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三維定量熒光技術(shù)學(xué)習(xí)交流第一頁,共119頁。一、前言二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用目錄目錄2第二頁,共119頁。石油的熒光性石油及其大部分產(chǎn)品,除輕汽油和石蠟外,無論其本身或溶于有機(jī)溶劑中,在紫外光照射下均可發(fā)光,稱為熒光。由于石油具有熒光的特性,國(guó)外地質(zhì)學(xué)家于20世紀(jì)30年代將熒光檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于鉆井現(xiàn)場(chǎng),對(duì)鉆井中返出巖屑進(jìn)行紫外光照,以了解地層巖屑是否含油,從而判斷地層的生油及儲(chǔ)藏特性。常規(guī)熒光檢測(cè)技術(shù)作為地質(zhì)錄井技術(shù)的一種方法,是在現(xiàn)場(chǎng)將巖屑樣品放入暗箱中通過紫外燈照射,用肉眼觀察記錄巖屑的熒光現(xiàn)象(顏色和級(jí)別)。前言3第三頁,共119頁。常規(guī)熒光燈是用波長(zhǎng)365nm的紫外光照射石油,不能充分激發(fā)輕質(zhì)油的熒光。用肉眼觀察只能看到波長(zhǎng)>410nm的可見光,而輕質(zhì)油、煤成油、凝析油發(fā)出的熒光波長(zhǎng)為小于400nm的不可見光,因此常規(guī)熒光檢測(cè)方法觀察不到,容易漏掉輕質(zhì)油、煤成油和凝析油顯示層。前言常規(guī)熒光錄井的局限性輕質(zhì)油不可見光定量熒光錄井儀與普通熒光儀熒光波長(zhǎng)對(duì)比圖4第四頁,共119頁。前言常規(guī)熒光錄井用氯仿或四氯化碳浸泡進(jìn)行系列對(duì)比,而氯仿對(duì)人體健康有害,四氯化碳則對(duì)熒光有猝滅作用,會(huì)降低儀器檢測(cè)的靈敏度,不是理想的熒光試劑。常規(guī)熒光錄井不能消除泥漿中熒光類有機(jī)添加劑的熒光干擾,在特殊施工井中影響地質(zhì)資料的準(zhǔn)確錄取。常規(guī)熒光用肉眼觀察和描述,人為影響因素太大。原油中紫外線照射下的發(fā)光物質(zhì)芳香烴類別激發(fā)波長(zhǎng)發(fā)射(接收)波長(zhǎng)(苯)單環(huán)265280-290(萘)雙環(huán)265310-3203-4環(huán)芳烴265340-3805環(huán)以上稠芳烴265>400常規(guī)熒光錄井的局限性5第五頁,共119頁。前言定量熒光技術(shù)現(xiàn)狀根據(jù)檢測(cè)硬件的發(fā)展過程,熒光錄井技術(shù)的發(fā)展歷程具體可分為以下兩個(gè)階段:

1、定性觀測(cè)階段(50年代至今,使用常規(guī)熒光檢測(cè)儀)

2、定量分析階段(90年代至今,使用定量熒光檢測(cè)儀)其中,定量熒光檢測(cè)儀因測(cè)試性能的差異又可分為二維和三維(單波長(zhǎng)激發(fā)、多點(diǎn)激發(fā))熒光檢測(cè)儀。6第六頁,共119頁。一、前言二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用目錄目錄7第七頁,共119頁。當(dāng)紫外光照射到某些物質(zhì)的時(shí)候,這些物質(zhì)會(huì)發(fā)射出各種顏色和不同強(qiáng)度的光,而當(dāng)紫外光停止照射時(shí),這種光線也隨之很快消失,這種光線稱為熒光。物質(zhì)的熒光是指該物質(zhì)在紫外光照射下,電子由基態(tài)吸收能量躍遷至激發(fā)態(tài),再由激發(fā)態(tài)釋放能量回到基態(tài)的反復(fù)過程,此時(shí)所釋放的能量即以熒光的形式表現(xiàn)出來。二定量熒光錄井的基本原理1、原油熒光產(chǎn)生的機(jī)理激發(fā)波長(zhǎng)釋放能量接收波長(zhǎng)8第八頁,共119頁。根據(jù)朗伯-比爾定律,熒光物質(zhì)在較低濃度下(可測(cè)濃度下),熒光強(qiáng)度與發(fā)光物質(zhì)的濃度成正比:Int-熒光強(qiáng)度;IO-激發(fā)光強(qiáng)度;Φr-熒光相對(duì)效率;ε-熒光分子摩爾吸光系數(shù);L-被檢測(cè)溶液的通路長(zhǎng)度;C-能發(fā)出熒光分子的濃度。就熒光分析而言,對(duì)于某一特定分子,由于熒光分析儀用的Io和L值是固定的,所以熒光強(qiáng)度F變化只與混合物的濃度C有關(guān),熒光強(qiáng)度與混合濃度成比例變化。2、熒光強(qiáng)度的計(jì)算二定量熒光錄井的基本原理9第九頁,共119頁。二定量熒光錄井的基本原理3、定量熒光光譜熒光光譜表示在所發(fā)射的熒光中各種波長(zhǎng)組份的組成及其相對(duì)強(qiáng)度。熒光光譜可用于鑒別熒光物質(zhì),并作為在熒光測(cè)定時(shí)選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)定波長(zhǎng)和濾光片的根據(jù)。使激發(fā)光的波長(zhǎng)保持不變,而讓熒光物質(zhì)所產(chǎn)生的熒光通過發(fā)射光濾波器后照射于檢測(cè)器上,掃描發(fā)射光濾波器并檢測(cè)各種波長(zhǎng)下相應(yīng)的熒光強(qiáng)度。然后通過記錄儀記錄熒光強(qiáng)度對(duì)發(fā)射波長(zhǎng)的關(guān)系曲線,所得到的圖譜稱為二維熒光光譜。最佳接收波長(zhǎng)360最佳激發(fā)波長(zhǎng)10第十頁,共119頁。二定量熒光錄井的基本原理3、定量熒光光譜將激發(fā)光的波長(zhǎng)做程序性改變,而讓熒光物質(zhì)所產(chǎn)生的熒光通過發(fā)射光濾波器后照射于檢測(cè)器上,在各個(gè)激發(fā)光的波長(zhǎng)下,掃描發(fā)射光濾波器并檢測(cè)各種波長(zhǎng)下相應(yīng)的熒光強(qiáng)度。然后通過記錄儀記錄熒光強(qiáng)度對(duì)發(fā)射波長(zhǎng)的關(guān)系曲線,即可得到激發(fā)光波長(zhǎng)-發(fā)射光波長(zhǎng)-熒光強(qiáng)度的三維熒光光譜圖。11第十一頁,共119頁。二定量熒光錄井的基本原理3、定量熒光光譜輕質(zhì)油中質(zhì)油重質(zhì)油

