輕烴檢測分析技術在吉林油田的應用

劉一丹

（山東科技大學 山東青島 266590 ）

1 輕烴檢測的原理及作用

“輕烴”泛指原油中的汽油餾分，亦即C1～C9烴類，在原油中約占50%～60%，主要以游離態、溶解態或吸附態存在于地下巖層中的石油、吸附水或巖層孔隙中。輕烴組成復雜，包括正構烷烴、異構烷烴、環烷烴和芳香烴等，可檢測的烴組分達103個，分析組分譜圖如圖1所示。

圖1 輕烴檢測組分圖譜

1.1 輕烴檢測技術的基本原理

輕烴檢測技術是油藏工程建立在流體地球化學基礎上的一種新的儲集層評價技術，是在基礎理論研究、水驅油機理研究、分析方法和參數應用研究的基礎上建立的輕烴色譜分析技術，主要用來評價儲集層含油氣性和油層水淹程度。

它的基本原理是：將鉆井過程中返到地面的巖心、巖屑或井壁取心樣品裝瓶密封，樣品中的吸附烴經過壓力和溫度的變化使其脫附和揮發，瓶內的易揮發組分逐漸與樣品瓶頂部空間氣體之間達成氣—液平衡狀態，氣態相與液態相中揮發烴類的關系可用拉烏爾( Raoult)定律來描述。在平衡狀態下，通過氣相色譜法測定密封樣品瓶中上方的氣體成分的組成和含量，可反映油氣藏的性質和特征。

1.2 輕烴檢測的作用

輕烴檢測的對象主要是巖心、巖屑自然脫附出來的混合氣。將采集的氣樣品注入氣相色譜儀進行分析，使氣樣品中的烴烴組分得到完全分離, 從而得到油氣輕烴組分。輕烴檢測的作用主要有3個：

（1）與氣測錄井只能檢測Cl～C5烴類組分相比，輕烴檢測的是Cl～C9烴組，獲得的輕烴信息更為豐富和全面，油氣性判斷更準確；

（2）水平井鉆井中，在水平段的PDC鉆頭鉆進條件下，巖屑細、量少，或者泥漿中存在磺化瀝青、白釉等帶有熒光成分的助劑，常規錄井難以識別油氣顯示，但輕烴檢測可以對現場確認儲層流體信息有指導意義；

（3）當地質錄井和LWD曲線在判斷儲層流體性質發生矛盾的情況下，輕烴檢測可以為判斷儲層含油氣性提供重要依據。

1.3 輕烴檢測取樣原則

（1）在鉆井中的取心或巖屑錄井，在巖心出筒、巖屑返出井口后立即取樣、快速清洗表面粘附的泥漿，裝瓶、壓蓋密封，確保巖樣的及時性；

（2）儲層的目的層段，取樣間距遵循以下原則：厚度大于5m的取樣品3顆以上；厚度小于2m的取樣品至少1顆；其它取樣品2～3顆；。

（3）一般的直井、斜井取樣參照儲層上述標準，水平井等間距取樣，一般2～5m取1顆樣品，顯示變差層段要加密取樣。

1.4 輕烴檢測的解釋處理

所取巖心或巖屑樣品，經輕烴分析技術可以準確定性C9以內的正構烷烴、異構烷烴、芳烴、環烷烴；也可以得到輕烴濃度、相對體積百分數、質量百分數和比值參數。通過對資料的分析和研究，總結歸納出油、氣、水層的不同響應特征，建立各項解釋圖版，進而對油、氣、水層進行準確識別。

2 在吉林油田的應用實踐

2013年，吉林油田引進輕烴檢測技術，并在氣藏評價與產能建設和老油田產能建設中進行應用，取得較好效果。下面以CS氣藏CH2-7測試進行闡述。

2.1 CH2-7井區氣藏情況

CS氣藏CH2-7井位于松遼盆地南部東南隆起區一南北走向的斷鼻構造內，目的層為泉頭組一段和三段。其中，泉一段為其它井已揭示，儲層有效孔隙度2.1%～14.9%，平均8.85%，滲透率0.02×10-3～49.13×10-3μm2，平均3.28×10-3μm2。儲層泥質含量較高，孔滲非均質程度較強，屬于特低孔-低滲儲層。

