岩心含油饱和度与含水饱和度检测方法及对检测结果影响因素分析

董 翔，李彩云

（延长油田股份有限公司化验中心，陕西 延安 716000）

在油田前期勘探的过程中，为了更好的了解油藏性质，需对岩心的含油饱和度、含水饱和度、渗透率、孔隙度、氯盐含量、碳酸盐含量等各项性质进行分析。本文对含水饱和度及含油饱和度两个检测项目的设备用品、操作规程、注意事项等做了阐述说明，然后对影响检测结果的外部因素做了分析研究。

1 设备和用品

在岩心样品的饱和度分析过程中，通常会用到下列设备和用品：

1）气相色谱仪及配套设备（型号：SHIMADZU GC-14C、GC-2014C）；2）氢气发生器（型号：PARKER H2-90、H2PEM-100）；3）电子天平以及符合要求的环境（型号：METTLER AB204）；4）干燥箱（型号：101A-2）；5）刻有编号的干馏筒；6）微量进样器、医用青霉素小瓶；7）量筒、烧杯、容量瓶、广口瓶、干燥器；8）无水乙醇；9）电脑、打印机、温湿度表、纸张、签字笔；10）劳动保护用品：白大褂、手套、洗涤用品等。

2 操作规程

2.1 概述

岩样饱和度分析的基本目的是检测岩样所含的油、水饱和度，并确保提供真实、准确、有效的数据，在岩样饱和度分析时，应该按照下列工作步骤和要求进行操作。

2.2 接收岩心制备岗样品

检查岩样有无破损和棱角锋利程度，如有破损或棱角过于锋利，不予接收。

2.3 泡岩样

在干馏筒中，加入20mL无水乙醇，确保岩样被乙醇完全浸没，拧紧干馏筒盖子，泡样时间为7 d以上。泡样结束后，把泡好的溶液取4～6mL移入青霉素小瓶中，盖紧盖子，并把装有溶液的小瓶放置于干燥器中待测。

2.4 用气相色谱仪分析溶有水分的乙醇

1）检查检测环境是否满足检测方法或检测设备要求。气相色谱仪一般可以在环境温度5℃～40℃，相对湿度5%～90%下操作。

2）检查设备的检定、校准标志是否在有效期内。

3）检查设备的电源、各种连线是否正常。

4）GC-14C型气相色谱仪操作规程：

①打开氢气发生器电源开关，再打开氢气启动开关，当仪器仪表指针指示气压为300kPa时，打开供气阀。

②启动电脑及打印机。

③把气相色谱仪排气管末端放置于室外，并打开电源开关。

④点击气相色谱仪上“SYSTEN”键，点击“COL”键，设置柱箱温度为140℃，点击“ENTER”键确定；点击“INJ”键，设置气化室温度为180℃，点击“ENTER”键确定；点击“DET”键，设置检测室温度为150℃，点击“ENTER”键确定；点击AUX1键，设置温度参数为150℃，点击“ENTER”键确定；待屏幕显示柱箱、气化室、检测室实际温度升至与设置温度一致后，点击“DET＃”键，设置桥流为50mA，点击“ENTER”键确定，约10s后设置桥流为100mA，点击“ENTER”键确定，再约10s后设置桥流为 130mA，点击“ENTER”键确定，预热0.5h以上。

⑤打开气相色谱仪工作站电源开关。

⑥启动操作软件，在软件主界面上单击“通道”按钮，选择通道并确定；单击“数据采集”按钮再单击“查看基线”按钮；待基线走稳后，单击“方法”按钮设置采样时间为2～3min，输入井号，单击“采用”按钮，单击“数据采集”。

⑦从干燥器中取出⑥步骤中所输入井号相对应的青霉素小瓶，用微量进样器从小瓶中吸取1μL待测溶液，确保进样器中无气泡后，把进样器针头插入⑥步骤中所选通道相对应的气相色谱仪进样口，缓慢打入溶液。

⑧点击气相色谱仪上“START”键，检测完毕后，打印机自动打印检测报告。

⑨检测多个样品，则先按⑥步骤所述修改井号，再按⑦⑧步骤操作，重复上述3个步骤直至检测完所有样品。

⑩所有样品检测完后，点击气相色谱仪上“DET＃”键，设置桥流电流为100mA，点击“ENTER”键确定，约10s后设置桥流电流为50mA，点击“ENTER”键确定，再约10s后设置桥流电流为0mA，点击“ENTER”键确定；点击“COL”键，设置柱箱温度为20℃，点击“ENTER”键确定；点击“INJ”键，设置气化室温度为20℃，点击“ENTER”键确定；点击“DET”键，设置检测室温度为20℃，点击“ENTER”键确定；点击AUX1键，设置温度参数为20℃，点击“ENTER”键确定。

⑪ 待气相色谱仪自然冷却0.5h以上后，关闭电源开关。

⑫关闭气相色谱仪工作站电源开关并关闭操作软件。

⑬关闭氢气发生器进气阀并关闭电源开关。

⑭关闭电脑及打印机。

5）GC-2014C型气相色谱仪操作规程：

①打开氢气发生器电源开关，当仪器屏幕显示气压为50psi时，打开供气阀。

②启动电脑。

③把气相色谱仪排气管末端放置于室外，并打开电源开关。

④点击气相色谱仪上“PFI”键，点击“SET”键，设置柱箱温度为140℃，点击“ENTER”键确定；设置气化室温度为180℃，点击“ENTER”键确定；设置检测室温度为150℃，点击“ENTER”键确定；待屏幕显示柱箱、气化室、检测室实际温度升至与设置温度一致后，点击“DET”键，设置桥流为50mA，点击“ENTER”键确定，约 10s后设置桥流为100mA，点击“ENTER”键确定，再约10s后设置桥流为130mA，点击“ENTER”键确定，预热0.5h以上。

