CN104132918A - 一种三维定量荧光识别真假油气显示的方法 - Google Patents

Abstract

一种三维定量荧光识别真假油气显示的方法。其包括：步骤1，建立标准油样三维定量荧光图谱库和不同钻井液体系常见添加剂三维定量荧光图谱库；步骤2，采集待识别样品并对其进行分析得到该待识别样品的三维定量荧光图谱；步骤3，如该待识别样品的三维定量荧光图谱中出现图谱特征异常，则进入步骤4，否则返回步骤2；步骤4，将该待识别样品的三维定量荧光图谱与标准油样三维定量荧光图谱库进行对比，如该待识别样品的图谱特征异常是标准油样的荧光特征则确定为真油气显示，如是假油气显示，可与不同钻井液体系常见添加剂三维定量荧光图谱库进行对比，判断是哪种钻井液添加剂引起的假显示。本发明提高现场真假油气显示判断的准确度和符合率。

Description

一种三维定量荧光识别真假油气显示的方法

技术领域

本发明涉及石油勘探地质录井解释评价技术领域，尤其涉及一种三维定量荧光识别真假油气显示的方法。

背景技术

所谓荧光是指在紫外线照射下，原油中的荧光分子将吸收一些能量，暂时使荧光分子达到一个高能量且不稳定的状态，而当这些荧光分子由不稳定状态回到原始状态时，将以光波的形式释放过剩的能量，石油的这种特性称为荧光。除了原油具有荧光特性外，很多有机物质也具有该特性。三维定量荧光录井技术就是用不同波长的紫外线照射样品(包括岩心、壁心、以及岩屑等中任一种或多种)，样品吸收激发光后产生能量跃迁而发射荧光，然后检测不同波长发射荧光的强度，以发射光波长Em为X轴，激发光波长Ex为Y轴，荧光强度为Z轴绘制出样品的荧光图谱并获得荧光数据。

目前，在油气勘探开发中，地质录井的首要任务是发现和识别真假油气显示，为下一步准确评价储层流体性质提供保证。但随着优快钻井的大范围推广，为了提高钻井速度和降低作业风险，钻井液中增加了各种有机添加剂，油气荧光与有机添加剂荧光很难用肉眼区分，因此对现场准确判断油气显示造成了很大干扰。

目前，现场主要是利用肉眼观察和二维定量荧光录井技术进行识别。肉眼在荧光灯下判断真假油气显示，主要根据现场工作经验，依据荧光颜色、滴照情况判断是油气显示，还是矿物荧光或者泥浆添加剂荧光，例如现场经验认为，石英荧光颜色呈白-灰色，方解石荧光颜色呈黄-亮黄色，石膏荧光颜色呈天蓝、乳白色，判断准确率低。二维定量荧光录井技术(QFT)分析数据受现场操作人员操作影响较大(操作人员选取样品的量，浸泡的时间长短等)，另外是对于一些地层污染、钻井液混油及各种有机添加剂、微弱油气显示等识别较困难。目前，识别真假油气显示的方法具有较强的经验性和主观性，且准确度低，容易误判。

2013年渤海油田引进三维定量荧光录井技术，三维与二维定量荧光录井技术相比，具有更高的检测精度和更丰富的荧光谱图信息，能够反映多种荧光物质成分，弥补了二维定量荧光录井技术的缺陷和不足。因此，可以通过对三维定量荧光录井技术的研究和应用，形成一种三维定量荧光识别真假油气显示的方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种定量地、可对比地判断真假油气显示的三维定量荧光识别真假油气显示的方法，

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种三维定量荧光识别真假油气显示的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1，建立标准油样三维定量荧光图谱库和不同钻井液体系常见添加剂三维定量荧光图谱库；

步骤2，采集待识别样品并对其进行分析得到该待识别样品的三维定量荧光图谱；

步骤3，如果该待识别样品的三维定量荧光图谱中出现图谱特征异常，则进入步骤4，否则返回步骤2；

步骤4，将该待识别样品的三维定量荧光图谱与标准油样三维定量荧光图谱库进行对比，如果该待识别样品的图谱特征异常是标准油样的荧光特征则确定为真油气显示；如果是假油气显示，可与不同钻井液体系常见添加剂三雏定量荧光图谱库进行对比，判断是哪种钻井液添加剂引起的假显示。

