技术领域
[0001] 本
发明专利涉及一种在石油勘探行业井筒技术中的录井工程领域判断油质类型的方法，可用于含油储集层中油质的判断，进而客观、准确地评价油气层，及时为后续井筒作业中
测井方法的选用、测试措施的制定以及测试方案的选择提供
基础资料。
背景技术
[0002] 提高录井阶段的油气层识别准确率，能在
钻头揭开
地层的第一时间快速、准确的识别出油气层。判断油质类型可为测井、测试、综合地质研究等其他后续勘探作业的及时决策提供依据；为后续作业赢得充分作业准备时间。从而节省作业
费用，提高勘探作业效率。
[0003] 但是，利用录井手段识别、评价油气层一直是录井作业的技术难题。录井阶段进行油气层的评价受到诸多因素的影响，决定油气层品质优劣的主要因素在于“油”和“层”两个方面。所谓“油”是指
原油的特性，主要包括原油油质的轻重，原油的流动性，也就是原油的
密度、
粘度等物理指标；“层”指的是储集层的特性，即储集层的孔隙类型、孔隙度、渗透率、含油
饱和度以及地
层压力等指标。因此，识别油质的轻重成为准确评价油气层的必要前提。
[0004] 目前判断油质类型主要有以下几种方法：
[0005] ①利用岩屑、壁心实物，凭肉眼观察含油样品的
颜色、含油分布状况、
荧光滴照发光情况进行判断。这种判断方法受人主观判断以及经验能力的影响而存在较大偏差。
[0006] ②利用气测录井，以获取的气体组分进行分析。这种判断方法只分析油质中的轻
烃组分，获取信息不充分，不足以代表地层中油质的组份组成。
[0007] ③利用定量荧光录井资料进行油质判断
[0008] 在紫外光照射下，被测样品中烃类物质所发射光的
波长，反映了原油的轻重。这种方法是以发射波长的规律性间接反映油质的轻重，不像
热解、色谱从样品中直接提取烃类组分来的更直接，更能反映岩层中油质状况。
[0009] ④利用地化参数判断油质，目前仍停留在利用受多种因素影响较大的PS、TPI、主峰
碳等几个单项指标进行简单判断阶段。
精度高、外界环境影响小的色谱数据及其衍生参数没能充分利用。
发明内容
[0010] 为解决上述技术问题，本发明提供一种利用地化衍生参数图版判断油质类型的方法，通过对地化录井的热解参数、色谱分析的各烃类组分参数进行计算，以得出的衍生参数与已知油质类型建立相关性图版，进而根据含油储集层地化参数计算的衍生参数对储层油质进行判断，得以客观、准确地评价油气层。
[0011] 本发明一种利用地化衍生参数图版判断油质类型的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：根据地化录井热解数据，求取地化衍生参数的步骤，其中地化衍生参数包括主峰碳数、色谱衍生参数、热解衍生参数；根据地化衍生参数，建立主峰碳数与色谱衍生参数判断图版、热解衍生参数与色谱衍生参数判断图版、主峰碳数与热解衍生参数的步骤；依据烃类组份的色谱峰型特征初步判断油质类型的步骤；用计算所得的衍生参数在图版中投点，最终确定油质类型的步骤。
[0012] 其中，求取地化衍生参数的步骤具体包括：求取色谱主峰碳数的步骤：根据储集岩色谱分析烃类组分数据，读取
质量分数最大的正构烷烃的碳个数；求取色谱衍生参数C21-/∑C22+的步骤：色谱分析所得各碳数峰值处理读取后，计算C21以前各烃类组分相对含量总和与C22以后各烃类组分相对含量总和之比，得到色谱衍生参数；求取热解衍生参数(S0+S1)/S2的步骤：利用储层地化热解得到的S0、S1、S2参数进行计算，得到热解衍生参数。
