溶劑熒光噴灑分析法研究

胡 輝

（大慶鉆探地質錄井一公司資料采集第一大隊海拉爾項目部，黑龍江大慶163000）

1 概述

地質錄井作為石油天然氣勘探開發(fā)過程中的重要一環(huán)，是石油工業(yè)的重要組成部分。熒光錄井作為地質錄井的一項重要技術，是在鉆井過程中對從井底返出的巖屑、巖芯等巖石樣品直接或經氯仿等溶劑萃取后作紫外光照射，觀察熒光反應來判斷石油的存在。原理是基于石油中的不飽和烴及其衍生物具有熒光特性，巖石樣品中的原油經紫外線直接照射就會發(fā)出熒光。同時，因石油的熒光性非常靈敏，只要在氯仿等溶劑中含有十萬分之一的石油就可以發(fā)出熒光，錄井作業(yè)中也常使用氯仿等溶劑先萃取巖石空隙中的原油，再經紫外線照射，通過觀察熒光顏色、強度和面積來判斷油層狀況和含油質量，準確落實和評價油氣層。在國外錄井作業(yè)中,常規(guī)熒光錄井主要使用3種方法,即直接熒光(濕照)、溶劑熒光(浸泡照射)和丙酮水試驗。國內主要使用前2種方法，即直接熒光普照法和溶劑熒光點滴分析法。然而在海拉爾及很多外圍盆地施工過程中，發(fā)現一些油層油質較輕，分布在巖石表面的原油短時間就易揮發(fā)掉，利用上述2種方法既不能完全萃取出巖石空隙中的原油，熒光檢查效果也不好，會帶來熒光顏色、強度和含油面積判斷不準確，甚至漏失含油顯示等重大問題。針對此問題，改進了巖石樣品中原油萃取方式，研究出了溶劑熒光噴灑分析法替代以往的溶劑熒光點滴分析法，保證了油氣顯示的準確落實，在錄井現場得到了廣泛的應用，取得了非常好的應用效果。

2 溶劑熒光噴灑分析法研究

2.1 研究思路

海拉爾及很多外圍盆地錄井作業(yè)過程常遇到巖石中原油油質較輕，分布在巖石表面的原油短時間就易揮發(fā)掉的情況，采取傳統(tǒng)的熒光錄井方式不能及時準確發(fā)現含油顯示，對巖石熒光顏色、強度和含油面積判斷不準確，甚至帶來漏失含油顯示等重大問題。具體原因分析有2點：一是傳統(tǒng)的直接熒光普照法只能發(fā)現和分析巖石表面的含油情況，巖屑、巖芯等巖石樣品從井底返出地面后，壓力釋放較快，由于油質較輕，表面附著的原油快速揮發(fā)，使用此方法只能發(fā)現巖石表面少量遺留原油，不能反映巖石真實含油情況，有時因操作不及時會帶來漏失含油顯示的重大問題。二是傳統(tǒng)的溶劑熒光點滴分析法采用在巖石表面用滴管點滴氯仿等溶劑的方法萃取出巖石孔隙內的原油，再將點滴后的巖石樣品重新進行熒光普照來識別含油顯示，這種方法存在的不足是（以氯仿溶劑為例）：點滴過程中氯仿呈水珠狀滴落，在巖石表面覆蓋面積小，要使氯仿全面均勻覆蓋在巖石表面，需多頻次、大面積進行點滴，操作時間長、氯仿用量大，長時間接觸氯仿易對人體健康造成傷害，同時點滴頻次不夠易導致氯仿在巖石表面覆蓋不全面，對巖石空隙中的原油萃取不全面等實際問題，帶來漏失含油顯示或巖石含油面積判斷不準確等后果。

分析以上2種方法在落實輕質油層過程中存在的不足，問題在于熒光檢查操作繁瑣，時間太長，對巖石中的原油萃取不全面。為此，從改進巖石樣品中原油萃取方式和操作方法出發(fā)，創(chuàng)新從溶劑點滴到噴灑的思路，使氯仿等溶劑能全面均勻覆蓋在巖石表面，達到噴灑一次覆蓋面廣、操作簡單、用時較短、巖石空隙原油萃取全面的效果，保證含油顯示能及時準確發(fā)現落實。

