便携式离子分析技术指导南海西部非常规油气藏评价.pdf

58 石油管材与仪器 P E T Ro L E U M T U B U L A R G 0oD S I NS T R U ME NT S 2 0 1 5年 2月 仪器设备与应用 便携式离子分析技术指导 南海西部非常规油气藏评价 张明杰 夏竹君 张兰江 李国军 杨红君 1 ． 中海石油有限公司湛江分公司 广东 湛江5 2 4 0 5 7 ； 2 ． 中海油能源发展股份有限公司工程技术 湛江分公司广东湛江5 2 4 0 5 7 ； 3 ．中海油田服务股份有限公司河北燕郊1 0 1 1 4 9 摘 要 便携式离子分析技术在南海西部试验时， 研究出了 计算泥浆混入量及估算纯地层水矿化度的方法， 将现场分析结果与实 验分析结果进行对比， 误差很小。该技术的主要特点是时效性强， 精度符合要求， 在南海西部油田得到推广应用， 在非常规油气藏 中， 为实时测井解释及油藏评价提供 了重要依据。 关 键 词 离子分析 ； 油藏评价； 非常规油气藏； 矿化度 中图法分类号 T E 3 7 2 文献标识码 B 文章编号 2 0 9 6 0 0 7 7 2 0 1 5 0 l一 0 0 5 8 0 3 Po r t a b l e I o n An a l y z i n g Te c h n i q u e Gu i d i n g t h e Ev a l u a t i o n o f Un c o n v e n t i o na l Re s e r v o i r s i n t h e W e s t o f S o u t h Chi n a S e a Z H A N G Mi n g j i e X I A Z h u j u n Z H A N G L a n j i a n g L I G u o j u n Y A N G H o n g j u n 1 ．C N O O C C o ． ， L T D ． Z h a n j i a n g b r a n c h ， z h a n fi a n g ， g u a n g d o n g 5 2 4 0 5 7 ， C h i n a ； 2 ．C N O O C e n e r g y d e v e l o p m e n t C O ． ， L T D ． E n g i n e e r i n g o fz h a n fi a n g b r a n c h ， z h a n j i a n g ， g u a n g d o n g 5 2 4 0 5 7 ，C h i n a ； 3 ． O i lfie l d S e r v i c e s L i mi t e d ， C N O O C ， Y a n j i a o ， H e b e i 1 0 1 1 4 9 ，C h i n a Abs t r ac t On t h e e x p e r i me n t o f p o r t a bl e i on a n a l y z i ng t e c h n i q ue i n t h e we s t o f s o u t h Ch i na s e a，We wo r k e d o u t t he me t h o ds f o r c a l c ul a t i n g t h e a mo u n t o f mu d mi x i n g a n d e s t i ma t i n g t h e s a l i n i t y o f p u r e f o r ma t i o n wa t e r ．T h e e r r o r i s n e g l i g i b l e t h r o u g h c o mp a r i n g t h e r e s u l t s o f a n a l y s i s o n w e l l s i t e w i t h t h e e x p e r i me n t a t i o n ．T h e ma i n c h a r a c t e r i s t i c s o f t h i s t e c h n i q u e a r e i t s h i g h e ffic i e n c y a n d a c c u r a c y ．