定量熒光錄井技術(shù)在油氣開發(fā)中的應(yīng)用

摘 要:與傳統(tǒng)的熒光錄井相比，定量熒光錄井技術(shù)在及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)和精確的落實(shí)油氣顯示以及評(píng)價(jià)油氣層方面有其獨(dú)特的作用和優(yōu)勢(shì)。文章通過定量熒光錄井技術(shù)在遼河油田沈257塊的油氣評(píng)價(jià)中的應(yīng)用實(shí)例，闡述了定量熒光錄井技術(shù)在儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)和勘探開的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞:定量熒光錄井 油氣開發(fā) 解釋評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào):TE3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)04(b)-0081-01

1 定量熒光的原理

石油是具有熒光性的物質(zhì)，熒光性物質(zhì)分子吸收光能后發(fā)生能量躍遷處于不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的分子放出光子后，重新回到分子基態(tài)，這就是熒光的產(chǎn)生過程。定量熒光錄井技術(shù)是利用光學(xué)原理對(duì)樣品的萃取溶液進(jìn)行熒光分析，通過檢測(cè)其熒光強(qiáng)度及光譜分布，得到萃取溶液的原油濃度和油品特性等參數(shù)的一項(xiàng)錄井技術(shù)[1]。它是隨鉆準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)和精確的落實(shí)油氣顯示以及快速評(píng)價(jià)油氣層的最直接、最便捷的有效手段之一。

不同石油的熒光特性不同，這一特性又往往表現(xiàn)在亮度及顏色的差別上。根據(jù)熒光的亮度可測(cè)定石油的含量，根據(jù)發(fā)光的顏色可測(cè)定石油的組成成分。當(dāng)被測(cè)物質(zhì)的濃度不太大時(shí)，其在紫外光的照射下發(fā)出的熒光的強(qiáng)度F與原油的熒光效率θ、熒光物質(zhì)的濃度C、激發(fā)光的強(qiáng)度I及檢測(cè)器的增益k有關(guān)，其公式表述為:F=kIθC。根據(jù)鄰井油樣做出工作曲線以后，每測(cè)量一個(gè)樣品的熒光強(qiáng)度值F，就可以找出對(duì)應(yīng)的熒光物質(zhì)的濃度C。OFA石油熒光分析儀正是建立在這一原理的基礎(chǔ)之上。

2 遼河油田沈257塊地質(zhì)特征

沈257塊位于遼河斷陷大民屯凹陷靜安堡構(gòu)造帶，區(qū)域發(fā)育兩條北東走向的正斷層，后被北西向的次級(jí)斷層切割形成多個(gè)斷塊。沈257塊是其中一個(gè)斷塊體，沉積物覆蓋在斷塊體之上，從而形成潛山披覆構(gòu)造。該區(qū)沙四段被東西兩條北東傾向正斷層分割，南北被斷層遮擋形成一個(gè)獨(dú)立斷塊。

區(qū)域地層自下而上依次為:太古界的混合花崗巖、元古界板巖及白云巖、新生界下第三系房身泡組的玄武巖及角礫巖、沙河街組碎屑巖及泥巖和碳質(zhì)泥巖、東營(yíng)組砂礫巖、上第三系及第四系泥巖、砂礫巖等。其中沙四段和沙三段為本區(qū)主要的儲(chǔ)層。

3 定量熒光技術(shù)應(yīng)用

3.1 判別油質(zhì)

在該油區(qū)主要定采用OFA-Ⅱ型定量熒光量熒光分析儀對(duì)該地區(qū)儲(chǔ)集層樣品進(jìn)行了定量熒光分析。根據(jù)上述可知熒光分析圖譜可以定性判斷原油性質(zhì)，不同的熒光物質(zhì)具有不同的熒光光譜，出峰波長(zhǎng)也不相同，原油波長(zhǎng)范圍在300nm～400nm之間，油質(zhì)越重，出峰位置就越靠后，波長(zhǎng)越大，320nm以前出峰的原油以輕質(zhì)油成份為主，360nm左右出峰的以中質(zhì)油成份為主，380nm以后出峰的以重質(zhì)油成份為主，如果一個(gè)波形有雙峰就說(shuō)明兩種成份兼有，應(yīng)根據(jù)主峰波長(zhǎng)確定以何種油質(zhì)為主。

3.2 區(qū)分真假油氣顯示

在油田的鉆探施工中，鉆井方根據(jù)井下的情況的需要，經(jīng)常在鉆井液中混入原油以及加入帶有熒光的處理劑，這樣必然會(huì)對(duì)觀察巖屑的熒光錄井帶來(lái)干擾，常規(guī)的熒光錄井解決這些問題的方法是用濾紙滴照，根據(jù)熒光的顏色及產(chǎn)狀來(lái)判別油氣顯示，效果并不理想，因?yàn)榛烊朐偷臒晒忸伾爱a(chǎn)狀和油氣層顯示相同，有些處理劑的熒光顏色及產(chǎn)狀和油氣層顯示一樣，無(wú)法區(qū)分真假油氣顯示，利用定量熒光差譜技術(shù)將鉆井液污染作為污染背景予以扣除就可以消除這種熒光干擾，區(qū)分真假油氣顯示，做到及時(shí)準(zhǔn)確的落實(shí)油氣顯示。