由于不同油質(zhì)的原油中所含的熒光物質(zhì)(烴類)具有不同的激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng),其反映在熒光圖譜中的表現(xiàn)為:不同油質(zhì)原油在圖譜中的最大熒光強(qiáng)度值所在的波長(zhǎng)區(qū)間不同。樣品的熒光圖譜中最大熒光強(qiáng)度值所對(duì)應(yīng)的峰即稱為該樣品的特征峰。12第十二頁,共119頁。通過對(duì)比圖譜特征,得到三種油質(zhì)原油圖譜所對(duì)應(yīng)的主峰波長(zhǎng)范圍如下:輕質(zhì)成分主峰在Ex290nm~Ex310nm,Em330nm~Em350nm之間;中質(zhì)成分主峰在Ex340nm~Ex350nm,Em374nm~Em384nm之間;重質(zhì)成分主峰在Ex380nm~Ex390nm,Em409nm~Em427nm之間。二定量熒光錄井的基本原理3、定量熒光光譜輕質(zhì)油中質(zhì)油重質(zhì)油

13第十三頁,共119頁。二定量熒光錄井的基本原理3、定量熒光光譜輕—重質(zhì)油次峰主峰中—重質(zhì)油次峰主峰當(dāng)一種原油樣品中含有不同油質(zhì)的熒光物質(zhì)時(shí),其圖譜會(huì)表現(xiàn)出多峰位特征。圖譜中最大熒光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的峰位(即顏色暖,峰寬較寬的峰)為圖譜主峰,另一峰位(顏色較冷,峰寬較窄的峰)為圖譜的次峰。14第十四頁,共119頁。TK7205YT2-21TK925AT13S70TP242HS216TH12434HYQ5-4中質(zhì)峰位Ex340/Em384重質(zhì)峰位Ex380/Em421中質(zhì)峰位Ex350/Em384重質(zhì)峰位Ex390/E423中質(zhì)峰位Ex350/Em384重質(zhì)峰位Ex390/Em419中質(zhì)峰位Ex340/Em377重質(zhì)峰位Ex390/Em419中質(zhì)峰位Ex350/Em384重質(zhì)峰位Ex390/E413中質(zhì)峰位Ex340/Em384重質(zhì)峰位Ex390/E419中質(zhì)峰位Ex340/Em384重質(zhì)峰位Ex390/Em417中質(zhì)峰位Ex340/Em384重質(zhì)峰位Ex390/Em427中質(zhì)峰位Ex350/Em384重質(zhì)峰位Ex380/E40915第十五頁,共119頁。一、前言二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用目錄目錄16第十六頁,共119頁。三定量熒光分析儀器介紹

為解決常規(guī)熒光錄井的不足,在90年代初由美國(guó)德士古石油公司率先開發(fā)了QFT定量熒光分析儀,90年代末期,北京石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院、北京中石油技術(shù)公司、上海三科儀器有限公司聯(lián)合研制了中國(guó)首臺(tái)OFA-I型石油定量熒光分析儀,之后又相繼研制了OFA-II、III

、OFA-3DI型石油定量熒光分析儀,并開發(fā)了相應(yīng)的軟件操作系統(tǒng),該儀器在全國(guó)石油系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用,展示了可喜的發(fā)展前景。

該儀器采用的方法是借助儀器來實(shí)現(xiàn)熒光數(shù)據(jù)的檢測(cè)和分析,根據(jù)熒光強(qiáng)度與石油濃度成正比的關(guān)系,來繪制隨井深變化的石油濃度熒光錄井圖,較好地解決了常規(guī)熒光錄井肉眼觀察無法識(shí)別的熒光且受人為因素影響等一些難題,可識(shí)別熒光波長(zhǎng)在340nm以下的輕質(zhì)油;可消除鉆井液添加劑的熒光干擾。OFA-3DI型定量熒光分析儀主機(jī)系統(tǒng)OFA-II、III型定量熒光分析儀主機(jī)系統(tǒng)1、定量熒光儀器17第十七頁,共119頁。由燈源氙燈發(fā)射出的光束照射EX分光器,EX分光器每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度允許一種波長(zhǎng)的光通過,連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)不同波長(zhǎng)的光連續(xù)通過,照射到樣品池,樣品池中的熒光物質(zhì)吸收激發(fā)光后而發(fā)射熒光。照射于光電倍增管上,此管把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),然后送至計(jì)算機(jī)迸行處理,以數(shù)字顯示或圖譜打印的方式提供給用戶。燈源氙燈EX處理樣品池EM分光檢測(cè)器信號(hào)處理輸出計(jì)算機(jī)樣品室三維定量熒光儀三定量熒光分析儀器介紹2、儀器工作原理18第十八頁,共119頁。三定量熒光分析儀器介紹2、儀器工作原理三維定量熒光檢測(cè)是在二維檢測(cè)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。其分析作業(yè)程序與二維熒光檢測(cè)類似,不同之處在于激發(fā)光的程序步進(jìn)控制,可使激發(fā)光在200-800nm的范圍內(nèi)以設(shè)定的步長(zhǎng)連續(xù)對(duì)樣品進(jìn)行掃描。19第十九頁,共119頁。三定量熒光分析儀器介紹3、儀器技術(shù)指標(biāo)OFA-3DI型石油熒光分析儀技術(shù)指標(biāo)1、光源:150W氙燈2、波長(zhǎng)測(cè)定范圍:激發(fā)波長(zhǎng)(EX)200nm-800nm

發(fā)射波長(zhǎng)(EM)200nm-800nm3、光譜帶寬:激發(fā)10nm;發(fā)射10nm;4、波長(zhǎng)準(zhǔn)確度:±2nm5、波長(zhǎng)重復(fù)性:≤1nm6、掃描速度:快;中;慢。7、靈敏度:1-100可選。8、最小濃度檢測(cè):0.01mg/L9、電源220V±22V、50Hz+1Hz;額定功率300W10、主機(jī)尺寸:長(zhǎng)610mm、寬610mm、高270mm11、主機(jī)重量:55kg20第二十頁,共119頁。三定量熒光分析儀器介紹

硬件:OFA-3DI型熒光分析儀高性能計(jì)算機(jī)噴墨打印機(jī)軟件:WindowsXP系統(tǒng)