I t i s w i d e l y a p p l i e d i n t h e w e s t o f s o u t h C h i n a s e a ，a n d s u p p l i e d i mp o r t a n t r e f e r e n c e for r e a l t i me we l l l o g g i n g i n t e r p r e t a t i o n a n d r e s e r v o i r e v a l u a t i o n i n u n c o n v e n t i o na l r e s e r v o i r s ． Ke y wo r di o n a na l y z i ng，r e s e r v o i r e v a l ua t i o n，un c o n v e n t i o n a l r es e rvo i r，s a l i ni t y o f f o r ma t i o n wa t e r 0 引 言 南海西部油田常规的地层流体样品离子分析技术 是在实验室内进行的， 样品分析周期在一个月 以上， 对 海上油气识别及油藏评价难以发挥重要作用。本文提 出的便携式现场离子分析技术 ， 只需一个带水分析设备 的小型集装箱和一名现场分析人员， 在现场就能提供分 析结果， 大大提高 了时效， 在南海西部非常规油气藏评 价方面发挥了重要作用。 1 便携式离子分析技术 1 ． 1 离子分析原理 离子分析技术是利用离子色谱方法快速测定样品 中常见阴阳离子的含量， 研究工区地层水和泥浆滤液离 子含量， 优选纯地层水和泥浆滤液中的特定离子， 估算 样品中的泥浆滤液含量， 同时推算纯地层水 的总矿化 度， 为研究工区水动力作用、 地球化学特征 、 油藏沉积环 境、 油气藏评价等提供重要的基础数据 叫J 。 1 ． 2离子分 析 仪器 引进的是瑞士 Me t r o h m公 司 7 9 2型通用离子色谱 仪， 6 ． 1 0 0 6 ． 5 2 0 M e t r o s e p A S u p p 5型阴离子柱和6 ． 1 0 5 0 ． 4 0 Me t r o s e p C 4型阳离子柱、 保护柱、 抑制器、 电导检 测器、 2 0 进样环及其配套软件， 使用的化学试剂均为 分析纯。由于现场条件的限制 ， 用蒸馏水代替去离子水 进行配液。 第一作者简介 张明杰， 男， 1 9 7 2年生 ， 测井总监 ， 1 9 9 6年毕业于中国石油大学 华东 石油地质专业 ， 现在 中海石油有限公司湛江分公司勘 探开发部从事测井、 录井现场技术管理及研究工作。E m a i l Z h a n g m j c n o o c ． t o m． c n 2 0 1 5年 第 1卷 第 1 期 张明杰等 便携式 离子 分析技术指导南海两部非常规油气藏评价 5 9 2 工 区试验及改进创新 2 ． 1 工区特点 经过南海西部多 口井电缆地层测试取样样品分析 发现， 地层取样样品中主要含有 N a 、 N H 、 K 、 C a 、 Mg 、C l 一 、 S O 4 、 H C O 3 一 、 C 0 3 ， 其 中 Mg h 、 C a 、 N H 、 S O 、 H C O ， 一 、 C O ， 在取样到测试过程中， 容易 受到温度、 压力 、 P H值、 溶解气等因素影响， 离子易发生 化学反应。N a 、 K 、 C l 一 离子不易与其它物质反应， 但 是 N a 、 c l 一 在地层样品和泥浆滤液中含量一般都很高， 不易定量计算。而 K 在样品中含量变化较大， 是区分 地层水和泥浆滤液的最佳离子。 2 ． 2改进分 析方 法 由于样品中各种离子的浓度很高 ， 远远超过了色谱 柱的线性分析范同， 因而需要进行稀释， 通常稀释 1 0 0～ 1 0 0 0倍。稀释的样品经过0 ． 2 2 m的滤膜过滤， 阴离子 中的 C O 、 H C O 一 使用电位滴定仪的方法测定 ， 其它离 子用离子色谱法测定。 2 ． 3 研究计算方法 取某地区中水分析资料 K 含量的平均值作为该地 层水的背景值 ， 对同一 口井的泥浆滤液和地层取样样品 进行 K 的实验测量， 根据该T区的特点， 研究出了计算 地层取样样品中泥浆滤液的混入量和估算纯地层水的 总矿化度的方法， 这种创新方法为离子分析技术提出更 广阔的应用前景。 计算样品中泥浆滤液混入量的公式如下 ． 1 0 0 x R 2 一R 0 式中 M为样品中泥浆滤液的含量， ％； 风 为地区地层水中 K 含量的背景值， ra g ／ L ； 尺 ． 为泥浆中 K 的含量， m g ／ L ； 为样品中 K 的含量， m g ／ L 。 估算纯地层水矿化度的公式如下 1 0 0 x S ，一M x S． 、 一一 。 一 1 0 0 一M 式中 为纯地层水总矿化度， m g ／ L ； S 为泥浆滤液总矿化度 ， m g ／ L ； 5 ， 为地层取样样品总矿化度 ， m g ／ L 。 