基于NMR测量和温度/压力循环的沥青质测评制造技术

包含原油的储层中的沥青质含量和其空间分布是确定地层损害和管线损伤的潜在性以及针对油的处理和提炼的计划的重要因素。实例性运用包括储层建模、开发和消耗计划、压力维护以及地面设施管理。已经开发了一种方便的方法，其在温度和/或压力循环期间使用二维NMR技术以量化原油的沥青质含量而无需自储层岩石提取油。可将该技术应用于岩心、井下记录或这两者的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于NMR测量和温度/压力循环的沥青质测评
技术介绍
沥青质含量是确定用于地下储层建模和用于处理并提炼原油路线的原油物理特性的重要因素。被称为SARA(饱和烃、芳香烃、树脂和沥青质)分析的已知实验室技术对于确定这些亚成分族在多成分原油内的质量体积是相对冗长的方法。在井下或地面构造中快速且可施展的量化沥青质组分的更方便的方法是值得拥有的。
技术实现思路
提供该
技术实现思路
，以引入对在以下详细描述中所进一步描述的概念的选择。该
技术实现思路
既不旨在确定所要求主题的关键或必要的特征，也不旨在用作帮助限定所要求保护的主题的范围。根据一些实施例，描述了一种对来自地下岩层的含油气岩石样本进行沥青质测评的方法。所述方法包括：在沥青质沉淀开始之前的温度和压力条件下进行代表含油气岩石样本的第一NMR测量；将含油气岩石样本的温度和/或压力降低到低于期望的沥青质沉淀开始条件；随后将温度和/或压力条件升高至高于期望的沥青质沉淀开始条件；在高于期望的沥青质沉淀开始条件的条件时，对含油气岩石进行第二NMR测量；以及至少部分地基于第一NMR测量与第二NMR测量的比较测评含油气岩石样本中油的沥青质含量。根据一些实施例，当岩石样本原地位于地下岩层内时，使用井下NMR工具在井下进行第一NMR测量，根据替代的实施例，当被保持在储层温度和压力条件下时，在地面上(或井下)对岩石样本进行第一NMR测量。根据一些实施例，第一NMR测量时的岩石样本的温度和压力条件基本上与第二NMR测量时的岩石样本的温度和压力条件相同。第一NMR测量和第二NMR测量均是扩散-弛豫NMR测量，例如，扩散-T1或扩散-T2测量。还在从地下地层生产之前进行第一NMR测量。期望的沥青质沉淀开始条件是沥青质-沉淀包络上的沥青质絮凝-溶解的临界点。根据一些实施例，在扩散和弛豫(T1或T2)空间中映射第一测量和第二测量，在倾向于指示岩石样本中明显存在沥青质的流体(软沥青)中测评所述2D(2维)映射图的偏移。该偏移可以指示沥青质关于岩石样本内的孔隙表面的润湿性的不可逆特性。根据一些实施例，例如，通过使用扩散系数的对数平均方法或人工方法，在来自第一NMR测量和第二NMR测量的数据中，将代表油流体的信号与代表水流体的信号分离。还能够利用在提取的油上进行的饱和烃、芳香烃、树脂和沥青质的实验室分析和在具有和不具有包含的原油的情况下对岩石的一个或多个其他样本的NMR测量执行校准。根据一些实施例，描述了一种用于对来自地下岩层的含油气岩石样本进行沥青质测评的系统。所述系统包括：适于在沥青质沉淀开始之前的压力条件下或在初始储层温度和压力条件下对地下岩层进行第一NMR测量的井下NMR工具；用于引起并控制含油气岩石样本的温度和压力变化的设施，所述设施被配置为能将样本的温度和/或压力降低到低于期望的沥青质沉淀开始条件的点，随后将温度和/或压力条件升高至高于期望的沥青质沉淀开始条件或返回至初始储层条件并且重新进行寻找由温度或压力循环所导致的信号不同的井下测量。根据一些实施例，可以使用井下岩石采样技术，对相邻井壁中的岩石和原油体积或替代地对从地层壁提取的井下岩石样本进行井下测量。替代性地，当条件高于期望的沥青质沉淀开始条件时，地面NMR测量设施适于对含油气岩石样本进行第二NMR测量，其中，能够至少部分地基于第一NMR测量与第二NMR测量的比较对含油气岩石样本中的沥青质含量进行测评。根据另一实施例，所述系统包括：适于在储层条件下对地下岩层进行第一NMR测量、由此观察到未将二维的油信号和水信号解析至期望的准确度和精确度的井下NMR工具。因此，利用用于引起并控制含油气和水的岩石样本的温度和压力变化的设施来改变测量条件(温度或压力)，以改善二维信号域中油信号和水信号的分辨率。随后，将样本返回至初始条件，并将在改变的温度或压力下所获得的已分解的信息用作对油和水二维信号的储层条件的解卷积的解释的限制。根据一些实施例，可以使用井下岩石采样技术，对相邻井壁中的岩石和原油体积或替代地对从地层壁提取的井下岩石样本进行井下测量。替代性地，使地面NMR测量设施适于在储层条件和能够改善信号分辨率并将样本返回至初始储层条件的方法的改变条件时对含油气岩石样本进行第二NMR测量。附图说明在附图之后的详细描述中，通过主题公开的实施例的非限制性实例参考所注解的多个附图进一步描述主题公开，其中，在整个几幅附图中，相同的附图标记代表相同的零件，并且其中：图1示出针对具有高沥青质含量(大约4wt％)的散装原油的扩散-T2分布与温度的函数关系；图2根据一些实施例示出针对环境温度和压力下的处于其保存(即，天然)状态下的碳酸盐岩石的扩散-T2图；图3根据一些实施例示出针对与图2中一样的、但在100℃的高温下所测量的天然状态的岩心塞的扩散-T2分布；图4是压力-温度空间中沥青质-沉淀包络(APE)的图；图5-6是根据一些实施例的示出针对储层岩心样本的模拟2D扩散-T2分布的图；图7是根据一些实施例的示出用于测评明显量的沥青质是否存在于岩心样本中的方法的多个方面的流程图；以及图8是根据一些实施例的示出用于测评明显量的沥青质是否存在于岩心样本中的系统的多个方面的图。具体实施方式通过实例在本文中示出的细节，只是为了示例性讨论主题公开的实施例，并且，提出这些细节是因为其被认为是最有用且容易理解原理的描述和主题公开的概念方面。