三维定量荧光录井技术在海上油气发现中的应用

2022-09-12

三维定量荧光分析技术是近20年发展起来的新型技术, 近几年来开始应用到石油录井行业, 目前尚属于新兴的录井技术。三维与二维定量荧光录井技术相比, 具有更高的检测精度和更丰富的荧光谱图信息, 能够反映多种荧光物质成分, 弥补了二维定量荧光录井技术的缺陷和不足, 实现了石油荧光检测技术质的飞跃[1]。

三维定量荧光录井作为新型的录井技术, 从2011年底在珠江口盆地探区进行录井作业, 通过对12口井的数据进行分析, 综合其它的录井技术建立一套符合珠江口盆地探区的油气层解释和评价标准, 为生产、科研及下一步勘探开发决策提供翔实的资料。

一、三维定量荧光技术分析方法

三维定量荧光录井技术所检测物质的荧光强度 (INT) 与激发波长 (EX) 和接收、发射波长 (EM) 有关, 由三者可以组成三维定量荧光分析的立体谱图, 也可以演变成等值线谱图。不同烃类物质在萃取的条件下有不同的三维荧光谱图特征, 也就是说不同烃类物质在最佳的激发波长 (EX) 激发下, 会产生最佳的接收波长 (EM) 和最高的荧光强度 (INT) 。这种分析方法也是三维定量荧光录井技术判断流体性质的重要依据。

二、三维定量荧光技术与常规荧光录井的对比

常规荧光录井广泛用的是地质荧光灯, 它采用365nm的紫外线灯管产生的紫外线进行照射样品, 采用系列对比的方法进行判断岩屑有无荧光显示。主要应用于中、重质油的发现, 对于轻质

油的发现存在不足;目前海上钻井平台使用的二维定量荧光仪 (英文简称:QFT) 采用254nm紫外线激发荧光, 只适用于对油质的发现, 即用于简单定性, 不容易区别相应的流体性质, 也不能准确的定量。三维定量荧光录井是通过连续激发波长 (200-800nm) 和连续发射波长 (200-800nm) 范围内的荧光强度的变化来反映三者的关系, 从而得到三维荧光发射谱图[2]。

三、储集层原油性质的定性分析方法

分析方法解释 (如图1) :对角线A为萃取试剂正已烷出峰位置;平行于萃取试剂的线B为三维荧光原油图谱出峰位置及变化方向;差距C为相同激发波长EX下A线和B线接收波长EM之间的距离, 是判断油质谱的重要参考。油质荧光波长 (差距C) 都至少大于20nm, 小于50nm;红圈D为油质三维等值图信息, 像人的指纹图;黑圈E为泥浆添加剂荧光出峰位置;

备注:D中荧光主峰位置EM359nm与EX310nm相差49nm, 符合油质判断方法, 三维油质信息明显。此岩屑中有钻井液的影响。

四、三维定量荧光录井技术在海上油气发现中的应用

通过对海上某盆地探区12口井的岩屑进行三维荧光分析, 累计共发现荧光并解释747m, 远远大于常规的岩屑荧光录井285m, 与测井解释对比, 符合率达90%以上, 为该探区的油气发现与识别发挥了重要作用, 解决了凝析油、轻质油油气显示很难发现的难题。

1. 海上某盆地作业区域油气层谱图划分标准 (如图2所示)

(1) 凝析气峰:EX::227700~~229900, , EEM::331155~~332255;

(2) 轻质油峰 (凝析油峰) :EX:290~300, EM:300~350;

(3) 中质油峰:EX:300~330, EM:350~400。

2. 应用分析

三维定量荧光解释与电测解释结论符合性较好。下面以两口井为例来进行分析。

HZ-1井电测解释成果如表3所示:4号层 (2631.70~2637.00m) 解释为气层, 8号层 (2673.60~2677.00m) 解释为油层;现场三维定量荧光解释成果如表4所示:录井井段3号层 (2627.00m~2648.00m, 浅灰色泥质细砂岩) 定量荧光数据结果为相当含油量4.7~10.2mg/L, 荧光测级别为4.0~5.1, 油性指数为0.9~1.1, 三维定量荧光综合分析解释评价:原油性质为凝析油, 解释结论为油气层;录井井段4号层 (2674.00m~2680.00m, 浅灰色荧光细砂岩) 定量荧光数据结果为相当含油量22.5~35.4mg/L, 荧光测级别为6.2~6.9, 油性指数为1.0, 三维定量荧光综合分析解释评价:原油性质为凝析油, 解释结论为油气层。

LW-1井电测解释成果如表6所示:1号层 (3308.30~3314.10m) 解释为气层, 2号层 (3316.90~3317.60m) 解释为差气层, 3号层 (3319.20~3346.10m) 解释为气层;现场三维定量荧光解释成果如表5所示:录井井段1号层 (3309.00m~3314.00m, 浅灰色细砂岩) 定量荧光数据结果为相当含油量2.69~5.62mg/L, 荧光测级别为3.1~4.2, 油性指数为0.7, 三维定量荧光等值图出峰位EX为270nm、EM为320nm (图3) , 综合分析解释评价:原油性质为凝析气, 解释结论为气层;录井井段2号层 (3317.00m~3318.00m, 浅灰色细砂岩) 定量荧光数据结果为相当含油量4.82mg/L, 荧光测级别为4, 油性指数为0.7, 三维定量荧光等值图出峰位EX为270nm、EM为320nm (图4) , 综合分析解释评价:原油性质为凝析气, 解释结论为气层。录井井段3号层 (3320.00m~3347.00m, 浅灰色细砂岩) 定量荧光数据结果为相当含油量4.5~154.09mg/L, 荧光测级别为3.9~9, 油性指数为0.6~0.7, 综合分析解释评价:原油性质为凝析气, 解释结论为油气层。

结束语

1.三维定量荧光分析技术, 能够快速、直接区分钻井液对地层岩屑的影响;分析谱图直观, 主次分明, 在油气显示发现达到100%发现率, 在深圳探区均发现油气层显示。

2.三维定量荧光技术从定性和定量的角度进行流体性质的判别, 通过三维荧光技术的应用, 建立了油气层的三维定量荧光划分标准及相应区块的解释图版。

3. 仪器的高灵敏度检测, 解决了微弱油气显示不容易发现的难题, 三维荧光录井可靠的解释评价方法, 使三维荧光录井成为一种全新的录井手段。

摘要：三维定量荧光录井技术能够快速、直接区分钻井液对地层岩屑的影响, 分析谱图直观, 主次分明;可以从定性和定量的角度进行流体性质的判别;建立相应区块的原油图谱库和钻井液体系及泥浆添加剂的图谱库, 同时依据试油结果数据和测井数据, 建立相应区块的解释图版, 为相应区块三维荧光录井提供可靠的评价依据, 实现一种可靠的录井手段。

关键词：分析方法,油质定性,解释图版,评价标准