[0013] 其中，建立主峰碳数与色谱衍生参数判断图版包括如下具体步骤：选取参数为色谱主峰碳数和色谱衍生参数∑C21-/∑C22+；图版横坐标为色谱衍生参数∑C21-/∑C22+，采用对数刻度，刻度范围在0.05～50之间；纵坐标为主峰碳数，采用线性刻度，刻度范围在0～50之间；统计大量散点分布规律确定油质分界趋势线，其中重质油大致分布在∑C21-/∑C22+参- +数介于0.05～1.1、主峰碳数介于26～40范围内；中质油大致分布在∑C21/∑C22参数介于
0.2～2.2、主峰碳数介于17～25范围内；轻质油大致分布在∑C21-/∑C22+参数介于1.1～50、主峰碳数介于10～16范围内。
[0014] 其中，建立热解衍生参数与色谱衍生参数判断图版包括如下具体步骤： 参选取数- +为热解衍生参数(S0+S1)/S2和色谱衍生参数∑C21 /∑C22 ；图版横坐标为色谱衍生参数∑C21-/∑C22+采用对数刻度，刻度范围在0.05～50之间；纵坐标为热解衍生参数(S0+S1)/S2，采用对数刻度，刻度范围在0.05～50之间；统计大量散点分布规律，确定分界趋势线，其中重质油大致分布在∑C21-/∑C22+参数介于0.05～1.1，(S0+S1)/S2参数介于0.05～1.2范围内，即图版上趋势线y＝0.2486x-3.918左方区域；轻质油大致分布在∑C21-/∑C22+参数介于1.1～
50，(S0+S1)/S2参数介于2.0～50范围内，即图版上趋势线y＝12.04x-3.728右方区域；中质油大致分布在∑C21-/∑C22+参数介于0.2～2.2，(S0+S1)/S2参数介于1.0～3.5范围内，即图版上两条趋势线之间区域。
[0015] 其中，建立主峰碳数与热解衍生参数判断图版包括如下具体步骤：选取参数为色谱主峰碳数和热解衍生参数(S0+S1)/S2；图版横坐标(S0+S1)/S2采用对数刻度，刻度范围在0.05～50之间；纵坐标主峰碳数采用线性刻度，范围在0～50之间；统计大量散点分布规律，确定分界趋势线，其中重质油分大致布在(S0+S1)/S2参数介于0.05～1.2、主峰碳数介于26～40范围内，即图版上趋势线y＝2.1429x+23.493上方区域；轻质油大致分布在(S0+S1)/S2参数介于2.0～50、主峰碳数介于10～16范围内，即图版上趋势线y＝1.1154x+12.273下方区域；中质油大致分布在(S0+S1)/S2参数介于1.0～3.5、主峰碳数介于17～25范围内，即图版上两条趋势线之间区域。
[0016] 另外，在初步判断油质类型步骤中，如果色谱分析图谱中无明显组份峰，则直接判断为重质油；若色谱分析图谱中能够分析出正构烷烃组份峰，则采用图版进行油质判断。
[0017] 此外，根据投点所在区域确定油质类型，在三个油质判断图版中如果三个图版结论相同，则无
异议；如果有两个图版结论相同，则以两个相同结论为准；如果三个图版未得出相同结论，则以∑C21-/∑C22+与主峰碳数油质判断图版得出结论为准。
[0018] 本发明利用地化衍生参数图版判断油质类型的方法，通过对地化录井的热解参数、色谱分析的各烃类组分参数进行计算，以得出的衍生参数与已知油质类型建立相关性图版，进而根据含油储集层地化参数计算的衍生参数对储层油质进行判断，得以客观、准确地评价油气层。本发明可及时为后续井筒作业中测井方法的选用、测试措施的制定以及测试方案的选择提供科学依 据。
附图说明
[0020] 图2为主峰碳数与色谱衍生参数∑C21-/∑C22+油质判断图版；
[0021] 图3为热解衍生参数(S0+S1)/S2与色谱衍生参数∑C21-/∑C22+油质判断图版：
[0022] 图4为主峰碳数与热解衍生参数(S0+S1)/S2油质判断图版。
具体实施方式