OFA-3DI聯(lián)機(jī)采集分析軟件熒光分析油氣解釋評(píng)價(jià)系統(tǒng)軟件過程:1)開機(jī)預(yù)熱

2)聯(lián)機(jī)3)分析配制的樣品4、儀器硬件配置21第二十一頁,共119頁。一、前言二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用目錄目錄22第二十二頁,共119頁。標(biāo)準(zhǔn)油樣鉆井液添加劑鉆井液巖屑井壁取心鉆井取心現(xiàn)場(chǎng)共分析六種樣品四三維定量熒光儀分析工作流程1、儀器分析對(duì)象23第二十三頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程2、取樣原則及要求巖屑分析:1、取樣間距按鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。2、結(jié)合鉆時(shí)、氣測(cè)等錄井資料,選取具有代表性的巖樣。鉆井液分析:1、對(duì)待入井的添加劑進(jìn)行逐一取樣分析。2、正常錄井過程中鉆井液每100m取樣分析一次,異常井段加密取樣。井壁取心分析:砂巖及特殊巖性樣品逐一取樣分析。巖心分析:砂巖及特殊巖性的巖心10cm取樣分析一次,非儲(chǔ)層巖心每20cm取樣分析一次。24第二十四頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程3、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)備工作1、對(duì)地質(zhì)、工程相關(guān)情況的了解在一個(gè)新井進(jìn)行熒光錄井之前,擔(dān)任此項(xiàng)工作的人員一定要對(duì)本井的地質(zhì)設(shè)計(jì)有關(guān)章節(jié)進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的閱讀,以了解地質(zhì)對(duì)熒光錄井工作的要求、錄井過程中應(yīng)該注意的重點(diǎn)井段及地層層段,同時(shí)也要對(duì)工程設(shè)計(jì)有一定了解。2、對(duì)泥漿體系及所用泥漿材料的了解重點(diǎn)要放在所采用的泥漿體系、所用的各種泥漿添加劑名稱及在泥漿中所起的大致作用,必要的時(shí)候要對(duì)每種泥漿添加劑進(jìn)行熒光圖譜掃描,以全面掌握它們各自的熒光特性。3、背景值的確定泥漿中未加入含熒光的泥漿添加劑的井,錄井時(shí)直接用正己烷作背景;泥漿中加入了含熒光的泥漿添加劑的井,背景值的選定則要視情況而定。下面分別敘述:打開顯示層后,若泥漿中有熒光添加劑時(shí),取上部井段沒有顯示的白砂子,將白砂子用當(dāng)前泥漿浸泡一個(gè)遲到時(shí)間,將白砂子洗凈擦干后稱取1克放入試管加正己烷5毫升浸泡30分鐘后,掃描所得的圖譜即為正式樣的背景值。每次當(dāng)泥漿中加入對(duì)熒光錄井影響大的添加劑時(shí),在泥漿循環(huán)兩周后,應(yīng)立即重測(cè)當(dāng)前井深的巖樣的熒光,并重新確定背景值。25第二十五頁,共119頁。配置標(biāo)準(zhǔn)油樣鉆井液變化情況入井添加劑情況標(biāo)定儀器儲(chǔ)層評(píng)定觀察分析圖譜及數(shù)據(jù)輸出樣品圖譜確定背景巖屑變化情況四三維定量熒光儀分析工作流程4、儀器分析流程26第二十六頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程4.1、標(biāo)準(zhǔn)油樣配制⑴取5個(gè)干凈試管,分別貼上1、2、3、4、5、標(biāo)簽,放在試管上待用;⑵用萬分之一的天平稱取臨井原油0.010g放入1號(hào)試管中,加正己烷至10ml浸泡15分鐘左右讓其完全溶解,1號(hào)試管中的溶液濃度為1000mg/l(或參照后面標(biāo)準(zhǔn)油樣的制備方法)⑶自試管1中用微量取液器取50ul溶液加入試管2中,再加正己烷至10ml搖勻,2號(hào)試管中溶液的濃度為5mg/l;⑷自試管1中用微量取液器取100ul溶液加入試管3中,再加正己烷至10ml搖勻,3號(hào)試管中溶液的濃度為10mg/l⑸自試管1中用微量取液器取150ul溶液加入試管4中,再加正己烷至10ml搖勻,4號(hào)試管中溶液的濃度為15mg/l⑹自試管1中用微量取液器取200ul溶液加入試管5中,再加正己烷至10ml搖勻,5號(hào)試管中溶液的濃度為20mg/l27第二十七頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程4.1、標(biāo)準(zhǔn)油樣配制28第二十八頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程4.2、標(biāo)準(zhǔn)油樣標(biāo)定含油濃度靈敏度熒光強(qiáng)度不高于300樣品名稱稀釋倍數(shù)29第二十九頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程4.2、標(biāo)準(zhǔn)油樣標(biāo)定30第三十頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程4.2、標(biāo)準(zhǔn)油樣標(biāo)定次峰標(biāo)定公式主峰標(biāo)定公式31第三十一頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程4.3、添加劑樣品配制32CMC-LVCXA-1CXB-1DBF-2HF-YJJMC-132第三十二頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程4.3、添加劑樣品配制鉆井液添加劑樣品光譜特征與影響程度添

劑代

號(hào)主

峰次

峰濃

度影

度羥甲基纖維素-高粘CMC-HV501/486/111.8無200g/L無羥甲基纖維素-低粘CMC-LV370/401/241.1無200g/L弱微凝膠高溫高壓降失劑CXA-1340/382/344.1390/417/342.7200g/L較弱-CXB-1310/349/91.9無200g/L很弱高分子包被劑DBF-2330/370/17.9390/400/14.820mg/L較強(qiáng)鉆井液用無鉻木質(zhì)素高效稀釋劑GMP-3380/384/30.2無200g/L弱聚丙乙烯酰油基泥漿膠體結(jié)構(gòu)劑HF-YJJ300/330/159.8無200g/L較強(qiáng)聚丙烯酸鉀K-PAM310/372/62.5無200g/L弱抗溫抗鹽降濾失劑MC-1390/420/570.3無10g/L強(qiáng)銨鹽NH4PAN370/406/151.3無200g/L較弱磺甲基瀝青SAS380/414/263.7330/369/257.820mg/L極強(qiáng)磺甲基褐煤SMC330/363/568.2390/417/249.120g/L強(qiáng)磺甲基酚醛樹脂SMP-2360/390/515.9300/330/474.6200g/L強(qiáng)乳化劑Span-8390/402/599.4390/451/306.51g/L極強(qiáng)無熒光潤(rùn)滑劑WFT-666330/364/577.3385/416/245.7200g/L強(qiáng)油基降濾失劑-380/407/862.4無1g/L極強(qiáng)33第三十三頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程4.4、巖屑及鉆井液樣品配制稱量巖屑清洗巖屑樣品萃取二次分析入樣品池入比色皿34第三十四頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程4.4、巖屑及鉆井液樣品配制(1)樣品處理①樣品用清水漂洗,并用濾紙吸干。②儲(chǔ)集層樣品稱取1000×(1±0.02)mg。③將樣品倒入干凈的試管中,加入5ml的正己烷。④輕輕搖動(dòng)試管,靜置20min~30min。(2)樣品分析①將一次樣品直接進(jìn)行分析,若分析曲線超過記錄范圍,則將一次樣品稀釋至記錄范圍之內(nèi),并記錄稀釋倍數(shù)。②含油(即樣品在熒光及以上含油級(jí)別的)樣品應(yīng)進(jìn)行二次分析,二次分析操作與正常分析過程相同;二次分析樣品的稀釋倍數(shù)應(yīng)與一次分析相同。35第三十五頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程4.4、巖屑及鉆井液樣品配制一次分析二次分析超過測(cè)量范圍36第三十六頁,共119頁。四三維定量熒光儀分析工作流程4.4、巖屑及鉆井液樣品配制(2)樣品分析③填寫分析記錄。④錄井過程中,每連續(xù)工作24h應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行一次穩(wěn)定性檢測(cè)。⑤鉆井液添加劑樣品只作一次分析,其分析過程同巖樣的一次分析。⑥對(duì)于巖樣的一次分析圖譜曲線,選取相同稀釋倍數(shù)的鉆井液背景曲線進(jìn)行背景值扣除。⑦打印分析數(shù)據(jù)、譜圖。⑧資料處理解釋。37第三十七頁,共119頁。一、前言二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用目錄目錄38第三十八頁,共119頁。五定量熒光錄井參數(shù)及意義1、定量熒光參數(shù)(1)原油熒光波長(zhǎng)(λ):原油中熒光物質(zhì)所發(fā)射熒光所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng);其所反映的為原油中組成成份的不同,單位(nm)。(2)原油熒光強(qiáng)度(F):原油中熒光物質(zhì)所發(fā)射熒光的強(qiáng)弱,原油熒光強(qiáng)度極大值用INT表示;其所反映的為同一原油樣品中不同組成成份含量的高低。在分析圖譜中,對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)小于330nm的輕質(zhì)油和波長(zhǎng)在330nm~380nm之間的中質(zhì)油分別選取熒光強(qiáng)度極大值INT和對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)λ。一次分析參數(shù)分別記為:

