再论石油地质实验仪器.pdf

石油仪器 P E T R oL E U M I N S T R U ME Nl S 2 0 1 3年 8月 仪器设备 再论石油地质实验仪器 王海亮 常振恒。 1 ．中石化华北分公司第一采油厂河南 郑州 2 ．中石化华北石油局勘探开发研究院河南 郑州 摘 要文章讨论 了石油地质实验仪 器的的发展现状，石油地质实验仪器的应用状况，以及石油地质仪器的发展方向。 文章对提 高和 发展石油地质实验技术对油田的勘探 开发进行 了探讨。 关 键 词 发展现 状 ；应 用状 况 ；发展 方向 中图法分类号T E 9 2 7 文献标识码B 文章编号1 0 0 4 9 1 3 4 2 0 1 3 0 4 ． 0 0 3 8 ． 0 2 0 引 言 石油地质实验仪器在油气勘探与开发中的作用是 非常重要的，它是开展石油地质实验分析的必备工 具 ，是表征石油地质实验室技术能力的标志 ， 是提高 和发展石油地质实验技术水平的必要条件 。本文从 三个方面来讨论石油地质实验仪器 。 1 石油地质实验仪器的发展现状 我国的石油地质实验工作开始于沉积盆地露头区 的油气地质普查 。2 0世纪 3 0年代 ，西北、西南地区 的地质实验从建立油气水、孔渗饱分析起家，只有一 些简单、 手工操作 的仪器装备 。 2 0世纪 4 0～ 5 0年代 全面学 习苏联的石油地质实验室方法，开展油层物 性、水化学、岩石化学 、沥青化学、岩矿鉴定 、古生 物鉴定等分析项 目， 引进一些仪器设备 ， 建成北京石 油科学研究院地质所实验室 。特别是 7 0年代大量地 引进 了仪器，尤其是有机地球化学分析 ， 学 习世界先 进国家的一些分析方法， 建立了和国外接轨的分析流 程 。增强了实验分析能力。9 0年代 以后 ，地质实验 全面更新配置 ，通过引进 、消化、吸收 ，开发 、改 造 、创新 ，无论在有机地球化学 、古生物岩矿、油气 水和油层物性分析专业 ， 国产化和引进仪器设备的硬 软件并存，独立创新和参照国外建立的分析方法侵 备 ， 石油地质实验已形成了具有 国际先进水平的仪器 装备配置和分析流程的行业总体 ， 成为我国各地区油 气勘探主体工作必不可少的一部分 。 标志着石油地质 实验己进入了具有我国特色发展的新阶段。 地质实验 仪器装备可分为 5大类 即色谱类、光谱类、 质谱类 、 大型精密分析仪器类和中小型专业分析仪器类。 推动 实验仪器设备的进展的动力是油气勘探需要 。 现代石 油地质实验分析的主力仪器设备都包括主要有色谱类 仪器 ，包括气相色谱仪 、液相色谱仪、柱色层。棒色 谱、薄层扫描仪 ，更广泛地还应包括热解色谱 、色谱 质谱联机 ， 是石油地质实验室常备常用、发展最为迅 速的一类仪器 气相色谱也是上世纪进展最快的分析 仪器 。 石油地质家还接受了色谱这一概念 ， 认为油气 在地下的运移规律 ， 可能受地层的色谱层析作用所控 制 。 并用以解释地下油气性质的分布规律和在油田开 发试验区内检验注水推油的效果 。 由于石油地质样品 复杂，气、液、固三态都有，分析 目的也各式各样， 一 般色谱仪的汽化人 口系统满足不了石油地质样品的 要求，因此先后出现了热抽提 、热蒸发 、热降解 、热 裂解、顶空进样、吸附丝进样、超临界进样等多种人 口系统装置的改进，也促进了热蒸发烃色谱 、 热解色 谱 、热裂解色谱 、 超临界色谱等商品化的新型仪器研 制和投入市场。 通用化的色谱仪器逐渐转向油气勘探 专业需要的专用色谱 ， 是石油地质气相色谱分析仪器 进展 的一个特 点 。 2 石油地质实验仪器的应用状况[ 、 ] 石油地质实验人员坚持走引进消化、吸收改造 、 研制创新 、国产化、产业化的路子 ，创建具有我国特 色的石油地质实验仪器设备。 2 0世纪 6 0～ 7 0年代大 庆、胜利、辽河、大港的油气勘探大会战，强调地质 实验室为钻井找油服务，及时解决钻井、录井的地质 问题 。实验室分析人员带着仪器设备到井场 ， 于是在 大会战中出现了 “ 货郎担” 、“ 化验车” ，日以继夜上 井工作的热潮 ，促进 了 “ 简易磨片机” 、“ 含水饱和度 色谱分析”以及之后的 2 0世纪 8 0～ 9 0年代出现的 “ 地化录井仪” 、“ 荧光录并仪” 、“ 简易核磁共振测定 孔渗仪” 、“ 现场油气显示监测仪”等井场系列仪器的 研制。地质实验室的 “ 热点”仪器色质联机 ，在生物 第一作者简介王海亮，男，1 9 8 6年生，助理工程师，2 0 1 1 年毕业于解放军信息工程大学通讯工程专业，现在中石化华北分公司第 一 采油厂 从事科技工作 。邮编4 5 0 0 0 6 2 0 1 3年 第 2 7卷 第 4期 王海亮等 再论石油地质实验仪器 3 9 标记化合物分析上成绩显赫。 纵观当今石油地质实验 仪器装备能力的发挥 ，明显地有不少“ 短腿” 。早在 2 0世纪 5 0年代就进入地质实验室的光谱类仪器 ，已 历经三个时期；用于有机物的分析的红外光谱 ，也先 后使用了光栅分光和付利叶变换 的两期换代仪器 。 