王贺

（中油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦　124010）

储层热解分析在沥青垫识别中的应用

王贺

（中油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦124010）

沥青垫是富含沥青质的石油带。它的存在使得孔渗性较好的储集层成为油气藏中的有机隔层，降低油藏质量与油藏规模，增大了油藏的开发难度。本文通过采用储层热解分析技术手段认清了沥青垫的组分特征，并采用重轻比与PI3指数将沥青垫、高阻层及油层的技术界限进行划分。证明储层热解分析能够在沥青垫的识别中提供重要的技术保证。

沥青垫；储层热解；重质组分；PI3指数

沥青垫是从与其所处油层中的原油衍生而来的。与储层相比，沥青垫是富含沥青质的石油带，与上覆较高密度的石油柱间具有成分突变的界面。沥青垫分布区域预测模式将会有助于油田开发和二次采油与强化采油方案，深入认识沥青垫的空间分布，对注水井的有效部署也是非常重要的。为了有效区分对比沥青垫与油层的差异，前人通过采用族组成、色谱等分析技术开展了相关的研究工作，为认清与掌握沥青垫的分布与特征提供了重要的技术手段［1-6］。而本文则是通过采用储层热解分析的方法开展沥青垫的识别研究，将沥青垫、高阻层、低物性段、油层进行技术界限划分，取得了一定的认识。

1　热解分析原理

在热解炉中对储层的岩石样品进行程序升温，使烃类在不同温度区间挥发和裂解，通过氢焰离子化检测器检测（FID），记录各温度区间的游离烃（S1）、热解烃（S2）含量和峰顶温度，热解后的样品送入氧化炉中，检测其中的残余烃含量［7］。

2　升温条件及参数

2.1升温条件

（1）岩样被送入热解炉内，在180℃炉温下恒温10 min出S1峰。

（2）从180℃（10℃/min）程序升温到650℃，稳定3 min获取S2峰。

2.2获取的参数

S1-游离烃含量（轻质烃类含量），mg/g；S2-热解烃含量（重质烃类含量），mg/g。

将S2峰按照温度范围进行划分，可分为和。其中范围内烃类含量，mg/g；范围内烃类含量℃～600℃范围内烃类含量，mg/g。重轻比=S2/S1，无量纲。

，无量纲，代表450℃～600℃范围内烃类在重质烃类中百分含量。

3　沥青垫特征分析

组分变化存在极性组分突变的特点，这是沥青垫判别的标志［8］。对DG-4井样品抽提物开展族组成分析发现：1#～2#样品中极性物质（非烃+沥青质）含量介于86.34％～90.26％。3#～8#样品中极性物质（非烃+沥青质）含量介于71.05％～76.97％。1#～2#样品比3#～8#样品所在储层的极性组分含量平均高于15％左右，明显高于油层的极性组分含量。证明沥青垫与油层极性组分具有鲜明区分特征（见表1）。

表1　DG-4井极性组分分析数据

4　储层热解分析

由于稠油中胶质、沥青质等极性重质组分含量较高，受到沥青垫中极性物质含量高于油层的影响，在储层热解分析中重质组分含量会相应增加，而最终导致重质组分与轻质组分的比值（重轻比S2/S1）增大。因此，可以通过对比重轻比变化区分储层特性。对比沥青垫、高电阻率层及油层储层热解分析发现，重轻比比值具有如下特点：沥青垫样品重轻比大于14；高电阻率层样品重轻比介于12～14；油层样品重轻比小于12（见表2）。

表2　DG-4井储层热解分析数据

因此，通过重轻比可以将储层进行类型区分与识别。但是，当样品放置时间过长时，S1值会受保存条件等因素影响而发生变化，S2值则不受条件的影响，其值不发生变化。所以，重轻比分析数据在划分储层特性上容易受到不稳定的因素影响。为了更准确地利用储层分析参数，可以通过对S2值进行细分而进一步分析沥青垫与油层的特征。前面提到，S23为450℃～600℃范围内烃类含量，该值的高低代表着储层中胶质与沥青质的含量多少。即胶质及沥青质含量高，S23值高、PI3指数增加。根据这种对应关系，由于储层特性的不同，分析的S23值、PI3指数会相应发生变化。沥青垫样品中极性物质中S23值含量越高，分析的PI3指数就会更大。对DG-4井样品进一步分析发现，PI3指数具有以下特点：沥青垫样品PI3指数大于0.25；高电阻率层样品PI3指数介于0.22～0.25；油层样品PI3指数小于0.22。同时，代表沥青垫样品中存在PI3指数低于0.22的情况（2#样品），说明并不具有沥青垫特性，储层热解解释应为油层。结合地质背景分析发现，该层属于油水同层。可见，PI3指数分析规律除了与重轻比S2/S1有相同的规律趋势外，其结果还能够准确表征储层极性物质的特征。将两者结合分析能够达到区分沥青垫、高阻层与油层的目的（见图1）。

