1.1 气相色谱分析评价水淹层的理论依据
气相色谱分析是一种常用的地球化学分析评价技术,因其可细分岩样中烃类的单一组分得到C8-C37的正构烷烃谱图而在石油行业广泛应用。油田注水
后,随含水率的上升,含油饱和度、原油性质等方面都要发生变化,气相色谱谱图中各正构烷烃峰值反映其在原油组分的含量,所有正构烷烃峰值总和的高低可反映含油饱和度的变化;谱图的峰形反映各正构烷烃的相对含量,与原油组分含量密切相关,其峰形特征反映原油组分的变化规律。可通过研究峰形的变化形态及损失幅度,评价油层水淹程度。
1.2 研究思路
通过选取密闭取心井岩心样品的色谱资料,结合研究院密闭取心实验室常规分析的样品水洗级别相对照,研究岩石样品的气相色谱谱图峰形的变化形态及
损失幅度与油层水淹级别的关系,建立井壁取心色谱资料评价水淹级别的基本判别标准,从而评价油层水淹程度。
2 不同水洗程度下气相色谱谱图特征
2.1 研究方法
经在大庆采油二厂南5 -4 -检725井(以下简称为检725井)选取135块岩心样品进行气相色谱分析,结合实验室密闭取心岩心分析判别水洗级别,对全部样品的气相色谱分析资料进行了规律性的探索研究,总结了不同水洗级别气相色谱谱图的特征。
2.1.1 油层-弱水洗特征
图1～图2为一组油层至微弱水洗气相谱图。图1为检725井13筒距顶6.80 m(以下简写为13-6.80m)谱图。岩心常规分析为未洗,气相色谱反映为峰值高,响应值为2.4 mV,主峰碳为C23,正态峰型,油层特征。为检725井8-1.77m谱图,岩心常规分析为未水洗,气相分析主峰碳为C20,响应值为2.5 mV,正态峰型,主峰附近碳数略有损失,为油层-弱水洗特征。
2.1.2 弱水洗特征
图3～图4为一组岩心常规分析弱水洗气相谱图。图3为检725井8-2.93m气相谱图,主峰碳为C23,响应值为2.0 mV,为不明显的“V”字型。图4为检725井10-2.55m气相谱图,主峰碳为C22,响应值为2.6 mV,单峰突出,虽然含油量较高,但主峰碳数以前含量降低幅度较大,已发生水洗。
2.1.3 中水洗特征
图5～图6为一组岩心常规分析中水洗气相谱图。图5为检725井24-2.20m气相谱图,主峰碳为C23响应值为1.5 mV,峰值整体损失较重,峰型异常,双峰突出,主峰前后损失大。不论是理论研究还是生产实践都证实,这类谱图都是典型中高水淹的特征。图6为检725井14-8.20m气相谱图,响应值为1.2 mV,峰型发生明显变化,呈明显梯形特征,峰值损失幅度大,水洗程度较重。
2.1.4 强水洗特征
图7～图8为一组岩心常规分析强水洗气相谱图。图7为检725井30-8.72m气相谱图,主峰碳为C22,响应值为1.2 mV,扁平峰,碳数范围更窄,峰值损失严重。这种谱图也反映原始地层含油性很差,经过水洗后已无望获得产能,将以产水为主。图8为检725井22-9.40 m气相谱图,主峰碳为C22,响应值为0.9 mV,扁平峰,碳数范围窄,峰值损失严重,岩心实物具有明显水洗特征。这种谱图也反映了典型高含水后期特征。
2.2 气相色谱解释标准的确定
气相色谱解释标准的确定需通过已知资料,确定工区高、中、低渗油层和高水淹层色谱响应值,以及各水淹级别峰形和峰值的变化幅度,建立各区块的解释标准。
3 应用效果
2003年以来,我们将研究探索的阶段性成果应用到生产实践中,见到了一定的效果,体现了该方法在生产中的实际应用价值。
中353 -04井SⅡ 4层(射开井段891.8～ 892.7mMFEⅡ +抽汲单试,日产油2.022 t,日产水4.895m3,为中水淹中产油层。气相色谱特征:响应值1.2mV,峰形为中梯形,损失幅度中等,解释为中水洗,与试油结果符合。
南7 -丁3 -723井SⅡ 2a层(射开井段939.6～941.0 m)MFEⅡ +抽汲单试,试油结果:日产油3.803 t,日产水1.800 m3,为低水淹中产油层。气相色谱特征:响应值大于2.4 mV,峰形为扇形,损失幅度弱,解释为弱水洗,与试油结果符合。
4 几点认识
应用气相色谱资料判断油层水淹状况这一新方法,是在大量的实验对比工作基础上,通过不断总结、反复对比而建立的,其理论得到了水驱油实验、密闭取心分析以及生产井试油资料的充分论证。由此可以得出如下几点基本认识:
(1)油层中的原油在注入水的驱替作用下所发生的含油饱和度的降低及原油性质的变化,直接表现为气相色谱谱图的变化,这种变化是确实存在的。而这些谱图的变化就成为应用气相色谱资料判别油层水洗程度的依据。
(2)油层不同水淹程度有不同的气相色谱谱图特征。这些特征包括正构烷烃峰值总和、碳数范围、主峰碳响应值、组分相对含量等定性指标,它们与油层水淹状况是相关的。
(3)主峰碳响应值每下降0.2～ 0.3mV,水洗程度上升一个级别;峰型的变化从正态无损峰型向不规则型变化,其中以“山”字型为水洗明显特征,“山”字型以前的峰型多为弱水洗, “山”字型以后为中强水洗。
(4)气相色谱分析技术与地化热解、镜下荧光评价方法联用,可进一步提高水淹层解释符合率。