[0023] 本发明的目的是针对目前油质判断的技术现状，旨在提供一种能够更为准确地判断油质的方法，进而提高油气层识别评价的准确率。地化录井的热解、色谱技术能以分子级精度分析组成石油的各类烃组份的含量。通过烃类组份含量的分析，对油质类型进行判断，特别是在致密
砂岩、以及非常规油气层的油质判断具有独特性和不可替代性，能提高录井阶段的油气层评价准确性。
[0024] 大量实验数据表明，在地化录井的色谱技术所能检测的烃类范围内，轻质油主峰碳
位置靠前，分布于nC10-nC16之间，碳数范围介于nC10-nC28之间；中质油主峰碳位置分布于中间部位，分布于nC17-nC25之间，碳数范围介于nC10-nC35之间，∑C21-/∑C22+比值要小于
轻质原油；重质油主峰碳位置靠后，分布于nC25以后，碳数范围介于nC15-nC40之间，∑C21-/∑C22+比值要小于中质原油。
岩石地化热解参数S0、S1、S2也分别代表着原油中不同碳数的烃类组份含量，S0+S1表示原油中轻质及中质烃类组份含量；S2表示原油中重质原油、胶质、
沥青质的烃类组份含量。因此，(S0+S1)/S2比值大小可以反映油质的轻重关系。
[0025] 充分利用地化录井的热解资料，尤其是色谱资料中的衍生参数∑C21-/∑C22+，受人为、环境因素影响小，有必要充分挖掘以提高色谱参数的应用价值。
[0026] 围绕主峰碳数、色谱衍生参数∑C21-/∑C22+和热解衍生参数(S0+S1)/S2三个衍生参数，综合建立了如下油质判断方法。具体归纳为三种油质判断图版：
[0027] 主峰碳数与色谱衍生参数∑C21-/∑C22+油质判断图版；
[0028] 热解衍生参数(S0+S1)/S2与色谱衍生参数∑C21-/∑C22+油质判断图版；
[0029] 主峰碳数与热解衍生参数(S0+S1)/S2油质判断图版。
[0030] 上述三个图版可单独使用，用以油质类型的判断；三个图版相互验证，互为补充。
[0031] 本发明的实现方式为，利用地化衍生参数图版判断原油油质类型的方法，具体步骤如下：
[0032] 1、求取地化衍生参数
[0033] (1)求取色谱主峰碳数
[0034] ①采用气相色谱分析方法，将适量的储集层样品直接置于仪器热解炉中进行色谱分析。要求进样口
温度340℃，FID温度310℃，初始柱温100℃，以10℃/min程序升温至300℃，恒温25min。此过程以氮气做载气，流速41.5ml/min，氢气做燃气，流速为40ml/min，空气做助燃气和动力气，流速为300ml/min，分流比为1∶60，尾吹用氮气，流速为25ml/min。
[0035] ②应用该分析方法可得到C8～C37左右的正构烷烃、姥鲛烷及植烷色谱峰及各组分的相对百分含量，从中读取质量分数最大的正构烷烃的碳个数即主峰碳数。
[0036] (2)求取色谱衍生参数∑C21-/∑C22+
[0037] 色谱分析所得各碳数峰值识别读取后，C21以前各烃类组分相对含量总和与C22以后各烃类组分相对含量总和之比，得到衍生参数∑C21-/∑C22+＝(nC10+nC11+......nC21)/(nC22+nC23+......nC40)。
[0038] (3)求取热解衍生参数(S0+S1)/S2
[0039] ①储层热解方法是选取0.1g样品(
岩心、岩屑或井壁取心)放入热解炉中，通氮气加热到90℃并恒温2min，测定C7以前的气态烃的含量得到S0值；继续加热到300℃并恒温3min，使原油的C8-C35的馏分
汽化并测定其含量得到S1值；接着从300℃以50℃/min的升温速率程序升温到600℃并恒温1min，使原油中的中、重质组分及胶质、沥青质热解、汽化并定量测定其含量得到S2值。
[0040] ②利用储层地化热解得到的S0、S1、S2参数进行计算，得到衍生参数(S0+S1)/S2。
[0041] 对所获取的衍生参数进行优选、归类，形成
