吳鄒芳

摘要：在油氣的勘探開發(fā)過程中，錄井技術(shù)是發(fā)現(xiàn)和評價(jià)油氣藏最直接有效的方法。熒光錄井技術(shù)則能及時(shí)提示工作人員對油氣的重點(diǎn)層段進(jìn)行處理并幫助確定油氣顯示，在油氣的勘探開發(fā)過程中對現(xiàn)場施工起到重要的指導(dǎo)作用。隨著二維定量熒光錄井技術(shù)的逐漸成熟和完善，三維定量熒光錄井技術(shù)同樣獲得了長足發(fā)展，在油氣的勘探開發(fā)過程中發(fā)揮出越來越重要的作用。

關(guān)鍵詞：三維；定量熒光錄井技術(shù)；發(fā)展

前言

三維定量熒光錄井技術(shù)具有更高的靈敏度和檢測上限，具有激發(fā)波長和發(fā)射波長的任意選擇性，具有更多的圖譜表現(xiàn)形式和更豐富的參數(shù)信息，在發(fā)現(xiàn)油氣顯示、識別真假油氣顯示和判別原油性質(zhì)方面具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，必然獲得更加廣泛的應(yīng)用前景。

1基本原理及主要分析參數(shù)

1.1基本原理

原油所含的芳香烴中存在共軛π鍵，當(dāng)其吸收電磁輻射能后，會(huì)干擾芳香烴內(nèi)部的電子結(jié)構(gòu)而使之處于受激發(fā)的狀態(tài)；當(dāng)其恢復(fù)原始狀態(tài)時(shí)，將以發(fā)射熒光的形式釋放過剩的能量。熒光錄井就是利用石油發(fā)光這一特性，根據(jù)不同原油樣品在紫外光照射下的顏色及亮度不同來反映原油性質(zhì)以及儲集層的流體類型，即根據(jù)發(fā)光的顏色可測定石油的組成成分，根據(jù)熒光的亮度可測定石油的含量。

1.2主要分析參數(shù)

熒光波長（λ）：在紫外線照射下，被檢測樣品中烴類物質(zhì)所發(fā)射光的波長，反映的是原油樣品中不同烴類物質(zhì)的出峰位置。一般情況下發(fā)射波長在300～340nm為輕質(zhì)油成分，340～370nm為中質(zhì)油成分，大于370nm為重質(zhì)油成分。熒光強(qiáng)度（F）：在紫外線照射下，被檢測樣品中烴類物質(zhì)所發(fā)射光的最高峰值，反映的是被檢測樣品中烴類物質(zhì)的多少，即同一原油樣品中不同組分含量的高低。含油質(zhì)量濃度（C）：單位樣品中被萃取劑取出的烴類物質(zhì)的含量，反映的是被檢測樣品中的含油豐度（單位：mg/L）。現(xiàn)場實(shí)際操作中，通常用相當(dāng)油含量（C′）表示，該參數(shù)為根據(jù)標(biāo)定擬合曲線公式和稀釋倍數(shù)的乘積計(jì)算出的被測物質(zhì)原油質(zhì)量濃度（單位：mg/L）。

1.3功能特點(diǎn)

三維定量熒光錄井儀器涵蓋了一維和二維熒光檢測儀的全部功能，不僅能夠進(jìn)行固定激發(fā)和發(fā)射波長的單點(diǎn)定量熒光測試，或者固定激發(fā)波長掃描二維發(fā)射光譜或者固定接收波長掃描二維激發(fā)光譜，而且還能同時(shí)改變激發(fā)和發(fā)射波長來進(jìn)行同步的熒光光譜及三維熒光光譜的掃描測試。三維定量熒光錄井技術(shù)檢測結(jié)果中的三維熒光指紋圖不僅可以定性地確定油源、油質(zhì)的輕重以及油品的好壞，同時(shí)還能進(jìn)行油氣水層的判別。且在目前所有的熒光檢測儀器當(dāng)中，三維熒光檢測儀是最精密最先進(jìn)的。

1.4技術(shù)分析

與常規(guī)熒光錄井技術(shù)和二維定量熒光錄井技術(shù)相比，三維定量熒光錄井技術(shù)具有下述特點(diǎn)：首先，三維定量熒光錄井技術(shù)的激發(fā)波長和發(fā)射接收波長均為200～800nm，包含有不同油質(zhì)和添加劑的最佳發(fā)射波長和接收波長，在保證輕油質(zhì)不易漏失的同時(shí)還能充分區(qū)分添加劑的熒光干擾；其次，三維定量熒光錄井技術(shù)能夠?qū)晒忪`敏度提升十到三十五倍，此外，傳統(tǒng)的熒光錄井技術(shù)使用四氯化碳或氯仿對原油存在猝滅問題，而新技術(shù)使用正己烷作萃取劑則很好地解決了這一問題；再次，三維定量熒光錄井技術(shù)的立體圖譜和指紋圖譜能夠全面直觀地反映出不同油質(zhì)和泥漿添加劑的熒光特征，其形成的三維立體圖能夠以不同的顏色來區(qū)分樣品在不同波長下的熒光強(qiáng)度，而指紋圖又能直觀區(qū)分出各種油質(zhì)和泥漿添加劑。

