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        行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6611—2017《石油定量熒光錄井規(guī)范》要點(diǎn)解析

        2018-12-20 06:40:50郭素杰馬友生陳永紅王志成
        關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)分析

        郭素杰,馬友生,陳永紅,王志成,郭 麗,郝 麗

        1.中國(guó)石油渤海鉆探工程有限公司第二錄井分公司 (河北 任丘 062552)

        2.中國(guó)石油華北油田分公司勘探事業(yè)部 (河北 任丘 062552)

        熒光錄井技術(shù)是現(xiàn)場(chǎng)錄井過程中發(fā)現(xiàn)油氣層、確定顯示級(jí)別的重要手段,其發(fā)展歷程大致可分為兩個(gè)階段:①20世紀(jì)50~90年代(使用熒光燈)為定性階段,稱為常規(guī)熒光錄井;②20世紀(jì)90年代至今(使用定量熒光檢測(cè)儀),稱為定量熒光錄井。

        美國(guó)德士古公司于20世紀(jì)90年代初研制的QFT定量熒光分析儀將定量熒光技術(shù)首次引入錄井行業(yè)[1],為單點(diǎn)定量熒光分析;20世紀(jì)末期,北京石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院牽頭研制的OFA-I型石油定量熒光分析儀,實(shí)現(xiàn)了定量熒光分析技術(shù)的二維分析[2];21世紀(jì)初國(guó)內(nèi)又研制出以O(shè)FA-3DI系列為代表的新型熒光分析儀,定量熒光錄井實(shí)現(xiàn)了由二維到三維的跨越。目前該技術(shù)在國(guó)內(nèi)油氣顯示發(fā)現(xiàn)、真假顯示的區(qū)分以及油氣層評(píng)價(jià)方面發(fā)揮著重要作用。

        由于儀器更新?lián)Q代快,且型號(hào)繁多,不同廠家、不同型號(hào)的儀器在操作方式、對(duì)軟硬件的要求、資料格式及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方面存在很大差異。從儀器特點(diǎn)分析,美國(guó)德士古生產(chǎn)的QFT儀器是單發(fā)單收[3],提供單一熒光值;OFA-I系列儀器是單發(fā)多收,提供二維熒光光譜;OFA-3DI系列儀器可實(shí)現(xiàn)單發(fā)多收的二維儀器和多發(fā)多收[4],能提供二維、三維的熒光光譜。

        為統(tǒng)一資料,便于推廣定量熒光技術(shù),滿足建設(shè)方需求,有必要制定標(biāo)準(zhǔn),使不同儀器的數(shù)據(jù)具有可對(duì)比性。

        1 《石油定量熒光錄井規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展歷程

        定量熒光錄井儀器的更新?lián)Q代促進(jìn)了錄井技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。①SY/T 6611—2005于2005年由原中國(guó)石油大港油田地質(zhì)錄井公司孟昭亮等首次制定并發(fā)布實(shí)施[5]。此后定量熒光錄井技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展期,無(wú)論是建設(shè)方還是油服企業(yè)都很重視并投入了大量的精力,實(shí)現(xiàn)了定量熒光錄井技術(shù)從基地分析向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的過渡,該技術(shù)已成為錄井生產(chǎn)的常規(guī)配套項(xiàng)目。②為了使該標(biāo)準(zhǔn)更適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)分析,2011年渤海鉆探第一錄井公司對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂[6],形成SY/T 6611—2011版標(biāo)準(zhǔn)。這兩版標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂工作促進(jìn)了定量熒光錄井技術(shù)的全面發(fā)展,也為該技術(shù)在各油田的普遍應(yīng)用、數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)提供了支持,但是在這兩版標(biāo)準(zhǔn)的制修訂階段定量熒光技術(shù)以二維定量熒光為主,未對(duì)三維定量熒光技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)地確定。③截至2016年SY/T 6611—2011已經(jīng)執(zhí)行了5年,期間隨著儀器硬件的發(fā)展,定量熒光錄井技術(shù)進(jìn)入了二維、三維并存時(shí)代,為了使標(biāo)準(zhǔn)更適應(yīng)生產(chǎn)需求,中國(guó)石油渤海鉆探第二錄井公司馬友生等提出對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂,石油地質(zhì)勘探專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)組織召開了第一次標(biāo)準(zhǔn)修訂會(huì)議,經(jīng)中石油、中石化及中海油3大石油公司的錄井技術(shù)專家評(píng)審,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6611—2017于2017年3月發(fā)布,同年8月開始實(shí)施[7]?!妒投繜晒怃浘?guī)范》歷次修訂數(shù)據(jù)詳見表1。

