气测全烃值小于烃组分值之和的剖析
对气测录井全烃检测值的进一步认识
测 录井 色谱仪 工 作原 理 展 开 分 析 ， 并进 行 了大 量 对
比实验 。从 实验 结 果来 看 ， 全烃 近 似 等 于钻 井 液 组
分分析 的 Ｃ 、 Ｃ 、Ｃ 、 Ｃ 。Ｃ 、 。 ｉ ｎ ４等含 量 之 和 或者 说 全
烃 是 体 积 分 数 的概 念 是 不 准 确 的 。全 烃 用 于 发 现 油 气 显 示 ， 分 则 用 于 已发 现 油 气 显 示 的 组 成 成 分 的 半 定 量 分 组 析， 因此 对 全 烃 的 进 一 步 探 讨 有 助 于 消 除 气 测 录 井 全 烃 含 义 的 某 些 混 淆 。 关 键 词 全 烃 气 测 录 井 气 相 色谱 仪 等碳 效 应 体 积分 数
据吴 烈均 编 著 的《 相 色 谱 检 测 方 法 》 书 介 气 一 绍： 在火 焰下 部 ， 从燃 烧 区 向内扩散 的氢原 子流 量较 大 ， 类首先 产生 热 氢解 作 用 ， 成 甲烷 、 烃 形 乙烯 和 乙 炔 的混 合物 ，然后混 合物 中 的非 甲烷 烃类 与氢原 子
杨 占 山 助 理 工 程 师 ，９２年 生 ，９ ０年 毕 业 于 大 庆钻 探 技校 地 球 物 理 专 业 ， 任 大 庆 油 田地 质 录 井 分公 司 资 料 采 集 第 一 大 队 副 大 队 长 １６ １８ 现
析 来判 断油气 层 。
进入 ９ ０年 代后 由上 海 神 开 科技 工 程 有 限 公 司生 产 的 Ｓ 一Ｑ０ 气 相 色谱 仪 已将 全 烃 的 检 测 范 围扩 展 Ｋ３ ２ 到 １ ０ 且 呈 线 性 。近 年 来 在 现 场 使 用 Ｓ 一Ｑ０ ０ Ｋ３ ２ 气相 色谱 仪过 程 中发 现 ， 当钻 遇 好 的油 气 层 时 全烃 检 测值 超过 １ ０ 。针 对 这 一 实 际 情 况 ， 文从 气 ０ 本
气测资料
表 4 标准混合样标定的全烃检测器对标准甲烷气样检测效率情况表 气样名称 气样浓度% 全烃检测含量值 % 甲烷组分含量% 全烃检测器效率 % 降低检测效率 %
标准混合气样 0.1 标样 0.0979 标样 0.0744 略高 正常
检测 0.1113 检测 0.0739 1.0 标样 0.9219 标样 0.6870 正常 正常 检测 0.9228 检测 0.7120 10.0 标样 10.2990 标样 7.7500 略高 正常 检测 12.1200 检测 7.9200 标准甲烷气样 0.1 检测 0.0714 检测 0.0988 72.27 27.73 1.0 检测 0.7659 检测 1.0965 69.85 30.15
气测录井 编辑
学科：石油与天然气地质学 词目：气测录井 英文：gas logging 释文：从安置在振动筛前的脱气器可获得从井底返回的钻井液所携带 的气体,对其进行组分和含量的检测和编录,从而判断油气层的工作 称之为气测录井。其作用为：①发现油气层；②初步判断油气水层； ③初步判断重质油层或轻质油层。钻井液密度、钻头尺寸、钻进速度、 钻井液排量等钻井工程因素都可能影响气测值。相同性质的油气层, 在不同条件下钻井,会产生不同强度的气测异常。为了进行全井和不 同井间的对比,将气测数据标准化,是值得提倡的办法。
1．氢焰检测器工作原理