数据库；根据已知油质类型建立地化衍生参数与油质类型的判断图版。
[0042] 2、建立判断图版
[0043] (1)建立主峰碳数与色谱衍生参数∑C21-/∑C22+油质判断图版。
[0044] ①选取色谱主峰碳数和衍生参数∑C21-/∑C22+。
[0045] ②如图2，图版横坐标为∑C21-/∑C22+，采用对数刻度，刻度范围在0.05～50之间；纵坐标为主峰碳数，采用线性刻度，刻度范围在0～50之间。统计大量散点分布规律确定油质分界趋势线。重质油大致分布在∑C21-/∑C22+参数介于0.05～1.1、主峰碳数介于26～40范围内；中质油大致分布在∑C21-/∑C22+参数介于0.2～2.2、主峰碳数介于17～25范围内；
轻质油大致分布在∑C21-/∑C22+参数介于1.1～50、主峰碳数介于10～16范围内。
[0046] (2)建立热解衍生参数(S0+S1)/S2与色谱衍生参数∑C21-/∑C22+油质判断图版。
[0047] ①选取热解衍生参数(S0+S1)/S2和色谱衍生参数∑C21-/∑C22+。
[0048] ②如图3，图版横坐标为∑C21-/∑C22+采用对数刻度，刻度范围在0.05～50之间；纵坐标(S0+S1)/S2采用对数刻度，刻度范围在0.05～50之间。统计大量散点分布规律，确定分界趋势线。重质油大致分布在∑C21-/∑C22+参数介于0.05～1.1，(S0+S1)/S2参数介于0.05～1.2范围内，即图版上趋势线y＝0.2486x-3.918左方区域；轻质油大致分布在∑C21-/∑C22+参数介于1.1～50，(S0+S1)/S2参数介于2.0～50范围内，即图版上趋势线y＝12.04x-3.728右方区域；中质油大致分布在∑C21-/∑C22+参数介于0.2～2.2，(S0+S1)/S2参数介于1.0～3.5范围内。图版两条趋势线之间区域。
[0049] (3)建立主峰碳数与热解衍生参数(S0+S1)/S2油质判断图版
[0050] ①选取参数为色谱主峰碳数和热解衍生参数(S0+S1)/S2。
[0051] ②如图4，图版横坐标(S0+S1)/S2采用对数刻度，刻度范围在0.05～50之间；纵坐标主峰碳数采用线性刻度，范围在0～50之间。统计大量散点分布规律，确定分界趋势线。重质油大致分布在(S0+S1)/S2参数介于0.05～1.2、主峰碳数介于26～40范围内，即图版上趋势线y＝2.1429x+23.493上方区域；轻质油大致分布在(S0+S1)/S2参数介于2.0～50、主峰碳数介于10～16范围内，即图版上趋势线y＝1.1154x+12.273下方区域；中质油大致分布在(S0+S1)/S2参数介于1.0～3.5、主峰碳数介于17～25范围内。图版两条趋势线之间区域。
[0052] 以上图版中油质类型划分是参照第十二届世界石油会议规定的原油分类标准确定的：
[0053] 轻质油：在温度20℃条件下，原油密度＜0.8661g/cm3。
[0054] 中质油：在温度20℃条件下，原油密度≥0.8661g/cm3～＜0.9162g/cm3之间。
[0055] 重质油：在温度20℃条件下，原油密度≥0.9162g/cm3～＜0.9968g/cm3之间。
[0056] 3、依据烃类组份的色谱峰型特征判断油质类型
[0057] (1)若原油受
氧化、
生物降解等因素影响，色谱分析图谱中无明显组份峰，则直接判断为重质油。
[0058] (2)若色谱分析图谱中能够分析出正构烷烃组份峰，则采用图版进行油质判断。
[0059] 4、用计算所得的衍生参数在图版上投点，确定油质类型
