綜合錄井技術(shù)在CB313井的應(yīng)用

摘 要：綜合錄井儀是石油勘探過程中用于隨鉆錄井和實(shí)時鉆井監(jiān)控的重要設(shè)備。本文通過錄井實(shí)例闡述了CB313井油氣鉆探過程中，綜合錄井儀在油氣層的發(fā)現(xiàn)與評價、保證鉆井施工安全、有毒有害氣體監(jiān)測等方面發(fā)揮的重要作用。

關(guān)鍵詞：綜合錄井儀;油氣發(fā)現(xiàn);評價;鉆井工程事故監(jiān)測預(yù)報(bào);硫化氫監(jiān)測預(yù)報(bào)

引言

隨著油氣勘探工作的不斷深入，鉆井過程中及時發(fā)現(xiàn)油氣層并對其流體性質(zhì)進(jìn)行快速評價顯得越來越重要，而鉆井過程中如何保障施工安全和降低施工人員人身傷害尤為重要。

綜合錄井儀是由傳感器、氣體檢測設(shè)備、數(shù)據(jù)采集單元、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及輔助設(shè)備等組成的用于鉆井現(xiàn)場實(shí)時監(jiān)控的重要設(shè)備，通過氣體檢測設(shè)備能及時發(fā)現(xiàn)油氣顯示，通過隨鉆采集各種傳感器的信號，可以錄取30余個實(shí)時、遲到參數(shù)，由此實(shí)現(xiàn)對鉆井工程事故和硫化氫氣體的監(jiān)測和預(yù)報(bào)。

1隨鉆及時發(fā)現(xiàn)油氣層

發(fā)現(xiàn)油氣層是對儲層流體性質(zhì)進(jìn)行評價的基礎(chǔ)，在錄井過程中，綜合錄井儀通過快速色譜儀可以隨鉆測量由地下油氣層進(jìn)入鉆井液中的烴類氣體含量及組成，結(jié)合鉆時、鉆井液電導(dǎo)率、鉆井液密度等參數(shù)的變化，能夠及時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)油氣顯示。在CB313井施工過程中，利用綜合錄井儀隨鉆及時發(fā)現(xiàn)了多層油氣顯示。

實(shí)例：CB313井鉆進(jìn)至井深3254.00～3261.00m，鉆時由5.0min/m降至1.4min/m，氣測全烴值由4.45%上升至54.40%，烴組分最大C1：48.836%，C2：3.710%，C3：1.051%，iC4：0.086%，nC4：0.269%，iC5：0.056%。落實(shí)巖性為灰色油斑生物灰?guī)r，熒光直照淡黃色，滴照亮黃色。

2油氣層解釋評價

發(fā)現(xiàn)油氣層后，根據(jù)鉆時劃分解釋層的起始深度，鉆時變化不明顯時，選擇全烴曲線高峰的起止值來劃分;異常層段劃分后，根據(jù)油氣層直觀評價特征，結(jié)合巖屑熒光顯示、非烴氣測顯示及鉆井液錄井參數(shù)的變化評價油氣層。

實(shí)例：CB313井4212.00～4218.00m，巖性為灰色油斑白云質(zhì)灰?guī)r，熒光直照黃色，滴照亮黃色;鉆時由19.1min/m降至11.0min/m，氣測全烴由0.07%升至21.91%，組分最大值C1：10.616%，C2：1.974%，C3：0.744%，iC4：0.135%，nC4：0.233%，iC5：0.071%，nC5：0.066%，鉆井液相對密度為1.10、粘度48s。根據(jù)油氣層直觀評價特征法，結(jié)合巖屑熒光顯示、非烴氣測顯示，最終將顯示層評價為油層，經(jīng)中途測試證實(shí)該層為油層。

3實(shí)時鉆井監(jiān)控，確保安全鉆井

在鉆井施工過程中，鉆井工程事故是威脅鉆井安全的最大隱患，也是影響勘探效益的重要因素。綜合錄井儀配有10余種傳感器，可以同時測量井深、大鉤負(fù)荷、立管壓力、套管壓力、轉(zhuǎn)盤扭矩、池體積、H2S、鉆井液溫度（進(jìn)、出口）、鉆井液電導(dǎo)率（進(jìn)、出口）、鉆井液密度（進(jìn)、出口）、出口流量、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、泵沖等30余項(xiàng)實(shí)時、遲到參數(shù)，而且由此可以計(jì)算得到上百個參數(shù)。施工過程中通過連續(xù)監(jiān)測鉆井施工的全過程，實(shí)現(xiàn)對鉆井工程事故的連續(xù)監(jiān)測和量化分析判斷，進(jìn)而指導(dǎo)安全優(yōu)化鉆井。