λ0、INT0(波長(zhǎng)小于330nm);

λ1、INT1(波長(zhǎng)330nm~380nm)。二次分析參數(shù)分別記為:

λ10、INT10(波長(zhǎng)小于330nm);

λ11、INT11(波長(zhǎng)330nm~380nm)39第三十九頁,共119頁。五定量熒光錄井參數(shù)及物理意義1、定量熒光參數(shù)(3)相當(dāng)油含量(C):也稱樣品含油濃度。是個(gè)派生參數(shù),它指單位樣品中熒光物質(zhì)相當(dāng)于原油的量;其所反映的為被測(cè)樣品中的含油豐度,單位(mg/l)。按照本井工作曲線方程和一次分析、二次分析結(jié)果,分別求取一次分析含油濃度和二次分析含油濃度。含油濃度C=C1+C2

式中:C----樣品含油濃度,單位為毫克每升(mg/L);C1----樣品一次分析含油濃度,單位為毫克每升(mg/L);C2----樣品二次分析含油濃度,單位為毫克每升(mg/L)。(4)油性指數(shù)(Oc):是個(gè)派生參數(shù),指原油樣品中不同熒光物質(zhì)熒光強(qiáng)度的比值,其所反映的為該原油樣品不同原油成分的含量,代表著原油密度,反映原油性質(zhì)。40第四十頁,共119頁。

二維油性指數(shù)(Oc)=F2/F1或F3/F1式中:F1為二維定量熒光圖譜中輕質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度;F2為二維定量熒光圖譜中中質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度;F3為二維定量熒光圖譜中重質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度。F1F2F3五定量熒光錄井參數(shù)及意義1、定量熒光參數(shù)41第四十一頁,共119頁。三維油性指數(shù)(Oc)=f2/f1或f3/f1式中:f1為二維定量熒光圖譜中輕質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度;f2為二維定量熒光圖譜中中質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度;f3為二維定量熒光圖譜中重質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度。F1F2F3f3f2f1五定量熒光錄井參數(shù)及物理意義1、定量熒光參數(shù)42第四十二頁,共119頁。

根據(jù)整理塔河油田原油的三維定量熒光圖譜,按照?qǐng)D譜的主峰特征劃分為三種不同油質(zhì),與其計(jì)算出的油性指數(shù)進(jìn)行對(duì)比,得到三種不同油質(zhì)原油的油性指數(shù)范圍:輕質(zhì)油油性指數(shù):1<Oc<1.4;中質(zhì)油油性指數(shù):1.4<Oc<1.7;重質(zhì)油油性指數(shù):Oc>1.7。F1F2F3f3f2f1五定量熒光錄井參數(shù)及意義1、定量熒光參數(shù)43第四十三頁,共119頁。五定量熒光錄井參數(shù)及意義1、定量熒光參數(shù)(5)

二次分析指數(shù)(Ic):是個(gè)派生參數(shù),指原油樣品一次分析含油濃度與樣品含油濃度的比值。二次分析指數(shù)計(jì)算Ic=C1/C式中:Ic----二次分析指數(shù),無量綱;C1----樣品一次分析含油濃度,單位為毫克每升(mg/L);C----樣品含油濃度,單位為毫克每升(mg/L)。(6)熒光對(duì)比級(jí)(N):是個(gè)派生參數(shù),指單位樣品中含有的熒光物質(zhì)所對(duì)應(yīng)的熒光系列對(duì)比級(jí)別。N=15-(4-lgC)/0.301式中:C=n*C′C—被測(cè)樣品的當(dāng)量原油濃度,mg/lC′—被測(cè)樣品稀釋后儀器檢測(cè)的當(dāng)量原油濃度,mg/ln—稀釋倍數(shù)N—熒光顯示級(jí)別44第四十四頁,共119頁。五定量熒光錄井參數(shù)及意義2、定量熒光參數(shù)的意義含油濃度范圍10-4040-300300-12501250-30003000-5000>5000對(duì)比級(jí)別5-77-1010-1212-13.313.3-14>14顯示級(jí)別熒光油跡油斑油浸富含油飽含油含油濃度、對(duì)比級(jí)別、顯示級(jí)別關(guān)系波長(zhǎng)范圍含油濃度(mg/l)熒光級(jí)別(n)二次分析指數(shù)(Ic)解釋結(jié)論符合標(biāo)準(zhǔn)油樣300-125010-12Ic>0.5油氣層40-3007-100.2<Ic<0.5差油層或油水層10-40n<7Ic<0.2干層定量熒光解釋評(píng)價(jià)參數(shù)45第四十五頁,共119頁。一、前言二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用目錄目錄46第四十六頁,共119頁。熒光物質(zhì)在較低濃度下(可測(cè)濃度下),熒光強(qiáng)度與發(fā)熒光物質(zhì)的濃度成正比,當(dāng)物質(zhì)的濃度增高到一定值以后,就不再符合這個(gè)規(guī)律。六影響定量熒光錄井的因素1、熒光物質(zhì)的猝滅現(xiàn)象47第四十七頁,共119頁。熒光猝滅,廣義地說,指的是任何可使某種給定熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度下降的作用,或任何可使熒光量子產(chǎn)率降低的作用。狹義地說,熒光猝滅指的是熒光物質(zhì)分子與溶劑分子或溶質(zhì)分子之間所發(fā)生的導(dǎo)致熒光強(qiáng)度下降的物理或化學(xué)作用過程。六影響定量熒光錄井的因素1、熒光物質(zhì)的猝滅現(xiàn)象48第四十八頁,共119頁。由于不同熒光物質(zhì)具有的抑制濃度、猝滅濃度不同,會(huì)造成原油樣品的圖譜特征發(fā)生改變。646511608513362385不可測(cè)927六影響定量熒光錄井的因素1、熒光物質(zhì)的猝滅現(xiàn)象49第四十九頁,共119頁。六影響定量熒光錄井的因素2、不同熒光物質(zhì)的混合S70+AT1340mg/LAT13井原油40mg/LS70井原油40mg/L

