岩心含油、含水饱和度的检测方法及检测结果 影响因素分析

马龙龙，王成艳(延长油田股份有限公司 勘探开发技术研究中心，陕西 延安 716000)

0 引言

石油是一类不可再生资源。如何高效完成石油开采工作，提升石油开采质量有着积极地意义。在前期进行油田勘探时，需要对油藏性质进行分析，常用分析内容包括含油饱和度、含水饱和度、渗透率、孔隙度、氯盐含量、碳酸盐含量等。文章以气相色谱检测技术为例，通过利用该检测方法来采集可靠的基础数据，提高岩心含油饱和度与含水饱和度计算结果精准度，为后续作业活动的有序进行奠定基础。

1 岩心含油与含水饱和度检测方法分析

1.1 技术原理

气相色谱检测技术在应用中，其原理是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离，具体应用流程如下：待分析样品在汽化室汽化后被惰性气体(即载气，也叫流动相)带入色谱柱，柱内含有液体或固体固定相，由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同，每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。但由于载气是流动的，这种平衡实际上很难建立起来。也正是由于载气的流动，使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸附，结果是在载气中浓度大的组分先流出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后流出。当组分流出色谱柱后，立即进入检测器。检测器能够将样品组分转变为电信号，而电信号的大小与被测组分的量或浓度成正比。对于采集信号进行放大、记录、整理，从而获取到相应的气相色谱图，为后续分析工作的进行提供便利。

1.2 分类及特点

从目前的使用情况来看，气相色谱可分为气固色谱和气液色谱。气固色谱指流动相是气体，固定相是固体物质的色谱分离方法。在技术应用期间，由于样品在气相中传递速度快，因此样品组分在流动相和固定相之间可以瞬间地达到平衡。另外加上可选作固定相的物质很多，因此气相色谱法是一个分析速度快和分离效率高的分离分析方法。近年来采用高灵敏选择性检测器，使得它又具有分析灵敏度高、应用范围广等优点。

2 岩心含油与含水饱和度检测方法应用要点

2.1 采集岩层样品

利用气相色谱技术进行数据采集时，首要任务便是做好岩层样品的采集工作，所采集样品的代表性、完整性都会直接影响到分析结果的可靠性。在具体实践中，需注意以下内容：(1)在待测区域随机布置采样点，采样点数量结合区域大小进行布置，如果待测区域范围较大，可以根据踏勘时得到的资料，将其划分为若干个小区域，每个区域布置20～25组取样点。(2)利用钻芯法或直接取样法，来获取到不同位置的岩石样品，同时做好岩样的检查工作，如果发现存在破损、棱角过于锋利的岩石样本，需要对其做出调换，确保用于实验样本的完整性。

2.2 岩层样品预处理

在岩层样品预处理过程中，重要的工作内容便是做好泡岩样工作，在具体的处理过程中，需遵循以下处理过程：取适量岩层样品放入到干馏筒当中，随后向其中添加20 mL 无水乙醇，使其可以充分盖过岩层样品，确定样品完全浸没在无水乙醇中之后，将干馏筒盖子拧紧，放在阴冷、通风环境下进行泡样，整个过程不小于7 d。完成泡样工作之后，从干馏筒中取出4～6 mL溶液，将其转移到不透光小瓶中进行暂时存储，小瓶会放置在干燥器中等待进一步处理，获取到可靠的初始检测数据。

2.3 仪器设备质量检查

利用气相色谱技术进行质量检查时，其技术载体为气相色谱仪，该仪器的应用质量将直接影响到检测结果的准确性。在具体的应用中，需注意：(1)对仪器设备工作环境进行检查，气相色谱仪在使用中，应在5～40 ℃、相对湿度在5%～90%环境下进行工作。(2)对设备基础情况进行检定，确定校准标志是否都在既定日期内。如果超出有效期，需要及时更换，以满足相应的使用要求。(3)对于仪器设备的电源系统、连线状态进行检查，确定参数均满足应用要求之后，进入到正式作业环节。