2 ． 4分析 结果对 比 表 1为南海西部北部湾某口井的实验室分析与现场 离子分析技术结果对比情况， 两者离子分析结果基本一 致 ， 可见现场离子分析技术可以替代实验室分离技术。 表 l 现场 离子 分析 与实验室结果分析对 比 3 应用分析 实例 1 如图 l 所示， 某气井 A在2 8 6 0 m～ 2 8 6 8 m电 阻率比下部水层略高， 受取心影响气测曲线降低， 难以 确认是否为纯气层。因此选在 2 8 6 2 m处进行泵抽取样 泵抽 6 1 3 m i n ， 泵 体积 7 6 3 0 5 c c ， 另外在取样过程 中， 第 1 个样品中没有气体只有水， 而第 3个样品中有水 和气体， 将两种样品中的液体进行离子分析， 并与泥浆 滤液对比， 见表 2 ， 两种样品中各离子浓度与泥浆滤液中 的离子浓度差别很小。分析认 为这两种样品中的水均 为泥浆滤液， 说明泥浆侵入程度较深， 南于样品3巾见到 了气体， 综合解释为气层。 图 1 某地 区 气 井 A 综 合 测 井解 释 成 果 图 实例 2 如图2所示 ， 某气井 B在 3 2 3 5 1 3 3 处电阻率 为3 ． 5 n m， 与上部气层相 比电阻率较低， 气测值有明 显下降趋势 ， 为了求证此处流体性质， 进行泵抽流体取 样， 泵抽 3 0 0 m i n ， 放样结果液体为水， 含少量气。现场做 了离子分析 ， 见表 3 。可以看} f | ， 两种样品各种离子与泥 浆滤液相比差别较大， 尤其是钾离子浓度只有泥浆滤液 的五分之一左右， 估算的泥浆混入量约为 9 ％， 说明已经 取到近似纯的地层流体， 综合解释为含气水层 6 0 石油管材与仪器 PETR0LEUM TUBULAR G0oDS I NSTRUM ENTS 表 2 气井 A现场样 品 2 8 6 2 I n 离子分析结果 图 2 某地区气井 l { 综合测井解释 成果图 表 3 气 井 B现场样 品 3 2 3 5 1 1 1 离子分析结果 4 结 论 便携式离子分析技术通过分析泥浆滤液和地层取 样获得水样的离子含量， 可计算地层取样样品中泥浆滤 液的混入量和估算纯地层水的总矿化度， 为测井解释及 油藏评价提供了精确的参数， 在南海两部非常规油藏评 价中发挥了重要作蚪 J 参 考 文 献 『 1 ]| E 荣， 灿灿，I 吕学． 电缆地层测试器测 f 应刚综述 『 J ] ． 地球物理学进展， 2 0 0 8 ， 2 3 5 l 5 7 91 5 8 5 ． f 2 ] ． 天翠林 ， t尚芝 ， 盂双明．离子色谱法进展． 光谱实验室 [ J J ． 2 0 0 4 ， 2 1 2 3 5 5 3 5 8 【 3 ] ． 邹艳萍．{ II j 田水离子色谱分析技术 辽河油⋯的应J 1 j ． 录 ， 程] ． 2 0 0 8 ， 1 9 1 91 3 ． 【 4 ] ． 孔昭柯， 崔岚， E琦． 离子色谱法川于分析油山地层 水． 油[ f1 化学『 J ] ， 1 9 9 7 ， 1 4 3 2 6 1 2 6 4 ． 收稿 日期 2 0 I 4 0 6一I 2 编 辑 韩德林 u”十一- 4 -”- 4 -”- 4 , -一”- 4 -”““ -”- - ”””“ 卜 ” - 卜 ” ” “ ．_” 上接 第 5 7页 成功得到仪器响应与地层视电导率的线性 埘应 炎系。 经过仿真结果与实测结果的对比， 验证 斜刻度环} 殳汁 的正确性。 参 考 文 献 【 1 ]Ha n m i n g Wa n g ， r o m B a b e r ，K o u C h i a n g C h e n ．T I ’i a x i a l I n d u c t i o n L o g g i n g Th e o r y ，Mo d e l i n g ，I n v e r s i o n，a r n l l n t e q r e r a t i o n ． S P E 1 0 3 8 9 7．2 0 6 ． [ 2 ]袁占祥， 少威， 贺红民， 等．感应测 J 仪器的划度原理及 方法 [ J _】 ． 石f I f { 仪器， 2 0 1 I ， 2 5 I 4 2 4 5 ． 【 3 ]卢涛， 孙向阳．多分 感应f IJlJ 外的刻度研究 [ J ] ．测仆 技术， 2 0 1 3 ， 3 7 6 6 2 9 6 3 2 ． 【 4 ]罗 曦， 李爱勇， 明学 ， 等．电阻率各向异忭模拟“没汁 [ J ] ． 石油仪器 ， 2 0 1 4， 2 8 1 3 5 3 8 ． 收稿 日期 2 0 l 4 0 70 7 编辑 姜婷