被测样品由载气携带，从色谱柱流出（全烃分析不经过色谱柱，只 SDL-9000 型综合录井仪色谱仪的全烃分析经过阻尼柱），与载气混 合一起进入离子室，由毛细管喷嘴喷出。氢气经引燃后在空气的助燃 下进行燃烧，以燃烧所产生的高温（约 2100℃）火焰为能源，使被 测烃组分电离成正负离子。在氢火焰附近设有收集极（负极）和极化 极（正极），在此两极之间加有 150 V 到 300 V 的极化电压，形成 一直流电场。产生的离子在收集极和极化极的外电场作用下定向运动 而形成电流。经研究实践得知：电离的程度与被测组分的性质有关， 经实验研究得知：一般在氢火焰中电离效率很低，大约每五十万个碳 原子中有一个碳原子被电离。因此产生的电流很微弱，需经放大器放 大后，才能在记录仪上得到色谱蜂。产生的微电流大小与进入离子室 被测组分浓度大小和碳原子的含量有关，浓度愈大，碳原子的含量愈 多，产生的微电流就愈大，它们之间存在定量关系。
第4节气测录井资料解释与应用详细
➢ 相同或相近旳地球化学环境，生油母岩会产生具有相同成 份旳烃。所以，同一地域一样性质旳油气层所产生旳异常 显示旳烃类组分是相同旳。
提取已知油气层 烃类组分旳规律
未知储层气测资料
未知储层性质
（1）划分异常旳基本原则
全烃含量与围岩基值旳比值不小于2倍旳层段为气测异常井段。
（2）气测解释井段旳分层原则
第四节 气测录井资料解释与应用
➢ 气测录井是用色谱气测仪测量油气层中旳烃类气体 和液体。
➢ 因为渗透和扩散作用，地层中旳烃类气体和液体进 入井内泥浆，伴随泥浆旳循环被带到地面泥浆槽里， 泥浆槽里放有脱气器，脱气器将泥浆中旳气体脱出， 由真空泵将气体送入色谱气测仪进行分析测定。
➢ 全烃； ➢ 烃类气体组分：甲烷，乙烷，丙烷，异丁烷，正丁烷，异戊烷，正戊烷。 ➢ 非烃类气体：硫化氢，二氧化碳，氢气，氦气
12．钻后气（Post－Drilling Gas）
已被钻穿旳油气层中旳流体向井眼中渗滤和扩散而产生旳气显示亦称生产气 （Produced Gas）。
一、基本概念
13．重循环气（Recycled Gas） 进入钻井液中旳天然气假如在地表除气不完全，再次注入井内而产生连续时
间较长旳气显示。它往往使背景气逐渐升高。
3.干气、湿气 天然气旳主要成份是CH4，CH4含量95％以上称为干气，而含重烃较多
旳称为湿气，湿气常与石油共生。
4.油气比 指每吨原油中具有天然气旳多少，一般油气比越高，钻井液中旳气显示也
就越高，单位m3/t。
5.岩屑气（Cutting Gas） 储备在岩屑孔隙中旳气体称为岩屑气或岩屑残余气。它能够经过搅拌器搅
16．试验气（Calibrated Gas） 为了检验脱气器、气管线或气测仪旳工作状态，从脱气器、气管线或气测仪
录井技术简介及应用
例3
N48井的气测录井图，从图中可 以看出：6#、7#层随钻C1相对百 分比在78％左右，两层合试日 产油23.0 m3为油层；12#层随钻 C1相对百分比为86.62％，试油 日产油1.04m3，水21.4m3为含油 水层；13#层随钻C1相对百分比 为92.82％，试油日产水29.9 m3 为水层。自上而下从油层向水 层过渡。
富含 油
70%95%
浓
油浸
40%70%
较浓
油斑
5%40%
含油不饱满，不均匀或较均匀，呈条 带或斑块状分布。 肉眼只能见到含油痕迹，用有机溶剂 溶释可见棕黄、黄色，荧光照射显示 明显。 肉眼观察不到含油痕迹，荧光滴照有 显示或荧光系列对比≥7级。
多为岩石本色，灰色为主，含油部分 呈褐、灰褐、深褐色等。
储集层（储油层）分析参数： 油气总产率指数TPI=（S0+S1）／（S0+S1+S2）（判断油质）
气产率指数GPI=S0／（S0+S1+S2） 油产率指数OPI=S1／（S0+S1+S2） 原油轻重组分指数PS=S1/S2
生油层分析参数： 产烃潜量Pg=S0+S1+S2 （判断含油量多少）