2三維定量熒光技術(shù)的進(jìn)步

（1）三維熒光錄井軟件在二維熒光軟件的基礎(chǔ)上添加了圖譜積分、圖譜對比和圖譜文本的輸出功能，且能夠根據(jù)需要選擇二維檢測模式，功能顯得更加靈活和綜合。（2）二維熒光儀的激發(fā)波長最大值為254nm，適合輕質(zhì)油的檢測工作，但對中質(zhì)油、重質(zhì)油和鉆井液添加劑的檢測來說達(dá)不到最佳激發(fā)波長。由于激發(fā)熒光物質(zhì)達(dá)不到最佳效果，二維熒光儀在識別鉆井液添加劑污染和判斷真假油氣等方面尚有不足，而熒光激發(fā)波長為200～800nm的三維熒光技術(shù)則在一定程度上彌補(bǔ)了這方面的不足。（3）二維熒光圖譜為平面曲線圖譜，而三維熒光圖譜則包括三維立體圖譜和指紋圖譜，能夠直觀反映樣品熒光的全部特征，不僅如此，在三維立體圖中還可以根據(jù)具體需要提取出不同波長的二維平面曲線圖譜。

3三維定量熒光錄井技術(shù)在油氣勘探中的應(yīng)用

3.1三維定量熒光錄井技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣顯示

三維定量熒光錄井技術(shù)能夠有效辨別并揭示肉眼無法觀測到的油氣顯示，并能夠準(zhǔn)確地測定其強(qiáng)度值，在發(fā)現(xiàn)微弱油氣顯示的方面具有明顯優(yōu)勢。另外，常規(guī)的熒光錄井方法由于很難準(zhǔn)確判別巖屑中的輕油質(zhì)顯示而造成漏失油氣顯示，而三維定量熒光錄井技術(shù)則可以準(zhǔn)確揭示輕油質(zhì)并測定其強(qiáng)度值。

3.2三維定量熒光錄井技術(shù)能夠有效識別真假油氣顯示

在鉆井施工過程中，為了保護(hù)油氣層、提高鉆井機(jī)械效率和防止鉆井安全事故的發(fā)生，鉆井液中往往添加了大量有機(jī)添加劑，如原油、柴油、潤滑劑、解卡劑和堵漏劑等，這些添加劑直接影響到現(xiàn)場地質(zhì)錄井資料的準(zhǔn)確性。三維定量熒光錄井技術(shù)可以通過立體圖和指紋圖的差減來扣除添加劑或混油的影響，從而形象地還原地層顯示的真實(shí)面目，進(jìn)而達(dá)到正確識別真假油氣顯示以及準(zhǔn)確評價(jià)油氣層的目的。

3.3三維定量熒光錄井技術(shù)能夠進(jìn)行原油性質(zhì)的判別

三維定量熒光錄井技術(shù)能夠在較寬的激發(fā)波長范圍內(nèi)對樣品進(jìn)行全方位掃描，故其在選擇性、靈敏度和所獲信息量等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了常規(guī)熒光測試技術(shù)的水平，且三維熒光的掃描譜圖能夠全面展示樣品的所有熒光信息，并體現(xiàn)樣品成分和組成等方面的細(xì)微特征，所以它能夠很好地進(jìn)行原油性質(zhì)的判別。

4幾點(diǎn)建議

用好三維定量熒光錄井技術(shù)，還有很多工作需要深入開展，筆者認(rèn)為，以下幾個(gè)方面需要繼續(xù)研究和攻關(guān)：（1）深入分析影響三維熒光錄井技術(shù)的因素，尋找解決辦法，力求將分析誤差降到最低。（2）繼續(xù)探討三維熒光錄井技術(shù)的優(yōu)勢和局限性，為有效地應(yīng)用該技術(shù)提供指導(dǎo)，力求發(fā)揮該技術(shù)的最佳效果。（3）提取三維熒光圖譜中各特征參數(shù)，尋找各參數(shù)之間的相關(guān)性，提高綜合解釋符合率。（4）將三維熒光錄井資料和核磁共振物性資料、地化資料結(jié)合起來，建立綜合解釋方案，提高解釋精度。（5）將三維熒光技術(shù)和輕烴分析技術(shù)相結(jié)合，有效評價(jià)水淹層。（6）延伸應(yīng)用三維熒光錄井資料，利用三維熒光圖譜揭示地層中芳烴組分組成特征，為油氣演化、運(yùn)移及油源評價(jià)研究提供重要信息。（7）結(jié)合油田實(shí)際及用戶要求，不斷修訂軟件，提高錄井現(xiàn)場的智能化程度，減少人工讀取信息，全部實(shí)現(xiàn)特征參數(shù)軟件自動(dòng)提取，降低人為的隨意性給資料準(zhǔn)確性帶來的影響。總之，三維熒光錄井技術(shù)的推廣應(yīng)用需要各位同仁共同努力，集思廣益，深入探索，逐步提高，使該技術(shù)在石油勘探開發(fā)中發(fā)揮更大的作用。

結(jié)論

三維定量熒光錄井技術(shù)在油田原油性質(zhì)識別與儲集層流體性質(zhì)解釋評價(jià)方面均取得了較好的應(yīng)用效果。利用油田不同性質(zhì)原油樣品分析的最佳激發(fā)波長、最佳發(fā)射波長和井壁取心巖心樣品分析的油性指數(shù)建立了原油性質(zhì)識別的標(biāo)準(zhǔn)；以井壁取心巖心樣品分析的對比級別與油性指數(shù)為交會(huì)分析參數(shù)，建立了三維定量熒光錄井儲集層流體性質(zhì)初步解釋評價(jià)圖板，將該圖板的解釋評價(jià)結(jié)果與其他錄井資料相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)儲集層流體性質(zhì)的準(zhǔn)確評價(jià)。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：中石化華北石油工程有限公司錄井分公司）