储油岩油气组分的定量分析方法

1、储油岩油气组分的定量分析方法储油岩油气组分的定量分析方法 “储油岩油气组分的定量分析方”( 专利号89107286.1 )。作为分析储油岩的方法，已取得了显著的经济和社会效益。1997年11月中国专利局和世界知识产权组织授予“储油岩油气组分的定量分析方法”等12项专利为中国专利发明创造金奖，并颁发了奖牌、金牌和证书，以表彰其发明创造具有相当高的创造性。 把储油岩中的油气分析为五种组分即：C1C7天然气(S0)、汽油馏份(S1-1)、煤油及柴油馏份(S2-1)、蜡及重油馏份(S2-2)以及胶质沥青质热解烃(S2-3)。 测定此五种组份的含量(mg烃/g岩石)及其比值来判断储油岩中的原油性质和油气

2、含量及残余油，用以计算总烃含量。 OGE WorkingStation 油气评价工作站是为储油岩、生油岩评价而设计的油气勘探分析仪器。仪器通过对钻井岩屑或岩芯样品的热解，分析其中的含油气量或干酪根的热解烃量，从而对它们进行定性和定量评价。 此仪器有储油岩、生油岩、热模拟、活化能分布、碳酸盐岩、自定义等六个分析周期。 工作站采用实验中心发明专利“储油岩油气组分的定量分析方法”( 专利号89107286.1 )作为分析储油岩的方法，已取得了显著的经济和社会效益。1997年11月中国专利局和世界知识产权组织授予“储油岩油气组分的定量分析方法”专利为中国专利发明创造金奖，并颁发了奖牌、金牌和证书，以表

3、彰其发明创造具有相当高的创造性。 1采用 “储油岩油气组分的定量分析方法” （专利号89107286.1）。把储油岩中的油气分析为五种组分即：C1C7天然气(S0)、汽油馏份(S1-1)、煤油及柴油馏份(S2-1)、蜡及重油馏份(S2-2)以及胶质沥青质热解烃(S2-3)。测定此五种组份的含量(mg烃/g岩石)及其比值来判断储油岩中的原油性质和油气含量及残余油，用以计算总烃含量。 2采用 “碳酸盐岩热解分析方法”。通过增大仪器分析灵敏度10至100倍分析中国特殊的低有机含量高成熟度碳酸盐岩，并由碳酸盐岩热解多峰处理软件标示各峰的峰顶温度和它们的峰面积相对百分率，以便于确定碳酸盐生油岩的成熟度和

4、各有机质的相对含量。 3采用 “热模拟法计算烃源岩的生烃量”。仪器具有热模拟测定周期，对烃源岩进行生烃率与成熟度关系热模拟测定，并通过热模拟计算生烃量软件计算各成熟阶段的生烃量。 4采用 “烃源岩热解法活化能分布测定”。仪器具有活化能测定周期，对烃源岩进行活化能与生烃率关系测定，并通过化学动力学法计算生烃量软件计算各成熟阶段的生烃量以及计算烃源岩各累积生烃率的相应温度(T.K)和相应时间(MA)以及相应井深(米)。 5机电、微机一体化。仪器采用微机控制主机分析运行和数据采集、分析结果输出。全套仪器由主机及一台微机和打印机组成，主机无任何按钮及显示部件、全部操作由微机控制进行。软件采用WINDO

5、WS操作系统，界面友好、操作简便、汉字提示、实时测量，随时反映主机运行各项参数。 6自动化、标准化。仪器采用高灵敏度电子质量流量计，自动控制载气、燃气、热解气流量，以保证分析的高稳定性和重复性。放大电路采用变增益放大器，测量动态范围宽，可满足碳酸盐岩、砂岩、泥岩、煤等各种不同有机质丰度的岩样分析要求。仪器的储油岩分析周期、生油岩分析周期、碳酸盐岩分析周期都是中华人民共和国石油天然气行业标准“岩石热解分析方法”所规定的分析条件和计算参数。累计生烃率与累计生烃率与TmaxTmax关系图关系图峰值与温度关系图峰值与温度关系图采样控制单元采样控制单元中央控制单元中央控制单元碳酸盐岩热解分析数据图谱碳酸