有效碳Cp =0.083（S0+S1+S2） 总有机碳含量TOC= Cp +Cr Cr为残余有机碳量（单位质量岩石热解后残余有机碳的碳占岩石质量的百分数，%）。 降解潜率D= Cp /TOC×100% 氢指数HI= S2/ TOC×100% 烃指数HCI= S0+S1/ TOC×100% 氧指数OI= S3/ TOC×100%
分析2：气层特征？油层特征？
全烃曲线形态特征分析
全烃曲线形态呈“手指状”
三、不同类型油气层的气测显示特征
解释：差油层、差油气层、差气层、干层。
本井四开钻井液密 度为1.25，全烃基值一直
在0.15%左右。钻至3182m
时全烃出现一尖峰，全烃 猛升至51.3%，之后全烃 基值维持在15%左右，在 3211.9m 起 下 钻 时 钻 井 液 密度提高至1.40后基值才 降下来。
钻过该层后测后效20多 次，显示多为高值。后效表 现出两个特征，其一是后效 与密度高、低有直接关系， 密度越低后效越高，密度越 高后效越低。 密度低于1.30时 ，后 效反应十分活跃，在40%以 上； 密度在1.30—1.40，后 效较活跃，在10—25 %； 密度大于1.40时 ，后 效不明显，在10 %以下。 当时判断地层压力系数 应在1.30—1.4之间，从后 来测试资料得知地层压力系 数为1.32。
其二后效高低与钻 井液静止时间长短关系不 大 。 如 密 度 1.41 时 静 止 71.3小时后效仅22.96%， 而密度1.30时0.77小时的 短起下后效可高达67.27%。
循环时钻头的上提
下放均对应一高气测异
常。这是因为钻头上提 时对地层产生抽汲，部
分地层气被抽汲到井筒
里所致。提的越高全烃 值也越高。
汇报结束 谢谢
四、低丰度气层
一般的气层，由于含气饱和度高，地层压力高，钻井过程中产
生的破碎气、压差气量大，因此气测显示非常高。但也有一些气层，
由于储层物性差，含气丰度低，产生的破碎气少，无压差气或甚少， 造成气测显示不高。
气测显示特征：
全烃值较低，起落较快，后效低、无单根峰。 测试产量一般也不高。 解释：气层、差气层。
2、烃组分在异常处齐全，表现为油的特征，而在储层中下部则不全，表
现为水溶气特征。 试油结果一般为含油（气）水层、少数为油0井
气相色谱法分析天然气和类烃化合物组分测量结果不确定度评定研究
2019年3月 | 971.3 试验方法仪器稳定后，连续进标准气考察仪器重复性，使其满足GPA2261-13的要求。
取管道中天然气进行分析，利用外标法求出各组分含量。
分析样品气谱图如图1所示。
将样品气中C 6通过反吹的方式进入TCD 检测器，得到C 6响应值，利用标准气中n-Hexane的校正因子计算样气中C 6含量。
2 色谱分析不确定度评定2.1 数学模型样品中各组分浓度的数学模型如式(1)：Mu =Pu ×MsPs (1)式中：Mu 为样品气中第i 组分的浓度(%)；Pu 为样品气中第i 组分的峰面积(μV*s)；Ms 为标准气中第i 组分的浓度(%)；Ps 为标准气中第i 组分的峰面积(μV*s)。
2.2 不确定度分析2.2.1 样品气峰面积Pu引入的不确定度分量样品气峰面积测量误差可能由色谱稳定性、气体混合不均匀、操作人员操作误差等导致，峰面积测量不确定度主要因素是测量重复性。
峰面积不确定度分量用u 1表示，通过对峰面积测量列进行A 类不确定度评定得到。
重复分析样品气6次，利用贝塞尔公式计算峰面积引入的不确定度u 1，计算结果如表2。
0 引言中国正在加快发展清洁能源，天然气将成为能源转型的重要方向，随着国内天然气行业的快速发展，计量准确性的要求越来越高。