2.4 规范仪器操作流程

为了提高所采集数据分析结果的准确性，需要做好仪器操作流程的规范操作，以GC-14C型气相色谱仪为例，在具体应用中，需遵循以下应用步骤：(1)按要求对仪器进行预热操作，预热过程时间损耗不小于0.5 h，校核参数没有问题后，打开仪器开关；(2)启动色谱仪，在界面上点击“通道”按钮，选择相应通道后，点击“数据采集”按钮开始对数据进行采集，单次数据采集时间控制在2～3 min；(3)从不透光小瓶中抽取1 μL 溶液，缓慢注入到色谱仪进样口，随后点击“START”按钮，开始进行数据测量，随后由打印机自动完成检测报告的输出，重复多次实验后，得到用于后续评价整理的相应数据。

2.5 采集岩样数据

将样品送到洗油岗位置处进行洗油处理，按要求将岩样表层油清洗干净，而且在接收到洗油岗岩样之后，需要利用荧光灯对洗油情况进行检查。如果没有按要求清洗干净，需要重新进行清洗，直到获取到所需要的岩样。获得清洗干净的岩样本，同时对其进行烘干处理，烘干时的温度控制在105 ℃，等待整个烘干箱温度稳定之后，保持恒温状态进行干燥6 h，随后再冷却到室温。最后对干岩样进行称重，整个测量过程中的误差范围需控制在0.01 g，以获取到相应的待计算数据。同时需要将干岩样进行孔隙度检测，获取相应数据后用于含油饱和度与含水饱和度计算[1]。

2.6 含油与含水饱和度计算

在此项目的计算过程中，所使用到的计算公式如下：

式(1)～(4)中：V1为岩样空隙体积；V2为水体的测量体积；V3为样孔隙体积；ρ1为测试油的密度；ρ2为测试岩样的视密度；k为岩样内的有效孔间隙度；S1为含油饱和度；S2为含水饱和度。

在计算过程中，需要将所得到的计算结果精确到后两位。为了提升计算结果的准确性，需要做好多组数据的计算，将数据融入到系统当中，从而获取到所需要的计算数据。

3 岩心含油与含水饱和度检测结果影响因素梳理

3.1 岩心样品处理情况

基于以往的应用经验，岩心样品处理质量将直接影响到计算结果的可靠性。根据要求完成岩心取芯处理之后，需要按要求对其进行及时处理(封蜡)，随后将其运输到实验室进行实验。如果预处理的时间较晚，没有及时进行封蜡处理，受到挥发作用影响，岩心中的轻质原油成分很容易挥发到外界。此时所获取到的含油饱和度数值会低于真实数值，进而影响到最终评价结果的准确性[2]。

3.2 岩心掉屑情况

按要求进行岩心处理时，需要按要求将其切割出同规格的实验样品，同时也需要确保切割后岩样的完整性，而且不能出现破损的情况，如果在此过程中出现了掉屑的情况，那么在洗油处理后，岩样的质量会小于初始岩心质量，所得到的含油饱和度计算数值也会大于真实数值，从而造成最终的计算结果大于实际数值，影响到最终计算结果的使用价值[3]。

3.3 所使用酒精浓度

按要求进行岩心处理时，需要使用到无水乙醇对其进行处理，所使用的乙醇浓度不能小于99.7%，需按照要求在阴凉处进行保存，以减少无水乙醇的挥发速度。如果在此过程中出现了乙醇挥发的情况，在无水乙醇的浓度会有所下降，这样岩样的质量会小于初始岩心质量，所得到的含水饱和度计算数值也会大于真实数值，从而造成最终的计算结果大于实际数值，影响到最终计算结果的使用价值[4]。

3.4 烘干岩样情况

按要求进行岩心处理时，也需要使用到干燥箱对其进行干燥处理，处理时间不能小于6 h，以提升岩样的干燥性。如果在此过程中出现了干燥时间不足的情况，那么在岩心标本的水分浓度也会有所上升，这样岩样的质量会大于初始岩心质量，那么所得到的含油饱和度计算数值也会小于真实数值，从而造成最终的计算结果小于实际数值，影响到最终计算结果的使用价值。而且所使用到干燥岩样也需要及时进行下阶段测量工作，若没有及时进行计算，也会造成含油饱和度计算数值也会小于真实数值的情况[5]。

4 结语

综上所述，在石油勘探过程中，做好含油饱和度与含水饱和度计算属于非常重要的工作内容，遵循相应要求有序展开实验工作，不仅可以加快实验速度，而且对于能够提高实验结果精准度，为后续开采计划的拟定提供数据参考。