⑤打开气相色谱仪工作站电源开关。

⑥启动cs-light real time analysis1操作软件，在软件主界面上，单击“确定”按钮，单击“单次分析”按钮，单击“样品记录”按钮，设置采样时间为2～3min，并输入井号，设定好存储路径，点击“确定”按钮，再单击“开始”按钮，准备进样。

⑦从干燥器中取出⑥步骤中所输入井号相对应的青霉素小瓶，用微量进样器从小瓶吸取1μL待测溶液，确保进样器中无气泡后，把进样器针头插入气相色谱仪进样口，缓慢打入溶液。

⑧点击气相色谱仪上“START”键，等待2～3min。

⑨启动cs-light postrun analysis操作软件，单击“数据资源管理器”菜单，按⑥步骤所设存储路径和井号调出相应的井号图标，双击图标，软件则显示所测结果。

⑩在打印好的纸质记录表上记录检测结果。

⑪检测多个样品，则先按⑥步骤所述修改井号，再重复⑦-⑩步骤直至检测完所有样品。

⑫待所有样品检测完后，点击气相色谱仪上“DET”键。

设置桥流电流为100mA，点击“ENTER”键确定，约10s后设置桥流电流为50mA，点击“ENTER”键确定，再约10s后设置桥流电流为0mA，点击“ENTER”键确定；点击“SET”键，设置柱箱温度为20℃，点击“ENTER”键确定；设置气化室温度为20℃，点击“ENTER”键确定；设置检测室温度为20℃，点击“ENTER”键确定。

⑬待气相色谱仪自然冷却0.5h以上后，关闭电源开关。

⑭关闭气相色谱仪工作站电源开关并关闭操作软件。

⑮关闭氢气发生器电源开关。

⑯关闭电脑。6）送洗油岗洗油，把所有岩样送洗油岗洗油。7）接收洗油岗岩样，在洗油岗用荧光灯检查岩样洗油是否洗干净，如未洗干净不予接收。

8）烘干岩样，干燥箱温度调节为105℃，待温度稳定后，恒温6h，后冷却。

9）对干岩样称重，称量误差不得超过0.01g，并做好记录。

10）岩样送孔隙度分析岗，对孔隙度分析岗反馈的数据，做好记录。

11）计算油、水饱和度。①根据测得的岩样孔隙体积、密度及岩样内原油的密度，按下式计算：

其中：Vo-油的体积；

mo-岩样中的总油量；

ρo-测试条件下油的密度；

Vp-岩样空隙体积；

φ-岩样有效孔隙度；

m-干岩样质量；

ρa-岩样视密度；

Sw-含水饱和度；

Vw-水的体积；

Vp-岩样孔隙体积；

S0-含油饱和度。

油、水饱和度数据精确到2位小数。

②计算油、水饱和度也可用excel算法模板。

饱和度分析操作流程图，如图1所示。

3 注意事项

3.1 气相色谱仪操作注意事项

1）严格遵守气相色谱仪的仪器说明书及操作规程；2）气相色谱仪从事检测工作前，必须先打开氢气发生器，当氢气压力表显示到检测压力值时，再打开色谱仪电源开关，预热0.5h以上后再从事样品检测；3）仪器要保持清洁，注意防尘、防震、防潮、防电磁干扰。

3.2 安全注意事项

1）进样操作时注意防烫伤；2）无水乙醇做到安全使用，注意防火、防伤害；3）对干燥箱等大功率设备，注意定期检查电源、线路，做到安全使用。

4 检测结果影响因素分析

4.1 岩心样品的及时处理和及时检测对检测结果的影响

在岩心取芯后，必须及时封蜡处理，尽快运输到实验室进行检测分析，如果封蜡处理不及时，没有很快进行检测，岩心中所含的原油轻质组分容易挥发，含油饱和度的检测结果就会小于真实值。

4.2 岩心掉屑对检测结果的影响

在岩心的前处理过程中，需切出大小合适，质量合适的整块岩心，其上不能有易掉的小块碎屑岩心，如有掉屑现象，会造成洗油前后的岩心质量比真实值大，含油饱和度也会相应比真实值偏大。

4.3 酒精浓度对检测结果的影响

浸泡岩心的乙醇质量分数需要≥99.7%，无水乙醇应于阴凉干燥处避光保存，减少酒精挥发对检测结果的影响，如保存不当，使用已打开且长时间存放的酒精，会使含水饱和度高于真实值。

4.4 烘干岩样后没有及时称量对检测结果的影响

烘干后的岩心样品应及时进行称量，如未及时称量，岩心样品吸潮，也会造成含油饱和度小于真实值。

5 结语

本实验对岩心的含油饱和度及含水饱和度进行了数据分析，讨论了对检测结果造成影响的各项因素，希望通过本文可以对岩心的含油饱和度及含水饱和度检测进行更好的归纳总结，改进检测方法，提高检测结果的准确性。