天然气组分分析数据是计量LNG 密度、发热量、沃泊指数等重要参数的依据，分析结果的准确性将直接影响LNG 贸易交接计量的质量判定，影响买卖双方的利益。
目前，测定天然气组分的方法最常用的是气相色谱法，根据GPA2261-13气相色谱法分析天然气和类烃化合物组分，使用气相色谱仪进行分析，而GPA2261-13没有提供利用气相色谱法分析天然气组分测定结果的不确定度评定方法，本文利用Agilent 7890B 色谱分析组分含量并分析各因素对评定结果的影响程度。
1 实验条件和方法描述1.1 实验仪器Agilent 7890B 气相色谱仪，配备TCD 检测器，对应色谱柱为13X、DC200/500-10.70.123、DC200/500-10.70.115、DC200/500-10.70.118，利用两个六通阀、一个十通阀进行阀切换。
录井资料识别油、气、水层
油、气、水定层定性判别利用气测录井资料判断油、气、水层：一般而言，油气层在气测曲线的全烃含量和组分数值会出现异常显示，可根据气测曲线的全烃含量、峰形特征及组分情况判断油、气、水层。
油层具有全烃含量高，峰形宽且平缓及组分齐全等特征；气层具有全烃含量高，曲线呈尖峰状或箱状，组分主要为C1，C2以上重烃甚微且不全；含有溶解气的水层具有全烃含量低，曲线呈锯齿状，组分不全，主要为C1等特征；纯水层气测则无异常。
利用荧光录井判断油、气、水层利用发光明亮成都，发光颜色，含油显示面积、扩散产状、流动速度等荧光录井描述可定性对油、气、水层进行判别。
一般而言，油质越好颜色越亮，油质越差颜色越暗。
轻质油荧光显示为蓝紫色、青蓝色、蓝色，正常原油荧光显示为黄橙、黄色、黄褐色，稠油荧光显示为棕色、深褐色、黑色。
扩散产状常见有晕状、放射状和溪流状，其中，晕状、放射状显示含油级别高，溪流状系那是含油级别低。
流动速度常见有快速、中速和慢速，其中，快速、中速显示含油级别高，慢速显示含油级别低。
含油显示面积大于60%显示含油级别高，30%~60%显示含油级别中等，小于30%显示含油级别低。
利用岩屑录井判断油、气、水层：井底岩石别钻头破碎后，岩屑随钻井液返出井口，按规定的取样间隔和迟到时间，连续采集岩屑样品，济宁系统观察、分析、鉴定、描述和解释，并初步恢复地层剖面。
岩屑录井是地质录井的主要方法，根据岩屑录井描述可初步对储集层的含油、气、水情况作出判断。
油、气、水层定量判别气测数据质量控制：T g=C1+2C2+3C3+4iC4+4nC4+5C5T g为全烃值，可以根据T g/（C1+2C2+3C3+4iC4+4nC4+5C5）比值对气测数据是否准确进行判断。
如果该值为0.8~2.0，用气测数据定量判别油、气、水层效果较好，反之，判别结果与实际试油结论符合率较低，因此，当该比值为0.8~2.0时，认为气测数据可比较真实地反映底层流体性质，可用气测数据结合一些优选的经验统计方法实现对油、气、水层较为准确的定量判别。
汽油烃类含量测定方法分析及对比探究
收稿日期：2020-10-20作者简介：皇甫昭霞（1976—），女，黑龙江兰西人，本科，工程师，研究方向为成品油检测、质量管理。
DOI:10.16525/ki.14-1362/n.2021.01.12总第199期2021年第1期Total of199 No.1，2021创新发展现代工业经济和信息化Modern Industrial Economy and Informationization汽油烃类含量测定方法分析及对比探究皇甫昭霞（中国石油天然气股份有限公司东北销售油品监督检测中心，黑龙江哈尔滨150090）摘要：随着国Ⅵ阶段车用汽油标准中组分指标的严格要求，烃类含量限值降低，采用的检测手段更严、检测方法精度更高。
