淺談綜合錄井中差分色譜技術的應用

陳東霞

（大慶鉆探地質錄井一公司，黑龍江 大慶 163000）

在石油勘探開發過程中，工程的安全性越來越受到人們的重視，在強調工程錄井對安全、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、定量熒光技術、核磁共振技術等，錄井技術被進一步加強，但是隨著鉆井技術的高速發展，一些小的關鍵問題給錄井工作帶來了很多困難，PDC鉆頭帶來的細小巖屑識別問題、負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亟待解決的問題。

式中，σy為地基中某點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為根據土層三軸震動試驗資料求得發生液化時的震動剪應力比，取cr為40次。

1 綜合錄井解釋

傳統的現場色譜分析系統是通過連續采集出口鉆井液中的脫出氣體進行分析的，而出口鉆井液中所包含的碳氫化合物氣體成分的來源是多種多樣的：即可能產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“產出氣”），也可能是由于起下鉆或油氣水浸所產生的二次循環氣，還可能來自人為混入的各種鉆井液有機添加劑（如原油、磺化瀝青等）所產生的外源氣等等。目前，通過實驗手段獲得不同巖性的標準鉆時還難以實現，因此，通過數理統計擬和回歸的方法是實際可行的。油水層解釋流程：采集資料處理——應用技術及有效參數優選——單項資料解釋——解釋圖版建立——綜合分析判斷——油層產能預測，為準確判斷巖石物性，應盡量消除這些參數給鉆時所帶來的影響，便于遵照統一的基準進行對比分析。圍繞提高地面錄井采集數據源可靠性和可用性的問題，多年來國內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據的干擾因素，盡量間接反映地層真實的含氣量。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、快速、直接、方便的特點。

差分色譜分析技術在綜合錄井中的應用在一定程度上反映出地層進入泥漿中烴類氣體量的大小，可以解決現場錄井中真假油氣顯示的識別問題，對鉆井液有機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作用，同時，對了解各氣體組分在井眼內的運移規律以及對錄井技術的發展具有較大的促進作用。

領導小組下設辦公室，辦公地點設在市水務局。辦公室主任由市水務局主要負責同志擔任，副主任由各有關部門負責同志擔任。辦公室負責貫徹領導小組的決定和部署，明確工作任務，草擬管理標準、制度和考核辦法，監督各項任務的落實，組織實施考核等工作，定期公布經領導小組審定的考核結果。

2 差分色譜技術在綜合錄井中應用

2.1 工作流程與實現

差分色譜能夠自動連續消除背景氣、二次循環氣對真實異常油氣顯示的掩蓋，有利于油氣顯示的發現和確定。現場實踐經驗表明，有機添加劑特別是原油（或柴油）對重組分的影響十分嚴重，致使采用常規氣測數據無法對這種情況下新鉆揭的油氣顯示層進行解釋和評價。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）等有機添加劑或混油鉆井液的干擾，有利于采用常規氣測解釋方法進行油氣水層的評價。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計算地面含氣量，為實現氣測錄井半定量或定量解釋提供了一種方法和途徑。

2.2 參數的應用

當鉆開油氣層時，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知識，對出口泥漿成份的分析無疑形成一個參照體系，有利于對地層信息的解釋。為了充分利用出、入口色譜數據和差分色譜數據進行事后分析、解釋和評價，可按照WITS標準分別建立基于出口色譜采樣時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 現場油氣水解釋中的意義

差分色譜就是某一時刻出口色譜分析結果與推算到一個循環周期之前入口色譜分析結果之間的差值。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過程中，如果不考慮鉆井液中有機添加劑的物理化學變化、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該與出口鉆井液中所測得的氣體含量相同。這樣當地層中有油氣進入鉆井液中并被地面色譜分析檢測到時，通過“差分”處理得到的色譜分析結果就應該是消除了鉆井液中背景氣的干擾、來自地層的真實油氣顯示。為實現差分色譜的目的，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也必須有兩套性能基本相同的色譜分析系統。

2.4 應用事例

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用于現場，取得了良好的應用效果，為綜合錄井技術的發展開辟了一條令人耳目一新的應用領域。為了測試差分色譜的實際使用效果，我們在東北油田某錄井現場進行了實際測試。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電動脫氣器；入口脫氣器采用浮子式電動脫氣器。同時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生的誤差。在現場應用中發現，差分色譜的分析結果更準確，和鉆井液、巖屑等現場信息更吻合，而采用常規的出口色譜的分析結果產生了偏差。

東方宇軒走在最后，站在摘星樓的門檻外朝身后揮掌，一招“清風垂露”，一股真氣如同游龍，周游四壁，滅掉樓內數十盞燈，又激蕩回來關上了兩扇大門。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，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？

結語

在錄井方法研究方面，今后要加強氣體定量化采集、分析研究，提高工程參數采集精度。針對光學、聲學、核磁等物理方法在錄井技術中的應用，選擇錄井現場的流體識別、巖性判識等進行新技術、新方法攻關。差分色譜分析是近年來隨著具有差分色譜功能的CMS綜合錄井儀的應用而開展起來的一門分析技術，CMS綜合錄井儀差分色譜的應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檢測方法研究，實現井下隨鉆錄井關鍵技術的突破，引領錄井行業發展。在錄井工藝研究方面，圍繞綜合錄井儀穩定性、高性價比的特點，重點開展差分色譜分析，設計開發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用的隨鉆測量系統，研究掌握定錄一體化制造工藝。優化色譜分析工藝，實現碳一至碳八等15種油氣組分的快速分析。優化鉆井液流量、液位等參數監測方法，研究建立井涌井漏監測模型，形成井涌井漏精確監測、實時預警工藝。

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