油質(zhì)相似的原油一比一混合樣品指紋譜圖形態(tài)變化極不明顯,可以通過樣品參數(shù)的相關(guān)性來定量化對(duì)比。50第五十頁,共119頁。根據(jù)原油樣品特征峰出峰位置確定該樣品的特征數(shù)據(jù)范圍,提取范圍內(nèi)的各激發(fā)、接收波長(zhǎng)上的熒光強(qiáng)度值作為分析數(shù)據(jù)。六影響定量熒光錄井的因素2、不同熒光物質(zhì)的混合51第五十一頁,共119頁。六影響定量熒光錄井的因素2、不同熒光物質(zhì)的混合二維曲線三維曲線52第五十二頁,共119頁。不同熒光物質(zhì)混合后,混合樣品的熒光強(qiáng)度與樣品濃度變化無線性關(guān)系,熒光強(qiáng)度發(fā)生非線性疊加,對(duì)熒光錄井造成影響。六影響定量熒光錄井的因素2、不同熒光物質(zhì)的混合53第五十三頁,共119頁。從相關(guān)性分析結(jié)果可以看出,兩種樣品混合后,與混合前單一樣品的相關(guān)性均較差。說明兩種樣品中所含熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度為非線性疊加。六影響定量熒光錄井的因素2、不同熒光物質(zhì)的混合54第五十四頁,共119頁。相同熒光物質(zhì)混合后,混合樣品的熒光強(qiáng)度與樣品濃度變化符合線性關(guān)系,則兩種熒光物質(zhì)在該波長(zhǎng)點(diǎn)上的熒光強(qiáng)度疊加為線性疊加。六影響定量熒光錄井的因素3、相同熒光物質(zhì)的混合55第五十五頁,共119頁。從相關(guān)性分析結(jié)果可以看出,兩種原油混合后,與混合前樣品的相關(guān)性很好,也說明兩種樣品中所含熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度為線性疊加。六影響定量熒光錄井的因素3、相同熒光物質(zhì)的混合56第五十六頁,共119頁。由于目前大多井應(yīng)用于定向井或水平井開發(fā),在鉆進(jìn)過程中,定向鉆進(jìn)與復(fù)合鉆進(jìn)在鉆時(shí)上相差很大。定向鉆進(jìn)時(shí),鉆時(shí)突然增高,同時(shí)造成巖屑十分細(xì)碎。在這種狀態(tài)下,若鉆開含油氣地層,地層中的油氣大多進(jìn)入鉆井液被帶走,使得分析巖屑得到的熒光強(qiáng)度較正常值有所降低。此時(shí)不能單純依靠巖屑含油濃度對(duì)地層含油情況進(jìn)行評(píng)價(jià),而應(yīng)該結(jié)合其它錄井參數(shù)(如氣測(cè)組份C1、C2變化)綜合評(píng)價(jià)。六影響定量熒光錄井的因素4、工程參數(shù)造成的影響57第五十七頁,共119頁。六影響定量熒光錄井的因素5、其它因素造成的影響(1)環(huán)境的影響由于儀器對(duì)電壓、頻率使用有一定范圍,現(xiàn)在鉆井隊(duì)普遍使用節(jié)能發(fā)電機(jī),電壓、頻率極為不穩(wěn),達(dá)不到儀器所規(guī)定的要求,致使分析圖譜上曲線不規(guī)則、不園滑,多呈鋸齒狀、尖峰狀。(2)取樣的影響取樣時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)于稠油層影響不大,對(duì)于氣層、輕質(zhì)油層影響最大。當(dāng)?shù)叵碌挠蜌鈱颖汇@開后,經(jīng)過鉆井液沖刷,巖屑返至地面由于壓力及溫度的變化,大部分輕質(zhì)組份已從巖屑中逸散出來,保存在巖屑中的組份已經(jīng)很少了,如能及時(shí)取樣分析,還能分析出熒光峰值,如隔上一段時(shí)間再分析,得到的熒光峰值已經(jīng)很低了,甚至無峰值出現(xiàn)。(3)其它人為因素影響另外,挑樣不準(zhǔn)確、樣品類型不同、溫度過高過低、操作不正確、所用試劑不純也影響定量熒光錄井的準(zhǔn)確性。58第五十八頁,共119頁。根據(jù)熒光物質(zhì)對(duì)地層顯示干擾程度的不同,可以通過圖譜直接進(jìn)行識(shí)別或利用差譜法、二次分析法進(jìn)行識(shí)別?;烊胗偷貙佑蜔o顯示對(duì)比級(jí)7.7對(duì)比級(jí)8.1對(duì)比級(jí)10.3六影響定量熒光錄井的因素6、排除影響因素的方法(1)通過圖譜直接識(shí)別59第五十九頁,共119頁。六影響定量熒光錄井的因素(2)利用差譜法進(jìn)行識(shí)別60第六十頁,共119頁。差譜法分析的分析原理基于在混合樣品熒光圖譜的某個(gè)單點(diǎn)上扣除背景圖譜中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的固定熒光強(qiáng)度值,得到混合前的樣品熒光圖譜。TP242H+SASSAS-20mg/LTP242H+SAS扣除SAS||TP242H-20mg/LTP242H+SAS扣除TP242H—||六影響定量熒光錄井的因素(2)利用差譜法進(jìn)行識(shí)別61第六十一頁,共119頁。當(dāng)巖屑圖譜在地層油特征峰位出峰極不明顯時(shí),單純依靠巖屑本身的圖譜并不能夠確定其是否具有真實(shí)顯示,而將無油氣顯示的巖屑圖譜作為背景圖譜扣除后,可以明顯識(shí)別出地層油特征峰,則可以判斷此巖屑含有的油氣顯示為真實(shí)顯示。隨著鉆井進(jìn)尺的不斷加深,鉆井液與巖屑的含油濃度和巖性均會(huì)發(fā)生變化,此時(shí)需重新測(cè)定背景圖譜。六影響定量熒光錄井的因素(2)利用差譜法進(jìn)行識(shí)別62第六十二頁,共119頁。儲(chǔ)集層物性參數(shù)的不同,使鉆井液中熒光物質(zhì)對(duì)巖屑的污染程度也存在區(qū)別,孔滲低的儲(chǔ)層,鉆井液中重質(zhì)成分很難進(jìn)入巖屑內(nèi)部對(duì)巖屑二次分析造成污染?;烊朐团c目的層位原油十分相似,很難對(duì)真假油層顯示進(jìn)行有效識(shí)別。(3)二次分析法進(jìn)行識(shí)別六影響定量熒光錄井的因素63第六十三頁,共119頁。一次分析下,無油氣顯示的巖屑與含有油氣顯示的巖屑圖譜差異不明顯,無法有效識(shí)別;而在二次分析時(shí),無顯示巖屑圖譜中未出現(xiàn)任何特征峰,含有油氣顯示的巖屑重質(zhì)組份特征峰明顯出峰,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)原油特征峰則可判斷該顯示為真實(shí)油氣顯示。因此當(dāng)一次分析受鉆井液污染程度較高,無法有效進(jìn)行識(shí)別時(shí),可以通過巖屑二次分析樣品圖譜判斷地層是否具有真實(shí)顯示。(3)二次分析法進(jìn)行識(shí)別六影響定量熒光錄井的因素64第六十四頁,共119頁。正己烷背景對(duì)圖譜識(shí)別的影響一些樣品含油濃度較低時(shí),其分析得到的熒光強(qiáng)度經(jīng)常大大低于正己烷的熒光強(qiáng)度,造成在對(duì)圖譜進(jìn)行識(shí)別時(shí),正己烷的峰值將樣品特征峰所掩蓋。此時(shí)需要將正己烷圖譜扣除后才能有效識(shí)別。(4)排除正己烷試劑影響六影響定量熒光錄井的因素65第六十五頁,共119頁。正己烷背景值對(duì)分析數(shù)據(jù)的影響樣品稀釋后,樣品所含熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度值降低,而正己烷熒光強(qiáng)度值保持不變,若不扣除正己烷熒光強(qiáng)度值,勢(shì)必產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差。正己烷溶劑本身存在個(gè)體差異,需要分別建立并保存背景圖譜生產(chǎn)廠家、出廠日期、技術(shù)指標(biāo)相同的正己烷圖譜存在個(gè)體差異(4)排除正己烷試劑影響六影響定量熒光錄井的因素66第六十六頁,共119頁。在有以上影響因素的情況下,對(duì)比傳統(tǒng)的三維定量熒光錄井方法,現(xiàn)場(chǎng)錄井過程中需要額外遵循以下幾點(diǎn):(1)巖屑樣品的挑選與清洗:疏松細(xì)碎→挑選顆粒相對(duì)較大樣品,提高二次分析準(zhǔn)確性;大塊致密→清理擦痕處附著的鉆井液;(2)不同鉆井液體系下巖屑樣品的清洗:水基鉆井液→清水;油基鉆井液→有機(jī)溶劑、陽離子表面活性劑;(3)巖屑二次分析需延長(zhǎng)靜置時(shí)間;(4)鉆井液樣品借助濾紙?jiān)黾优c正己烷接觸表面積。