        表1 《石油定量熒光錄井規(guī)范》歷次修訂數(shù)據(jù)表

        2 SY/T 6611—2017標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容解析

        相較于SY/T6611—2011版,2017版《石油定量熒光錄井規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)的主要修訂內(nèi)容有:①定義和術(shù)語(yǔ)部分增加了“最佳激發(fā)波長(zhǎng)”、“最佳發(fā)射波長(zhǎng)”,修改了“油性指數(shù)”的定義;②增加了“設(shè)備”、“試劑”、“儀器標(biāo)定”、“背景值分析”部分;③修改了“儀器檢驗(yàn)”、“樣品選取”部分;④增加了“掃描波長(zhǎng)選取”、“背景值扣除”。

        現(xiàn)將該標(biāo)準(zhǔn)主要修訂部分進(jìn)行解讀,供使用者參考。

        2.1 新版標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

        新版標(biāo)準(zhǔn)確定了石油定量熒光錄井的術(shù)語(yǔ)和定義,規(guī)定了石油定量熒光錄井的錄井準(zhǔn)備、樣品選取、樣品分析、資料解釋和提交成果等有關(guān)要求。并給出了適用范圍為油氣井的石油定量熒光錄井工作。

        2.2 術(shù)語(yǔ)與定義

        在術(shù)語(yǔ)與定義中增加了最佳激發(fā)波長(zhǎng)和最佳發(fā)射波長(zhǎng)[2],定義如下:

        1)最佳激發(fā)波長(zhǎng)。被測(cè)樣品最高熒光峰頂對(duì)應(yīng)的儀器激發(fā)光波長(zhǎng),單位為納米。

        2)最佳發(fā)射波長(zhǎng)。被測(cè)樣品最高熒光峰頂對(duì)應(yīng)的熒光波長(zhǎng),單位為納米。

        2.3 錄井準(zhǔn)備

        新版標(biāo)準(zhǔn)中該部分變動(dòng)較大,對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)未涉及的設(shè)備、試劑、儀器標(biāo)定、背景值分析等做出了明確的要求。具體如下。

        1)設(shè)備。設(shè)備主要分二維定量熒光分析儀和三維定量熒光分析儀。二維定量熒光分析儀應(yīng)具備以下基本條件:①波長(zhǎng)精度:+4 nm;②檢測(cè)波長(zhǎng):(200+2)~(600+2)nm;③靈敏度:0.01 mg/L。三維定量熒光分析儀應(yīng)具備以下條件:①波長(zhǎng)測(cè)定范圍:激發(fā)波長(zhǎng)(200+2)~(800+2)nm,接收波長(zhǎng)(200+2)~(800+2)nm;②光譜帶寬:激發(fā)10 nm,發(fā)射10 nm;③波長(zhǎng)精度:+2 nm;④靈敏度:0.001 mg/L。

        2)試劑。要求試劑純度級(jí)別不低于分析純,同一口井應(yīng)保持不變??扇芜x以下4種溶劑中的一種作為分析試劑:正已烷、異丙醇、環(huán)已烷、異丁烷。

        3)儀器檢驗(yàn)。此部分為新增內(nèi)容,要求二維定量熒光分析儀用去離子水作為試劑,進(jìn)行三次全波段掃描分析,散射峰和拉曼峰波長(zhǎng)絕對(duì)誤差均不大于2 nm。三維定量熒光分析儀用光譜純芳香烴試劑溶液進(jìn)行三次全波段掃描分析,主峰波長(zhǎng)絕對(duì)誤差均不大于2 nm。

        4)儀器標(biāo)定。此部分對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂,修訂內(nèi)容為用標(biāo)準(zhǔn)油樣配制成10 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液,設(shè)置好掃描參數(shù),由低含量開始分別掃描,利用掃描結(jié)果制作標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。要求標(biāo)準(zhǔn)工作曲線線性響應(yīng)相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于0.98,標(biāo)準(zhǔn)溶液儀器檢測(cè)濃度值的絕對(duì)誤差不大于5%,儀器大修后及鉆開新目的層系前應(yīng)選取對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)油樣重新標(biāo)定。

        5)背景值分析。在新版標(biāo)準(zhǔn)中增加了對(duì)背景值分析的要求,要求正式錄井前,應(yīng)對(duì)鉆井液用水和要入井的添加劑按不同類別、不同批次分別取樣分析。

        2.4 樣品選取

        對(duì)原標(biāo)準(zhǔn)中的“巖屑”、“井壁取心”、“鉆井取心”內(nèi)容進(jìn)行了修改,巖屑樣品應(yīng)結(jié)合鉆時(shí)、巖屑、氣測(cè)等資料選取具有代表性的樣品;撈不到巖屑時(shí),按巖屑錄井間距取鉆井液樣品;井壁取心樣品,除去井壁取心表面附著的鉆井液、泥餅,選取新鮮面樣品;鉆井取心樣品,除去巖心表面附著的鉆井液、泥餅,選取新鮮面樣品;錄井期間對(duì)新入井鉆井液添加劑按不同類型、不同批次分別取樣;每鉆進(jìn)100 m,取樣分析鉆井液1個(gè),每次調(diào)整鉆井液循環(huán)均勻后,取樣不少于1個(gè)。

