關于對紅外光氣測錄井技術的實際操作與應用

摘 要 紅外光氣測錄井技術作為近兩年發展起來的一種新型錄井方法，具有很多優點，得到了快速的推廣應用。本文給出了不同條件下應用的實例，并介紹了錄井效果的影響因素及消除措施。

關鍵詞 紅外光氣測錄井 地質錄井 應用

一、紅外光氣測錄井技術簡介

紅外光氣測錄井是以光譜氣體檢測分析理論為基礎，利用紅外光作為光源，結合烷烴類氣體具有吸收紅外光的特性，對從鉆井液中脫出的樣品氣進行烷烴濃度實時檢測，實現氣測錄井目的的一種錄井方法。該技術具有以下特點：

1.錄井儀器體積小、功耗低、無輔助設備。由于紅外光氣測錄井儀是以電調制非分光紅外氣體傳感器為核心開發出的一種氣測錄井儀，與常規色譜氣測錄井儀對比，該儀器集成在一個標準機箱內，結構簡單，體積小，功耗低，響應速度快，精度高。同時，由于改變了氣體檢測分析模式，該儀器還省去了空氣壓縮機、氫氣發生器等輔助性設備。因此，紅外光氣測錄井儀具有低制造成本、低使用成本，為廣泛使用提供了可能性。

2.錄井成果直觀、準確。紅外光氣測錄井技術與常規地質錄井技術相結合，在鉆時錄井、巖屑錄井等傳統錄井資料的基礎上，又增加了氣測錄井資料，有利于現場地質錄井技術人員快速發現和判斷油氣異常顯示，進一步提高錄井成果的可靠性。

二、現場應用效果

通過近百口井的實際應用證實，紅外光氣測錄井技術適用范圍廣泛，應用效果顯著，主要表現為：

1.有效解決鉆井新技術應用給錄井工作帶來的問題。在開發井的鉆井施工過程中，鉆井工藝大多采用PDC鉆頭加螺桿等復合鉆井新技術，造成鉆時錄井曲線相對變化幅度降低，巖屑顆粒直徑變小，難以識別等問題，影響鉆時錄井、巖屑錄井的可靠性。利用紅外光氣測錄井技術可以有效地克服鉆井新技術發展對地質錄井工作帶來的不利影響。

（1）解決了巖屑樣品顆粒細小，難以判別含油巖屑問題。在WWW-14井的錄井過程中，由于鉆井施工隊伍采用了PDC鉆頭加螺桿的復合鉆井的新工藝，導致撈取的巖屑樣品顆粒直徑極為細小。在難以撈取的同時，現場地質技術人員僅依靠人工手段難以發現砂巖顆粒樣品，繼而難以判斷錄井過程中是否出現有油氣異常顯示。

（2）結合地質設計以及鉆時變化情況，預計井深3430米上下應該有一層異常顯示，但是通過撈取的巖屑樣品觀察，3428米的樣品與3412米基本一致，難以找到砂巖樣品顆粒。紅外錄井數據在井深3428米時由0。3%上升到1。2%，上升幅度超過全烴數據基值的4倍，因此可以判斷該層為氣測異常顯示，并得到了綜合解釋結果的驗證。

2.有利于薄層油氣異常顯示的發現。對于薄層油氣資源，在鉆時曲線上難以體現出變化趨勢，同時，由于該段巖屑量過少而難于在砂樣中發現油氣異常，因此在常規錄井狀態下，薄層油氣異常顯示的發現率難以得到有效保證。在紅外光氣測錄井技術條件下，可以有效地跟蹤全烴曲線的變化趨勢，及時發現薄層異常顯示。

3.解決了泥漿中混入原油，造成油氣異常顯示難以確定的問題。在大斜度、大位移井以及水平井的錄井中，由于多方面因素的影響，經常會遇到鉆井泥漿中混入原油的現象。由于泥漿中混入原油，使得井筒中充滿原油成分。因此，隨著泥漿返出到地面的巖屑樣品，表面吸附有原油成分，盡管經過撈砂工仔細清洗，仍難以徹底洗干凈，給錄井工作造成的直接問題是含有異常顯示的巖屑樣品與正常的巖屑樣品顏色接近一致，難以區分，使得熒光錄井結果失真。

