定量熒光錄井技術在石油勘探中的應用探討

陳偉

摘要：定量熒光錄井技術最早起源于二十世紀九十年代，這種石油勘探技術彌補了傳統(tǒng)技術存在的不足之處，解決以往肉眼只能定性而不能定量分析的難題。隨著科學技術不斷發(fā)展，定量熒光錄井相關產品也不斷產生，研究工作也在進一步開展，具有可觀的應用與發(fā)展前景。對定量熒光錄井技術在石油勘探中的應用進行分析是具有現(xiàn)實意義的，基于此，本文主要對定量熒光錄井技術在石油勘探中的應用進行分析探討。

關鍵詞：定量熒光錄井技術;石油勘探;應用

1 前言

定量熒光錄井技術是90年代初，由德士古石油公司率先開發(fā)的一項新技術。它是在原有技術上的跨越式發(fā)展，較好地解決了常規(guī)熒光錄井肉眼觀察不易識別輕質油的熒光，受人為因素影響較小。實現(xiàn)了定量解釋，更有利于熒光波長處于400nm以下的輕質油的發(fā)現(xiàn)和識別;可消除鉆井液添加劑及混油對巖屑錄井及儲層識別的干擾;配套萃取劑（異丙醇、正己烷）的采用，消除了原油熒光的猝滅現(xiàn)象，有利于樣品中烴類萃取徹底，更適用于輕質油及凝析油，使熒光分析靈敏度提高10～35倍。

2 定量熒光檢測原理、方法及特點

目前，國內外研制開發(fā)的定量熒光檢測儀器大致可分為三類，即：數(shù)字濾波熒光檢測儀、二維熒光檢測儀和三維熒光檢測儀。目前三維熒光檢測儀正廣泛應用于現(xiàn)場錄井。

因為原油中含有的芳香烴吸收電磁輻射能后，會打亂芳香烴內部的電子結構而處于受激狀態(tài)，當其回到原狀態(tài)時將以發(fā)射光波的形式釋放過剩的能量，這種特性稱為石油熒光。定量熒光檢測是通過選擇、濾波，使激發(fā)波的波長固定在某一值（265nm），被照射的樣品所發(fā)熒光經(jīng)濾波后，由光電倍增管轉換，進而測量出含油熒光的發(fā)光強度。下面QFT-3D三維熒光分析儀為例，簡介其工作原理：

2.1 石油熒光分析儀工作原理

由光源氙燈發(fā)射出的光束照射EX（激發(fā)）分光器，EX分光器每轉動一個角度允許一種波長的光通過，連續(xù)轉動使不同波長的光連續(xù)通過并照射到樣品池，樣品池中的熒光物質吸收激發(fā)光后發(fā)射（EM）熒光，熒光光譜通過光纖傳至列陣光譜數(shù)據(jù)處理模塊，最后樣品的熒光以數(shù)字顯示或圖譜打印的方式提供給用戶（圖1）。

2.2 定量熒光檢測方法

定量熒光錄井，在檢測前應首先收集鄰臨井同層系同油源的油樣作為標樣，對儀器進行標定，檢測萃取劑及鉆井液添加劑（含油性）以便確定背景值，錄井中采用本底扣除法，以便獲得樣品的真實含油氣情況。三維定量熒光分析儀給出樣品熒光譜圖、主次峰的熒光波長值和熒光強度，通過公式計算或查表，得到樣品相應的熒光對比級別和含油濃度。

2.3 定量熒光錄井技術的特點

（1）定量熒光分析儀進行熒光檢測，具有簡便、快捷的特點，每個樣品僅需幾分鐘便可完成含油情況的測定，并消除了人為因素的干擾。

（2）能消除因鉆井液添加劑的污染、礦物發(fā)光等干擾，有利于真?zhèn)物@示的辨別;計算機可以快速提供相應的譜圖和數(shù)據(jù)，給出信息量多，自動化程度高。

