三維熒光光譜技術在油氣勘探中的應用

1、三維光譜技在油勘探的用武12 ,宋繼海3 ,胡斌4李(1 中三維光譜技在油勘探的用武12 ,宋繼海3 ,胡斌4李(1 中國地質大學,武漢 430074;2 中國石油化工股份 石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質研究所,無錫 214151;3 安徽大學 合肥 230601;4 中國石油化工股份 石油勘探開發(fā)研究院合肥培訓測試中心 合肥 230022)摘要:獨特的檢能力而芳化合物是壤油、巖成部分過對不同型樣品的維熒光光圖的分 析比比析分究評作景。鍵詞:三維熒光;光法;氣勘探;作用中圖分類號:T132.4文獻標識碼:A知,熒光光譜分析法靈敏度高,對芳具有獨特的檢測能力而芳烴化合物 壤油巖要 分地中來術展有

2、機地球化學研究的不斷深入,石 逐漸重視對各類有機組分中芳烴的究得了一系列的新進展目前美國 PE產的LS系列熒光分光光度計已可以直 圖的 了有利的條件通過近幾年來的工作為眾域術景。油氣質識別1我國要含油氣地的幾十原油樣品的三維熒光光譜分析成果表明,不同原油和天然 氣三維熒光光譜既具有共性又有各自的特 點1 ,2 (表1) 。表 1 不同原油和天然氣的三維熒光光譜圖特征ale 1 Characteristics of 3D florecece pectrum f fferent inds f crue oils and natural gaes特征峰 Ex/ Em 268/ 322284/ 336

3、256/ 360228/ 342析油、質油中質油、質油氣質 氣凝氣性峰期:200110目:與 (4039910)Ex 激波長, Em 射長石油與天然氣都存在共性峰 228/342 ,同向長長方向移動?；蛳嗤M分的油氣影響儲層時,其油田水有相向長長方向移動?；蛳嗤M分的油氣影響儲層時,其油田水有相似的熒光征4 ,5 。圖2 塔里木盆油田水三熒光光譜特 征圖,A 類是與油影響有關的油田水,其中 A1 多與重質油有關,A2 多為輕質油有關;B 類是與油氣共影響有關的油田水;C 類是與烴類 氣體影響有關的油田水,且 1 油田水多與凝 析油氣影響有關,而 2 則多與烴類氣體的影 響有關因此進行油田水的三

4、維熒光光譜分 析,也可以達到儲層含油氣性識別及油氣性質預測的目的。油對及油源比2性質的原油或不同烴源巖生成的性此油等 征油 比比作3 。圖1利油田某油區(qū)不同油藏原油的三 圖油的綜合分析認為,圖 1a 為單烴源原油 譜;圖1bc烴源原 征源 油凹陷或不同的生油層位,因此,根 三維熒光光譜圖的特征進行含油氣分同時可以開展油氣運聚方向研究,料。油氣聚系研究4受同一油氣影響的油田水中芳烴特征相似,此,據這一特可以追蹤氣的運聚過 程,行油氣運移系統劃分6 圖 3 分別為塔 里木盆地南46 井區(qū)及輪南11 區(qū)的油田水 三維熒光圖。輪南46 井沒有形成陶系氣藏,但其奧陶系油田水三維熒光譜圖與疊系油田水 三維

5、熒光光譜圖相似,說明該井區(qū)的奧陶系至 三疊系成為同一含油氣流體系統而輪南 11 井區(qū) ,石炭系與三疊系的三維熒光光譜也非常儲層含油氣性識別及油氣性質3預測般情況下,大數芳烴都有極性,與水有一定的相溶性不同性質的油氣經過儲層 時,其油田三維熒光譜圖有大差異;相似圖 1 勝利油田某油區(qū)不同油藏原油的三熒光光譜特征對比(據獻3) 1ig.1 ontrast of 3D florecece pectrum features of fferent oil pools in(a)輪南46 (a)輪南46 區(qū)(b)輪南11 區(qū)圖2 塔里木盆地油田水三維熒光特征圖(文獻1)ig.2 Characteristi

6、c of 3D florecece pectrum oifild waters in arim Bain相似,說明這兩套地層中的流體也同屬于一個含油流體系統。形成的元素和化合物異常,以達到指導油氣勘探目的的門應用學科而三維光光譜法作 用該項技的一項重手段已被泛的運用到地表油氣探工作中。圖4 勝利油田表土樣的維熒光光譜 圖及等值圖4a 和4b 等值線圖所反映的油 氣性質明顯不同,前者為典型輕質油的特征下含氣性預技術5氣地表地化學勘技術是主研究在地下處油氣垂運移至表或近地介質中(284/ 336) ,而(284/ 336) ,而后者為中質油或重質油的特征(256/ 360) ,說明兩地區(qū)的油源可能

