定量熒光技術(shù)在低孔低滲儲(chǔ)集層的應(yīng)用

黃譯瑤 李鐵

摘 要：本文通過(guò)研究定量熒光技術(shù)的應(yīng)用方法及低孔低滲儲(chǔ)集層的的基本特點(diǎn)，隨后介紹了定量熒光技術(shù)在低孔低滲的儲(chǔ)集層油氣采集的應(yīng)用。研究表明：定量熒光技術(shù)與先前的熒光技術(shù)相比，改變了許多，彌補(bǔ)了普通熒光技術(shù)的不足。由于沉積環(huán)境、物質(zhì)性物源、成巖作用等等諸多元素的影響可能會(huì)形成低孔低滲儲(chǔ)集層。通過(guò)對(duì)一系列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析比較，定量熒光技術(shù)將錄井從定性轉(zhuǎn)變成了定量化，并且大大提高了油氣的發(fā)現(xiàn)率。結(jié)果，定量熒光技術(shù)在低孔低滲儲(chǔ)集層的應(yīng)用改變了儲(chǔ)集層解釋困難的現(xiàn)況，并且為今后在儲(chǔ)集層研究油氣層的解釋做出了及其積極的影響。

關(guān)鍵詞：定量熒光技術(shù)；低孔低滲；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TE12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1技術(shù)原理

定量熒光技術(shù)是在50年代從蘇聯(lián)引進(jìn)國(guó)內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)，在經(jīng)過(guò)不斷地改進(jìn)與探索，現(xiàn)在此技術(shù)以廣泛應(yīng)用在全國(guó)各地的油田，定量熒光技術(shù)在鉆油現(xiàn)場(chǎng)能準(zhǔn)確的對(duì)儲(chǔ)集層做出解釋。定量熒光技術(shù)的發(fā)展基于石油的成分，石油是一種具有熒光性的物質(zhì)，此技術(shù)可以通過(guò)石油的不同組成成分，在熒光的強(qiáng)度上及反應(yīng)顏色上做出石油的測(cè)定。在紫外光的照射下，當(dāng)被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量的濃度不太大的時(shí)候，熒光強(qiáng)度對(duì)熒光物的本質(zhì)及強(qiáng)度有關(guān)，還與檢測(cè)器的增益有直接關(guān)系。

2低孔低滲儲(chǔ)集層

2.1形成原因。對(duì)于低孔低滲儲(chǔ)集層的判別沒(méi)有一致的標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)國(guó)家都不相同。原因是由于各國(guó)的資源狀況、實(shí)際經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件造成的。所以低孔低滲儲(chǔ)集層沒(méi)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)劃分，而只是一個(gè)相對(duì)的概念。低孔低滲儲(chǔ)集層的成型原因也是諸多的，例如沉積成因等。

2.2巖石學(xué)特征。為了研究低孔低滲，科學(xué)家們對(duì)不同地區(qū)不同儲(chǔ)集層的大量巖石進(jìn)行了細(xì)心分析。低孔低滲儲(chǔ)集層大多發(fā)育在松遼、鄂爾多斯、準(zhǔn)格爾盆地，這些地區(qū)都屬于低陷盆地，具有較為寬闊平緩的湖盆區(qū)和比較穩(wěn)定的古水系物源供給，其巖性、巖相和沉積厚度分布較為穩(wěn)定，沉積體系平面規(guī)模大，而且普遍具有多物源、多沉積體系、相帶呈環(huán)狀分布的特點(diǎn)。儲(chǔ)集層內(nèi)的巖石主要有細(xì)、中粒巖屑長(zhǎng)石砂巖，另有用和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等，這些都是造成低孔低滲儲(chǔ)集層的原因。少量的極細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖和細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖。這些砂巖粗細(xì)變化大，磨圓較好，多呈孔隙接觸式膠結(jié)，在低滲透儲(chǔ)集層的形成過(guò)程中起著極其重要的作用。

2.3物性特征。儲(chǔ)油物性指的是巖石的滲透性和孔隙性，因此它是評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層性質(zhì)好壞的重要參數(shù)，我們通常用孔隙度和滲透率兩個(gè)參數(shù)來(lái)表示儲(chǔ)集層物性。如果說(shuō)物源和沉積相是決定儲(chǔ)集層物性的先天條件，那么成巖作用就是影響儲(chǔ)集層物性的后天因素。巖石顆粒越粗，塑性礦物的含量越少，砂巖的抗壓強(qiáng)度就越高，儲(chǔ)里層的物性就越好，相反的巖石顆粒越細(xì)則儲(chǔ)集層的物性越差。物性的評(píng)價(jià)主要與含油性有關(guān)。

2.4孔隙類(lèi)型及孔隙結(jié)構(gòu)特征。在成巖、壓實(shí)、溶蝕等因素的作用下，低孔低滲儲(chǔ)集層形成了多種多樣的儲(chǔ)集層空間類(lèi)型。包括原生粒間孔、溶蝕粒間孔、殘余孔隙、微裂縫孔隙以及膠結(jié)物內(nèi)溶孔等，這其中原生粒間孔占絕大多數(shù)。儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu)特征指的是孔隙及連通孔隙的喉道大小、分布、幾何形狀、連通情況、演化特征及配置關(guān)系。測(cè)定巖石孔隙結(jié)構(gòu)的方法很多，有壓貢法、孔隙鑄體法、圖像分析法、半滲透隔板法、離心機(jī)法、蒸汽壓力法等等，最有效的是壓貢法和圖像分析法相結(jié)合。采用壓貢法注入水銀時(shí)，因?yàn)樗y是非潤(rùn)濕相液體，欲進(jìn)入孔隙系統(tǒng)，需要客服表面張力所產(chǎn)生的毛細(xì)管阻力。控制水銀進(jìn)入孔隙系統(tǒng)的是喉道大小而不是孔隙大小，所以在測(cè)量過(guò)程中求得與毛細(xì)管阻力平衡的外力的大小，以及壓入巖樣內(nèi)的水銀體積，就能求出與注入量對(duì)應(yīng)的喉道的大小。用最大進(jìn)貢飽和度和退貢效率來(lái)反應(yīng)喉道連通性及控制流體特征。