六影響定量熒光錄井的因素(5)改進(jìn)定量熒光錄井方法67第六十七頁,共119頁。一、前言二、定量熒光錄井的基本原理三、定量熒光分析儀器介紹四、三維定量熒光儀分析工作流程五、定量熒光錄井參數(shù)及意義六、影響定量熒光錄井的因素七、定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用目錄目錄68第六十八頁,共119頁。(一)S1071-Q4H井隨鉆錄井試驗(yàn)情況1、S1071-Q4H井隨鉆錄井試驗(yàn)真顯示假顯示真顯示真顯示假顯示假顯示S1071-Q4H井是在塔河油田石炭系油氣藏S1071井區(qū)4號(hào)圈閉部署一口評(píng)價(jià)井,本井采用S70井原油進(jìn)行標(biāo)定??梢娫摼烊朐蜔晒鈭D譜塔河區(qū)塊S70井C1kl層位原油熒光圖譜,兩種原油出峰位置與圖譜形態(tài)存在明顯區(qū)別。由于本井混入原油圖譜形態(tài)特征與地層原油明顯不同,當(dāng)?shù)貙佑杏蜌怙@示時(shí),重質(zhì)峰Ex390,Em417峰位明顯出峰,而無油氣顯示的層位,圖譜形態(tài)仍與鉆井液所混原油相近。七定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用69第六十九頁,共119頁。S1071-Q4H井三維定量熒光對(duì)比測(cè)井解釋結(jié)論共解釋評(píng)價(jià)油氣顯示9段:2、S1071-Q4H井隨鉆錄井試驗(yàn)及油氣評(píng)價(jià)情況七定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用70第七十頁,共119頁。S1071-Q4H井三維定量熒光解釋結(jié)論與測(cè)井解釋結(jié)論符合率約為77.8%。3、S1071-Q4H井三維定量熒光錄井解釋符合率井深(m)C(mg/l)對(duì)比級(jí)別定量解釋含油飽和度測(cè)井解釋是否相符543655.027.5油跡45.4~38.7油氣層是544299.078.3油跡55.1~47.2差油層是544777.488油跡55.1~47.2差油層是545286.658.1油跡55.1~47.2差油層是5457381.4910.3油斑55.1~47.2差油層否5462266.369.8油跡55.1~47.2差油層是5467142.018.9油跡55.1~47.2差油層是547284.798.1油跡55.1~47.2差油層是547754.297.5油跡55.1~47.2差油層是5482141.228.9油跡55.1~47.2差油層是548737.496.9熒光-干層是549228.026.5熒光-干層是549728.386.5熒光-干層是5502101.718.4油跡47.8~48.4差油層是551284.898.1油跡47.8~48.4差油層是551733.036.8熒光47.8~48.4差油層否552246.067.2油跡47.8~48.4差油層是552757.87.6油跡47.8~48.4差油層是553225.646.4熒光47.8~48.4差油層否554216.525.8熒光47.8~48.4差油層否555277.878油跡47.8~48.4差油層是七定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用71第七十一頁,共119頁。1、順903H井隨鉆錄井試驗(yàn)本井采用順9-1井原油進(jìn)行標(biāo)定,原油指紋圖為雙峰特征,油質(zhì)為中-重質(zhì)油,主峰特征波長(zhǎng)為Ex340、Em375,次峰波長(zhǎng)為Ex390、Em417。由于本井混入柴油圖譜形態(tài)特征與地層原油明顯不同,當(dāng)?shù)貙佑杏蜌怙@示時(shí),重質(zhì)峰Ex390,Em415峰位明顯出峰。但由于油基鉆井液含油濃度高,柴油輕質(zhì)峰的高熒光強(qiáng)度會(huì)對(duì)地層油顯示造成掩蓋,因此需要用差譜法進(jìn)行識(shí)別。(二)順903H井隨鉆錄井試驗(yàn)情況主乳+柴油Ex310/Em325七定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用72第七十二頁,共119頁。2、順903H井隨鉆錄井試驗(yàn)及油氣評(píng)價(jià)情況七定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用73第七十三頁,共119頁。3、順903H井三維定量熒光錄井解釋符合率本井三維定量熒光解釋與錄井、測(cè)井解釋在深度上存在一定誤差,但解釋厚度基本相同,結(jié)論相符。達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。錄井井段(m)測(cè)井井段(m)C(mg/l)對(duì)比級(jí)別二次分析指數(shù)定量評(píng)價(jià)錄井解釋測(cè)井解釋是否相符5696~5718—31.956.70.12干層無顯示無是5742~57445724~5730161.88.90.32差油層油跡差油層是5746~57605730352.110.20.77油氣層油跡油氣層是5762~5766~35910.20.45差油層油跡油氣層是5768~57705760362.210.20.70油氣層油跡油氣層是5784~58065787~5806206.879.90.58差油層氣測(cè)異常層差油層是七定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用74第七十四頁,共119頁。(三)TH12434H井隨鉆錄井試驗(yàn)情況1、TH12434H井隨鉆錄井試驗(yàn)依據(jù)樣品名稱中質(zhì)峰特征重質(zhì)峰特征TH12434H混入原油Ex350nm/Em384nmEx380nm/Em416nmTH12434H溢出原油Ex340nm/Em376nmEx380nm/Em409nmS216井標(biāo)定原油Ex340nm/Em384nmEx390nm/Em427nmTH12434H井原油光譜特征七定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用75第七十五頁,共119頁。1、TH12434H井隨鉆錄井試驗(yàn)依據(jù)通過對(duì)無油氣顯示的巖屑進(jìn)行鉆井液污染試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)鉆井液中重質(zhì)油組份沒有對(duì)巖屑二次分析造成污染。因此假顯示的二次分析圖譜無重質(zhì)特征峰。具真實(shí)油氣顯示的巖屑二次分析時(shí)可以看到明顯的重質(zhì)特征峰。七定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用76第七十六頁,共119頁。2、TH12434H井隨鉆錄井試驗(yàn)及油氣評(píng)價(jià)情況七定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用77第七十七頁,共119頁。3、TH12434H井三維定量熒光錄井解釋符合率TH12434H井對(duì)比錄井解釋共解釋9個(gè)層段:S1071-Q4H井三維定量熒光解釋結(jié)論與錄井解釋結(jié)論符合率約為87.5%。井深(m)C(mg/l)對(duì)比級(jí)別定量解釋錄井解釋是否相符6499~650569.317.8假顯示氣測(cè)異常層是6551~6558168.729.1差油層油跡是6595~6606266.529.8差油層油斑是6610~6615267.869.8差油層未解釋否6685~6687849.8411.4油氣層油斑是6692~6700627.3411油氣層油斑是6716~6732306.5110油氣層油斑是6928~6930257.339.7假顯示氣測(cè)異常層是7027~7029754.8511.3油氣層油氣層是七定量熒光錄井技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用78第七十八頁,共119頁。結(jié)束語