（3）直觀、準確、定量分析地層中的單位含油豐度，靈敏度高。

（4）反映原油性質，更有利于辨認輕質油、凝析油。

（5）通過大量的巖樣檢測，可利用定量熒光譜圖進行油源對比、分析，鑒定生油巖，指導勘探開發(fā)布署。

3 定量熒光錄井技術在石油勘探中的應用成效

目前，很多油田都在加強定量熒光錄井技術的研究力度，加強了該技術的推廣，技術應用也越來越為廣泛，取得了非?？捎^成就。以我國某一油田地質錄井公司為例，該公司就配置了現(xiàn)階段較為先進的定量熒光檢測儀器，分配了專門人員掌握該技術。對錄井資料應用成效方面進行分析，最終認定定量熒光錄井技術是現(xiàn)階段較為科學、較為先進，并且具有很強實用性。強化了熒光錄井資料的應用價值，熒光錄井有效性也得到了大幅度提升。

3.1 消除鉆井液造成的污染，有效識別油層

科學技術發(fā)展速度不斷加快，鉆井工藝也得到了優(yōu)化和改良，水平井等眾多先進鉆井技術應用越來越為普遍，同時也導致地質資料錄取難度性提升。鉆井液中會存在一定量的添加劑，同時混油問題也會對熒光造成不良干擾。但是定量熒光錄井技術應用，可以避免PDC鉆頭巖屑對熒光錄井質量造成的不良影響，保證信息數(shù)據(jù)獲取的真實性、有效性。W井屬于評價井，該油井在2700m以上遇到了非常好的油氣顯示層，但是鉆進深度不斷加強，在達到2735m左右時發(fā)生了卡鉆不良情況。為了解決這一問題需要進行鉆井液注入，經(jīng)過三十六個小時后該問題得到了解決。因為鉆井液中會蘊含大量的油品，增加了錄井油氣顯示識別的難度。技術人員采用定量熒光錄井技術進行分析發(fā)現(xiàn)，該段儲層中仍有油氣顯示，克服了鉆井液對錄井造成的不良影響。

3.2 定量熒光錄井技術可以發(fā)現(xiàn)輕質油

以往熒光錄井方式對巖屑中存在的輕質油很難正確辨別，容易致使油氣顯示遺漏。應用定量熒光錄井技術，可以找尋肉眼無法察覺到的輕質油，而且還可以精準化的確定其強度值。以某一油井為例，鉆井的主要目的層都屬于奧陶系灰?guī)r，蘊含著豐富的輕質油。因為對平衡鉆井工藝掌握不夠熟練，地層流體對鉆井液濃度造成損害，鉆井液的攜砂能力被大幅度的消減，巖屑的代表性也有所降低。同時受到灰?guī)r儲層特性影響，常規(guī)熒光錄井技術井段和級別顯示難度性較強。定量熒光錄井技術在此方面有著很強的優(yōu)勢，經(jīng)過實際應用解釋出4層36m油斑級。

3.3 定量熒光錄井技術評價方面效果突出

油井在5100m以下采用PDC鉆頭進行鉆進處理，應用定量熒光錄井技術發(fā)現(xiàn)熒光所在位置為5133m與5136m，并且對其進行了等級評判，對檢測樣品密度進行了分析。在5138m到5144m范圍內進行了連續(xù)監(jiān)測，對比級別也逐漸加強，最終解釋為油氣層。對熒光錄井數(shù)據(jù)進行了綜合分析，工作人員發(fā)現(xiàn)在5142m位置上存在微弱顯示。從實際應用中可以了解到，定量熒光錄井設備靈敏性較強，避免了PDC鉆頭對錄井數(shù)據(jù)精準性造成不良影響，也為鉆井提速工作的良好開展提供了依據(jù)。

4 結束語

定量熒光錄井技術應用可以有效彌補傳統(tǒng)錄井技術存在的不足之處，促使錄井技術可以跟緊時代發(fā)展腳步不斷進步，滿足現(xiàn)代油田開展工程建設的實際需求。定量熒光錄井技術受外界干擾因素較小，而且設備攜帶便捷，信息數(shù)據(jù)精準性較強，資料應用價值也大幅度提升。

參考文獻：

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