石油天然气地质与勘探热蒸发烃色谱技术.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,热蒸发烃色谱技术,目 录,分析原理,二,识别油水层特征,四,技术优势,3,三,前言,3,一,在识别真假油气显示中的应用,六,应用过程中存在问题,3,七,在原油性质判别中的应用,3,五,结束语,八,一、前言,传统岩石热解分析检测的是在不同温度区间单位质量岩石中的含烃量，分析得出的组份为混合烃类，解决的是岩石中含不含油、含多少油及各温度区间含油量的关系，进而可以计算含油饱和度、产能等，最终解决的是含油丰度的问题，其解释油水层的依据是,St(,或,S,0,、,S,1,、,S,21,、,S,22,、,S,23,),的大小，结合储层物性、原油性质、临井试油资料等，是一个相对宏观的分析方法。,而热蒸发烃色谱分析技术是在对样品进行热解的基础上，再经过毛细色谱柱的高效分离，把复杂的烃类混合物分离为一个个单体烃后进行鉴定，是在单体烃水平上对油层和原油进行评价，如油层中各单体烃分布范围、是否经受如重力分异、氧化、降解、水溶、运移等后期改造、油层在纵向上的变化规律、生物标记化合物的识别、油源成因分析和油源对比等，是一个微观的分析方法，解释油水层的依据是单体烃分布、后期油层改造情况、原油性质和含水情况。,一、前言,胜利地质录井公司于,2002,年底引进,YQZF-II,型组分分析仪，于,2003-2004,年开展了推广应用工作，获得了胜利油田科学技术进步成果二等奖。,参数说明,利用色谱流出曲线、碳数范围（最低碳数到最高碳数范围）、主峰碳数（质量分数最大的正构烷烃碳数）、,Pr/Ph,（姥鲛烷与植烷比值）、,Pr/nC,17,和,Ph/nC,18,（运移参数）、,nC,21,-,/nC,22,+,（,C,21,以前烃的质量分数总和与,C,22,以后烃的质量分数总和之比）、（,nC,21,nC,22,）,/,（,nC,28,nC,29,）（,C,21,C,22,烃的质量分数之和与,C,28,C,29,烃的质量分数之和的比）、奇偶优势,OEP,（奇数碳烃的相对优势）等参数，可以对储集层原油性质、产液性质进行判别，并能有效的识别真假油气显示，是对岩石热解录井有益的拓展和补充。,三、技术优势,单体烃质量分数及各派生参数,P,1,、,P,2,、,P,3,、,P,4,、,PS,、,ST,OPI,、,GPI,、,ST,派生参数,各单体烃积分面积,S,0,、,S,1,、,S,21,、,S,22,、,S,23,S,0,、,S,1,、,S,2,、,Tmax,原始参数,0-300,0-90-200-350-450-600,0-90-300-600,程序升温区间（）,谱图,热解炉,+,毛细管色谱柱,+FID,热解炉,+FID,热解炉,+FID,仪器结构,热蒸发烃色谱,五峰热解,三峰热解,项目,热解与热蒸发烃色谱分析技术对比表,三、技术优势,1,、能将混合烃类细分为单体烃，对于,YQZF-II,型仪器来讲，即是将,300,前热解出的混合烃类组份（相当于三峰热解分析的,S,0,+S,1,或五峰热解分析的,S,0,+S,1,+,部分,S,21,）经毛细管色谱柱分离成单体正构烷烃，从而能够更加细致的明确原油组份构成，在原油性质评价方面具有更加明显的优势。,S,0,+,S,1,2,、可以根据谱图形态、包络线与基线封闭区域的面积、基线特征、烃物质组成、主峰碳、未分辨化合物含量、上下样品分析差异等参数和信息，进一步结合储层物性资料，准确的判断目的层的产液性质。,油层,油水同层,含油水层,3,、通过建立特征谱图库，可以更加容易的判别污染并识别真假油气显示。利用色谱流出曲线及各种分析参数对比，无论直观判别还是定量化判别污染均具有较大的优势。,4,、热蒸发烃色谱分析技术还具有进样量少、分析操作简单、谱峰处理智能化自动化等优势。,四、识别油水层特征,（,1,）正构烷烃组分齐全，碳数分布范围宽，一般为,C,13,C,33,左右；（,2,）由于水含量相对较低，氧化和生物降解作用较弱，水溶作用也相对较弱，形成的不可分辩含量较低，正构烷烃含量高，异构烷烃含量低，色谱流出曲线基线平直；（,3,）整个储集层上下样品分析谱图差异不大。,油层,（,1,）正构烷烃组分较齐全，碳数分布范围较宽；（,2,）在重力分异作用下，层中呈现上油下水的特征。