2.2 制作模型

以生活中常用的按壓式噴霧器為參考制作溶劑熒光噴灑分析法模型，噴霧器操作方便快捷且噴出物為霧狀，能將氯仿等溶劑全面均勻覆蓋巖石表面，保證原油萃取效果?；谒芰喜馁|極易老化、冬季受凍易結冰破損且受氯仿等溶劑溶蝕時間長后易變形，不利于長期使用；而玻璃材質存在易碎、不易搬運和攜帶、破碎后易扎傷人體等不利因素，基于以上原因排除使用以上2種材質噴霧器，選擇了使用具抗氯仿等溶劑腐蝕性、質地堅硬、不易損壞、易保管適合長期使用的不銹鋼材質制作噴霧器。噴霧器規(guī)格：瓶體高12cm、直徑2.8cm、容積75mL，以灌裝氯仿溶劑為例，每灌裝一次可噴灑巖屑約50包。新研制的不銹鋼噴霧器灌裝氯仿后長時間噴灑試用，操作簡單，用時短暫，能將氯仿全面均勻噴灑在巖石表面，萃取效果突出，熒光觀察效果比傳統(tǒng)方式明顯提升，能及時準確發(fā)現和落實輕質油層。

2.3 效果對比

溶劑熒光噴灑分析法與傳統(tǒng)熒光錄井方法對比可見（以巖屑含油顯示落實為例，溶劑為氯仿）：溶劑熒光點滴分析法操作相對繁瑣，氯仿用量大，覆蓋整盤巖屑需要用滴管吸取氯仿達15～20次，氯仿用量達8～10mL，點滴法后巖屑表面氯仿分布不均勻，未附著氯仿區(qū)域未見熒光。溶劑熒光噴灑分析法操作方便快捷，氯仿用量少，只需要噴灑3～5次，氯仿用量1～2mL，能全面均勻覆蓋整盤巖屑，巖石空隙原油萃取全面，熒光檢查效果良好，保證了含油顯示的準確落實，降低了對人體健康的傷害。

3 應用效果及推廣應用前景

3.1 成果應用情況

溶劑熒光噴灑分析法目前已在海拉爾及外圍盆地累計185口井錄井現場推廣應用，該方法對巖屑、巖芯等巖石樣品中的原油萃取全面，熒光觀察效果突出，很好解決了輕質油層易揮發(fā)、難發(fā)現的困難，145口井油氣顯示發(fā)現率均為100%，為準確解釋評價油氣層提供了技術支持和有力保證。同時，該方法不僅操作方便快捷，省時省料，還降低了氯仿等溶劑對人體的傷害，取得了很好的經濟效益和社會效益。

3.2 效益分析

按照平均每年錄井150口，平均每口井熒光普查巖屑500包、氯仿溶劑每瓶（500mL）單價30元計算，與傳統(tǒng)熒光錄井方法對比，從操作時間和氯仿用量上進行核算：使用溶劑熒光噴灑分析法全年可節(jié)省人工耗時1000h，氯仿消耗費用36000元。該方法方便快捷，節(jié)省了操作時間和氯仿用量，降低了人工成本和物料成本，同時降低了氯仿對人體健康的傷害，具有良好的經濟效益和社會效益。見表1。

表1 2種分析法效益對比表

3.3 推廣應用前景

溶劑熒光噴灑分析法對輕質油層發(fā)現和落實作用明顯，效果突出，很好彌補了傳統(tǒng)熒光錄井方法存在的不足，對準確解釋評價油氣層提供了技術支持。同時，該方法具有較好的經濟效益和社會效益，可推廣到國內類似含輕質油層盆地錄井現場，確保油氣層準確落實和發(fā)現。

4 結論及認識

（1）傳統(tǒng)熒光錄井方法在輕質油發(fā)現和落實方面操作繁瑣，用時較長，對巖石空隙中的原油萃取不全面，易帶來漏失含油顯示或巖石含油面積判斷不準確等后果。

（2）溶劑熒光噴灑分析法操作方便快捷，氯仿等溶劑用量低，熒光觀察效果好，能保證輕質油層的準確發(fā)現和落實，而且經濟效益和社會效益較好，有很高的實用價值，值得全面推廣。

（3）熒光錄井方法作為落實含油顯示的一種重要錄井手段，從傳統(tǒng)方法到新方法的研究推廣，解決了錄井現場遇到的一大難題，今后還需創(chuàng)新出更好的方法，為準確發(fā)現和落實油氣顯示提供更為有力的技術支持。

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