文章讨论测定汽油烃类普遍采用的两种方法的影响因素及比较，说明国Ⅵ阶段汽油中测定烃类含量采用GB/T30519为仲裁方法更为合理。
准确测定汽油中烃类含量对产品质量具有很大意义。
关键词：汽油；芳烃；烯烃；多维气相色谱法；荧光指示剂吸附法中图分类号：TE622文献标识码：A文章编号：2095-0748（2021）01-0030-03引言中国和其他各国日益关注环境问题，对环保要求越来越重视，清洁能源成为社会和市场关注的焦点，且不断升级、推广、使用，对燃料油的尾气排放标准要求更高。
汽车尾气排放出的有害物质是污染环境的源头，尾气中的NO x、CO、未完全燃烧的烃类物质等有害物质都会导致大气污染，因此要对有害物质如芳烃等进行控制，并不断降低标准。
目前，我国车用汽油标准已执行国Ⅵ阶段要求，芳烃、烯烃和苯含量的指标控制较国Ⅴ阶段皆有所降低，芳烃、烯烃含量仲裁方法由GB/T11132变为GB/T30519。
汽油中芳烃、烯烃和苯含量的降低，对汽车发动机的保护和环境保护都起到良好的作用[1]。
1荧光指示剂吸附法GB/T11132—2008《液体石油产品烃类的测定荧光指示剂吸附法》。
液体石油产品烃类测定器、吸附柱、注射器（带有针头，长102mm）等；硅胶、荧光指示剂染色硅胶、异丙醇、丙酮。
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气测全烃值不等于烃组分值之和的剖析
气测录井过程中经常出现气测全烃值小于烃组分值之和的现象，常常引起业主的疑问和录井人员的不解。
分析产生这种现象的原因，对消除业主的疑惑和提高录井人员的资料应用水平具有指导意义。
气测录井过程中，气测全烃值与烃组分值之和的关系主要呈现下列三种情况：一是气测全烃值大于烃组分值之和；二是气测全烃值与烃组分值之和相当；三是气测全烃值小于烃组分值之和。
通常人们认为第一种和第二种现象是正常的，第三种情况是不正常的。
气测录井的业主通常认为，全烃值小于烃组分值之和是仪器性能引起的，怀疑全烃值和烃组分值或者某气测参数的准确性。
笔着通过多年的气测录井的实践经验和对气测录井理论的深入研究，认为出现气测全烃值小于烃组分值之和的现象，绝大多数的情况下是由仪器的标定方式、分析方式、地下油气性质和某种气测操作参数选择不当引起的，对油气的解释评价基本上不产生影响。
气测值的高低与多种因素有关，而且气测值的大小是相对的，而不是绝对的，气测解释时主要采用的方法是“全烃确定异常，烃组分值确定异常性质”，只要一口井采用一种气测操作模式，即使出现上述现象也不会对气测解释评价结果产生影响。
气测的全烃标定主要采用两种方式，一种是利用单一烃组分甲烷的不同浓度标定全烃，一种是利用多种烃组分的不同浓度之和标定全烃。
这两种标定方式第一种不易出现全烃值大于烃组分值之和的现象，而第二种方式在油气高浓度时容易出现全烃值大于烃组分值的现象。
产生这种现象的原因是由油气的性质和烃组分的气测响应值不同共同作用引起的，通常情况下，烃组分主要以甲烷为主（一般情况下，甲烷的相对含量在70%左右），而且甲烷的气测响应值大于乙烷、丙烷、丁烷的响应值大，标定时全烃是五种烃组分相同浓度之和，这样气测测量出的全烃值比实际值要大，就不会出现全烃值小于烃组分值的现象。
气层显示主要以甲烷为主（一般情况下，甲烷的相对含量大于85%），同样的道理，气层显示不管在高浓度和低浓度时都不会产生全烃值小于烃组分之和的现象。