与现有技术相比，本发明技术方案主要的优点如下：

本发明的三维定量荧光识别真假油气显示的方法消除了人为因素的影响，使判断结果更加客观，能够提高现场真假油气显示判断的准确度和符合率。这种方法不需要较高的技术条件，易于操作和掌握，可以有效地规避或减小现场作业过程中钻井液荧光物质对地层真实油气显示的影响，现场真假油气显示判断准确率达100％，为现场录井解释提供了准确的油气信息，具有非常好的应用前景。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述的三维定量荧光识别真假油气显示的方法的流程图；

图2为渤海油田2013年以前测试井分布图，依据大地坐标将渤海海域划分成了14个地理区域，每个地理区域以其包含或邻近的城市名称命名，比如秦皇岛区域；

图3示出不同区域标准油样三维定量荧光图谱的例子；

图4a和图4b分别为钻井液中增粘剂三维定量荧光分析的三维谱图和指纹图，即图4b是图4a的三维谱图的平面投影图；

图5以渤海油田标准油样和添加剂为例的出峰位置特征图版，图中圆点代表标准油样，方形代表添加剂；

图6a、6b、6d、6e为JZ*-*-*井4处井深的岩屑的三维定量荧光谱图与图6c的固体石墨的三维定量荧光谱图对比；

图7b的LD*-*-*井岩屑的三维定量荧光谱图与图7a的标准油样三维定量荧光谱图和图7c的乳化石蜡三维定量荧光谱图对比。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例1所述的三维定量荧光识别真假油气显示的方法包括如下步骤：

步骤1，建立标准油样三维定量荧光图谱库和不同钻井液体系常见添加剂三维定量荧光图谱库。优选地，为了准确地识别不同构造区块的油气，针对不同的构造区块，建立各自的标准油样三维定量荧光图谱库。

对渤海油田2013年以前进行过地层测试的探井进行统计，按照构造区块进行分类；将测试井在渤海区域划分图上进行投点，如图2所示，比如LD5-2-1井，根据该井的名称可以确定该井位于旅大区域；选出投点较多的构造区块(共选取了6个典型区域：渤中、垦利、秦皇岛、锦州、蓬莱、以及旅大区块)；取各区块中测试井的原油样品(对171口井进行了取样，共计981个样品，其中油样258个，壁心样723个)，并收集样品的油质数据；对原油样品进行三维定量荧光分析，得到各样品的三维荧光图谱和数据；按构造区域和油质的不同将图谱分类、汇总，建立渤海油田典型区块油样的三维定量荧光图谱库，如图3所示。

优选地，还在步骤1中建立不同钻井液体系常见添加剂三维定量荧光图谱库。

通过调研和分析，选择了渤海探区不同钻井液体系中常见的41种添加剂进行三维定量荧光采集分析，建立添加剂三维定量荧光图谱库以及例如下表1的添加剂荧光强度表。不同的钻井液添加剂由于组成物质的不同，通过三维定量荧光采集分析，得到不同有机添加剂的指纹图谱(三维图谱的平面投影图)，不同添加剂具有不同出峰位置(荧光强度最高点的位置)、图谱特征和荧光强度，图4a和4b分别示出钻井液中增粘剂的三维定量荧光分析的三维谱图和指纹图。而不同性质的原油的三维定量荧光指纹图谱与钻井液添加剂的指纹图谱不相同，出峰位置和荧光强度也不同，图5示出标准油样和添加剂的波长分布特征。因此，通过与添加剂图谱对比和荧光强度对比可以识别真假油气显示。

表1  常见钻井液体系添加剂荧光强度统计表

步骤2，采集待识别样品(岩屑/壁心/钻井取心)并对其进行分析得到该待识别样品的三维定量荧光图谱及数据。

首先对正钻井显示层进行取样，样品包括岩屑、壁心、以及岩心中任一种或多种，然后将样品放在正己烷中浸泡、稀释、仪器分析，得到荧光强度(F)、激发波长(Ex)、发射波长(Em)，计算得到含油浓度(C)、对比级(N)、油性指数(Oc)参数，并且得到样品三维定量荧光图谱。其中，激发波长(Ex)和发射波长(Em)反映原油中不同烃类物质的出峰位置；荧光强度(F)是指原油中的荧光物质所发射荧光的强弱，反映的是被测样品中荧光物质的多少；油性指数(Oc)是指代表中质油成分的最大荧光峰的强度值与代表轻质油成分的最大荧光峰的强度值之比；含油浓度(C)是指单位样品中荧光物质的含油浓度，其所反映的为被测样品中的含油气丰度，单位mg/1；对比级(N)是指单位样品中荧光物质所对应的荧光系列对比级别。

步骤3，如果该待识别样品的三维定量荧光图谱中出现图谱特征异常，则进入步骤4，否则返回步骤2。这里的图谱特征包括出峰位置、图谱形态和荧光强度等特征中的任何一个或多个特征。