[0060] 根据投点所在区域确定油质类型。三个图版可单独使用，直接用以判断油质类型，不同图版间相互验证，互为补充。在三个油质判断图版中如果三个图版结论相同，则无异议；如果有两个图版结论相同，则以两个相同结论为准；如果三个图版未得出相同结论，经过大量实验数据分析认为以∑C21-/∑C22+与主峰碳数油质判断图版得出结论为准更为合适。
[0061] 5、输出判断结果
[0062] 给出油质类型以及得出结论的图版样式。
[0063] 本发明充分利用了热解、色谱数据，可以及时、准确的判断油质类型，进而提高油气层评价精度，对后续测井方法选择、测试方案确定提供了依据。
[0064] 本发明在渤海油田的辽西、渤中、黄河口等5个不同生油凹陷，36个不同层位的
单层中进行应用，油质类型符合率为94.4％。与通常使用的主峰碳法进行对比提高11.1％，具有独特的技术优势和良好的应用效果。
[0065] 在渤海油田应用表明，利用地化衍生参数图版判断油质类型的方法在不同凹陷，不同油源条件下仍有很高的判断符合率。该方法不受区域位置、凹陷、油源等差异条件的影响，在新区区域探井、预探井的勘探作业中仍然能够及时准确的判断所钻遇的油质类型，这也正是新区勘探阶段最希望及时了解的。
[0066] 参照图1，本发明通过地化录井的热解分析得到反映油质的S0、S1、S2值，通过色谱分析得到各烃类组分的主峰碳数。经过处理计算得出(S0+S1)/S2、∑C21-/∑C22+和主峰碳数等衍生参数，集成解释数据库。若色谱分析图谱 中无明显组份峰，则直接判断为重质油。若色谱分析图谱中能够分析出正构烷烃组份峰，则将计算得到的衍生参数代入解释图版，根据数据落点所在区域得出油质类型结论。
[0067] 下面参照附图详述本发明，以具体实例介绍本发明的使用方法，展示本发明在不同凹陷，不同油源条件下的应用效果。
[0068] 1、本发明在辽西凹陷XX井的应用。
[0069] XX井在2055-2070m录井见油气显示，计算地化录井参数，得出如下衍生参数：(S0+S1)/S2＝7.19；∑C21-/∑C22+＝1.69，主峰碳数为12；采用图版投点，三种图版上投点均落在轻质油区域，投点结果如图2～4。
[0070] 本层试油取得原油样品的密度为0.7577g/cm3，参照第十二届世界石油会议规定的原油分类标准属于轻质油；三种图版解释均为轻质油；试油油质结论与图版解释结论吻合。
[0071] 2、本发明在莱州湾凹陷YY井的应用
[0072] YY井2569-2586m录井见油气显示，计算地化录井参数，得出如下衍生参数：(S0+S1)/S2＝0.72；∑C21-/∑C22+＝0.21；主峰碳数为25；采用图版投点，三种图版上投点分别落在中质～重质区域交界处，或重质区域(如图2～4)。综合三种图版结论为中质油。
[0073] 该层试油取得原油样品的密度为0.8889g/cm3，参照第十二届世界石油会议规定的原油分类标准属于中质偏重；图版解释结论与试油油质结论吻合。
[0074] 3、本发明在黄河口凹陷ZZ井的应用
[0075] ZZ井1564-1574m录井见油气显示，计算地化录井参数，得出如下衍生参数：(S0+S1)/S2＝0.38；∑C21-/∑C22+＝0.42；主峰碳数为31；采用图版投点，三种图版上投点均落在重质油区域(投点结果如图2～4)。
[0076] 该层试油取得原油样品的密度为0.9510g/cm3，参照第十二届世界石油会议规定的原油分类标准油质为重质油；三种图版解释(见附表4)均为重质油；试油油质结论与图版解释结论吻合。
[0077] 以上借助具体
实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本
说明书后对上述实施例做出的各种
修改，都属于本发明所保护的范围。
