定量熒光技術(shù)在隨鉆錄井中的應(yīng)用

摘 要:采用定量熒光技術(shù)進行隨鉆錄井，克服了原有方法中的一些不制因素，為在復(fù)雜鉆井工藝中及時發(fā)現(xiàn)和評估油氣層提供了可靠依據(jù)。該方法初步應(yīng)用尚有進一步待完善之處。

中圖分類號:TU71文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(c)-0089-01

冀中坳陷廊固凹陷河西務(wù)構(gòu)造帶位于廊固凹陷東部，緊鄰武清凹陷，是一個北東走向的地壘帶。東西寬12km，南北長36km，面積410km2。該構(gòu)造帶是開發(fā)幾十年的老油區(qū)，以往勘探研究只是以下第三系沙河街組沙三段，沙四段油水顯示為主，隨著勘探技術(shù)的不斷成長，新方法的錄井等使用手段，目前勘探工作的重點是該構(gòu)造帶潛山地層的豐富地下儲氣資源。鉆井勘探的最終目的是找油找氣，由于輕質(zhì)的凝析油層和日趨復(fù)雜鉆井工藝下疑難油氣薄層的發(fā)現(xiàn)對準確判斷油氣層具有很大的困難。常常混入帶熒光的鉆井液處理劑，這些帶熒光物質(zhì)的加入使得現(xiàn)場地質(zhì)錄井復(fù)雜難辨，而凝析油和輕質(zhì)原油的儲層，原油顏色淺或無色，給常規(guī)定性描述含油性本身也帶來了一定的困難，不僅如此，輕質(zhì)油或凝析油儲層，由于缺乏有效的檢測手段和方法，同樣對及時發(fā)現(xiàn)、準確識別帶來難度，尤其是巖屑錄井井段，儲層巖石破碎程度高、樣品顆粒小，這對含油性定性描述本己困難的輕質(zhì)及凝析油儲層無疑是雪上加霜，因而常常造成輕質(zhì)油層和凝析油層的漏失，給勘探開發(fā)事業(yè)帶來影響。至此原有的錄井評價方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)狀，對此定量熒光錄井技術(shù)的隨鉆應(yīng)用彌補了這方面的缺憾。

1 定量熒光錄井技術(shù)應(yīng)用

1.1 定量熒光錄井技術(shù)簡介

石油組分中的油質(zhì)、瀝青質(zhì)等在紫外光的照射下，由組成這些物質(zhì)的分子吸收紫外光的能量而被激發(fā)，這些物質(zhì)會發(fā)射出各種顏色和不同強度的光線，這些光被稱為熒光。多年來利用石油組份的熒光特性來發(fā)現(xiàn)勘探石油的熒光錄井方法已經(jīng)成為一種必不可少的常規(guī)錄井方法。

原油激發(fā)出的熒光波長分布范圍很寬，但主要集中在300～600nm之間，且隨原油密度的減小，主峰熒光波長減小，凝析油主要集中在280～330nm之間。而人眼只能識別波長在400～800nm之間的光線。由此，在實際工作中對輕質(zhì)油、凝析油層的熒光錄井就變得十分困難，經(jīng)常會不知覺的漏掉油氣層。鉆井過程中由于工程的需要添加含熒光添加劑，會產(chǎn)生熒光干擾，使常規(guī)熒光錄井變的更加困難，有時甚至無法區(qū)分真假顯示。

定量熒光分析儀采用的光電元件對熒光波長沒有局限性，可以全面檢測各波長段的熒光，不論油質(zhì)輕重都不會漏掉，因此可以彌補常規(guī)錄井方法的不足。另外儀器具有差譜功能，能自動扣除鉆井液添加劑污染、礦物發(fā)光等干擾，有利于真?zhèn)物@示的辨別，再現(xiàn)油氣顯示的真實面目。同時具有快速、簡便、靈敏、直觀、操作簡單等特點，非常適合隨鉆錄井。

通過定量熒光分析可以直接得到以下幾個參數(shù):

(1)熒光波長

反映不同性質(zhì)原油的出峰位置。在300～340nm范圍內(nèi)出峰為輕質(zhì)油成份;340～370nm范圍內(nèi)出

為中質(zhì)油成份;熒光波長大于370nm為重質(zhì)成分;