3定量熒光技術(shù)的應(yīng)用

3.1測(cè)定的基本參數(shù)

F=KOCI。其中K代表增益值，O代表熒光效率，I代表激發(fā)光強(qiáng)度，C代表熒光物質(zhì)質(zhì)量濃度，F(xiàn)代表熒光強(qiáng)度。在一個(gè)選定參數(shù)的熒光儀器中，I，K是確定的，O也是確定的。所以從式子中很簡(jiǎn)單的看出熒光強(qiáng)度F與物質(zhì)的質(zhì)量濃度C成正比。

3.2參數(shù)的測(cè)定

3.2.1原始分析參數(shù)

F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3分別為樣品原油的輕，中，重質(zhì)峰熒光強(qiáng)度。N為熒光系列對(duì)比級(jí)數(shù)。

3.2.2派生參數(shù)

（1）油性指數(shù)（Oc指數(shù)）。在低孔低滲儲(chǔ)集層的原油有很大的差異。飽和烴不具有熒光性，而不飽和烴具有熒光性。不飽和烴的含量在中、重質(zhì)油中含量較高，在輕質(zhì)油中含量最低。所以通過(guò)這樣的檢測(cè)可知，輕質(zhì)油的檢測(cè)值小于中質(zhì)油和重質(zhì)油。然而中質(zhì)油和重質(zhì)油的檢測(cè)值小于稠油。通過(guò)油性指數(shù)Oc將油質(zhì)進(jìn)行劃分，然后再使用解釋模型進(jìn)行解釋?zhuān)涔綖椋篛c =F2/F1，其中F1為輕質(zhì)峰的熒光強(qiáng)度，F(xiàn)2為中質(zhì)峰的熒光強(qiáng)度。Oc為油性指數(shù)。

（2）孔滲性指數(shù)（Ic指數(shù)）。為了準(zhǔn)確快速的測(cè)量出樣品原油的的質(zhì)量濃度C，可以采取將巖石樣品碾碎，至成粉末狀為止，然后放入浸泡溶液之中，一段時(shí)間之后，取出，在將侵泡溶液進(jìn)行定量熒光分析，這樣既可準(zhǔn)確的測(cè)量出原油的質(zhì)量濃度。此方法可以得知樣品的含有質(zhì)量濃度，但是此方法不能對(duì)整個(gè)儲(chǔ)集層做出準(zhǔn)確的分析，更不能通過(guò)此方法反映儲(chǔ)集層的物性特征。

既然以上方法不行，只能采取二次分析法，二次分析法分為兩步，第一步同上面的步驟，只不過(guò)要將時(shí)間規(guī)定，可以選擇30分鐘，然后將浸泡溶液進(jìn)行分析，測(cè)出含量質(zhì)量濃度C1，第二步就是將整塊巖石樣品放入侵泡溶液，在相同的時(shí)間30分鐘后，取出樣品，對(duì)侵泡溶液進(jìn)行分析，可得含油質(zhì)量濃度C2。得到兩個(gè)數(shù)據(jù)，將這兩個(gè)數(shù)據(jù)相加可得到C3。從而可求得二次孔滲性指數(shù)Ic。

C3=C2+C1 Ic=C2/C

其中，Ic為孔滲性指數(shù)，C1為一次分析的含油質(zhì)量濃度，C2為二次分析的含油質(zhì)量濃度，C3為總的含有質(zhì)量濃度。通過(guò)二次分析，可以準(zhǔn)確的對(duì)低孔低滲儲(chǔ)集層做出分析，更能狗反省儲(chǔ)集層的物性。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)，Ic指數(shù)是定量熒光參數(shù)，這個(gè)指數(shù)與傳統(tǒng)的單向孔滲透率參數(shù)比較，此方法更能體現(xiàn)出定量熒光技術(shù)在低孔低滲儲(chǔ)集層的優(yōu)勢(shì)之大。不同的儲(chǔ)油層需要不同的研究，對(duì)于低孔低滲儲(chǔ)集層的定量熒光技術(shù)的研究應(yīng)用，為以后此類(lèi)特性的儲(chǔ)集層做出了貢獻(xiàn)，并積累了較為寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 此定量熒光技術(shù)在低孔低滲儲(chǔ)集層的應(yīng)用，得到良好的結(jié)果，此技術(shù)解決了類(lèi)此儲(chǔ)集層的共同問(wèn)題，為今后的發(fā)展和研究提供了及其寶貴的經(jīng)驗(yàn)。但是定量熒光技術(shù)在低孔低滲儲(chǔ)集層的應(yīng)用中還存在一些問(wèn)題，我們要積極研究，逐步摸索，爭(zhēng)取早日避免應(yīng)用時(shí)的不足。

參考文獻(xiàn)

[1]王志戰(zhàn).定量熒光技術(shù)錄井應(yīng)用探討[J].錄井技術(shù)，2002，13（02）：8-16.