三維熒光光譜技術(shù)在油氣勘探中的應(yīng)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(guó)地質(zhì)大學(xué),武漢 430074;2 中國(guó)石油化工股份 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院無(wú)錫石油地質(zhì)研究所,無(wú)錫 214151;3 安徽大學(xué) 合肥 230601;4 中國(guó)石油化工股份 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院合肥培訓(xùn)測(cè)試中心 合肥 230022)摘要:獨(dú)特的檢能力而芳化合物是壤油、巖成部分過(guò)對(duì)不同型樣品的維熒光光圖的分 析比比析分究評(píng)作景。鍵詞:三維熒光;光法;氣勘探;作用中圖分類號(hào):T132.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A知,熒光光譜分析法靈敏度高,對(duì)芳具有獨(dú)特的檢測(cè)能力而芳烴化合物 壤油巖要 分地中來(lái)術(shù)展有

2、機(jī)地球化學(xué)研究的不斷深入,石 逐漸重視對(duì)各類有機(jī)組分中芳烴的究得了一系列的新進(jìn)展目前美國(guó) PE產(chǎn)的LS系列熒光分光光度計(jì)已可以直 圖的 了有利的條件通過(guò)近幾年來(lái)的工作為眾域術(shù)景。油氣質(zhì)識(shí)別1我國(guó)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(diǎn)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(zhì)油中質(zhì)油、質(zhì)油氣質(zhì) 氣凝氣性峰期:200110目:與 (4039910)Ex 激波長(zhǎng), Em 射長(zhǎng)石油與天然氣都存在共性峰 228/342 ,同向長(zhǎng)長(zhǎng)方向移動(dòng)。或相同組分的油氣影響儲(chǔ)層時(shí),其油田水有相向長(zhǎng)長(zhǎng)方向移動(dòng)。或相同組分的油氣影響儲(chǔ)層時(shí),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(guān)的油田水,其中 A1 多與重質(zhì)油有關(guān),A2 多為輕質(zhì)油有關(guān);B 類是與油氣共影響有關(guān)的油田水;C 類是與烴類 氣體影響有關(guān)的油田水,且 1 油田水多與凝 析油氣影響有關(guān),而 2 則多與烴類氣體的影 響有關(guān)因此進(jìn)行油田水的三

4、維熒光光譜分 析,也可以達(dá)到儲(chǔ)層含油氣性識(shí)別及油氣性質(zhì)預(yù)測(cè)的目的。油對(duì)及油源比2性質(zhì)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(rèn)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(jìn)行含油氣分同時(shí)可以開(kāi)展油氣運(yùn)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(jù)這一特可以追蹤氣的運(yùn)聚過(guò) 程,行油氣運(yùn)移系統(tǒng)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(méi)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(shuō)明該井區(qū)的奧陶系至 三疊系成為同一含油氣流體系統(tǒng)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(chǔ)層含油氣性識(shí)別及油氣性質(zhì)3預(yù)測(cè)般情況下,大數(shù)芳烴都有極性,與水有一定的相溶性不同性質(zhì)的油氣經(jīng)過(guò)儲(chǔ)層 時(shí),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(duì)比(據(jù)獻(xiàn)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(xiàn)1)ig.2 Characteristi

6、c of 3D florecece pectrum oifild waters in arim Bain相似,說(shuō)明這兩套地層中的流體也同屬于一個(gè)含油流體系統(tǒng)。形成的元素和化合物異常,以達(dá)到指導(dǎo)油氣勘探目的的門(mén)應(yīng)用學(xué)科而三維光光譜法作 用該項(xiàng)技的一項(xiàng)重手段已被泛的運(yùn)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(zhì)明顯不同,前者為典型輕質(zhì)油的特征下含氣性預(yù)技術(shù)5氣地表地化學(xué)勘技術(shù)是主研究在地下處油氣垂運(yùn)移至表或近地介質(zhì)中(284/ 336) ,而(284/ 336) ,而后者為中質(zhì)油或重質(zhì)油的特征(256/ 360) ,說(shuō)明兩地區(qū)的油源可能