(2)熒光峰值(原油熒光強度)

原油中熒光物質(zhì)所發(fā)射熒光的強弱，其反映的是被測樣品中，含熒光物質(zhì)的多少;

(3)相當油含量

指1克樣品中被試劑萃取出的原油物質(zhì)的含量;

(4)對比級

反應(yīng)1克樣品中含油熒光級別的高低(N=15-(4-gc)/0.301，其中N為對比級、C為相當油含量);

(5)油性指數(shù)

中質(zhì)峰最大熒光強度與輕質(zhì)峰最大熒光強度的比值，反應(yīng)原油性質(zhì)。

以上五參數(shù)無論是在石油地質(zhì)勘探與開發(fā)，還是錄井工作中對油氣藏的評價，都具有非常重要的意義。

1.2 建立鉆井液添加劑定量熒光分析特征數(shù)據(jù)庫

由于工作需求，在華北鉆探的5口儲氣庫注采井中，首次應(yīng)用定量熒光技術(shù)隨鉆錄井。針對鉆井工藝復(fù)雜性，為排除污染，準確發(fā)現(xiàn)地層真實顯示，對自上而下鉆遇的地層使用的鉆井液添加劑進行了細致全面分析，初步建立了污染源定量熒光分析數(shù)據(jù)庫，通過分析數(shù)據(jù)可以清楚看出，有部分鉆井液添加劑對輕質(zhì)油層、中質(zhì)油層、重質(zhì)油層真假顯示有一定影響，而熒光分析峰值低的對地層的真顯示影響不是很大(可以視同基值)。

1.3 排除污染，評價油氣顯示

在錄井過程中對鉆井液中加入的有機添加劑可以利用定量熒光分析儀的差譜功能實現(xiàn)污染的識別與排除，達到評價地層油氣顯示的目的。這一方法已在各地油田隨鉆錄井中應(yīng)用多年，并取得了很好的效果，形成了目前較適用的評價標準，見表1。

(1)HX-5井奧陶系峰峰組，井段3352.00～3356.00m，厚4.00m。

鉆井液分析主峰波長360nm，對比級4.8級，油性指數(shù)4.6，峰型明顯與顯示層峰型不同。顯示層樣品巖性為灰褐色熒光灰?guī)r，分析樣品4個，主峰波長310nm，相當油含量7.78～40.93mg/L，對比級別4.7～7.1級，油性指數(shù)2.1～3.4。原油性質(zhì)為中質(zhì)，解釋為油氣層。

(2)HX-4，下第三系孔店組，井段3052-3058m，厚6m。

鉆井液分析主峰波長為311nm，對比級5.5級，油性指數(shù)為0.9。顯示段巖性淺灰色熒光細砂巖，主峰波長361nm，相當油含量6.52～8.13mg/l，對比級5.7～7.8級，油性指數(shù)在3.7左右。與鉆井液從譜圖對比后明顯看出峰型不同，反映地層真實顯示。該段原油為中質(zhì)油，解釋為油水同層。

(3)HX-3井，奧陶系峰峰組，井段3370～3374m，厚4.0m。

鉆井液分析，主峰波長364nm，對比級別為11級，相當油含量為172.00mg/l，譜圖特征與顯示層不同。而本井目的層的顯示段3370～374m，厚4m。主峰波長在310nm左右，相當油含量18.79～35.90mg/L，對比級別5.9～6.9級，油性指數(shù)1.1～1.4。原油性質(zhì)為輕質(zhì)，解釋為油氣層。

2 結(jié)束語

(1)定量熒光錄井技術(shù)是首次應(yīng)用于儲氣庫注采井，起到了很大作用。采用定量熒光差譜法，能夠有效地消除有機物熒光對巖屑熒光錄井的影響。

(2)在復(fù)雜鉆井工藝中為及時發(fā)現(xiàn)、評價油氣層提供了可靠依據(jù)。

(3)引用油性指數(shù)可在現(xiàn)場快速進行原油性質(zhì)判別。

(4)由于該區(qū)塊使用剛起步，缺少試采資料，給準確建立相應(yīng)地層解釋圖版帶來了困難，建議隨著該區(qū)塊資料的不斷完善，做好后續(xù)各項資料收集工作，建立小區(qū)塊的解釋圖版和評價標準。