6、盐岩热解分析数据图谱储油岩油气组分的定量分析方法储油岩油气组分的定量分析方法仪器的主要特点仪器的主要特点 OGE WorkingStationOGEOGE油气评价工作站配套分析软件开发与应用油气评价工作站配套分析软件开发与应用 本软件是专为本软件是专为OGEOGE油气评价工作站配套的数据处理软件之一，用于处理仪器油气评价工作站配套的数据处理软件之一，用于处理仪器的储集岩分析周期所生成的分析数据。的储集岩分析周期所生成的分析数据。 通过本软件的处理，可完成以下几项的工作： 1.给出原始分析数据报表S0、S1、S2-1、S2-2、S2-3及残余油和总烃分析值ST。 2.可计算该样品的岩石孔隙度。

7、3.可结合迟到时间、井温、样品存放时间等参数对岩屑样品的烃类损失进行补偿，给出补偿后的总烃值。 4.可通过图版计算出该样品所含原油的原油密度和原油性质。 5.可计算该样品所代表地层的含油饱和度，并判断含油级别和储层性质。储油岩油气组分的定量分析方法储油岩油气组分的定量分析方法储集岩热解分析报表软件储集岩热解分析报表软件生油岩分析数据报表软件生油岩分析数据报表软件 本软件用于处理生油岩分析样品经过热解分析所生成的原始分析数据,并依据这些分析数据经计算给出产油潜率、产率指数、有机质类型、氢指数、有效碳、降解率、烃指数等生油岩参数。 本软件可对样品的某些参数进行编辑,重现和打印输出样品的分析谱图、热

8、解分析录井图、有机质类型判别图和分析报告。 本软件在数据选择上具有灵活性、方便、快捷，经过编辑后的数据可以保存，分析报告也可以输出为文本文件保存。 活化能分析报表软件活化能分析报表软件计算S2峰各峰的峰面积，峰顶温度Tmax ，各峰所占的面积相对百分比率以及它们的烃含量(mg烃/g岩石)。碳酸盐岩碳酸盐岩S S2 2 峰图谱处理软件峰图谱处理软件通过本软件的处理，可完成以下几项的工作：（一）通过对原始热解谱图数据的计算处理，给出从200开始，每5温度段的生烃率，累积生烃率。（二）结合不同预烧温度后，样品的不同Tmax值，给出该样品的Tmax-累积生烃率热演化图版。 （三）可计算该样品每5温度段

9、的生烃量、累积生烃量、累积降解率、残余碳、有机碳恢复系数。 （四）可方便地对各相关栏目内容编辑修改，可屏幕显示或打印输出分析报告和分析谱图及Tmax-累积生烃率图版。 热模拟分析数据报表软件热模拟分析数据报表软件 OGE WorkingStation储集岩热解分析软件开发与应用储集岩热解分析软件开发与应用烃类损失补偿计算与图版烃类损失补偿计算与图版 热解分析储层岩石的含油气量的测定结果比地层状态下的含油气量要少，储油岩屑的油气损失主要是钻井过程中岩屑的油气损失和岩屑返出地面后的油气损失。造成烃类损失的因素归纳有以下几方面： 储集层在钻开后，压力发生变化，储层中所含原油体积膨胀因素造成的油气损失

10、约30%左右。要恢复其原始状态，首先要附加一项原油体积补偿系数B0，岩屑的B0值约为1.3。 钻井液在井筒里的循环，使含油岩石中的油气不断被冲涮带走，被带走的油气随钻井深度的加深，岩石受钻井液冲涮时间也相应加长，以及钻井液温度的相应增高，岩石所损失的油气不断的增多，损失最大的是天然气和汽油馏分。 岩心、井壁取心、岩屑的油气损失有较大差异。密闭取心样品，岩心从井底至地面出筒都在封闭情况下进行。所以，岩样热解分析结果基本反映储层的原始状态。普通岩心在取心过程中受钻井液冲涮作用，以及岩心返至地面出筒时压力的变化，导致岩心油气排出。据统计，岩心从钻取至地面出筒，油气损失8%15%，其轻烃组分补偿系数为

