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摘 要:与传统的荧光录井相比,定量荧光录井技术在及时准确发现和精确的落实油气显示以及评价油气层方面有其独特的作用和优势。文章通过定量荧光录井技术在辽河油田沈257块的油气评价中的应用实例,阐述了定量荧光录井技术在储集层评价和勘探开的指导作用。
关键词:定量荧光录井 油气开发 解释评价
中图分类号:TE3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(b)-0081-01
1 定量荧光的原理
石油是具有荧光性的物质,荧光性物质分子吸收光能后发生能量跃迁处于不稳定的激发态,处于激发态的分子放出光子后,重新回到分子基态,这就是荧光的产生过程。定量荧光录井技术是利用光学原理对样品的萃取溶液进行荧光分析,通过检测其荧光强度及光谱分布,得到萃取溶液的原油浓度和油品特性等参数的一项录井技术[1]。它是随钻准确发现和精确的落实油气显示以及快速评价油气层的最直接、最便捷的有效手段之一。
不同石油的荧光特性不同,这一特性又往往表现在亮度及颜色的差别上。根据荧光的亮度可测定石油的含量,根据发光的颜色可测定石油的组成成分。当被测物质的浓度不太大时,其在紫外光的照射下发出的荧光的强度F与原油的荧光效率θ、荧光物质的浓度C、激发光的强度I及检测器的增益k有关,其公式表述为:F=kIθC。根据邻井油样做出工作曲线以后,每测量一个样品的荧光强度值F,就可以找出对应的荧光物质的浓度C。OFA石油荧光分析仪正是建立在这一原理的基础之上。
2 辽河油田沈257块地质特征
沈257块位于辽河断陷大民屯凹陷静安堡构造带,区域发育两条北东走向的正断层,后被北西向的次级断层切割形成多个断块。沈257块是其中一个断块体,沉积物覆盖在断块体之上,从而形成潜山披覆构造。该区沙四段被东西两条北东倾向正断层分割,南北被断层遮挡形成一个独立断块。
区域地层自下而上依次为:太古界的混合花岗岩、元古界板岩及白云岩、新生界下第三系房身泡组的玄武岩及角砾岩、沙河街组碎屑岩及泥岩和碳质泥岩、东营组砂砾岩、上第三系及第四系泥岩、砂砾岩等。其中沙四段和沙三段为本区主要的储层。
3 定量荧光技术应用
3.1 判别油质
在该油区主要定采用OFA-Ⅱ型定量荧光量荧光分析仪对该地区储集层样品进行了定量荧光分析。根据上述可知荧光分析图谱可以定性判断原油性质,不同的荧光物质具有不同的熒光光谱,出峰波长也不相同,原油波长范围在300nm～400nm之间,油质越重,出峰位置就越靠后,波长越大,320nm以前出峰的原油以轻质油成份为主,360nm左右出峰的以中质油成份为主,380nm以后出峰的以重质油成份为主,如果一个波形有双峰就说明两种成份兼有,应根据主峰波长确定以何种油质为主。
3.2 区分真假油气显示
在油田的钻探施工中,钻井方根据井下的情况的需要,经常在钻井液中混入原油以及加入带有荧光的处理剂,这样必然会对观察岩屑的荧光录井带来干扰,常规的荧光录井解决这些问题的方法是用滤纸滴照,根据荧光的颜色及产状来判别油气显示,效果并不理想,因为混入原油的荧光颜色及产状和油气层显示相同,有些处理剂的荧光颜色及产状和油气层显示一样,无法区分真假油气显示,利用定量荧光差谱技术将钻井液污染作为污染背景予以扣除就可以消除这种荧光干扰,区分真假油气显示,做到及时准确的落实油气显示。
3.3 应用实例与效果
实例1:沈257-16-022是沈257区块的一口开发井,该井2953-3018m段经定量荧光分析,岩屑样品显示级别为8.1-8.7级,应用定量荧光差谱技术扣除背景后,显示级别为7.4-8.4级,油性指数为3.3,含有浓度为212.4mg/L,在解释图版上该层位于低产油层,与测井解释极大部分相吻合。测井解释2922.2-2977.6m段为低产油层,而定量荧光解释该层此段油性指数为4.30,系列对比级为7.30,含油总浓度为80mg/L。经定量荧光解释这些段为干层,日后射孔未发现油气；测井解释2982.2-2997.6m为低产油层或油层,而定量荧光解释该层此段油性指数为3.30,系列对比级为8.10,含油总浓度为95mg/L。经定量荧光解释这些段为干层,日后射孔未发现油气。