7、不同,從而 為油勘探和開(kāi)提供了價(jià)值的資料。油資源部劉可禹等人,將三維熒光技術(shù)應(yīng)用于包裹體及相關(guān)油氣成藏過(guò)程研究中,取得了較 好的應(yīng)用果7 。如三熒光技術(shù)在古油柱識(shí)別古今油水 界面的厘定等方面具有廣泛的應(yīng)用前景(圖5) 。氣成研究6年來(lái),澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)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(duì)比分析圖(據(jù)獻(xiàn)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(píng)價(jià)7據(jù)三維熒氣成度評(píng)價(jià)7據(jù)三維熒光光譜強(qiáng)度與芳烴含量成正比,而三維熒光光譜強(qiáng)度芳烴含量與 API 比 重度成反比的原理,通過(guò)三維熒光光譜圖特征相定量參數(shù),可以進(jìn)行原油 API大小計(jì)算和熱熟度評(píng)價(jià)8 (圖6) 。樣根據(jù)上述原理,如果在鉆井剖面中連 續(xù)進(jìn)行三維熒光光譜分析,將發(fā)現(xiàn)隨著鉆井深度的增加,在有機(jī)質(zhì)由未成熟向成熟階段轉(zhuǎn)化 時(shí),三維熒光譜強(qiáng)逐漸增加,樣品成熟度 增加,有機(jī)質(zhì)熱降解增強(qiáng),原油產(chǎn)率增加;生物 標(biāo)志物參數(shù) R1 變小;而當(dāng)有機(jī)質(zhì)由成

9、熟向過(guò) 成熟化時(shí),三維熒光譜強(qiáng)度變小,從而很 容易判斷油氣熟度界面(圖7) 。(QF2E儲(chǔ)顆粒附和烴量熒分技)圖5 圖(獻(xiàn)7) ig.5 cheatic iagram sowing the oiwater inteface deteried by the 3D forececepectrum techiqeTSF1TSF2 三熒光譜量光數(shù)指標(biāo)圖 6 東營(yíng)凹陷原油 TSF1TSF2 與生物標(biāo)志物成熟度指標(biāo)關(guān)系圖(據(jù)獻(xiàn)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(zhì)油樣品不時(shí)間的三維熒光光譜特征分析對(duì)圖8 不同性質(zhì)油樣品不時(shí)間的三維熒光光譜特征分析對(duì)比圖,圖 8a (1991 年分 析) 5b(1996 年分析) 是輕質(zhì)原油,從圖譜分 析,芳烴成分發(fā)生明顯變化而較重質(zhì)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(diǎn)以聯(lián)想到氣化探土壤 熒光分析中出現(xiàn)的種種問(wèn)題,可能與樣品保存 時(shí)間分析粒度分析溫度等條件有關(guān),從而為 今后的熒分析的完提供了思路。結(jié)論9圖7 三維熒光光譜強(qiáng)度隨鉆井深度變化示意圖(文獻(xiàn)7)ig.7 cheatic iagram sowing the chanes of 3D florecece i

11、ntenity with drilling dpth綜上述,通過(guò)對(duì)不同樣品的三維熒光光譜的分析,可以進(jìn)行油氣信息識(shí)別油油對(duì)比、 油源對(duì)比油氣聚方向分析地含油氣信息預(yù)測(cè)油氣儲(chǔ)層別油氣系統(tǒng)分等方面的 石油地質(zhì)究工作;同理,三維熒光譜技術(shù)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(zhì)方面的問(wèn)題總之,隨著研究的不 斷深入,三維熒光光譜技術(shù)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(shí)間的不同會(huì)有一定的變化; 而中重質(zhì)原油則較為穩(wěn)定,保存方式得當(dāng),一 般沒(méi)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(jìn)行現(xiàn)分析。參 考獻(xiàn):李 武,雍克嵐. 三維熒光光譜指紋技術(shù)應(yīng)用研究J ,石油探開(kāi)發(fā),1996 ,23(4) ,333.費(fèi) 琪.油體分析與模擬M. 北京:高等教育出版 社,2001.李 偉,濟(jì)民,等.魯番坳陷油田水地化特征及其石 油地意義J .油探開(kāi)發(fā). ,1994 ,21(5) :118.李 偉,里木地田水有機(jī)地球化學(xué)特征分類及其 石油質(zhì)義J .石勘與開(kāi)發(fā),1995 ,22(6) ,335. 李 偉,小地,應(yīng)用油田水地球化學(xué)及流體勢(shì)追蹤油 氣運(yùn)途徑J .油探開(kāi)發(fā),1996 ,23(6) ,337. 李素梅,龐雄奇,劉可禹,等. 一種快速檢測(cè)油包裹體的 新方法J .石油驗(yàn)質(zhì),200

13、6 ,28(4) ,38390.李素梅,雄奇,劉可禹,金之鈞.東營(yíng)凹陷原油儲(chǔ)層吸 附烴全掃描熒光特征與應(yīng)用J ,地質(zhì)學(xué)報(bào),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(shí)間的三維熒光光譜特征對(duì)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