11、1.081.15。钻井过程中，井壁长时间受钻井液浸泡以及钻井液不同程度地浸入到储层孔隙中，形成冲洗带和浸入带，油气被部分冲洗掉。储层孔渗越好，油气被排出越多，井壁浸泡时间越长，油气被冲洗得越多。井壁取心轻组分损失补偿系数取1.151.38。岩屑样品受钻头破碎成颗粒，从井底返至地面时，受钻井液反复冲刷，颗粒中的油气大部分被冲掉，岩性越疏松，其损失量越大原油密度越小，油气损失越大。 岩屑返出地面后及时取样分析，岩屑暴露在空气中，油中的轻组分挥发，放置时间越长损失越大。岩屑被钻井液冲刷烃类损岩屑被钻井液冲刷烃类损失补偿系数失补偿系数K KW W岩屑湿样烃类损失补偿岩屑湿样烃类损失补偿岩屑被钻井液冲刷

12、导致烃类损失的量与岩屑从井底上返至井口的时间(迟到时间)和井筒钻井液的温度有关。用含油砂岩作钻井液冲刷模拟试验如下： 根据不同冲刷时间(迟到时间)及不同温度的轻烃和重烃的损失率(%)，可以计算出轻烃(S0+S1-1)损失补偿系数KW-1和重烃(S2-1+S2-2)损失补偿系数KW-2，从而设计出各温度下的迟到时间与KW-1和KW-2关系图版。( 见图 1 和 图 2 ) 有时由于钻井现场没有热解分析仪，只能把岩屑湿样放在小瓶中密封运回试验室分析。其轻烃损失程度受环境温度和放置时间长短的影响。 可按在室温条件下岩屑湿样轻烃S0+S1-1损失补偿系数Kh 放置时间关系图版查找Kh值，计算岩屑含油气

13、总量ST (mg烃/g岩石) 。 见图 5, 图 6 和 图 7岩屑干样烃类损失补偿岩屑干样烃类损失补偿 图版判别原油性质图版判别原油性质 图1迟到时间与轻烃(S0+S1-1)损失补偿系数KW-1关系图版图2迟到时间与重烃(S2-1+S2-2)损失补偿系数KW-2关系图版图5含轻质原油岩屑湿样烃类损失补偿系数Kh与放置时间关系图版图6含中质原油岩屑湿样烃类损失补偿系数Kh与放置时间关系图版图7含重质原油岩屑湿样烃类损失补偿系数Kh与放置时间关系图版图3含轻质原油岩屑干样烃类损失补偿系数Kd与放置时间关系图版图4含中质原油岩屑干样烃类损失补偿系数Kd与放置时间关系图版用So、S1-1、S2-1、

14、S2-2、S2-3值与此5个组分之和的比值作三角图版用以判别原油性质。储层性质及含油级别图版储层性质及含油级别图版 322212110324 S S S S S SO3222121101101 S S S S S S SO322212110122 S S S S S SO322212110223 S S S S S SO轻质原油储层性质图版轻质原油储层性质图版StStStSt(%)(%)(mg/g)(mg/g)StSt水层或干层水层或干层 含油水层含油水层 油水同层油水同层 含水油层含水油层 油层油层 中质原油储集岩含油等级划分图版中质原油储集岩含油等级划分图版(mg/g)(mg/g)StSt(%)(%)So 10%So 20%So 30%So 45%So 55%荧光荧光油迹油迹油斑油斑 油浸油浸 含油含油饱和油饱和油1001007070909060608080505020204040101030300 00 01010202030304040505060607070808090901001000 0101020203030404050506060707080809090100100O1O2O3+4凝析油凝析油轻质油轻质油中质油中质油重质油重质油超重油超重油沥青沥青有时由于条件所限，分析干样时，岩样暴露于空气中，烃类