淺談綜合錄井中差分色譜技術(shù)的應(yīng)用

陳東霞

（大慶鉆探地質(zhì)錄井一公司，黑龍江 大慶 163000）

在石油勘探開發(fā)過程中，工程的安全性越來越受到人們的重視，在強(qiáng)調(diào)工程錄井對安全、高效鉆井的重要性的今天，在配套錄井方面，通過熱解色譜技術(shù)、定量熒光技術(shù)、核磁共振技術(shù)等，錄井技術(shù)被進(jìn)一步加強(qiáng)，但是隨著鉆井技術(shù)的高速發(fā)展，一些小的關(guān)鍵問題給錄井工作帶來了很多困難，PDC鉆頭帶來的細(xì)小巖屑識別問題、負(fù)壓鉆井的錄井方法問題、油基鉆井液錄井顯示識別問題等都是錄井技術(shù)亟待解決的問題。

式中，σy為地基中某點(diǎn)水平面上的垂直壓力，假定等于該處單位面積上部土柱的重量為與σy相應(yīng)的垂直有效壓力，假定等于該處單位面積上部土柱的有效重量（浸潤線以下采用土的浮容重）；αmax為地面最大地震加速度（9度地震采用0.4 g，8度地震采用0.2 g，7度地震采用 0.1 g）；（△τf/）cr為根據(jù)土層三軸震動試驗(yàn)資料求得發(fā)生液化時(shí)的震動剪應(yīng)力比，取cr為40次。

1 綜合錄井解釋

傳統(tǒng)的現(xiàn)場色譜分析系統(tǒng)是通過連續(xù)采集出口鉆井液中的脫出氣體進(jìn)行分析的，而出口鉆井液中所包含的碳?xì)浠衔餁怏w成分的來源是多種多樣的：即可能產(chǎn)生于被鉆頭破碎的含油氣地層本身（也就是通常所說的“破碎氣”和“產(chǎn)出氣”），也可能是由于起下鉆或油氣水浸所產(chǎn)生的二次循環(huán)氣，還可能來自人為混入的各種鉆井液有機(jī)添加劑（如原油、磺化瀝青等）所產(chǎn)生的外源氣等等。目前，通過實(shí)驗(yàn)手段獲得不同巖性的標(biāo)準(zhǔn)鉆時(shí)還難以實(shí)現(xiàn)，因此，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)擬和回歸的方法是實(shí)際可行的。油水層解釋流程：采集資料處理——應(yīng)用技術(shù)及有效參數(shù)優(yōu)選——單項(xiàng)資料解釋——解釋圖版建立——綜合分析判斷——油層產(chǎn)能預(yù)測，為準(zhǔn)確判斷巖石物性，應(yīng)盡量消除這些參數(shù)給鉆時(shí)所帶來的影響，便于遵照統(tǒng)一的基準(zhǔn)進(jìn)行對比分析。圍繞提高地面錄井采集數(shù)據(jù)源可靠性和可用性的問題，多年來國內(nèi)外錄井界做出了不懈的努力，采用了諸如定量脫氣器、熱真空蒸餾脫氣（VMS）、地化油顯示分析及定量熒光分析等許多方法來消除對采集和分析數(shù)據(jù)的干擾因素，盡量間接反映地層真實(shí)的含氣量。但是這些方法要么無法排除背景氣或外源氣（來自除地層氣以外的其它污染氣體）的干擾，要么受其分析方法的局限，無法做到象色譜分析那樣具有連續(xù)、快速、直接、方便的特點(diǎn)。

差分色譜分析技術(shù)在綜合錄井中的應(yīng)用在一定程度上反映出地層進(jìn)入泥漿中烴類氣體量的大小，可以解決現(xiàn)場錄井中真假油氣顯示的識別問題，對鉆井液有機(jī)添加劑的使用以及混油、泥漿污染等情況下的錄井工作起較好的指導(dǎo)作用，同時(shí)，對了解各氣體組分在井眼內(nèi)的運(yùn)移規(guī)律以及對錄井技術(shù)的發(fā)展具有較大的促進(jìn)作用。

領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)辦公室，辦公地點(diǎn)設(shè)在市水務(wù)局。辦公室主任由市水務(wù)局主要負(fù)責(zé)同志擔(dān)任，副主任由各有關(guān)部門負(fù)責(zé)同志擔(dān)任。辦公室負(fù)責(zé)貫徹領(lǐng)導(dǎo)小組的決定和部署，明確工作任務(wù)，草擬管理標(biāo)準(zhǔn)、制度和考核辦法，監(jiān)督各項(xiàng)任務(wù)的落實(shí)，組織實(shí)施考核等工作，定期公布經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組審定的考核結(jié)果。

2 差分色譜技術(shù)在綜合錄井中應(yīng)用

2.1 工作流程與實(shí)現(xiàn)

差分色譜能夠自動連續(xù)消除背景氣、二次循環(huán)氣對真實(shí)異常油氣顯示的掩蓋，有利于油氣顯示的發(fā)現(xiàn)和確定?，F(xiàn)場實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，有機(jī)添加劑特別是原油（或柴油）對重組分的影響十分嚴(yán)重，致使采用常規(guī)氣測數(shù)據(jù)無法對這種情況下新鉆揭的油氣顯示層進(jìn)行解釋和評價(jià)。在滿足差分色譜測量條件的前提下，差分色譜可在很大程度上消除原油（或柴油）等有機(jī)添加劑或混油鉆井液的干擾，有利于采用常規(guī)氣測解釋方法進(jìn)行油氣水層的評價(jià)。差分色譜因消除了鉆井液背景氣的影響，可利用差分色譜各組分之和連續(xù)計(jì)算地面含氣量，為實(shí)現(xiàn)氣測錄井半定量或定量解釋提供了一種方法和途徑。