在泥漿混入原油后，由于受到原油內烴類化合物的影響，紅外光氣測的錄井數據很快上升，在泥漿循環均勻后，錄井曲線處于較高的基值，但是一旦遇到異常顯示，氣測曲線變化十分明顯，有利于現場地質錄井技術人員確定異常顯示層。

如某油井是一口定向井，為了便于在斜井段鉆井施工，鉆井隊在2200米井深時混入原油，經過循環均勻后紅外光氣測錄井基值上升到12%。隨著繼續鉆進，紅外光氣測曲線比較平穩的向低值方向偏移，到井深超過2335米后，曲線基值基本穩定在3%左右。在2355米～2390米井段，盡管基值仍處于下降趨勢，但是還有紅外光氣測曲線上升的現象發生，綜合其他資料，地質技術人員判斷該井段有六段異常顯示井段，其中熒光兩層、油跡四層。

3.準確計算油氣上竄速度，確保鉆井施工安全，保護油氣層。（1）隨著油氣資源開發理論的發展，油氣層保護被提高到一個新的高度，這就要求在鉆井施工過程中做到安全鉆進，尤其是在含有油氣資源的地層中鉆進時，盡可能地做到平衡鉆進。為了保證鉆井施工的安全，需要對鉆井液的密度進行合理調整，做到對油氣資源壓而不死，活而不涌。（2）為了為鉆井隊提供調整鉆井液密度的依據，通常是對記錄觀察油氣顯示后效，計算出油氣上竄速度。（3）在常規地質錄井施工過程中，由于缺少氣測資料，后效資料的記錄依靠人工判斷。一方面容易受到天氣條件的影響，另一方面還易受到錄井工人對異常顯示觀察的判斷能力的限制，造成計算出的上算速度的準確度難以保證。（4）常規地質錄井與紅外光氣測錄井技術結合在一起后，通過錄井儀器可以自動記錄后效的相關數據資料，為鉆井隊提供一個準確的上竄速度。

三、錄井效果的影響因素

由于氣測儀自身分析氣室結構特點的影響，錄井效果還存在有干擾因素的影響。經過對大量的樣品氣分析數據研究表明，干擾因素主要包括以下幾點：

1.樣品氣的干燥度。由于分析氣室采用內腔鍍膜工藝以提高光線的反射率，如果分析樣品氣的濕度過高，將不可避免的吸附在分析氣室的內腔壁上，影響到分析結果。同時，由于鉆井施工過程中的鉆井液均有一定的腐蝕性，這些水珠將會腐蝕分析氣室，使其壽命受到影響。

2.樣品氣的清潔度。樣品氣在檢測過程中主要是穿過紅外光線場，一旦樣品氣含有顆粒性雜質，在經過分析氣室過程中，當紅外光照射在顆粒表面時，容易造成光線散射，使紅外探測器接收到的光線強度降低進而影響到檢測結果。

3.干擾因素的排除。根據發現的干擾因素，結合儀器的工作現場實際，分別采取了對應的消除措施。（1）樣品氣干燥度。在錄井施工過程中，對于將要分析的樣品氣，采取了利用沉淀瓶和氯化鈣干燥二級處理方式進行干燥處理，錄井施工人員要做到及時清理沉淀瓶、更換干燥劑。（2）樣品氣的清潔度。為了去除樣品氣所含有的顆粒性雜質，在進入分析氣室前，加裝濾芯球，保持樣品氣清潔。

四、總結

紅外光氣測錄井技術作為一種嶄新的錄井方法，憑借其錄井結論的有效性和準確性，目前已引起越來越多的油氣生產單位的關注，得到了甲方的認可與高度評價。該技術的應用，為地質錄井技術人員在應對PDC鉆頭及復合鉆井新工藝、地層結構復雜多變等給地質錄井工作帶來的不利影響方面，提供了有效的幫助，為錄井地質剖面符合率的進一步提高奠定堅實基礎。紅外光氣測錄井技術作為錄井技術的一種新的發展方向，具有廣闊的發展空間，但仍需要進一步加大宣傳力度，提高認知度，使該技術為油氣資源的開發作出更大的貢獻。

參考文獻

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