以上簡(jiǎn)單敘述了定量熒光錄井原理、錄井方法、資料解釋、特殊用途,也敘述了定量熒光錄井還存在的問題以及解決這些問題的一些辦法,隨著定量熒光錄井應(yīng)用的深入,還會(huì)碰到這樣或那樣的問題,這有待于我們進(jìn)一步去研究,去解決,只有這樣才能更加完善定量熒光錄井這門技術(shù),使它更好地應(yīng)用于石油勘探與開發(fā)之中。79第七十九頁,共119頁。不對(duì)之處,懇請(qǐng)指正!謝謝大家!第八十頁,共119頁。2、原油與鉆井液添加劑圖譜特征的描述方法輕質(zhì)油中質(zhì)油重質(zhì)油

由于不同油質(zhì)的原油中所含的熒光物質(zhì)(烴類)具有不同的激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng),其反映在熒光圖譜中的表現(xiàn)為:不同油質(zhì)原油在圖譜中的最大熒光強(qiáng)度值所在的波長(zhǎng)區(qū)間不同。樣品的熒光圖譜中最大熒光強(qiáng)度值所對(duì)應(yīng)的峰即稱為該樣品的特征峰?,F(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程81第八十一頁,共119頁。輕—重質(zhì)油次峰主峰中—重質(zhì)油次峰主峰

當(dāng)一種原油樣品中含有不同油質(zhì)的熒光物質(zhì)時(shí),其圖譜會(huì)表現(xiàn)出多峰位特征。圖譜中最大熒光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的峰位(即顏色暖,峰寬較寬的峰)為圖譜主峰,另一峰位(顏色較冷,峰寬較窄的峰)為圖譜的次峰。2、原油與鉆井液添加劑圖譜特征的描述方法現(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程82第八十二頁,共119頁。輕—重質(zhì)油次峰主峰中—重質(zhì)油次峰主峰

通過對(duì)比圖譜特征,得到塔河油田區(qū)塊三種油質(zhì)原油圖譜所對(duì)應(yīng)的主峰波長(zhǎng)范圍如下:輕質(zhì)成分主峰在Ex290nm~Ex310nm,Em330nm~Em350nm之間;中質(zhì)成分主峰在Ex340nm~Ex350nm,Em374nm~Em384nm之間;重質(zhì)成分主峰在Ex380nm~Ex390nm,Em409nm~Em427nm之間。2、原油與鉆井液添加劑圖譜特征的描述方法現(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程83第八十三頁,共119頁。2、原油與鉆井液添加劑圖譜特征的描述方法現(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程84第八十四頁,共119頁。鉆井液添加劑樣品光譜特征與影響程度添

劑代

號(hào)主

峰次

峰濃

度影

度羥甲基纖維素-高粘CMC-HV501/486/111.8無200g/L無羥甲基纖維素-低粘CMC-LV370/401/241.1無200g/L弱微凝膠高溫高壓降失劑CXA-1340/382/344.1390/417/342.7200g/L較弱-CXB-1310/349/91.9無200g/L很弱高分子包被劑DBF-2330/370/17.9390/400/14.820mg/L較強(qiáng)鉆井液用無鉻木質(zhì)素高效稀釋劑GMP-3380/384/30.2無200g/L弱聚丙乙烯酰油基泥漿膠體結(jié)構(gòu)劑HF-YJJ300/330/159.8無200g/L較強(qiáng)聚丙烯酸鉀K-PAM310/372/62.5無200g/L弱抗溫抗鹽降濾失劑MC-1390/420/570.3無10g/L強(qiáng)銨鹽NH4PAN370/406/151.3無200g/L較弱磺甲基瀝青SAS380/414/263.7330/369/257.820mg/L極強(qiáng)磺甲基褐煤SMC330/363/568.2390/417/249.120g/L強(qiáng)磺甲基酚醛樹脂SMP-2360/390/515.9300/330/474.6200g/L強(qiáng)乳化劑Span-8390/402/599.4390/451/306.51g/L極強(qiáng)無熒光潤(rùn)滑劑WFT-666330/364/577.3385/416/245.7200g/L強(qiáng)油基降濾失劑-380/407/862.4無1g/L極強(qiáng)2、原油與鉆井液添加劑圖譜特征的描述方法現(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程85第八十五頁,共119頁。3、油性指數(shù)計(jì)算方法

二維油性指數(shù)(Oc)=F2/F1或F3/F1式中:F1為二維定量熒光圖譜中輕質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度;F2為二維定量熒光圖譜中中質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度;F3為二維定量熒光圖譜中重質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度。F1F2F3現(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程86第八十六頁,共119頁。三維油性指數(shù)(Oc)=f2/f1或f3/f1式中:f1為二維定量熒光圖譜中輕質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度;f2為二維定量熒光圖譜中中質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度;f3為二維定量熒光圖譜中重質(zhì)油出峰位置的熒光強(qiáng)度。F1F2F3f3f2f13、油性指數(shù)計(jì)算方法現(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程87第八十七頁,共119頁。

根據(jù)整理塔河油田原油的三維定量熒光圖譜,按照?qǐng)D譜的主峰特征劃分為三種不同油質(zhì),與其計(jì)算出的油性指數(shù)進(jìn)行對(duì)比,得到三種不同油質(zhì)原油的油性指數(shù)范圍:輕質(zhì)油油性指數(shù):1<Oc<1.4;中質(zhì)油油性指數(shù):1.4<Oc<1.7;重質(zhì)油油性指數(shù):Oc>1.7。F1F2F3f3f2f13、油性指數(shù)計(jì)算方法現(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程88第八十八頁,共119頁。4、圖譜的特征曲線描述法及相關(guān)性分析方法根據(jù)原油樣品特征峰出峰位置確定該樣品的特征數(shù)據(jù)范圍,提取范圍內(nèi)的各激發(fā)、接收波長(zhǎng)上的熒光強(qiáng)度值作為分析數(shù)據(jù)?,F(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程89第八十九頁,共119頁。選取圖譜中具有代表性的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的熒光數(shù)據(jù),并把數(shù)據(jù)繪制成能夠反映圖譜特征的曲線,對(duì)需要對(duì)比的樣品特征曲線進(jìn)行相關(guān)性分析,可以將原油之間的差異定量化,判斷其差異程度。4、圖譜的特征曲線描述法及相關(guān)性分析方法現(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程90第九十頁,共119頁。(1)原油熒光波長(zhǎng)(λ):原油中熒光物質(zhì)所發(fā)射熒光所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng);其所反映的為原油中組成成份的不同,單位(nm)。(2)原油熒光強(qiáng)度(F):原油中熒光物質(zhì)所發(fā)射熒光的強(qiáng)弱,原油熒光強(qiáng)度極大值用INT表示;其所反映的為同一原油樣品中不同組成成份含量的高低。在分析圖譜中,對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)小于330nm的輕質(zhì)油和波長(zhǎng)在330nm~380nm之間的中質(zhì)油分別選取熒光強(qiáng)度極大值INT和對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)λ。一次分析參數(shù)分別記為:

λ0、INT0(波長(zhǎng)小于330nm);

λ1、INT1(波長(zhǎng)330nm~380nm)。二次分析參數(shù)分別記為:

λ10、INT10(波長(zhǎng)小于330nm);