由于与水接触的程度不同，氧化和生物降解作用逐渐加强，水溶作用也逐渐加强，形成的不可分辩物含量呈变高的趋势，色谱流区曲线基线逐渐隆起；（,3,）整个储层上下样品分析差异较大。,油水同层,（,1,）正构烷烃组分较齐全，碳数分布范围较宽；（,2,）在重力分异作用下，层中呈现上油下水的特征。由于与水接触的程度不同，氧化和生物降解作用逐渐加强，水溶作用也逐渐加强，形成的不可分辩物含量呈变高的趋势，色谱流区曲线基线逐渐隆起；（,3,）整个储层上下样品分析差异较大。,含油水层,四、识别油水层特征,辛,170,井,层位,井段,岩性,全烃,甲烷,气测 解释,孔隙度,含水 饱和度,测井 解释,沙三段,2885.2-2888.4,棕黄色油浸粉砂岩,灰色油迹粉砂岩,10.10,2.08,油层,28.42,39.34,油层,2885.5,2886.9,2887.5,2888.0,热蒸发烃色谱分析从谱图和分析数据均可以看出，该段上下有明显的差异，上部（,2885.5,、,2886.9m,）正构烷烃组分齐全，碳数分布范围宽，色谱流出曲线基线平直；中部（,2887.5m,）轻质组分明显减少，中质组分相对集中，基线隆起幅度变大，水解作用增强；下部（,2888.0m,），烷烃组分残缺不全，基线不稳。该储集层上下样品分析数据、谱图都存在差异，呈现出上油下水的特性，因此解释为油水同层。该段试油结果：日产油,5.62t,，密度,0.891,，粘度,41.7,；日产水,6.74m,3,，证实为油水同层。,四、识别油水层特征,高,898,井,井段,岩性,孔隙度,渗透率,含水饱和度,感应电阻率,测井解释,2615.6-2625.43,棕黄色油浸细砂岩,灰色油斑细砂岩,18.067,29.20510,-3,m,2,86.147,1.2-1.8m,油水同层,2619.9m,2624.1m,从热蒸发烃色谱分析谱图可以看出，本段样品的热蒸发烃色谱流出曲线的基线平直，碳数分布范围宽，主要在,nC,14,nC,34,之间，烃类丰度较高，未分辨化合物含量很低，正构烷烃优势明显，且上下样品差异不大，判别本层基本不含可动水，具有油层特征。本段试油日产原油,17.6t,，日产水,0m,3,，证实了热蒸发烃色谱分析资料的准确性。,五、在原油性质判别中的应用,天然气是以甲烷为主的气态烃，甲烷含量一般在,60,以上。干气藏甲烷含量高，有少量的,C,2,以上的组分；湿气藏含有一定量的,C,2,C,5,组分，甲烷含量偏低。,天然气,正构烷烃碳数分布窄，主要分布在,nC,1,nC,20,，主峰碳,nC,6,nC,8,，,C,21,-,/C,22,值很大,凝析油,轻质烃类丰富，正构烷烃碳数主要分布在,nC,12,nC,28,，主峰碳,nC,9,nC,12,C,21,-,/C,22,+,较大,轻质油,族组份中饱和烃含量丰富，正构烷烃碳数主要分布在,nC12 nC32,，主峰碳,nC15 nC25,，,C21-/C22+,比轻质原油小,中质油,稠油,正构烷烃组份基本不存在或含量极低，特征化合物不可分辨，不可分辨化合物含量增高，谱图基线逐渐抬升或大幅隆起,重质油,族组份中饱和烃含量丰富，正构烷烃碳数主要分布在,nC,15,-nC,38,，主峰碳,nC,29,-nC,32,，,C,21,-,/C,22,+,较小,五、在原油性质判别中的应用,营,545,井,井段,岩性,主要正构烷烃,主峰碳,C,21,-,/C,22,判别,试油密度,试油结果,3062.0-3068.5,棕褐色油浸细砂岩,nC,13,nC,35,nC,23,0.5928,中质油,0.8724,中质油,3063.5m,井段,3062-3068.5m,，岩性棕褐色油浸细砂岩，分析样品深度,3063.5m,，主要正构烷烃碳数分布范围,nC,13,-nC,35,，主峰碳为,nC,23,，,C,21,-,/C,22,为,0.5928,，判断其原油性质为中质油；试油密度,0.8724,，证实为中质油。,五、在原油性质判别中的应用,车,66,井,井段,岩性,主要正构烷烃,主峰碳,C,21,-,/C,22,判别,试油密度,试油结果,4301.03-4556.18,nC,12,nC,30,nC,15,1.7314,轻质油,0.8344,轻质油,井段,4301.03-4556.18m,，分析样品深度,4556m,，主要正构烷烃碳数分布范围,nC,12,-nC,30,，主峰碳为,nC,15,，,C,21,-,/C,22,为,1.7314,，判断其原油性质为轻质油；试油密度,0.8344,，证实为轻质油。