2.2 參數(shù)的應(yīng)用

當(dāng)鉆開油氣層時(shí)，地層中的流體就浸入到鉆井液中，使鉆井液中的烴類含量相對增大，氣測分析檢測出的各個(gè)組分異常顯示值也隨之增加，因此，入口泥漿成分包含其具有的先驗(yàn)知識，對出口泥漿成份的分析無疑形成一個(gè)參照體系，有利于對地層信息的解釋。為了充分利用出、入口色譜數(shù)據(jù)和差分色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行事后分析、解釋和評價(jià)，可按照WITS標(biāo)準(zhǔn)分別建立基于出口色譜采樣時(shí)間的出口色譜周期表、基于遲到井深的出口色譜井深表、基于入口色譜采樣時(shí)間的入口色譜周期表、基于采樣井深的入口色譜井深表、以及基于出口色譜采樣時(shí)間的色譜差分周期表和基于遲到井深的色譜差分井深表。

2.3 現(xiàn)場油氣水解釋中的意義

差分色譜就是某一時(shí)刻出口色譜分析結(jié)果與推算到一個(gè)循環(huán)周期之前入口色譜分析結(jié)果之間的差值。在鉆井液從入口處（上水罐）被泵入井眼到返回至出口脫氣器的整個(gè)過程中，如果不考慮鉆井液中有機(jī)添加劑的物理化學(xué)變化、氣體散失、氣體上串、出入口鉆井液性能和溫度等因素的影響，理論上在正常情況下，入口鉆井液中的氣體含量背景值應(yīng)該與出口鉆井液中所測得的氣體含量相同。這樣當(dāng)?shù)貙又杏杏蜌膺M(jìn)入鉆井液中并被地面色譜分析檢測到時(shí)，通過“差分”處理得到的色譜分析結(jié)果就應(yīng)該是消除了鉆井液中背景氣的干擾、來自地層的真實(shí)油氣顯示。為實(shí)現(xiàn)差分色譜的目的，硬件上要求在鉆井液上水罐處安裝一套與出口脫氣器脫氣量和脫氣效率相近的脫氣裝置，同樣在錄井儀器房內(nèi)也必須有兩套性能基本相同的色譜分析系統(tǒng)。

2.4 應(yīng)用事例

近年來，在一些石油工程公司率先開展了差分色譜的研究，并將差分色譜儀器應(yīng)用于現(xiàn)場，取得了良好的應(yīng)用效果，為綜合錄井技術(shù)的發(fā)展開辟了一條令人耳目一新的應(yīng)用領(lǐng)域。為了測試差分色譜的實(shí)際使用效果，我們在東北油田某錄井現(xiàn)場進(jìn)行了實(shí)際測試。測試過程中采用由上海神開科技工程有限公司生產(chǎn)的兩臺SK-3Q04智能化快速色譜儀（分析周期30秒）。出口脫氣器采用常規(guī)電動脫氣器；入口脫氣器采用浮子式電動脫氣器。同時(shí)采用兩根相同尺寸和長度的不吸附樣品氣管線，以消除管線體積的不同而產(chǎn)生的誤差。在現(xiàn)場應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，差分色譜的分析結(jié)果更準(zhǔn)確，和鉆井液、巖屑等現(xiàn)場信息更吻合，而采用常規(guī)的出口色譜的分析結(jié)果產(chǎn)生了偏差。

東方宇軒走在最后，站在摘星樓的門檻外朝身后揮掌，一招“清風(fēng)垂露”，一股真氣如同游龍，周游四壁，滅掉樓內(nèi)數(shù)十盞燈，又激蕩回來關(guān)上了兩扇大門。峰頂燈光熄滅，天上燦燦群星千億，滾滾銀河中的星浪，由南向北，貫穿天際，星光下注，將摘星樓前的平地照得纖毫畢現(xiàn)，摘星樓三星望月以下，群山圍繞的萬花谷，亭臺樓閣，靜水深流，花草樹木，夜氣中平常如昔，亂世中如同一朵睡蓮，我們此刻，就站在它的蓮心上？

結(jié)語

在錄井方法研究方面，今后要加強(qiáng)氣體定量化采集、分析研究，提高工程參數(shù)采集精度。針對光學(xué)、聲學(xué)、核磁等物理方法在錄井技術(shù)中的應(yīng)用，選擇錄井現(xiàn)場的流體識別、巖性判識等進(jìn)行新技術(shù)、新方法攻關(guān)。差分色譜分析是近年來隨著具有差分色譜功能的CMS綜合錄井儀的應(yīng)用而開展起來的一門分析技術(shù)，CMS綜合錄井儀差分色譜的應(yīng)用得到了很多用戶和甲方的好評。開展井下隨鉆氣體和鉆井液參數(shù)檢測方法研究，實(shí)現(xiàn)井下隨鉆錄井關(guān)鍵技術(shù)的突破，引領(lǐng)錄井行業(yè)發(fā)展。在錄井工藝研究方面，圍繞綜合錄井儀穩(wěn)定性、高性價(jià)比的特點(diǎn)，重點(diǎn)開展差分色譜分析，設(shè)計(jì)開發(fā)鉆井液差分色譜分析工作站軟件，形成高、低配置的綜合錄井儀差分色譜錄井工藝。合作研制與綜合錄井儀配套應(yīng)用的隨鉆測量系統(tǒng)，研究掌握定錄一體化制造工藝。優(yōu)化色譜分析工藝，實(shí)現(xiàn)碳一至碳八等15種油氣組分的快速分析。優(yōu)化鉆井液流量、液位等參數(shù)監(jiān)測方法，研究建立井涌井漏監(jiān)測模型，形成井涌井漏精確監(jiān)測、實(shí)時(shí)預(yù)警工藝。

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