到 2 0世纪 8 0年代未至 9 0年代 ， 色谱一红外、 显微镜一 红外 、显微分光光度计等光谱联机分析仪器。又逐渐 深入于油气地质研究 ，探索性地为油气勘探开发服 务 。 而至今还未形成指导油气勘探效果较为明显和系 统的成果 。某些仪器的功能也明显存在 “ 积压” ，需 要开发 。1 9 9 2年 2月 “ 储油岩油气组分定量方法”被 中国专利局授予发明专利 1 9 9 7年 1 1月该方法又被 中国专利局和世界知识产权组织授予中国专利发明创 造金 奖 。 3 石油地质实验仪器发展方 向 首先 ，根据勘探生产实践的需要，打破实验分析 专业 的界限，积极开发已有仪 器装备 的 “ 潜在”功 能，发展石油地质实验分析科学 。 实验室的分析专业 是人为的分工 ， 对于一块样品应尽量提供综合的分析 数据 ， 全面地反映地下信息。过去几十年形成的地质 实验工作 的组织结构 ，明显存在有机和无机相隔离 、 光学观察鉴定和仪器分析脱节、 一些分析专业互相不 通气 、 分析资料单一性 的研究 ， 影响了仪器装备潜在 能力的发挥 ，这种状态必须打破 。有的项 目打破 了分 析专业界限就有 了显著进展 。 其次 ， 打破实验专业科 室班组界限，建立新的分析流程和仪器设备配置 ， 是 开发、改造 、创新仪器设备 的重要方向。例如岩矿分 析专业由储层微观性能评价进展到油气层伤害及保护 分析 ； 油气地球化学进展到油藏地球化学 ； 油气生成 评价进展到生、运 、聚成藏评价 ；单块次的样品分析 数据进而到单井系统评价等。 这些实验成果的深入研 究 ， 常常要求几个实验科室班组 的综合分析数据。实 验仪器装备工作今后的发展一定要考虑实验专业开展 综合分析 的特点和新的实验学科的出现。 再者 ， 在当前石油行业重组改制 ， 上市竞争，“ 市 场就是战场、效益就是生命”的新 的经济形势下 ，加 强改造、创新 ，研制前 、后处理仪器设备仍是提高实 验分析质量和效率的关键 。后处理指分析仪器 的联 机、联网、计算机管理，并进行数据处理 、建库及共 享 。 前后处理仪器设备的薄弱也是和国外 、先进的同 行实验室的主要差距之一。 4 结束语 分忻研究和加强改造 、创新 、研制前后处理仪器 设备方面多做工作 。开展石油地质实验分析工作 ，树 立不断研制创新前处理仪器设备 的理念是非常必要 的 。要保证充足的资金、有正确 、务实的研制思路 、 优选材质元件及加工工艺、 坚持进行反复的现场考核 试验，方能锤炼 出为广大分析人员所欢迎 的仪器设 备，石油地质实验是油气勘探开发管理的保障 ， 石油 地质实验仪器在石油地质实验， 油气勘探开发中的作 用是非常重要的，是油气勘探开发的直接保障。本文 的 目地想引起领导管理层重视石油地质实验仪器 ， 为 祖国的石油工业发展做出新的贡献 。 参 考 文 献 ⋯ 张美珍． 石油地质实验新技术方法及其应用 [ M】 ． 北京石 油工业 出版社，2 0 0 7 [ 2 】周光甲，张大江． 石油地质实验仪器装备的现状分析 [ J ] ． 石油仪器，2 0 0 1 ，1 5 4 [ 3 】周光甲． 石油地质实验分析仪器和应用研究 [ J ] ． 石油仪器， 1 9 9 8 ，1 2 6 收稿 日期 2 0 1 3 0 2 0 1 编辑 梁保江 上接 第3 7页 3 结论 涡轮流量短节、 全井眼流量短节的优点是可以测 取连续变化的流动剖面，测井工艺简单 。集流伞式流 量短节的优点是可以测量低流量 ， 改进了多相流和斜 井 中流量的测量方法 ， 测井结果只受流体密度和粘度 变化的轻微影响。 超声波流量短节 的优点是重复性和 一 致性很好 ，可靠性较高，对流量反应灵敏 。由于它 无机械转动部件 ，也无截流部件 ，因此在测量中几乎 无压力损失 ，也没有卡砂现象 ，既可点测，也可以连 续测量 ，操作简便 、可靠 。示踪流量短节的优点是根 据井的类型和流量大小 ， 有不同的装配结构和测量方 式，是一种特别灵活的测井方法 。电磁流量短节的优 点是不受温度、压力、粘度等外界因素的影响，测量 管 内部无收缩或凸出部分的造成的压力损失 ，另外 ， 流量元件检测出的最初信号， 是一个与流体平均流速 成精确线性变化的电压，它与流体 的其他性质无关 ， 具有很大的优越性 。 参 考 文 献 [ 1 ]郭海敏． 生产测井原理 [ J ． 武汉长江大学出版社，2 0 0 4 [ 2 ]r o wn C R D u a l P a t h U 1 t r u s o n i c Me a s u r e me n t o f F l u i d F l o w 【 J ] 1 9 6 6 0 9 D OI 1 0 ． 1 0 6 3 ／ 1 ． 1 7 2 0 4 5 2 [ 3 】刘兴斌．井下油／ 水两相流测量 [ D】 ．1 9 9 6 收稿 日期 2 0 1 3 0 1 0 7 编辑 梁保 江