应用荧光显微图像资料预测套损方法研究

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应用荧光显微图像资料预测套损方法研究
大庆油田经过多年的勘探开发，-大批油水井出
现套管损坏现象，引起套管损坏的因素很多，地质因素
主要为岩层构造断裂和泥岩、页岩受注入水浸泡引起
体积膨胀挤坏套管。根据录井荧光显微图像资料可以
准确判断套损位置及进水情况，还可以对进水未形成
套损的井提出警示，采油厂可以加以预防。
1 荧光显微图像技术原理与特征
荧光显微图像技术是近年发展起来的新技术。它
是用显微镜利用紫外光或蓝光在正交光下观察井壁取
芯或钻井取芯样品制作成的岩石薄片，通过观察分析
岩石薄片，来直观分析样品进水程度，从而判断油页岩
的进水状况。
1.1 荧光的产生机理
荧光是物质受激辐射产生的-种发光现象。含有
有机烃类的岩石在受到紫外光和蓝光的照射时，光子
在大约10-5s 内被吸收，其光子能量传递给烃类有机分
子，使原来处于基态（S0）的电子受到激发而跃迁到较
高的能级轨道(S1、S2、S3)。能量较大的激发态分
子，可以通过发射出相应的光量子来释放能量，使其回
到基态，就会在极短的时间内发射出较照射波长长的
光，从而发射出荧光。
1.2 典型泥岩、油页岩录井荧光显微图像特征
泥页岩又称烃源岩，在泥页岩中富含多种有机烃，
在油田注水开发过程中由于某种因素使地层出现裂
缝，水就会沿裂缝进入岩层中，部分有机烃就会溶于所
进水中～这种样品制作成薄片，通过用蓝光激发在
显微镜下观察就会呈现灰色荧光。
油页岩中的石油主要为沥青质沥青，因此发光颜
色以暗黄、褐、黄褐色等为主，发光亮度-般较弱，通常
以吸附状态存在缝内，水本身不具备发光特性，但由于
芳烃类化合物及其衍生物具有微弱的亲水性，作为分
散的载体的水，把芳系化合物展布在缝内，溶有微量芳
系化合物的水就显示出了特殊的荧光颜色，在蓝光的
激发下呈灰绿、绿色。
2 荧光显微图像镜下裂缝识别方法的建立
由于油页岩具有层理构造，使其更容易产生次生
裂缝，相对泥岩来说就更容易遭受注入水的侵蚀，因此
只对油页岩样品进行研究。
2.1 镜下裂缝识别方法
油页岩荧光显微图像技术就是通过显微镜观察分
析薄片中油页岩裂缝及其进水状况，推断出油页岩层
的裂缝及进水情况，再进-步判断油页岩层套损区域
及位置。在油页岩层根据成因的不同主要有以下9 种
裂缝类型，如表1 所示。