,4556m,六、在识别真假油气显示中的应用,任何有机质都可以采用氢火焰离子化检测器检测，有机质不同，组分出峰也不同，就象人的指纹一样。泥浆中加入的不同有机物添加剂，可分析出不同的色谱图，我们可以把各种类型的添加剂都作出它们的色谱分析谱图，作为比较的标准谱图。假如某种有机添加剂与一种油气显示混合在一起时，分析出来的色谱图就有两者重叠峰的特点，将此重叠峰与各自的标准谱图比较，就可以很容易的识别真假油气显示。右图是部分钻井液添加剂的热蒸发烃色谱图。这些添加剂合成材料大多为原油炼制过程中不同温度下镏出产物或化学合成物质，它们具有不同的色谱曲线特征，因而正确分析其特征有利识别假油气显示。,谱图对比法,六、在识别真假油气显示中的应用,原 油,性 质,主 要 特 征,正构烷烃碳数分布范围,主峰碳,nC,21,-,/nC,22,轻质油,nC,12,n,28,nC,15,n,19,1.10,5,中质油,nC,12,n,35,nC,19,n,27,1.10,0.4,重质油,nC,15,n,38,nC,25,n,32,0.4,热蒸发烃色谱分析技术谱图特征及原油性质判别,各种添加剂的主峰碳、碳数范围、峰形特征，与原油相比有明显差别，结合特征色谱图库便能有效区分添加剂及原油。,参数对比法,六、在识别真假油气显示中的应用,郑科平,1,井,混入原油,1484m,从混入原油的分析谱图看出：组分中饱和烃含量丰富，正构烷烃碳数主要分布在,nC,11,nC,37,，主峰碳为,nC,19,，,C,21,-,/C,22,+,值为,0.87,。进入,A,靶点后岩屑发现油气显示，,1484m,样品从分析谱图可以看出，正构烷烃含量特别少，基本不存在，特征化合物姥鲛烷和植烷不可分辨，未分辨化合物含量高，且呈不规则的杂乱峰，胶质、沥青质含量特别高，与混入原油的色谱指纹明显不同。根据对比可以判定,1484.00m,岩屑样品的显示为真油气显示。,六、在识别真假油气显示中的应用,车古,19,井,井深,类别,Pr/Ph,Pr/nC,17,Ph/nC,18,nC,21,-,/nC,22,+,主峰碳,碳数范围,判定,结果,2033.8,-,2284,试油油花,1.19,0.46,0.37,0.70,nC,25,nC,13,-nC,36,假,显,示,循环罐原油,1.15,0.55,0.47,0.67,nC,25,nC,13,-nC,35,丝扣油,/,/,/,/,/,/,热蒸发烃色谱分析数据对比表,试油油花,循环罐原油,丝扣油,由分析对比可以看出：试油油花的热蒸发烃色谱分析谱图特征及参数特征与循环罐原油基本一致，而与丝扣油明显不同，证实试油油花是由于循环罐污染造成的显示假象，为下部科学决策提供了正确依据。,七、应用过程中存在问题,1,、主峰碳及碳数分布范围、,Pr/nc17,、,Ph/nc18,、,21,-,/21,+,等特征参数，是判断储集岩层性质最主要的参数。对于成藏条件单一，纵向连通性较好的储集层，识别可靠性较高，而对于成藏复杂、油气变化大的储集层还应借助于地化其它相关参数综合考虑。,2,、该技术在稠油层评价上由于做的工作较少，不同油水层在热蒸发烃色谱分析中的规律不明显，有待今后继续做工作。,3,、由于各地区特点不同，分析资料上有较大差异，资料的积累和进一步研究还需要一个较长的过程，在今后的工作中，我们要根据个地区不同的特点和成藏规律，结合地化相关资料分区、分层系建立适合于本地区特色的解释评价标准及图版解释软件。随着分析资料的不断丰富，随时扩充与修正图版，力争达到最好的效果。,八、结束语,目前该项技术已广泛应用于胜利油田的油气勘探过程，在完井试油讨论、开发决策中发挥了较好的作用，取得了良好的应用效果。,通过对热蒸发烃色谱分析技术的研究以及在油气勘探中的实际应用，证明热蒸发烃色谱分析技术具有较高的科学性、实用性和适用性，可以有效的解决混油识别、复杂油水层识别等疑难问题，既是拓展地化录井应用领域的有效手段，也是发现地下油气显示的得力助手。鉴于其在油气识别方面的独特优势和取得的良好效果，我们应当大力推广应用热蒸发烃色谱分析技术并继续开展相关研究，使其更好的为油田的勘探开发服务。,谢 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