油显示时，甲烷的浓度变低，乙烷、丙烷、丁烷的相对浓度增加，乙烷、丙烷、丁浣的之和大于甲烷，甲烷对全烃测量值贡献变小，其它烃组分贡献增大而气测响应值降低，这样气测测量出的全烃值比实际值变小，就有可能出现全烃值小于烃组分值的现象。
要避免出现这种现象，标定全烃时要尽可能选用与地下油气挥发组分相近的标准气样标定全烃。
全烃的测量方式不同，选用的标定方式不符也有可能产生气测全烃值大于烃组分之和的现象。
如果用氢火焰鉴定器（FID），不采用质量浓度标定，而采用体积浓度标定也会出现误差；采用热导鉴定器（TDC），不采用体积浓度标定，而采用质量浓度标定也会出现误差。
因此，标定时必须采用与鉴定器相适应的标准气样种类，尽可能地减少出现全烃和烃组分误差的机会。
在这里需要提醒的是一般标准气样是质量浓度，体积浓度是运用纯单一标准气样配制的。
配制体积浓度时，应严格按照配制方法和配制标准，配制不同浓度的体积浓度即可。
全烃氢火焰鉴定器（FID）特有的局限性也有可能造成高浓度时全烃值小于烃组份值之和的现象。
氢火焰鉴定器（FID）低浓度时比较敏感，高浓度时敏感程度降低，浓度达到50%以上，甚至可能饱和。
而此时样口气经色谱柱分离成单一的烃组分并没有发生饱和，就在可能发生全烃值小于烃组分值。
特殊的油气层也有可能出现全烃值小于烃组分值之和，如组分残缺型，克拉玛依油田某些裂缝油气层，仅有乙烷以后的成分；甲烷的相对含量低于20%时，这两种类型的油气层气测异常不管低浓度和高浓度都有可能发生全烃值小于烃组分值之和。
另外，某些人为的因素改变了标定时的气测测量参数也有可能发生全烃值小于烃组分值之和的现象。
因此，我们在气测录井过程中，应严格按标定时确定的气测参数进行气测录井，绝对不允许任意改变测量参数，避免气测全烃值和烃组分值失真。
通过对产生全烃值小于烃组分值之和发生原因的剖析，95%以上的原因是由标定方式、分析方式以及地下油气性质引起的，很小一部分是人为因素引起的。
从气测的测量原理和解释评价理论分析，即使出现此种现象，排除了人为因素影响原因，并不会对气测资料的评价和应用带来任何影响，可以用烃组分值之和代替全烃值。
不管什么原因产生全烃值小于烃组分值之和的现象，都会给人们的认识带来一定的困惑，所以我们在录井前，应根据地下油气性质，选用合适的仪器的类型和测量方式，尽可能选用合适的标定方式，减少或避免发生全烃值小于烃组分之和的现象。
不同浓度的体积浓度即可。
全烃氢火焰鉴定器（FID）特有的局限性也有可能造成高浓度时全烃值小于烃组份值之和的现象。
氢火焰鉴定器（FID）低浓度时比较敏感，高浓度时敏感程度降低，浓度达到50%以上，甚至可能饱和。
而此时样口气经色谱柱分离成单一的烃组分并没有发生饱和，就在可能发生全烃值小于烃组分值。
特殊的油气层也有可能出现全烃值小于烃组分值之和，如组分残缺型，克拉玛依油田某些裂缝油气层，仅有乙烷以后的成分；甲烷的相对含量低于20%时，这两种类型的油气层气测异常不管低浓度和高浓度都有可能发生全烃值小于烃组分值之和。
另外，某些人为的因素改变了标定时的气测测量参数也有可能发生全烃值小于烃组分值之和的现象。
因此，我们在气测录井过程中，应严格按标定时确定的气测参数进行气测录井，绝对不允许任意改变测量参数，避免气测全烃值和烃组分值失真。
通过对产生全烃值小于烃组分值之和发生原因的剖析，95%以上的原因是由标定方式、分析方式以及地下油气性质引起的，很小一部分是人为因素引起的。
从气测的测量原理和解释评价理论分析，即使出现此种现象，排除了人为因素影响原因，并不会对气测资料的评价和应用带来任何影响，可以用烃组分值之和代替全烃值。