3.3 應(yīng)用實(shí)例與效果

實(shí)例1:沈257-16-022是沈257區(qū)塊的一口開發(fā)井，該井2953-3018m段經(jīng)定量熒光分析，巖屑樣品顯示級(jí)別為8.1-8.7級(jí)，應(yīng)用定量熒光差譜技術(shù)扣除背景后，顯示級(jí)別為7.4-8.4級(jí)，油性指數(shù)為3.3，含有濃度為212.4mg/L，在解釋圖版上該層位于低產(chǎn)油層，與測(cè)井解釋極大部分相吻合。測(cè)井解釋2922.2-2977.6m段為低產(chǎn)油層，而定量熒光解釋該層此段油性指數(shù)為4.30，系列對(duì)比級(jí)為7.30，含油總濃度為80mg/L。經(jīng)定量熒光解釋這些段為干層，日后射孔未發(fā)現(xiàn)油氣；測(cè)井解釋2982.2-2997.6m為低產(chǎn)油層或油層，而定量熒光解釋該層此段油性指數(shù)為3.30，系列對(duì)比級(jí)為8.10，含油總濃度為95mg/L。經(jīng)定量熒光解釋這些段為干層，日后射孔未發(fā)現(xiàn)油氣。

實(shí)例2:沈257-20-026是沈257區(qū)塊的一口開發(fā)井，該井2970-3020m經(jīng)定量熒光分析，巖屑樣品顯示級(jí)別為7.6-8.7級(jí)，應(yīng)用定量熒光差譜技術(shù)扣除背景后，顯示級(jí)別為6.7-7.9級(jí)，油性指數(shù)為3.2，孔滲性指數(shù)為0.4，含油質(zhì)量濃度為612.9mg/L，在解釋圖版上該層位于低產(chǎn)油層。測(cè)井解釋第39層(2998.3-3000.2m)為油層，而采用定量熒光解釋該層此段油性指數(shù)為4.10，系列對(duì)比級(jí)為6.70，含油總濃度為265mg/L。經(jīng)定量熒光解釋這段為低產(chǎn)油層，日后射孔這段每日產(chǎn)油0.7方；測(cè)井解釋第41、43層(3005.1-3015.5m)為低產(chǎn)油層，而定量熒光解釋該層此段油性指數(shù)為7.70，系列對(duì)比級(jí)為9.20，含油總濃度為102mg/L。經(jīng)定量熒光解釋這些段為干層，日后射孔未發(fā)現(xiàn)油氣。

4 認(rèn)識(shí)及結(jié)論

通過運(yùn)用定量熒光技術(shù)對(duì)沈257區(qū)塊的研究，可以體現(xiàn)出定量熒光技術(shù)的優(yōu)越性，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)定量熒光分析實(shí)現(xiàn)了熒光分析的定量化，根據(jù)熒光峰值就可以求出樣品的含油濃度和熒光級(jí)別，從而確定含油級(jí)別，再結(jié)合其他錄井資料就可以定性判斷油氣水層。

(2)根據(jù)熒光圖譜特征可以定性判斷原油性質(zhì)是輕質(zhì)油、中質(zhì)油還是重質(zhì)油。根據(jù)同一地層原油熒光圖譜特征基本相似這一原理還可以對(duì)比地層。

(3)彌補(bǔ)了常規(guī)熒光錄井的不足，更正了輕質(zhì)油、氣層不發(fā)熒光的觀念，定量熒光分析完全可以揭示肉眼無(wú)法觀察到的輕質(zhì)油、氣層的熒光強(qiáng)度問題。

(4)解決鉆井液處理劑中熒光的干擾問題以及中途測(cè)試完后井筒含油的熒光干擾問題，對(duì)于識(shí)別礦物熒光也非常精確。

因此定量熒光技術(shù)成為錄井工作當(dāng)中必不可少的手段之一，正因?yàn)樗闹匾?，所以它在石油勘探領(lǐng)域中存在著巨大的潛能。

參考文獻(xiàn)

[1]耿子友，姜萍.熒光定量檢測(cè)方法[J].錄井技術(shù)文集，1999，9:257-264.

[2]孫紅梅.定量熒光及地化方法識(shí)別真假油氣顯示[J].特種油氣藏，2007(1):37-40.

[3]馬俊芳，徐寅瓊.利用定量熒光錄井技術(shù)降低鉆井液污染對(duì)錄井資料影響方法探討[J].科技信息，2006