在这点上，不试图示出主题公开的超出对主题公开的基本理解是必须的结构细节，描述与附图使主题公开的几种形式可以如何在实践中体现对本领域技术人员显而易见。进一步地，各个附图中的相似附图标记和标号指示相同的元件。通常在天然状态的井眼地层温度下执行由NMR衰减时间和扩散时间组成的二维NMR信号测量。然而，将该二维空间中的信号分量分离成水和油的弛豫时间和以改变的弛豫时间润湿岩石表面的流体受执行测量时的温度的强烈影响。改变测量温度能够在流体成分之间非常强有力地分离或融合在扩散时域中的信号，同时信号也经历一些较弱的与温度相关的变宽或变窄。典型地，在地层温度下测量这些信号。为了更完整的解释，这些温度效应能够被模拟且补偿，以与实验室的环境条件进行比较。根据一些实施例，通过小体积调查能够通过加热或冷却设备改变关注的包含储层流体和岩石的井下测量体积的温度，并且能设计并选择该温度以产生分离和加宽NMR信号的最大分辨率。此外，根据一些实施例，局部温度的降低和增加能够被用于关闭和窄化信号，并且然后按需加宽并扩展信号。为了各种目的还可以对温度扫描和循环编程，以便强调多成分油气混合物的某些特性，这些特性关于包含沥青质、蜡以及状态和特性将被温度扫描和循环所修改的其他亚成分的油气的多成分相特性是不可逆的。根据一些实施例，利用油(和油成分)和水在各种温度下表现不相同的事实描述沥青质分析。尤其是，根据一些实施例，能够使用温度斜坡(自非常冷，假设10℃，至非常高，假设150℃)来通过它们的NMR响应(其可以包括一些岩石力学逆变)来表征流体的独特热力学特性。储层油可包含高的沥青质含量，并且当沥青质在岩石表面上变得润湿性时，已知沥青质具有不可逆的特性(滞后现象)。根据一些实施例，NMR测量被包括在关于所保持的岩心的压力与温度循环中，其横穿针对沥青质的絮凝-溶解的临界点。然后，能够将研究结论分类为两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对来自地下岩层的含油气岩石样本进行沥青质测评的方法，包括：在沥青质沉淀开始之前的温度和压力条件下，进行代表含油气岩石样本的第一NMR测量；将所述含油气岩石样本的温度和/或压力降低至低于期望的沥青质沉淀开始条件；随后将温度和/或压力条件升高至高于期望的沥青质沉淀开始条件；当在条件高于期望的沥青质沉淀开始条件时，对所述含油气岩石进行第二NMR测量；以及至少部分地基于所述第一NMR测量与所述第二NMR测量的比较测评所述含油气岩石样本中的油的沥青质含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.09 US 13/673,7721.一种对来自地下岩层的含油气岩石样本进行沥青质测评的方法，包括：在沥青质沉淀开始之前的温度和压力条件下，进行代表含油气岩石样本的第一NMR测量；将所述含油气岩石样本的温度和/或压力降低至低于沥青质沉淀开始条件；随后将温度和/或压力条件升高至高于沥青质沉淀开始条件；当在条件高于沥青质沉淀开始条件时，对所述含油气岩石进行第二NMR测量；以及至少部分地基于所述第一NMR测量与所述第二NMR测量的比较测评所述含油气岩石样本中的油的沥青质含量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述岩石样本原地位于所述地下岩层内时，使用井下NMR工具在井下进行所述第一NMR测量。3.根据权利要求1所述的方法，其中，当岩石样本被保持在储层温度和压力条件下时，在地面对岩石样本进行所述第一NMR测量。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一NMR测量时的所述岩石样本的温度和压力条件与所述第二NMR测量时的所述岩石样本的温度和压力条件基本相同。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一NMR测量和所述第二NMR测量是扩散-弛豫NMR测量。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一NMR测量和所述第二NMR测量是扩散-T2测量。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一NMR测量代表从所述地下岩层生产之前的温度和压力条件下的岩石样本。8.根据权利要求1所述的方法，其中，沥青质沉淀开始条件是沥青质-沉淀包络上的沥青质絮凝-溶解的临界点。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：在来自所述第一NMR测量和所述第二NMR测量的数据中，将代表水流体的信号与代表油流体的信号分离。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述分离依赖来自所述第一NMR测量和所述第二NMR测量的数据的扩散系数的对数平均。11.根据权利要求9所述的方法，其中，至少部分人工地执行信号分离。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测评还部分地基于利用对从岩石的一个或多个其他样本提取的油所进行的饱和烃、芳香烃、树脂和沥青质的实验室分析和对所述岩石的一个或多个其他样本的NMR测量执行的校准。13.根据权利要求6所述的方法，还包括：在扩散和T2空间中映射所述第一NMR测...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·M·辛格，P·利涅尔，E·A·克拉克，J·J·M·布衣廷，
申请(专利权)人：普拉德研究及开发股份有限公司，沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB