定量熒光錄井技術在油氣開發中的應用

摘 要:與傳統的熒光錄井相比，定量熒光錄井技術在及時準確發現和精確的落實油氣顯示以及評價油氣層方面有其獨特的作用和優勢。文章通過定量熒光錄井技術在遼河油田沈257塊的油氣評價中的應用實例，闡述了定量熒光錄井技術在儲集層評價和勘探開的指導作用。

關鍵詞:定量熒光錄井 油氣開發 解釋評價

中圖分類號:TE3文獻標識碼:A文章編號: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，熒光性物質分子吸收光能后發生能量躍遷處于不穩定的激發態，處于激發態的分子放出光子后，重新回到分子基態，這就是熒光的產生過程。定量熒光錄井技術是利用光學原理對樣品的萃取溶液進行熒光分析，通過檢測其熒光強度及光譜分布，得到萃取溶液的原油濃度和油品特性等參數的一項錄井技術[1]。它是隨鉆準確發現和精確的落實油氣顯示以及快速評價油氣層的最直接、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在亮度及顏色的差別上。根據熒光的亮度可測定石油的含量，根據發光的顏色可測定石油的組成成分。當被測物質的濃度不太大時，其在紫外光的照射下發出的熒光的強度F與原油的熒光效率θ、熒光物質的濃度C、激發光的強度I及檢測器的增益k有關，其公式表述為:F=kIθC。根據鄰井油樣做出工作曲線以后，每測量一個樣品的熒光強度值F，就可以找出對應的熒光物質的濃度C。OFA石油熒光分析儀正是建立在這一原理的基礎之上。

2 遼河油田沈257塊地質特征

沈257塊位于遼河斷陷大民屯凹陷靜安堡構造帶，區域發育兩條北東走向的正斷層，后被北西向的次級斷層切割形成多個斷塊。沈257塊是其中一個斷塊體，沉積物覆蓋在斷塊體之上，從而形成潛山披覆構造。該區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獨立斷塊。

區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泥巖、東營組砂礫巖、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主要的儲層。

3 定量熒光技術應用

3.1 判別油質

在該油區主要定采用OFA-Ⅱ型定量熒光量熒光分析儀對該地區儲集層樣品進行了定量熒光分析。根據上述可知熒光分析圖譜可以定性判斷原油性質，不同的熒光物質具有不同的熒光光譜，出峰波長也不相同，原油波長范圍在300nm～400nm之間，油質越重，出峰位置就越靠后，波長越大，320nm以前出峰的原油以輕質油成份為主，360nm左右出峰的以中質油成份為主，380nm以后出峰的以重質油成份為主，如果一個波形有雙峰就說明兩種成份兼有，應根據主峰波長確定以何種油質為主。

3.2 區分真假油氣顯示

在油田的鉆探施工中，鉆井方根據井下的情況的需要，經常在鉆井液中混入原油以及加入帶有熒光的處理劑，這樣必然會對觀察巖屑的熒光錄井帶來干擾，常規的熒光錄井解決這些問題的方法是用濾紙滴照，根據熒光的顏色及產狀來判別油氣顯示，效果并不理想，因為混入原油的熒光顏色及產狀和油氣層顯示相同，有些處理劑的熒光顏色及產狀和油氣層顯示一樣，無法區分真假油氣顯示，利用定量熒光差譜技術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，區分真假油氣顯示，做到及時準確的落實油氣顯示。

3.3 應用實例與效果

實例1:沈257-16-022是沈257區塊的一口開發井，該井2953-3018m段經定量熒光分析，巖屑樣品顯示級別為8.1-8.7級，應用定量熒光差譜技術扣除背景后，顯示級別為7.4-8.4級，油性指數為3.3，含有濃度為212.4mg/L，在解釋圖版上該層位于低產油層，與測井解釋極大部分相吻合。測井解釋2922.2-2977.6m段為低產油層，而定量熒光解釋該層此段油性指數為4.30，系列對比級為7.30，含油總濃度為80mg/L。經定量熒光解釋這些段為干層，日后射孔未發現油氣；測井解釋2982.2-2997.6m為低產油層或油層，而定量熒光解釋該層此段油性指數為3.30，系列對比級為8.10，含油總濃度為95mg/L。經定量熒光解釋這些段為干層，日后射孔未發現油氣。

實例2:沈257-20-026是沈257區塊的一口開發井，該井2970-3020m經定量熒光分析，巖屑樣品顯示級別為7.6-8.7級，應用定量熒光差譜技術扣除背景后，顯示級別為6.7-7.9級，油性指數為3.2，孔滲性指數為0.4，含油質量濃度為612.9mg/L，在解釋圖版上該層位于低產油層。測井解釋第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為4.10，系列對比級為6.70，含油總濃度為265mg/L。經定量熒光解釋這段為低產油層，日后射孔這段每日產油0.7方；測井解釋第41、43層(3005.1-3015.5m)為低產油層，而定量熒光解釋該層此段油性指數為7.70，系列對比級為9.20，含油總濃度為102mg/L。經定量熒光解釋這些段為干層，日后射孔未發現油氣。

4 認識及結論

通過運用定量熒光技術對沈257區塊的研究，可以體現出定量熒光技術的優越性，具體表現在以下幾個方面:

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

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

(3)彌補了常規熒光錄井的不足，更正了輕質油、氣層不發熒光的觀念，定量熒光分析完全可以揭示肉眼無法觀察到的輕質油、氣層的熒光強度問題。

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

因此定量熒光技術成為錄井工作當中必不可少的手段之一，正因為它的重要性，所以它在石油勘探領域中存在著巨大的潛能。

參考文獻

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

[2]孫紅梅.定量熒光及地化方法識別真假油氣顯示[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降低鉆井液污染對錄井資料影響方法探討[J].科技信息，2006