λ11、INT11(波長(zhǎng)330nm~380nm)定量熒光錄井參數(shù)及物理意義91第九十一頁,共119頁。(3)相當(dāng)油含量(C):也稱樣品含油濃度。是個(gè)派生參數(shù),它指單位樣品中熒光物質(zhì)相當(dāng)于原油的量;其所反映的為被測(cè)樣品中的含油豐度,單位(mg/l)。按照本井工作曲線方程和一次分析、二次分析結(jié)果,分別求取一次分析含油濃度和二次分析含油濃度。含油濃度C=C1+C2式中:C----樣品含油濃度,單位為毫克每升(mg/L);C1----樣品一次分析含油濃度,單位為毫克每升(mg/L);C2----樣品二次分析含油濃度,單位為毫克每升(mg/L)。(4)油性指數(shù)(Oc):是個(gè)派生參數(shù),指原油樣品中不同熒光物質(zhì)熒光強(qiáng)度的比值,其所反映的為該原油樣品不同原油成分的含量,代表著原油密度,反映原油性質(zhì)。定量熒光錄井參數(shù)及物理意義92第九十二頁,共119頁。(5)二次分析指數(shù)(Ic):是個(gè)派生參數(shù),指原油樣品一次分析含油濃度與樣品含油濃度的比值。二次分析指數(shù)計(jì)算Ic=C1/C

式中:Ic----二次分析指數(shù),無量綱;C1----樣品一次分析含油濃度,單位為毫克每升(mg/L);C----樣品含油濃度,單位為毫克每升(mg/L)。計(jì)算油性指數(shù):Oc=INT1/INT0

式中:

Oc----油性指數(shù),無量綱;

INT1----波長(zhǎng)330nm~380nm的中質(zhì)油熒光強(qiáng)度極大值;

INT0----波長(zhǎng)小于330nm的輕質(zhì)油熒光強(qiáng)度極大值。(6)熒光對(duì)比級(jí)(n):是個(gè)派生參數(shù),指單位樣品中含有的熒光物質(zhì)所對(duì)應(yīng)的熒光系列對(duì)比級(jí)別。定量熒光錄井參數(shù)及物理意義93第九十三頁,共119頁。一、前言二、定量熒光分析技術(shù)介紹三、現(xiàn)場(chǎng)定量熒光檢測(cè)方法及工藝流程四、定量熒光錄井參數(shù)及物理意義五、定量熒光錄井資料處理解釋六、影響定量熒光錄井的因素目錄目錄94第九十四頁,共119頁。1、錄井過程中油性判定在錄井過程中,根據(jù)油性指數(shù)Oc劃分油氣異常顯示層所含原油的油質(zhì):

若Oc小于1.2,原油為輕質(zhì)原油;若Oc為1.2~3.8時(shí),原油為中質(zhì)原油;若Oc大于3.8時(shí),原油為重質(zhì)原油。2、錄井過程中油氣層解釋解釋結(jié)果分為油氣層、油層、油水同層、差油層、非產(chǎn)層。通過對(duì)樣品的二次分析計(jì)算的孔滲性指數(shù)Ic,對(duì)儲(chǔ)層直接評(píng)價(jià)解釋。在錄井過程中,應(yīng)根據(jù)原始參數(shù)和派生參數(shù)對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行解釋評(píng)價(jià),建立相應(yīng)的解釋圖版。根據(jù)碎屑巖儲(chǔ)層的異常顯示井段,利用含油濃度(C)和二次分析指數(shù)(Ic)建立碎屑巖儲(chǔ)層含油氣性評(píng)價(jià)圖版,并對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行解釋。根據(jù)非碎屑巖儲(chǔ)層的異常顯示井段,利用含油濃度(C)和油性指數(shù)(Oc)建立非碎屑巖儲(chǔ)層含油氣性評(píng)價(jià)圖版,并對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行解釋。定量熒光錄井資料處理解釋95第九十五頁,共119頁。在高熒光鉆井液條件下,對(duì)比傳統(tǒng)的三維定量熒光錄井方法,現(xiàn)場(chǎng)錄井過程中需要額外遵循以下幾點(diǎn):(1)巖屑樣品的挑選與清洗:疏松細(xì)碎→挑選顆粒相對(duì)較大樣品,提高二次分析準(zhǔn)確性;大塊致密→清理擦痕處附著的鉆井液;(2)不同鉆井液體系下巖屑樣品的清洗:水基鉆井液→清水;油基鉆井液→有機(jī)溶劑、陽離子表面活性劑;(3)巖屑一次分析應(yīng)直接稀釋:1g/5ml→1g/20ml(巖屑/正己烷);(4)巖屑二次分析需延長(zhǎng)靜置時(shí)間;(5)鉆井液樣品借助濾紙?jiān)黾优c正己烷接觸表面積。定量熒光錄井資料處理解釋96第九十六頁,共119頁。(1)避免使用受到混油影響程度高的特征峰熒光數(shù)據(jù)做為標(biāo)定數(shù)據(jù);(2)調(diào)整儀器靈敏度,使分析過程中樣品的熒光強(qiáng)度既滿足識(shí)別精度,又在線性變化范圍內(nèi)。(1)高熒光鉆井液條件下對(duì)原油的標(biāo)定定量熒光錄井資料處理解釋97第九十七頁,共119頁。(1)避免使用受到混油影響程度高的特征峰熒光數(shù)據(jù)做為標(biāo)定數(shù)據(jù);(2)調(diào)整儀器靈敏度,使分析過程中樣品的熒光強(qiáng)度既滿足識(shí)別精度,又在線性變化范圍內(nèi)。(1)高熒光鉆井液條件下對(duì)原油的標(biāo)定TP217井原油主峰標(biāo)定標(biāo)定公式TP217井原油次峰標(biāo)定標(biāo)定公式定量熒光錄井資料處理解釋98第九十八頁,共119頁。(2)三維定量熒光解釋評(píng)價(jià)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)含油濃度范圍10-4040-300300-12501250-30003000-5000>5000對(duì)比級(jí)別5-77-1010-1212-13.313.3-14>14顯示級(jí)別熒光油跡油斑油浸富含油飽含油含油濃度、對(duì)比級(jí)別、顯示級(jí)別關(guān)系波長(zhǎng)范圍含油濃度(mg/l)熒光級(jí)別(n)二次分析指數(shù)(Ic)解釋結(jié)論符合標(biāo)準(zhǔn)油樣300-125010-12Ic>0.5油氣層40-3007-100.2<Ic<0.5差油層或油水層10-40n<7Ic<0.2干層定量熒光解釋評(píng)價(jià)表二次分析指數(shù)(Ic):指原油樣品一次分析含油濃度與樣品含油濃度的比值。二次分析指數(shù)計(jì)算Ic=C1/C,式中:Ic----二次分析指數(shù);C1---樣品一次分析含油濃度,單位為毫克每升(mg/L);C2---樣品二次分析含油濃度,單位為毫克每升(mg/L);C----樣品含油濃度,C=C1+C2,單位為毫克每升(mg/L)。目定量熒光錄井資料處理解釋錄99第九十九頁,共119頁。(3)三維定量熒光解釋評(píng)價(jià)軟件通過樣品圖譜中所有點(diǎn)熒光強(qiáng)度值做為分析數(shù)據(jù),建立樣品光譜庫(導(dǎo)入的三維定量熒光數(shù)據(jù))及定量模型(軟件分析得到樣品的基元光譜)。未知樣品油性指數(shù)已知樣品樣品濃

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