.158+1.866(1)；PAl＝33028×I396.152+0.037(2)；PFe3+＝53846×I238.204–0.1384(3)；PFe2+＝10479×I358.1931+0.1333(4)；PCa＝19206×I442.544–3.4318(5)；PNa＝14383×I330.237–0.2346(6)；PK＝4851×I404.721–0.1878(7)；PMg＝39561×I382.936–0.9856(8)；PTi＝7.7082×I399.864+0.0002(9)；PC＝311694×I247.856–6.868(10)；PH＝10703×I434.046–0.298(11)；PO＝2743×I430.177+45.364(12)；其中，P为特征元素含量，I为特征元素特征波长对应的光谱强度。优选的，所述步骤S5)具体为：利用式(13)～式(14)计算钻遇地层中CaCO3与MgCO3的含量PCaCO3、PMgCO3，利用式(15)计算地层中C元素含量PC地，利用式(16)计算地层流体中C元素含量PC流：PCaCO3＝2.5×PCa(13)；PMgCO3＝3.5×PMg(14)；PC地＝0.12×PCaCO3+0.14×PMgCO3(15)；PC流＝PC-PC地(16)；利用式(17)与式(18)计算出地层流体中O元素含量PO流：PO地＝1.1×PSi+0.9×PAl+0.4×PFe3++0.3×PFe2++0.4×PCa+0.3×PNa+0.2×PK+0.7×PMg+0.7×PTi(17)；PO流＝PO–PO地(18)。优选的，所述步骤S1)中利用钻井液地质信息激光在线检测设备对钻井液进行检测时，激光探针底部没入钻井液10cm以上。优选的，所述步骤S1)中钻井液的体积不少于500ml。优选的，所述步骤S2)中利用钻井液地质信息激光在线检测设备对携带有钻遇地层地质信息的钻井液进行检测，激光探针底部没入携带有钻遇地层地质信息的钻井液10～30cm。本专利技术提供了一种钻井液地层岩性-流体激光信息的分离方法，其特征在于，包括：S1)利用钻井液地质信息激光在线检测设备对钻井液进行检测，得到钻井液的激光诱导击穿光谱信息；S2)利用钻井液地质信息激光在线检测设备对携带有钻遇地层地质信息的钻井液进行检测，得到携带有钻遇地层地质信息的钻井液的激光诱导击穿光谱信息；S3)将携带有钻遇地层地质信息的钻井液的激光诱导击穿光谱信息与钻井液的激光诱导击穿光谱信息进行差分处理计算，得到钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息；S4)通过钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息计算其中主量元素Si、Al、Fe3+、Fe2+、Ca、Na、K、Ti、C、H与O的含量；S5)根据主量元素的含量计算钻遇地层流体中C与O的含量；S6)根据所述主量元素H的含量、钻遇地层流体中C与O的含量从钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息中提取地层流体的激光诱导击穿光谱信息；将钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息与地层流体的激光诱导击穿光谱信息进行差分计算，得到地层岩性的激光诱导击穿光谱信息。与现有技术相比，本专利技术根据钻遇地层流体主要包括石油、天然气和水，地层流体主要元素为C、H、O三种元素，计算出波长247.856nm、430.177nm对应的C、O元素的光谱强度，根据C、H、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻井液地层岩性‑流体激光信息的分离方法，其特征在于，包括：S1)利用钻井液地质信息激光在线检测设备对钻井液进行检测，得到钻井液的激光诱导击穿光谱信息；S2)利用钻井液地质信息激光在线检测设备对携带有钻遇地层地质信息的钻井液进行检测，得到携带有钻遇地层地质信息的钻井液的激光诱导击穿光谱信息；S3)将携带有钻遇地层地质信息的钻井液的激光诱导击穿光谱信息与钻井液的激光诱导击穿光谱信息进行差分处理计算，得到钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息；S4)通过钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息计算其中主量元素Si、Al、Fe

【技术特征摘要】
1.一种钻井液地层岩性-流体激光信息的分离方法，其特征在于，包括：S1)利用钻井液地质信息激光在线检测设备对钻井液进行检测，得到钻井液的激光诱导击穿光谱信息；S2)利用钻井液地质信息激光在线检测设备对携带有钻遇地层地质信息的钻井液进行检测，得到携带有钻遇地层地质信息的钻井液的激光诱导击穿光谱信息；S3)将携带有钻遇地层地质信息的钻井液的激光诱导击穿光谱信息与钻井液的激光诱导击穿光谱信息进行差分处理计算，得到钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息；S4)通过钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息计算其中主量元素Si、Al、Fe3+、Fe2+、Ca、Na、K、Ti、C、H与O的含量；S5)根据主量元素的含量计算钻遇地层流体中C与O的含量；S6)根据所述主量元素H的含量、钻遇地层流体中C与O的含量从钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息中提取地层流体的激光诱导击穿光谱信息；将钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息与地层流体的激光诱导击穿光谱信息进行差分计算，得到地层岩性的激光诱导击穿光谱信息。2.根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述步骤S4)具体为：通过钻遇地层的地质激光诱导击穿光谱信息及式(1)～式(12)量化定标公式计算钻遇地层中主量元素Si、Al、Fe3+、Fe2+、Ca、Na、K、Ti、C、H与O的含量：PSi＝104765×I288.158+1.866(1)；PAl＝33028×I396.152+0.037(2)；PFe3+＝53846×I238.204–0.1384(3)；PFe2+＝10479×I358.1931+0.1333(4)；PCa＝19206×I442.544–3.4318(5)；PNa＝14383×I330.237–0.2346(6)；PK＝4851×I404...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘明军，李油建，李胜利，毛学斌，孔冉，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化中原石油工程有限公司录井公司，
类型：发明
国别省市：北京,11