试论定量荧光录井技术在油气勘探中的应用_张庭姣.pdf

2023年第1期新 疆 有 色 金 属试论定量荧光录井技术在油气勘探中的应用张庭姣（延安职业技术学院，陕西延安 716000）摘要：荧光录井技术的应用前提是石油的荧光特性，定量荧光录井技术相对于常规荧光检测技术而言，克服了其紫外波长无法充分激发轻质油的荧光，无法有效观察轻质油、煤成油和凝析油显示层等缺陷，更具技术优势。本文解析了定量荧光录井技术的原理及技术优势，并以某油田为例具体分析该技术的实践应用。关键词：定量荧光录井；检测方法；油气勘探；应用实践0 引言荧光录井技术是以荧光分析检测为核心，而分析检测又是基于荧光原理。该技术的发展历经了一个漫长过程，从16世纪发现荧光现象，到论证荧光属于光发射概念，到19世纪60年代首次进行荧光分析工作，再到上世纪50年代荧光检测技术引入我国钻井行业，直到当今油气勘探中广泛应用，荧光录井技术一直在进步和创新。本文以更先进的定量荧光录井技术为研究对象，剖析其技术原理及应用方法，并以实例验证其应用效果，以供学习交流。1 定向量荧光录井技术的基本原理荧光是太阳紫外光照射到某些物质上所反射出的不同颜色和不同强度的光，它随紫外线照射的消失而消失。石油中的饱和烃在紫外线照射下能发现荧光，其因组分不同而在荧光下又呈现出不同的强度及颜色，结合石油特性及荧光现象进行定量分析，根据其荧光强度可测量石油含量，而荧光颜色则能判断石油所含的组分1。假设被测物质的浓度不大，在此条件下其荧光强度（）受多种因素影响，包括荧光物质浓度（）、被测物质介质（）、检测器增益（）和激发光的强度（），其关系如下式所示：CIKF=f荧光分析检测中，只要确定了分析仪器的类型，就确定了、和参数值，此时只需要测出C值，就可以得到F。由此可知，荧光物质的荧光强度和其浓度在一定条件下正相关，因此可以利用特定仪器定量测定得到不同荧光物质的光谱特征谱图。2 定量荧光录井技术的优势相对于传统荧光录井技术固有的局限性，定量荧光录井技术由于其独特的技术优势得以快速发展和广泛应用，随着国产仪器的不断创新和成熟，目前国内各个油田的石油荧光分析检测均已实现了定量化。其技术优势包括：（1）实现荧光检测由定性转为定量。（2）将四氯化碳或氯仿等传统荧光萃取剂替换为正己烷，可以降低对原油荧光的猝灭作用，实现更好的烃类萃取效果。（3）发现与识别轻质油层的准确度更高。荧光分析仪器的接受波长相比激发波长要长，可以更好地呈现轻质油层信息。（4）能够有效排除钻井液添加剂对油层荧光的干扰。分析仪器具有差谱功能，能自动扣除钻井液添加剂污染、矿物发光等干扰，有利于辨别所显示油气信息的真伪性。3 定量荧光录井技术的应用实践3.1 定量荧光检测某油田属于国内老牌大型油田，位于山东省东营市辖区内，本次针对其17口井18层石油标样进行定量荧光测量，方法如下：在进行定量荧光录井的检测工作之前，必须参考邻井同层系石油的样本信息来标定分析仪器，同时对钻井液添加剂（含油品）进行检测，从而明确背景值，录井时使用本底扣除法，以得到准确的岩样含油信息2。使用荧光分析仪可以得到被测样品的荧光谱图、荧光强度值、主次峰荧光波长值还有C0值（样品作者简介：张庭姣（1986-），女，陕西延安人，硕士，研究方向：油气地质勘探开发技术。DOI:10.16206/ki.65-1136/tg.2023.01.016452023年第1期新 疆 有 色 金 属稀释后的仪器检测浓度），结合公式：B=15-（4-logC）/0.301式中：C=C0n；n为稀释倍数；B表示荧光对比级别经过计算可以得出与被测样品相对应的荧光对比级别和相当油含量，如表1所示。3.2 定量荧光评价标准及性质判定荧光录井软件可以消除钻井液污染，根据标准工作曲线可以获得样品的含油浓度，再结合储层岩性、地质及测井孔隙度等已有资料信息，可以初步划分该油区的油水层，确定其原油性质，利用录井软件得到谱图形态，确定油性指数等，如表2和图1所示。表2某油区荧光对应级别与储集层性质对比图1某油区定量荧光油水层划分图根据被测对象的荧光主峰波长和油性指数，可以建立定量荧光原油性质判别标准，得知轻质油的油性指数R2.97；中质油2.97R3.94；重质油3.94R4.10。从定量荧光图谱可知：（1）轻质油缺少重质组分，其中质组分主峰区间为358361nm，轻质组分的主峰约为310313nm。（2）中质油的中质组分主峰范围为352363nm，轻质油峰相对较低位于 313316nm，出现部分重质油峰但其主峰强度不高。（3）重质油其重质主峰明显升高，中质组分处于364391nm主峰高度，轻质主峰的图谱峰形变缓、延宽3。（4）稠油其中质和重质组分主峰都非常高，中质组分主峰位于364-367nm之间，轻质油主峰强度明显降低，图谱形态缓平。3.3 油气勘探中定量荧光录井技术的应用效果凭借更好的适应性，更精准的测量结果等诸多优势，定量荧光录井技术得到了国内外地质矿产勘探行业的一致认可，在我们油气勘探中也有着越来越广泛地应用。为验证该技术的实际效果，我们以上述油田部分区域的油井不同层的定量荧光录井评价结果和试油成果为例，通过应用后的数据对比分析，证实了定量荧光录井技术在油气勘探中具有较高应用价值。4 结语定量荧光录井技术作为新型录井技术之一，相比常规荧光技术具有更强的技术优势，它可以有效消除钻井液对岩样的污染，结合荧光分析仪可提高对轻质油层的识别效果。同时在工作站联机系统下还可以得到完整、清晰的荧光谱图，值得在油气资源勘探领域推广使用。参考文献：1吕心愿.定量荧光录井在石油勘探中的应用J.中国石油和化工标准与质量，2019（12）:165-1662邓佳.浅谈定量荧光录井技术在油气层划分中的应用J.中国石油和化工标准与质量，2013（05）3焦香婷，孙凤兰，杨建华，等.三维定量荧光录井影响因素分析及控制措施J.录井工程，2019（03）:21-26+184收稿：2022-04-12表1原油浓度与荧光对比关系数据46