实例2:沈257-20-026是沈257区块的一口开发井,该井2970-3020m经定量荧光分析,岩屑样品显示级别为7.6-8.7级,应用定量荧光差谱技术扣除背景后,显示级别为6.7-7.9级,油性指数为3.2,孔渗性指数为0.4,含油质量浓度为612.9mg/L,在解释图版上该层位于低产油层。测井解释第39层(2998.3-3000.2m)为油层,而采用定量荧光解释该层此段油性指数为4.10,系列对比级为6.70,含油总浓度为265mg/L。经定量荧光解释这段为低产油层,日后射孔这段每日产油0.7方；测井解释第41、43层(3005.1-3015.5m)为低产油层,而定量荧光解释该层此段油性指数为7.70,系列对比级为9.20,含油总浓度为102mg/L。经定量荧光解释这些段为干层,日后射孔未发现油气。
4 认识及结论
通过运用定量荧光技术对沈257区块的研究,可以体现出定量荧光技术的优越性,具体表现在以下几个方面:
(1)定量荧光分析实现了荧光分析的定量化,根据荧光峰值就可以求出样品的含油浓度和荧光级别,从而确定含油级别,再结合其他录井资料就可以定性判断油气水层。
(2)根据荧光图谱特征可以定性判断原油性质是轻质油、中质油还是重质油。根据同一地层原油荧光图谱特征基本相似这一原理还可以对比地层。
(3)弥补了常规荧光录井的不足,更正了轻质油、气层不发荧光的观念,定量荧光分析完全可以揭示肉眼无法观察到的轻质油、气层的荧光强度问题。
(4)解决钻井液处理剂中荧光的干扰问题以及中途测试完后井筒含油的荧光干扰问题,对于识别矿物荧光也非常精确。
因此定量荧光技术成为录井工作当中必不可少的手段之一,正因为它的重要性,所以它在石油勘探领域中存在着巨大的潜能。
参考文献
[1] 耿子友,姜萍.荧光定量检测方法[J].录井技术文集,1999,9:257-264.
[2] 孙红梅.定量荧光及地化方法识别真假油气显示[J].特种油气藏,2007(1):37-40.
[3] 马俊芳,徐寅琼.利用定量荧光录井技术降低钻井液污染对录井资料影响方法探讨[J].科技信息,2006
关键词:定量荧光录井 油气开发 解释评价
中图分类号:TE3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)04(b)-0081-01
1 定量荧光的原理
石油是具有荧光性的物质,荧光性物质分子吸收光能后发生能量跃迁处于不稳定的激发态,处于激发态的分子放出光子后,重新回到分子基态,这就是荧光的产生过程。定量荧光录井技术是利用光学原理对样品的萃取溶液进行荧光分析,通过检测其荧光强度及光谱分布,得到萃取溶液的原油浓度和油品特性等参数的一项录井技术[1]。它是随钻准确发现和精确的落实油气显示以及快速评价油气层的最直接、最便捷的有效手段之一。
不同石油的荧光特性不同,这一特性又往往表现在亮度及颜色的差别上。根据荧光的亮度可测定石油的含量,根据发光的颜色可测定石油的组成成分。当被测物质的浓度不太大时,其在紫外光的照射下发出的荧光的强度F与原油的荧光效率θ、荧光物质的浓度C、激发光的强度I及检测器的增益k有关,其公式表述为:F=kIθC。根据邻井油样做出工作曲线以后,每测量一个样品的荧光强度值F,就可以找出对应的荧光物质的浓度C。OFA石油荧光分析仪正是建立在这一原理的基础之上。
2 辽河油田沈257块地质特征
沈257块位于辽河断陷大民屯凹陷静安堡构造带,区域发育两条北东走向的正断层,后被北西向的次级断层切割形成多个断块。沈257块是其中一个断块体,沉积物覆盖在断块体之上,从而形成潜山披覆构造。该区沙四段被东西两条北东倾向正断层分割,南北被断层遮挡形成一个独立断块。
区域地层自下而上依次为:太古界的混合花岗岩、元古界板岩及白云岩、新生界下第三系房身泡组的玄武岩及角砾岩、沙河街组碎屑岩及泥岩和碳质泥岩、东营组砂砾岩、上第三系及第四系泥岩、砂砾岩等。其中沙四段和沙三段为本区主要的储层。
