一种利用三维定量荧光测量参数判断油质类型的方法

摘要

本发明公开了一种利用三维定量荧光测量参数判断油质类型的方法。该方法包括如下步骤：对大量已知密度的油样进行三维定量荧光分析得到各油样的最佳波长比和原油相对密度，在由最佳波长比和原油相对密度构成的二维空间进行投点得到原油相对密度与最佳波长比的对应关系；现场采集待识别样品并对其进行分析，得到该待识别样品的最佳波长比；利用原油相对密度与最佳波长比的对应关系，找到该待识别样品的最佳波长比所对应的原油相对密度，进而判断出油质类型。该方法在渤海油田应用，现场解释符合率达100％，极大地提高了录井现场油质判断的水平和符合率，具有非常好的应用推广前景。该方法在渤海油田适用性强，操作简单，油质判断符合率高。

说明书

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，尤其涉及一种利用三 维定量荧光测量参数判断油质类型的方法。

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。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轴绘制出样品的三维荧光图谱并获得 荧光数据，如图1a和1b所示，每个分析样品可以得到荧光强度、样品含油 浓度、对比级、油性指数等参数。目前三维定量荧光的快速解释主要依靠样 品图谱与邻区或邻井油样图谱的对比和参数分析，但在现场应用过程中，三 维定量荧光图谱还没有形成规范的标准油样图谱库，严重影响了解释的实时 性和准确性。

目前，在油气勘探开发中，录井油质类型的判断和识别主要依靠常规录 井、地化及Flair录井等技术，随着优快钻井的大范围推广，给地质录井工 作带来了诸多的挑战：岩屑细碎、混杂，微弱荧光显示不易发现；钻井液混 油及各种有机添加剂的使用，导致地层污染、微弱油气显示遮蔽及真假显示 识别难等，这些因素对常规录井、地化及Flair录井判别油质类型造成很大 的干扰和影响，需要一种方法可以定量检测储集层的油气丰度，与常规的地 质录井、气测录井有机结合，具备了从宏观和微观两个方面获取地下储层赋 存流体信息的能力，剔除混油等影响，准确判断油质类型。三维定量荧光录 井技术的引进刚好可以解决此问题，以岩心、井壁取心以及岩屑为分析对象， 可以定量检测储集层的油气丰度，判断真假油气显示，剔除钻井液中泥浆混 油和添加剂的影响，进一步判断油质类型。

目前，现场应用三维定量荧光录井技术判别原油类型主要是油性指数 法，每个油田有各自的解释标准，例如表1的吐哈油田三维定量荧光录井划 分油质判断标准。其中，油性指数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。由于三维定量荧光录井技术刚 刚引进渤海油田，还没有形成三维定量荧光录井划分油质的标准。通过在现 场验证，利用油性指数法判别原油类型在渤海油田符合率较低，如图2所示， 在渤海油田油性指数与原油相对密度之间无明显的对应关系，通过图版无法 区别原油类型，可见油性指数法不适用于渤海油田。因此，可以通过对三维 定量荧光录井分析参数的研究和分析，形成一种判断油质类型的新的方法。

油质类型 油性指数 凝析油 ≤1 轻质油 1～2 中质油 2～3 重质油 ＞3

表1

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利用三维定 量荧光测量参数即最佳波长比参数与原油密度之间的对应关系判断油质类 型的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种利用三维定量荧光测量参数判断油质类型的方法，其特征在于，该 方法包括如下步骤：

对大量已知密度的油样进行三维定量荧光分析得到各油样的最佳波长 比和原油相对密度，在由最佳波长比和原油相对密度构成的二维空间进行投 点得到原油相对密度与最佳波长比的对应关系；

现场采集待识别样品并对其进行分析，得到该待识别样品的最佳波长 比：

利用原油相对密度与最佳波长比的对应关系，找到该待识别样品的最佳 波长比所对应的原油相对密度，进而判断出油质类型。

与现有技术相比，本发明技术方案主要的优点如下：

这种利用最佳波长比参数判断油质类型的方法在渤海油田(KL9-6构 造、LD5-2N构造、LD16-1构造等)7口井8个测试层应用，现场解释符合 率达100％，极大地提高了录井现场油质判断的水平和符合率，具有非常好 的应用推广前景。这种利用最佳波长比参数判断油质类型的方法具有在渤海 油田适用性强，操作简单，油质判断符合率高的特点。