7、不同,從而 為油勘探和開提供了價值的資料。油資源部劉可禹等人,將三維熒光技術應用于包裹體及相關油氣成藏過程研究中,取得了較 好的應用果7 。如三熒光技術在古油柱識別古今油水 界面的厘定等方面具有廣泛的應用前景(圖5) 。氣成研究6年來,澳大利亞聯邦科學工業(yè)研究院石圖 3 輪南 46 井區(qū)輪南11 井區(qū)油田水三維熒光對比分析圖(據獻1)ig.3 ontrast of 3D florecece pectrum of the oifield water fom ell Lunnan 46 and ell Lunnan 11圖4 勝利油田地表土壤樣品三維熒光光譜特征圖ig.4 Characterist

8、ics of the 3D florecece pectrum of the suface oil aples fom henli Oifild氣成度評價7據三維熒氣成度評價7據三維熒光光譜強度與芳烴含量成正比,而三維熒光光譜強度芳烴含量與 API 比 重度成反比的原理,通過三維熒光光譜圖特征相定量參數,可以進行原油 API大小計算和熱熟度評價8 (圖6) 。樣根據上述原理,如果在鉆井剖面中連 續(xù)進行三維熒光光譜分析,將發(fā)現隨著鉆井深度的增加,在有機質由未成熟向成熟階段轉化 時,三維熒光譜強逐漸增加,樣品成熟度 增加,有機質熱降解增強,原油產率增加;生物 標志物參數 R1 變小;而當有機質由成

9、熟向過 成熟化時,三維熒光譜強度變小,從而很 容易判斷油氣熟度界面(圖7) 。(QF2E儲顆粒附和烴量熒分技)圖5 圖(獻7) ig.5 cheatic iagram sowing the oiwater inteface deteried by the 3D forececepectrum techiqeTSF1TSF2 三熒光譜量光數指標圖 6 東營凹陷原油 TSF1TSF2 與生物標志物成熟度指標關系圖(據獻7)ig.6 orrelaton f TSF1 , TSF2 and the oarker aturity inicators f the crue oil fom onging D

10、preson圖8 不同性質油樣品不時間的三維熒光光譜特征分析對圖8 不同性質油樣品不時間的三維熒光光譜特征分析對比圖,圖 8a (1991 年分 析) 5b(1996 年分析) 是輕質原油,從圖譜分 析,芳烴成分發(fā)生明顯變化而較重質原油 的圖譜形狀(圖8c5d) ,特征變化不明顯,樣品較為穩(wěn)定從這一點以聯想到氣化探土壤 熒光分析中出現的種種問題,可能與樣品保存 時間分析粒度分析溫度等條件有關,從而為 今后的熒分析的完提供了思路。結論9圖7 三維熒光光譜強度隨鉆井深度變化示意圖(文獻7)ig.7 cheatic iagram sowing the chanes of 3D florecece i

11、ntenity with drilling dpth綜上述,通過對不同樣品的三維熒光光譜的分析,可以進行油氣信息識別油油對比、 油源對比油氣聚方向分析地含油氣信息預測油氣儲層別油氣系統分等方面的 石油地質究工作;同理,三維熒光譜技術也 可以解決原油成熟度分析沉積環(huán)境分析等其 他石油地質方面的問題總之,隨著研究的不 斷深入,三維熒光光譜技術在油氣勘探中將發(fā)揮重要作用。品的定性和異性分析8于輕芳烴具有一定的揮發(fā)性,隨著樣品保存方式和保存時間的不同會有一定的變化; 而中重質原油則較為穩(wěn)定,保存方式得當,一 般沒明顯的變化9 (圖 8) 因此,原油樣品 的保真工作十分重要,在可能條件下采取低溫冷凍方式

12、保存品或者接進行現分析。參 考獻:李 武,雍克嵐. 三維熒光光譜指紋技術應用研究J ,石油探開發(fā),1996 ,23(4) ,333.費 琪.油體分析與模擬M. 北京:高等教育出版 社,2001.李 偉,濟民,等.魯番坳陷油田水地化特征及其石 油地意義J .油探開發(fā). ,1994 ,21(5) :118.李 偉,里木地田水有機地球化學特征分類及其 石油質義J .石勘與開發(fā),1995 ,22(6) ,335. 李 偉,小地,應用油田水地球化學及流體勢追蹤油 氣運途徑J .油探開發(fā),1996 ,23(6) ,337. 李素梅,龐雄奇,劉可禹,等. 一種快速檢測油包裹體的 新方法J .石油驗質,200

13、6 ,28(4) ,38390.李素梅,雄奇,劉可禹,金之鈞.東營凹陷原油儲層吸 附烴全掃描熒光特征與應用J ,地質學報,2006 ,80 (3) ,43445.宋繼梅,唐碧蓮. 原油樣品的三維熒光光譜特征研究J ,譜與光分析,2000 ,20(1) ,11118.1234567圖8 不同原油樣品不同時間的三維熒光光譜特征對比圖ig.8 ontrast of the 3D florecece pectrum of fferent crude oil aples at fferent perods8file:/D|/我的資料/Desktop/新建文本文檔.txtfile:/D|/我的資料/Desktop/新建文本文檔.txtAppliance Error (configurat