步骤4，将该待识别样品的三维定量荧光图谱与标准油样三维定量荧光图谱库进行对比，优选地将该待识别样品的三维定量荧光图谱与该待识别样品所属构造区块的标准油样的三维定量荧光图谱进行对比，通过出峰位置、图谱形态和荧光强度等特征的任何一个或多个特征，判断该待识别样品的图谱特征异常是否是标准油样的荧光特征，如果是标准油样的荧光特征则该待识别样品的图谱特征异常确定为真油气显示，如果不是标准油样的荧光特征则确定为假油气显示。

优选地，为了更准确地识别真假油气显示，如果不是标准油样的荧光特征则将该待识别样品的三维定量荧光图谱与钻井液添加剂图谱库进行对比，进一步确定该待识别样品的图谱特征异常是真油气显示还是假油气显示，是否是钻井液添加剂引起的假油气显示。

下面，通过实际例子对本发明的三维定量荧光识别真假油气显示的方法作进一步说明。

实例1：锦州JZ*-*-*井钻进至井深1245m、1255m和1260m处岩屑三维定量荧光图谱没有出现明显的峰值，如图6a、6d和6e所示，在井深1250m，岩屑三维定量荧光图谱出现较为明显的峰值，如图6b所示，通过对比钻井液添加剂三维定量荧光谱图库，与如图6c所示的固体石墨出峰位置及图谱形态相似，三维定量荧光录井判断其为固体石墨引起的异常，不是地层油气显示。最后通过气测录井和荧光扫描录井，均未见异常油气显示，验证了三维定量荧光录井判断正确。

实例2：旅大LD*-*-*井钻井取心至井深1221.4m，岩心样品三维定量荧光图谱出现较为明显的峰值，如图7b所示，与如图7a所示的标准油样出峰位置不同，对比钻井液添加剂三维定量荧光谱图库，与如图7c所示的乳化石蜡出峰位置及图谱形态相似，三维定量荧光判断为乳化石蜡引起的荧光显示异常。最后通过钻井取心和荧光扫描录井，均未见异常油气显示，验证了三维定量荧光录井判断正确。

Claims (7)

1.一种三维定量荧光识别真假油气显示的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1，建立标准油样三维定量荧光图谱库和不同钻井液体系常见添加剂三维定量荧光图谱库；

步骤2，采集待识别样品并对其进行分析得到该待识别样品的三维定量荧光图谱；

步骤3，如果该待识别样品的三维定量荧光图谱中出现图谱特征异常，则进入步骤4，否则返回步骤2；

步骤4，将该待识别样品的三维定量荧光图谱与标准油样三维定量荧光图谱库进行对比，如果该待识别样品的图谱特征异常是标准油样的荧光特征则确定为真油气显示；如果是假油气显示，可与不同钻井液体系常见添加剂三维定量荧光图谱库进行对比，判断是哪种钻井液添加剂引起的假显示。

2.如权利要求1所述的三维定量荧光识别真假油气显示的方法，其特征在于，建立标准油样三维定量荧光图谱库进一步包括：针对不同的构造区域，分别建立各自区块的标准油样三维定量荧光图谱库。

3.如权利要求2所述的三维定量荧光识别真假油气显示的方法，其特征在于，将该待识别样品的三维定量荧光图谱与标准油样三维定量荧光图谱库进行对比进一步包括：将该待识别样品的三维定量荧光图谱与该待识别样品所属构造区块的标准油样的三维定量荧光图谱进行对比。

4.如权利要求1所述的三维定量荧光识别真假油气显示的方法，其特征在于，步骤4还包括：如果该待识别样品的图谱特征异常不是标准油样的荧光特征则确定为假油气显示。

5.如权利要求1所述的三维定量荧光识别真假油气显示的方法，其特征在于，步骤1还包括：建立不同钻井液添加剂三维定量荧光图谱库；

步骤4还包括：与钻井液添加剂图谱库进行对比，如果该待识别样品的图谱特征异常不是标准油样的荧光特征则将该待识别样品的三维定量荧光图谱与钻井液添加剂图谱库进行对比，进一步确定是真油气显示还是假油气显示。

6.如权利要求1所述的三维定量荧光识别真假油气显示的方法，其特征在于，该待识别样品的图谱特征包括出峰位置、图谱形态和荧光强度中任何一个特征或多个特征。

7.如权利要求1所述的三维定量荧光识别真假油气显示的方法，其特征在于，该待识别样品包括岩屑、壁心、以及岩心中任一种或多种。