学文网摘 要：轻烃分析技术可以分析C1至C9之间103种组分，从而能更准确地判别油气性质。本文首先介绍了轻烃的组成和性质，之后介绍了轻烃技术及原理，进而介绍了轻烃技术评价油气层的应用方法。
关键词：轻烃分析技术 油气评价 应用方法
石油与天然气主要由烃类物质组成，地层原油中的轻烃由正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃等四部分组成。轻质正构烷烃是原油的重要组成部分，在原油中含量最高、组分最丰富、变化最大，最能反映储集层流体、原油性质等的变化。轻烃分析技术就是利用专门仪器将轻烃组分分离成各个单体烃（CI一Cg），经处理后得到相对百分含量等一系列的数据，利用这些轻烃参数的变化判别储集层性质的方法。
一、轻烃组成及性质
轻烃一般指烃源岩或石油天然气中碳数小于15的烃类化合物，是石油和天然气的重要组成部分，含有极其重要和极其丰富的地球化学信息。轻烃分析属于气相色谱分析技术的一种，色谱技术发展的早期就应用于C1一C5的气体分析，20世纪90年代，又普遍对原油中的C10以后的饱和烃进行定性定量分析，用于生油岩及储油岩评价.而在原油中含量最高、组分最丰富的、变化最大的C6一C9左右的轻烃没能被分析和应用，主要原因是技术问题，轻烃取样困难、分离困难、组分定性困难及数据处理困难。在实际勘探中，轻烃分析是一项经济、快速、有效的方法，是储层评价，显示地层特征的一种重要手段，并与有机碳分析、岩石评价仪分析、热解气相色谱分析相结合，作为石油勘探过程中地球化学分析的常规课题。目前，轻烃分析技术在异常显示层的油、气、水性质的定性，判别及开发油层的水洗，水淹状况识别等方面具有独特之处。
二、轻烃分析技术及原理
（一）轻烃分析技术
轻烃分析技术是近几年发展起来的辅储层评价技术，该技术通过对储层样品进行90℃温度条件下的色谱分析，得到C9以前的饱和烃及芳烃.根据有机化学的基础理论，在相同的物理条件下，同碳数的饱和烃及芳烃在水中的溶解性有明显区别的特点，确立了轻烃分析技术。轻烃分析属于气相色谱分析技术的一种，主要分析油层C9以前的烷烃、环烷烃、芳香烃共100多个单体烃的峰高，峰面积及相对百分含量。这些单体烃在水中溶解度差异较大，利用这种特征可进行油水层识别和水淹层评价。
（二）轻烃分析技术原理
轻烃分析属于气相色谱分析技术的一种，主要依据气相色谱分析原理，通过把含油砂岩密封在小瓶内，原油烃组分挥发到小瓶顶部的空气中，形成多组分的混合气体。各组分因物理性质不同和相对含量不同，在混合气体中具有一定的分压及一定温度下的饱和蒸气压，而大部分原油轻重质组分仍以液态存在于砂岩中，所以挥发到空气中的轻质组分表征原油中轻质烃类的组成。取一定量的混合气体，注入气相色谱仪的进样口，在载气的携带下进入色谱柱，组分就在流动相和固定液两相间进行反复多次的分配。由于固定相对各组分的吸附或溶解能力不同，因此，各组分在色谱柱中的运行速度就不同经过一定的柱长后，便彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流信号经放大后，由计算机自动记录各组分的色谱峰及其相对含量，主要包括甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬的直链烷烃、异构烷烃、环烷烃和苯、甲苯、乙苯，二甲苯的芳香烃等100多个单体烃类，这些单体烃在油层中含量及特征受烃源岩性质、储层原油蚀变等因素控制。
三、轻烃技术评价油气层的应用方法
利用轻烃技术评价油气层主要有3种方法。
（一）轻烃气相色谱谱***特征分析法
轻烃气相色谱谱***特征分析法是利用原始分析谱***定性评价储层含油气性，轻烃分析可获取样品的分析谱***， 不同的储集层流体在轻烃谱***特征上也具有差异，据此从轻烃的原始谱***特征上就可以比较直观地定性判别储集层含油性， 这种方法的优点是直观快捷。油层：出峰组分相对较全， 且丰度值高。气层： 由于以气态轻烃组分 C1―C4的含量为主，因此出峰范围变窄，气态轻烃的丰度值明显高于液态轻烃。油水同层：组分个数较油层少， 丰度值也较油层低。由于油水共存， 较易溶于水的组分如苯、甲苯等组分发生缺失或组分丰度值有不同程度地降低，因此， 它与油层最大的区别是苯指数明显偏低， 甲苯相对含量也明显偏低， 有时甲苯就不出现。差气层： 峰分布窄，形态与气态相似，气态轻烃的丰度值大于液态轻烃，但总丰度值较气层低。水层： 由于水的作用， 组分发生严重缺失， 因此出峰个数稀少。干层： 组分个数少且峰值低。油层、油水同层、气层、差气层、水层、干层样品的峰个数与丰度值是依次递减的。油显示的气态轻烃与液态轻烃丰度值均高，而气显示的气态轻烃丰度值大于液态轻烃，由此可以定性判别储集层流体性质。
（二）利用星状***法判别储集层含油气性
利用星状***法判别储集层含油气性，其优势在于可以在同一坐标系中利用多数轴法同时反映多个参数的变化情况。根据不同流体性质的特征星状***谱，解释人员可根据特征参数星状谱***的变化特征，迅速快捷地判断出不同的流体性质，在现场具有较强的指导作用与实用价值。目前我们已经开发出相应的数据处理软件，能够快速绘制各种所需***件，为轻烃分析技术的发展创造有利条件。
（三）利用分析参数定量评价油气层
利用分析参数定量评价油气层，根据判别标准， 定量判别储层含油气性， 这种方法精确度高。轻烃分析可获得油气层的丰度指标、含水指标等计算数据， 根据不同储层， 指标变化情况， 建立凹陷油气层轻烃判别标准。
（四）棒状***法
棒状***法法是很多设备仪器厂家随机使用的方法。该方法由于每次只有三个参数比较，因此对一个层位的判别需要3、5张***片组合，而且需要具有丰富经验和油藏地球化学知识的专业人员来解释，否则解释精度很难保证。
（五）交汇***法
在一个地区一个层位，在热演化程度成因类型相同情况下，判断储层的含水性主要依据生物降解和水洗作用导致易溶于水和不稳定参数以及稳定的环烷烃类物质相对变化。在油层中两者数据都增大，在含水层中则不稳定化合物其降级程度则要大于稳定化合物，因此使用其交汇***版模式可以看出两者变化情况，从而判断储层含水性。主要参数：苯/环己烷、甲苯/甲基环己烷、2甲基戊烷/甲基环戊烷等。
总之，轻烃分析技术实现了C1一C9之间组分的定性分析，弥补了常规色谱中对油组分检测的不足，为储层流体性质评价提供了丰富的地球化学信息。同时由于其对样品的挑样程度低，能满足和适应当前快速钻井技术的要求。
参考文献
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