熱解除油對(duì)流體飽和度測(cè)試參數(shù)的影響分析

李桂梅

中國(guó)石化股份勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015

熱解除油對(duì)流體飽和度測(cè)試參數(shù)的影響分析

李桂梅

中國(guó)石化股份勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015

針對(duì)巖心流體飽和度分析中存在的飽和度超百問題，通過不同除油方法，針對(duì)膠結(jié)巖心和疏松巖心含油飽和度數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明，熱解除油對(duì)于疏松巖心油飽和度的影響較小，而對(duì)于黏土礦物以及碳酸鹽含量較高的膠結(jié)巖樣，則不能采用熱解除油的方法。

巖石流體飽和度分析；除油方法；膠結(jié)類型

巖心流體飽和度既是評(píng)價(jià)油氣層、計(jì)算石油地質(zhì)儲(chǔ)量和編制油田開發(fā)方案的重要參數(shù)，也是研究?jī)?chǔ)集層驅(qū)油效率的重要依據(jù)[1]。從巖心流體飽和度的分析結(jié)果來看，一般有兩種情況：一是油、水飽和度之和小于1；二是油、水飽和度之和大于1[2]。從整個(gè)巖心分析流程來看，除去人為原因，流體飽和度分析結(jié)果受到密閉率低以及在鉆井取心、井場(chǎng)選樣、樣品的保存運(yùn)輸、室內(nèi)處理，直至不同測(cè)試方法等因素的影響，使得最終獲取的油水飽和度資料與地下真實(shí)的飽和度有明顯的偏差，由于這種偏差，使測(cè)試的飽和度資料的應(yīng)用價(jià)值大大降低。本次研究的目的就是通過室內(nèi)分析，針對(duì)除油方法對(duì)油飽和度測(cè)試參數(shù)的影響進(jìn)行分析，從而提高飽和度資料的實(shí)際應(yīng)用效果。

1、巖心流體飽和度的測(cè)試方法及原理

目前實(shí)驗(yàn)室常用的測(cè)試方法有以下兩種：

1.1 庫(kù)侖法

利用水與乙醇無限量溶混的特性，將已知質(zhì)量巖樣中的水分溶于一定量的乙醇中，然后用微量水分測(cè)定儀測(cè)定乙醇水溶液中的水分。當(dāng)將含水的乙醇注入電解池時(shí)，水與電解池中的卡爾—菲休試劑反應(yīng)，在陽(yáng)極上形成碘。由于產(chǎn)生碘的摩爾數(shù)等于注入水的摩爾數(shù)，且陽(yáng)極上碘的增加量與通過電解池的電量成正比，因此，由消耗電量可知乙醇水溶液中的水量。將巖樣除油、烘干并稱量，通過質(zhì)量差來確定含油量。

1.2 蒸餾法

將稱量后的巖樣放在巖心室中，利用沸點(diǎn)高于水且與水不溶、密度小于水的溶劑如甲苯等蒸餾出巖樣中的水分。將巖樣除油、烘干并稱量，通過質(zhì)量差來確定含油量。

表一 不同除油方法得到的干巖樣質(zhì)量和飽和度參數(shù)

1.3 流體飽和度測(cè)試流程圖

1.4 飽和度計(jì)算公式

2、除油方法及其特點(diǎn)

常用的方法有兩種：[3]：

2.1 溶劑抽提法

用索氏抽提器抽提巖樣中的原油，把溶解原油能力較強(qiáng)的甲苯、酒精苯等有機(jī)溶劑，在燒瓶中加熱變成蒸氣，冷凝后滴到巖心室中的含油巖樣上，經(jīng)過溶解，對(duì)巖樣孔隙中所含原油進(jìn)行清洗。當(dāng)含油溶劑充滿巖心室時(shí)，依靠虹吸作用，使含油溶劑自動(dòng)流到燒瓶中，再經(jīng)燒瓶加熱，溶劑蒸發(fā)、冷凝，這樣循環(huán)清洗，直到巖樣中所含原油全部洗出為止。

該方法的特點(diǎn)是處理后的樣品，其孔隙結(jié)構(gòu)、礦物組分不易遭到破壞，但是有機(jī)溶劑易對(duì)人體產(chǎn)生危害，而且樣品處理周期較長(zhǎng)[4]，需要一個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間。

2.2 熱解除油

將含油巖樣放入熱解爐中，經(jīng)高溫加熱使巖樣孔隙中的原油經(jīng)過揮發(fā)、裂化分解、暗火燃燒等一系列反應(yīng)，達(dá)到除油的目的。

該方法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)便、安全、迅速。適用于砂巖，當(dāng)砂巖中含碳質(zhì)夾層和泥質(zhì)含量大于15%時(shí)，不能使用熱解除油。

3、不同除油方法所得油飽和度參數(shù)分析

分別選取了11塊膠結(jié)巖樣和12塊疏松巖樣，首先通過蒸餾法獲取巖樣含水量，然后先采用溶劑抽提洗油得到干凈巖樣質(zhì)量，再將樣品熱解稱其質(zhì)量，通過前后質(zhì)量變化可以看出，熱解后巖樣質(zhì)量有不同程度的減少。疏松巖樣質(zhì)量減少在0.021 g～0.066 g之間，平均減少了0.036 g,油飽和度變化在0.5 %～1.5 %之間，平均增加了0.9 %，其變化見圖1。膠結(jié)巖樣質(zhì)量減少在0.110 g～0.593 g之間，油飽和度變化在5.3 %～23.0 %之間, 平均增加了11.4 %，其變化見圖2。由此看來，熱解對(duì)于膠結(jié)巖樣油飽和度的影響較大。詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1。

圖1 不同除油方法疏松巖樣飽和度變化

圖2 不同除油方法膠結(jié)巖樣飽和度變化

4、結(jié)束語

熱解除油雖然是巖心分析中樣品除油的主要方法之一，但由于熱解溫度較高，造成樣品中黏土礦物的結(jié)構(gòu)水和層間水脫失，尤其是對(duì)通過質(zhì)量差來求取流體飽和度的方法，影響更為明顯。

1）通過試驗(yàn)分析看出，疏松巖樣膠結(jié)物含量較少，熱解除油對(duì)油水飽和度的影響較小，仍然可以采用簡(jiǎn)便、安全、迅速的熱解除油方法。

2）黏土礦物以及碳酸鹽含量較高的膠結(jié)巖樣，則不能采用熱解除油的方法，由實(shí)驗(yàn)可以看出，對(duì)飽和度的影響高達(dá)23%，是造成油水飽和度之和超百的主要原因之一，應(yīng)采用溶劑抽提的方法除油。

3）對(duì)于砂巖在碳酸鹽及泥質(zhì)含量未測(cè)試出之前，目測(cè)很難判定其含量，因此也必須采用溶劑抽提的方法除油。

[1]李淑貞.砂巖油藏原始流體飽和度的變化

規(guī)律.石油學(xué)報(bào).1989,10（2）48-54

[2]趙富貞，陳金.巖心分析飽和度資料的一

種校正方法.新疆石油地質(zhì).1996,17（1）

68-74

[3]巖心常規(guī)分析方法.SY/T 5336-1996 3.5

[4]王明獻(xiàn).熱解樣品分析中重量的變化及其

影響. 斷塊油氣田.1995,2（3）29-33

李桂梅，女，工程師，從事巖心分析與

綜合研究工作。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.10.009