CH2-7為該構造揭示泉三段氣藏的重點井，同時為評價區塊其它層系含氣性的評價井，該井的含氣性程度及其分析的準確性直接關系該斷鼻構造的天然氣潛力、分布特征及其產能建設的部署和實施規模。因此，有必要增加輕烴測試分析項目，并與常規的完井電測項目進行對比分析，落實泉三段氣層及其它層系的含氣情況，以便進行天然氣產能建設部署。

2.2 巖屑取樣情況

CH2-7井于2012年12月1日完鉆，完鉆井深1909m，鉆頭地層泉一段。按照上述的取樣原則，該井在取樣井段1320～1874m共取樣分析141顆樣品，平均取樣間隔2.17m，分析儲層24小層。這些樣品的含氣性分析基本可以代表目的層的儲層含氣性情況，結合其它已鉆井情況，可以勾勒出該氣藏泉一段和泉三段的氣藏含氣性縱橫向分布。

2.3 輕烴分析情況

在分析該區塊各層系氣藏相關資料的基礎上，結合輕烴檢測的資料實驗分析，確定輕烴檢測分析中各組分的解釋標準（表1）。

表1 CS氣藏輕烴檢測解釋標準

在上述解釋標準的指導下，通過油氣田開發專家系統干預，進行參數的自動分析與含氣性判別，獲得儲層的含油氣性綜合成果圖。

通過上述綜合解釋與分析，CH2-7井輕烴檢測共解釋24 層，分4類：

（1）濕氣層：共解釋6層、厚度8.4m（表2、圖2）。C1～C5含量較大，占總烴50%以上，說明地層中含氣為主，但甲烷含量小于90%，為濕氣；

（2）氣水同層：共解釋10層、厚度22.4m（表2、圖3）。隨著苯、甲苯含量的減少，總烴面積變小，各敏感參數逐漸減小，說明地層中含水。

（3）干層：共解釋8層、厚度34.1m（表2、圖4）?？偀N減小，C1～C5的含量相對增加，C6～C9含量幾乎為0，說明儲層為干層。

（4）含輕質油層：儲層中C6～C9、苯、甲苯都有一定的含量，說明地層中含有少許的原油（輕質油），但隨著深度的增加輕質油含量減少（由于輕質油含量較少，未單獨標示）。

表2 CH2-7井儲層含氣性及其參數情況

圖2 CH2-7井輕烴檢測濕氣層典型譜圖

圖3 CH2-7井輕烴檢測氣水同層典型譜圖

圖4 CH2-7井輕烴檢測干層典型譜圖

2.4 輕烴檢測與完井電測成果對比

輕烴檢測結果與該井完井電測曲線對比時發現，兩者共存在13層的解釋差異，占分析層數的54.2%（表3）。兩中錄井分析技術在差氣層和氣水同層方面分析結果差異較大，完井分析為氣層、差氣層的部分層段被輕烴分析為氣水同層或氣層。

表3 CH2-7井輕烴檢測與電測成果對比表

分析認為，常規的氣測只能錄取和分析到C5，C5以后的很多含氣性信息中包含的水的信息被漏掉，因此原分析為氣層（差氣層）的層段經過輕烴分析后被調整為氣水同層。這也是輕烴檢測技術在分析判斷C5～C9方面存在的優勢。

2.5 儲層動用驗證情況

為驗證輕烴分析與常規錄井在判別含氣性較差儲層方面的優劣，2013年分別對該井的76、86、88、89、94、96、99號層進行試氣、試采，測試結果有差異的是76、88、94、99號層?？鄢懂a時的壓裂液返排，所動用的層段含有一定量的地層水，與輕烴檢測的結果相符。同時，檢測到的少量輕質油在該井的動態生產中得到驗證。

另外，該井此次動用的為區塊主力層下方的登婁庫組，在登婁庫組含氣性的檢測和動用均為首次，相關數據將為本地區新含氣層的發現和動用提供可靠依據。

3 結論與認識

從吉林油田的礦場應用來看，輕烴檢測分析技術較常規的完井測井解釋在判斷含水性和流體識別方面具有明顯優勢，還可用于判斷儲層性質及其流體類型可應用于油氣田的開發上。

在礦場應用方面，建議根據鉆井巖屑的顯示，靈活加密取樣某些可疑層段和重要潛力層，以精細解剖儲層性質及其流體的量化判斷充分，發揮輕烴檢測的技術優勢。

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