在CB313井鉆井施工過程中，綜合錄井儀通過各地面?zhèn)鞲衅骷捌溲苌母鲄?shù)，對地面各設(shè)備的使用情況及井下情況進(jìn)行了實(shí)時監(jiān)控，先后預(yù)報(bào)溢流、井漏等異常情況，充分發(fā)揮了綜合錄井儀的實(shí)時鉆井監(jiān)控作用。

3.1溢流預(yù)報(bào)

溢流是指當(dāng)井下壓力關(guān)系失去平衡，地層孔隙壓力大于井底壓力時，地層流體進(jìn)入井內(nèi)的現(xiàn)象。習(xí)慣上溢流顯示是指井筒內(nèi)鉆井液在靜止?fàn)顟B(tài)下，靜止的鉆井液從井口溢出的現(xiàn)象。當(dāng)溢流到一定程度時就發(fā)展為井涌，及時發(fā)現(xiàn)溢流，盡快進(jìn)行控制，可避免井涌、井噴事故的發(fā)生。

實(shí)例： CB313井鉆進(jìn)至井深3261.93m，在泵沖90沖/分穩(wěn)定情況下，立管壓力由19.7MPa降至18.6MPa，出口流量由22.6%升至30.2%，循環(huán)池體積由46.3m3升至47.2m3，值班人員綜合判斷為溢流，立即通知司鉆及相關(guān)人員。

3.2 井漏預(yù)報(bào)

井漏產(chǎn)生的原因較多，如地層滲透性好、地層有裂縫溶洞、鉆進(jìn)時密度過大，造成泥漿柱與地層之間的壓差大、下鉆過快等都會造成井漏。及時發(fā)現(xiàn)井漏并采取措施，可以避免鉆井液的大量損失、卡鉆等鉆井事故的發(fā)生，從而節(jié)約鉆井成本。

實(shí)例： CB313井鉆進(jìn)至井深4232.80m，循環(huán)池體積由44.2m3逐漸減少至42.8m3，值班人員判斷為鉆井液漏失，立即通知司鉆及相關(guān)人員。

3.3非烴預(yù)報(bào)

石油鉆探過程中測量非烴主要用于發(fā)現(xiàn)非烴儲層或進(jìn)行流體性質(zhì)評價。

實(shí)例：CB313井在井深4807.05m時，下鉆至井底循環(huán)，二氧化碳含量升至20%，值班人員判斷為非烴異常，立即通知司鉆及相關(guān)人員。

4實(shí)時監(jiān)測硫化氫氣體，減少或降低人身傷害

在油氣勘探過程中，很可能會發(fā)現(xiàn)硫化氫氣體，它對人體有巨大危害：空氣中硫化氫氣體為1ppm時，可聞到臭雞蛋味;空氣中硫化氫氣體為100ppm時，人與其接觸2～5分鐘內(nèi)喪失嗅覺，咽喉腫痛、頭痛、惡心;空氣中硫化氫氣體濃度為500ppm時，會使人失去理智和平衡能力，2～15分鐘呼吸困難。綜合錄井儀配有多個硫化氫傳感器，最小能夠檢測濃度為1ppm的硫化氫氣體，具有極高的靈敏度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或甲方的要求，分別安裝到鉆井液池、鉆臺司鉆操作房附近、振動篩旁、錄井房內(nèi)的氣管線中等多個部位，錄井人員可利用安裝的多個硫化氫傳感器實(shí)時進(jìn)行硫化氫氣體的精確監(jiān)測和預(yù)報(bào)，減少或降低硫化氫氣侵后對人員造成的傷害。

實(shí)例：CB313井在井深4884.00m時，下鉆至井底循環(huán)，6：22室內(nèi)硫化氫傳感器檢測到硫化氫氣體，06：32硫化氫濃度升至10ppm，值班人員立即通知司鉆及相關(guān)人員，06：37硫化氫濃度升至最高值37ppm，井隊(duì)及時采取了有效防范措施，從而降低了硫化氫氣體對施工人員造成的傷害。

5結(jié)論

綜合錄井儀在CB313井鉆探過程中，主要發(fā)揮了以下作用：

（1）隨鉆及時發(fā)現(xiàn)多套油氣顯示并對其流體性質(zhì)進(jìn)行評價，為甲方進(jìn)行下步?jīng)Q策提供了可靠依據(jù)。

（2）利用綜合錄井儀實(shí)現(xiàn)了實(shí)時鉆井監(jiān)控和預(yù)報(bào)，確保了鉆井安全。

（3）利用綜合錄井儀對硫化氫氣體的存在實(shí)現(xiàn)了實(shí)時監(jiān)測和預(yù)報(bào)，減少或降低了硫化氫氣體對施工人員造成的傷害。

作者簡介：

陳京義 工程師，1969年生，1990年畢業(yè)于華北石油學(xué)校測井專業(yè)，現(xiàn)從事綜合錄井技術(shù)管理工作。