5　成果应用

获取上述成果后，根据现场取心设计，选取该区块DG-6井进行岩心观察及测井解释分析，验证分析结论是否合理。与DG-4井不同，该井岩心特征不明显，无法对其储层特征进行有效的界定与划分。通过采用上述储层热解分析方法分析，很好地将该井储层进行分类并表征出来。分析发现，1#～2#样品具有高阻层特征，并不具有沥青垫特性。3#～5#样品具有油层特征，4#样品PI3指数明显变低，这与测井解释中低物性段结论不谋而合，更说明利用PI3指数更具有精确分析的作用（见表3，图2）。

表3　DG-6井储层热解分析数据

图1　DG-4井PI3指数对比图

图2　DG-6井PI3指数对比图

6　结论

（1）研究中重轻比分布特征为沥青垫样品重轻比大于14；高电阻率层样品重轻比介于12～14；油层样品重轻比小于12。

（2）研究区中沥青垫样品PI3指数大于0.25；高电阻率层样品PI3指数介于0.22～0.25；油层样品PI3指数小于0.22。PI3指数分析规律除了与重轻比S2/S1有相同的规律趋势外，其结果还能够准确表征储层极性物质的特征。

（3）储层热解分析可以体现重轻组分的含量变化，因此可以在沥青垫识别中提供技术支撑。

［1］侯读杰，张敏，赵红静，等.油藏及开发地球化学导论［M］.北京：石油工业出版社，2001.

［2］Zhang Min.Discovery of tar mats in terrestrial gas-condensate reservoirs and its geological significance［J］.Chinese Science Bulletin，1997，42（16）：1391-1393.

［3］Zhang Min，Zhang Jun.Geochemical characteristics and origin of tar mats from the Yaha Field in Tarim Basin，China ［J］.Chinese journal of geochemistry，1999，18（3）：250-257.

［4］窦立荣，程顶胜，李志.苏丹Muglad盆地FN油田沥青垫的确认及成因分析［J］.地球化学，2004，33（3）：309-316.

［5］朱战军，林壬子.油气藏中沥青垫的确认方法-以东濮凹陷文留油田为例［J］.石油天然气学报（江汉石油学院学报），2007，29（3）：333-336.

［6］张敏，蔡春芳，张俊.油气藏中沥青垫的研究进展［J］.地质科技情报，1997，16（1）：81-84.

［7］华学理，吕晓华.岩石热解分析技术在油田开发中的应用［J］.油气地质与采收率，2002，9（4）：61-63.

［8］朱战军，袁井菊，林壬子，等.文留油田25东区块沥青垫地球化学特征及成因［J］.石油勘探与开发，2006，33（6）：677-681.

Application of reservoir pyrolysis analysis in recognition of tar mat

WANG He
（Exploration&Development Research Institute，Liaohe Oilfield Company，Panjin Liaoning 124010，China）

Tar mat is rich in the asphaltenes of oil zone.It makes good reservoir pore permeability reservoirs of the organic interlayer.Therefore，tar mat can lower the quality of reservoir and increase the reservoir development difficulty.In this paper，through the adoption of reservoir pyrolysis analysis technology to identify the composition characteristics of the tar mat.Using the weight of light ratio and PI3index to divide tar mat，high resistance layer and the oil layer.Proving that reservoir pyrolysis analysis can provide important technical guarantee for the identification of tar mat.

tar mat；reservoir pyrolysis；heavy component；PI3index

TE311

A

1673-5285（2016）08-0048-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.08.012

2016-06-06

王贺，硕士，工程师，研究方向为有机地球化学分析与技术研究，邮箱：wh1712@163.com。