3 定量荧光技术应用
3.1 判别油质
在该油区主要定采用OFA-Ⅱ型定量荧光量荧光分析仪对该地区储集层样品进行了定量荧光分析。根据上述可知荧光分析图谱可以定性判断原油性质,不同的荧光物质具有不同的熒光光谱,出峰波长也不相同,原油波长范围在300nm～400nm之间,油质越重,出峰位置就越靠后,波长越大,320nm以前出峰的原油以轻质油成份为主,360nm左右出峰的以中质油成份为主,380nm以后出峰的以重质油成份为主,如果一个波形有双峰就说明两种成份兼有,应根据主峰波长确定以何种油质为主。
3.2 区分真假油气显示
在油田的钻探施工中,钻井方根据井下的情况的需要,经常在钻井液中混入原油以及加入带有荧光的处理剂,这样必然会对观察岩屑的荧光录井带来干扰,常规的荧光录井解决这些问题的方法是用滤纸滴照,根据荧光的颜色及产状来判别油气显示,效果并不理想,因为混入原油的荧光颜色及产状和油气层显示相同,有些处理剂的荧光颜色及产状和油气层显示一样,无法区分真假油气显示,利用定量荧光差谱技术将钻井液污染作为污染背景予以扣除就可以消除这种荧光干扰,区分真假油气显示,做到及时准确的落实油气显示。
3.3 应用实例与效果
实例1:沈257-16-022是沈257区块的一口开发井,该井2953-3018m段经定量荧光分析,岩屑样品显示级别为8.1-8.7级,应用定量荧光差谱技术扣除背景后,显示级别为7.4-8.4级,油性指数为3.3,含有浓度为212.4mg/L,在解释图版上该层位于低产油层,与测井解释极大部分相吻合。测井解释2922.2-2977.6m段为低产油层,而定量荧光解释该层此段油性指数为4.30,系列对比级为7.30,含油总浓度为80mg/L。经定量荧光解释这些段为干层,日后射孔未发现油气；测井解释2982.2-2997.6m为低产油层或油层,而定量荧光解释该层此段油性指数为3.30,系列对比级为8.10,含油总浓度为95mg/L。经定量荧光解释这些段为干层,日后射孔未发现油气。
实例2:沈257-20-026是沈257区块的一口开发井,该井2970-3020m经定量荧光分析,岩屑样品显示级别为7.6-8.7级,应用定量荧光差谱技术扣除背景后,显示级别为6.7-7.9级,油性指数为3.2,孔渗性指数为0.4,含油质量浓度为612.9mg/L,在解释图版上该层位于低产油层。测井解释第39层(2998.3-3000.2m)为油层,而采用定量荧光解释该层此段油性指数为4.10,系列对比级为6.70,含油总浓度为265mg/L。经定量荧光解释这段为低产油层,日后射孔这段每日产油0.7方；测井解释第41、43层(3005.1-3015.5m)为低产油层,而定量荧光解释该层此段油性指数为7.70,系列对比级为9.20,含油总浓度为102mg/L。经定量荧光解释这些段为干层,日后射孔未发现油气。
4 认识及结论
通过运用定量荧光技术对沈257区块的研究,可以体现出定量荧光技术的优越性,具体表现在以下几个方面:
(1)定量荧光分析实现了荧光分析的定量化,根据荧光峰值就可以求出样品的含油浓度和荧光级别,从而确定含油级别,再结合其他录井资料就可以定性判断油气水层。
(2)根据荧光图谱特征可以定性判断原油性质是轻质油、中质油还是重质油。根据同一地层原油荧光图谱特征基本相似这一原理还可以对比地层。
(3)弥补了常规荧光录井的不足,更正了轻质油、气层不发荧光的观念,定量荧光分析完全可以揭示肉眼无法观察到的轻质油、气层的荧光强度问题。
(4)解决钻井液处理剂中荧光的干扰问题以及中途测试完后井筒含油的荧光干扰问题,对于识别矿物荧光也非常精确。
因此定量荧光技术成为录井工作当中必不可少的手段之一,正因为它的重要性,所以它在石油勘探领域中存在着巨大的潜能。
参考文献
[1] 耿子友,姜萍.荧光定量检测方法[J].录井技术文集,1999,9:257-264.
[2] 孙红梅.定量荧光及地化方法识别真假油气显示[J].特种油气藏,2007(1):37-40.
[3] 马俊芳,徐寅琼.利用定量荧光录井技术降低钻井液污染对录井资料影响方法探讨[J].科技信息,2006