        2.5 樣品分析

        新增了掃描波長(zhǎng)選取。二維定量熒光掃描,掃描波長(zhǎng)段按照需要設(shè)定,應(yīng)包括300~500 nm;三維定量熒光掃描,激發(fā)波長(zhǎng)段、發(fā)射波長(zhǎng)段按照需要設(shè)定,應(yīng)包括300~500 nm。

        2.6 資料解釋

        增加了背景值扣除,要求鉆井液與分析試劑的譜圖特征相似,選用分析試劑的譜圖作為背景值;鉆井液與鉆井液添加劑的譜圖特征相似,選用鉆井液的譜圖作為背景值;鉆井液與標(biāo)準(zhǔn)油樣的譜圖特征相似,選用目的層井段以上不含油的儲(chǔ)集層巖屑熒光譜圖作為背景值。將背景值從樣品譜圖中扣除并保存,扣背景值后的譜圖作為解釋依據(jù)。

        在解釋參數(shù)中增加了最佳激發(fā)波長(zhǎng)和最佳發(fā)射波長(zhǎng),對(duì)油性指數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行了修改,計(jì)算公式?jīng)]有變化(Oc=F1/F2)。但是對(duì)F1、F2重新進(jìn)行了定義,油性指數(shù)計(jì)算對(duì)比詳見表2。

        表2 油性指數(shù)計(jì)算對(duì)比表

        2.7 成果資料

        舊版標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)二維、三維定量熒光資料進(jìn)行區(qū)分。新標(biāo)準(zhǔn)中將數(shù)據(jù)表細(xì)化為二維定量熒光錄井樣品分析記錄表、三維定量熒光錄井樣品分析記錄表、二維定量熒光錄井解釋成果表和三維定量熒光錄井解釋成果表。

        3 SY/T 6611—2017標(biāo)準(zhǔn)主要解決的問題

        在新版標(biāo)準(zhǔn)中錄井準(zhǔn)備部分增加了“設(shè)備”、“試劑”部分,并對(duì)二維、三維設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)要求,規(guī)范了定量熒光錄井硬件準(zhǔn)備條件。無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)分析人員還是建設(shè)方及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督都有章可循,對(duì)資料質(zhì)量提供了硬件基礎(chǔ)。

        通過對(duì)“儀器標(biāo)定”、“背景值分析”、“儀器檢驗(yàn)”部分進(jìn)行修訂,對(duì)儀器校準(zhǔn)提出了要求,使不同儀器的數(shù)據(jù)具備可對(duì)比性;通過對(duì)“油性指數(shù)”定義的修訂,該參數(shù)更趨于合理,更有利于原油性質(zhì)的判斷。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        1)定量熒光儀器生產(chǎn)廠家眾多,目前SY/T 6611—2017標(biāo)準(zhǔn)已實(shí)施1年有余,由于標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施時(shí)間短,部分儀器型號(hào)較老,軟件部分不易更新,導(dǎo)致油性指數(shù)等參數(shù)在部分儀器中仍按舊標(biāo)準(zhǔn)提取,數(shù)據(jù)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在新版標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)電源、使用環(huán)境及儀器安裝、操作、圖譜格式等未作要求,有待進(jìn)一步改進(jìn)。

        2)本標(biāo)準(zhǔn)的修訂嚴(yán)格按照GB/T1.1—2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)與編寫》給出的規(guī)則起草。新版標(biāo)準(zhǔn)修訂組通過調(diào)研定量熒光錄井技術(shù)現(xiàn)狀,從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),采用分析、驗(yàn)證、研討等程序,確定了相關(guān)術(shù)語(yǔ)、定義、錄井準(zhǔn)備、資料解釋等關(guān)鍵內(nèi)容,對(duì)舊標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了完善,新增了對(duì)錄井準(zhǔn)備的設(shè)備、試劑、儀器檢驗(yàn)及標(biāo)定的要求,對(duì)油性指數(shù)計(jì)算進(jìn)行了重新定義。

        3)修訂后的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6611—2017《石油定量熒光錄井規(guī)范》能提高行業(yè)水平,使定量熒光技術(shù)更適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際,尤其是修訂后的油性指數(shù)計(jì)算公式能更加真實(shí)地反映地下流體的性質(zhì)。該標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布實(shí)施,必將為指導(dǎo)生產(chǎn)、規(guī)范操作、解釋評(píng)價(jià)作出貢獻(xiàn),從而推動(dòng)石油定量熒光錄井行業(yè)的發(fā)展。

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