YQ-VI油气显示评价仪标定影响因素分析

2018-06-13郭素杰张宝赞张海娜侯庆林张潜斌

石油工业技术监督 2018年5期

郭素杰，张宝赞，张海娜，胡琳，侯庆林，张潜斌

中国石油渤海钻探工程有限公司第二录井分公司（河北任丘 062552）

我国于20世纪80年代末实现了热解分析仪器的国产化，广泛应用于录井领域进行生油岩及储集岩的评价，热解分析仪器也经历了多次的变革。YQ系列油气显示评价仪是中国石油渤海钻探工程有限公司第二录井公司实验室热解分析的主要设备，目前主要应用的是Ⅵ型设备，该型仪器对仪器标定要求极高，标定返工现象也较为突出[1]。

如何确保YQ-VI油气显示评价仪顺利通过标样分析，提高分析精度，是确保分析数据准确，提高油气层解释符合率的关键因素之一[2]。

1　热解分析简介

1.1　分析原理

岩石热解分析原理是根据有机质热裂解原理，利用岩石热解仪对岩石样品进行分析，进而对烃源岩和储集层进行评价的录井方法。YQ-VI油气显示评价仪是地化录井的主要设备。分析流程如图1所示。

图1　岩石热解分析流程图

1.2　岩石热解标准物质

岩石热解标准物质简称标样，是用于校正仪器、标定和计算岩石热解分析定量和定性参数不可缺少的标准样品。它是热解分析过程中量值传递、保证热解分析数据准确性和可比性，也是执行岩石热解分析国家和行业标准、实验室认证和实验室比对的主要依据之一[3]。

1.3　YQ-VI油气显示评价仪标定

按照GB/T 18602—2012《岩石热解分析》规定，YQ-VI油气显示评价仪标定分为3个步骤：空白分析、重复性测试及再现性测试。通过对2016年标定返工情况进行调查分析，得出全年仪器标定共返工706次，其中重复性测试环节中的S2值超标导致的标定返工为513次占到了总返工次数的72.7%（图2），因此要降低仪器的标定返工率必须要降低重复性测试环节中S2值超标导致的标定返工。

图2　YQ-VI油气显示评价仪标定返工情况

2　原因分析

针对YQ－VI油气显示评价仪标定重复性测试环节中S2值超标导致返工的原因，从人、机、料、法、环5个方面进行分析，并绘制出影响因素树图[4]（图3）。对末端因素进行了逐一确认，最终确定的3条要因分别为：动力气路流量不稳、碱液配比不合理、外源电压不稳定。

图3　原因分析树图

2.1　动力气路流量不稳

若动力气路流量不稳定或有轻微泄漏，会使千斤顶上升不到位，这样可能造成热解炉口密封不严，仪器在分析时就会基线不稳，导致标样分析不易通过，且误差率大[5]。

2.2　碱液配比不合理

辅助设备中的氮气发生器和氢气发生器均以碱液做为反应介质，碱液的浓度对产氮量及产氢量都有较大的影响，因此在配制碱液时，严格按照说明书的要求称取氢氧化钾试剂，与蒸馏水一起配制成为合格的溶液。在操作过程中，严格执行操作规程，并有组长现场监督，确保安全配制溶液并符合仪器用量。对两台仪器的碱液pH值进行了连续测量，结果见表1。从表1可以看出碱液配比不符合要求。

2.3　外源电压不稳定

要确保仪器外源电压的稳定性，如果仪器外源的电压不稳定，会导致仪器分析基线出现不规则的漂移，这样仪器的空白分析就不能通过，下步的标样分析就无法进行。同时，仪器未接地线或地线不符合要求不但会使仪器分析的基线不平直，严重时会造成漏电导致人员伤亡或者损坏仪器。

3　制定对策

在进行充分调查分析的基础上，针对3条要因分别制定了相应的对策。

表1　pH值测量统计表（2016年4月）

3.1　动力气专路供气

针对动力气路流量不稳具体实施了以下解决方案。

1）通过配备大功率大容量无油空气泵，建立专路供气方案，单独分离一路气源给主仪器提供动力气源，另一台低噪声空气泵单独给氮气发生器提供气源，从而提高氮气发生器工作稳定性，减少气路泄漏的可能因素。具体做法是：对于单独使用油气显示评价仪或油气组分仪时，采用单独一组气源供气，即空压机、氮气发生器、氢气发生器各一台；当同时使用油气显示评价仪和油气组分仪时，采用两组气源再另加一台大功率大容量无油空气泵进行供气（图4），减少对不同主仪器分析的干扰，同时降低辅助设备超负荷运转造成的故障。

2）通过对所有气路软管、白钢管及三通、接头进行细查、测漏，更换老化变形的部分，优化管路走线方法，减少三通、接头的使用，对接头内的密封垫与管线进行加固套接，减少气路泄漏。