附图说明

图1a为三维定量荧光分析参数和三维图谱，图1b为指纹图，即图1a 的三维图谱的平面投影图；

图2示出渤海油田油性指数与原油密度关系图的一个例子；

图3为本发明一个实施例所述的利用三维定量荧光测量参数判断油质 类型的方法的流程图；

图4示出本发明利用三维定量荧光测量参数判断油质类型的原油密度- 最佳波长比建立的标准图版；

图5示出本发明利用三维定量荧光测量参数判断油质类型的原油密度- 最佳波长比图版的应用实例，菱形点为CFD*-*-*井投点和LD*-*-*井的样品 在该图版上的投点。

具体实施方式

本发明的利用三维定量荧光测量参数判断油质类型的方法通过采集渤 海油田已知密度的油样进行三维定量荧光分析，得到激发波长(Ex)、发射 波长(Em)等分析参数，在由最佳波长比Ex/Em和原油相对密度构成的二 维空间进行投点，并按照原油相对密度分类标准，得到原油密度-最佳波长 比图版，最后将现场样品的三维定量荧光分析数据中的最佳波长比Em/Ex 在图版上投点，判断油质类型。

如图3所示，本发明一个实施例所述的利用三维定量荧光测量参数判断 油质类型的方法包括如下步骤：

步骤1，对大量已知密度的油样进行三维定量荧光分析得到各油样的最 佳波长比和原油相对密度，在由最佳波长比和原油相对密度构成的二维空间 进行投点得到原油相对密度与最佳波长比的对应关系。

通过采集渤海油田已知密度的油样进行三维定量荧光分析，得到各油样 的激发波长(Ex)、发射波长(Em)，在由最佳波长比Ex/Em和原油相对 密度构成的二维空间进行投点，得到反映原油相对密度与最佳波长比的对应 关系的原油密度-最佳波长比图版，如图4所示，该二维空间的纵坐标是原 油相对密度，横坐标是Em/Ex比值。当然，该二维空间的也可以是纵坐标 为Ex/Em、横坐标为原油相对密度。根据最佳波长比与原油相对密度的对应 关系确定了原油相对密度之后，再基于原油相对密度所处的数值范围划分原 油性质的标准的一个例子如下表1。

表1

步骤2，现场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、分析，得到激发波长(Ex)、 发射波长(Em)，计算得到最佳波长比Em/Ex。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。当然，在这个处理 过程中还可以得到荧光强度(F)，还可以计算出含油浓度(C)、对比级 (N)、油性指数(Oc)等参数。其中，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/l；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，根据原油相对密度与最佳波长比的对应关系进行油质类型的判 断。

利用步骤1中得到的原油相对密度与最佳波长比的对应关系，找到步骤 2中得到的该待识别样品的三维定量荧光数据中最佳波长比Em/Ex所对应的 原油相对密度，进而判断出油质类型。

下面，通过实际例子对本发明的利用三维定量荧光测量参数判断油质类 型的方法作进一步说明。

实例1：CFD*-*-*井明上段深度为918.00-935.00m的井段，通过岩屑 三维定量荧光分析得到最佳波长比(Em/Ex)值为1.11，通过在原油密度- 最佳波长比图版上投点，落在重质油区，如图5所示，现场录井判断为重质 油。通过测试，原油密度为0.9587g/cm³，为重质油。中生界深度为 3091.00-3140.00m的井段，通过岩屑三维定量荧光分析得到最佳波长比 (Em/Ex)值为1.156，通过在原油密度-最佳波长比图版上投点，落在轻质 油区，如图5所示，现场录井判断为轻质油。通过测试，原油密度为 0.8437g/cm³，为轻质油。油质判断符合率100％。

实例2：LD*-*-*井深度为1235.00-1240.00m的井段，通过岩屑三维定 量荧光分析得到最佳波长比(Em/Ex)值为1.09，通过在原油密度-最佳波长 比图版上投点，落在重质油区，如图5所示，现场录井判断为重质油。通过 测试，原油密度为0.9913g/cm³，为重质油，与最佳波长比法判断结果一致。