氣測錄井全烴值大于100%的原因分析

徐莉惠

摘 要：根據目前現行的標準的全烴工作曲線做法，氫焰色譜儀的工作原理及其現場氣測儀的檢測方式，以及現場多口井的氣測錄井實踐經驗和對氣測錄井理論的研究，認為在現場進行錄井作業時，出現氣測全烴值大于100%（甚至可能比較大）是正常的現象。全烴值大于100%對油氣的解釋評價基本上不產生影響。氣測值的高低與多種因素有關，而且氣測值的大小是相對的，而不是絕對的，氣測解釋時主要采用的方法是“全烴確定異常，烴組分值確定異常性質”，只要一口井采用一種氣測操作模式，即使出現上述現象也不會對氣測解釋評價結果產生影響。

關鍵詞：氣測；錄井；全烴；影響因素；原因分析

1 氣測錄井儀介紹

氣測錄井屬碎鉆天然氣地面測試技術，主要是通過對鉆井液中天然氣的含量和組成成分進行分析，依此來判斷地層流體性質，間接地對儲層進行評價。氣測錄井能夠及時地發現油氣層，并對井涌、井噴等工程事故進行預警。

根據所用儀器不同，氣測錄井可分為兩種，即半自動氣測和色譜氣測。在探井中根據半自動氣測成果可以發現油氣顯示，但是不能有效地判斷油氣性質，劃分油氣水層。色譜氣測則可以判斷油、氣層性質，劃分油、氣、水層，提高解釋精度。

2 鉆井液攜帶的烴類氣體

烴類氣體具有溶解性。它不僅能溶于石油，而且還能溶解于水中，這樣就形成了溶解氣的儲集。以甲烷為例，在石油中的溶解度為水中溶解度的10倍。假如甲烷在石油中的溶解度為1，則乙烷為5.5，丙烷為18.5，丁烷以上的烴氣，可按任意比例與石油混合。二氧化碳和硫化氫在石油中的溶解度比在水中要稍大一些，氮氣則不易溶解于石油中。

烴類氣體的儲集狀態一般有：游離狀態、溶解狀態和吸附狀態三種。在鉆井過程中，天然氣以兩種方式進入鉆井液。

其一是來自鉆碎的巖石中的油氣進入鉆井液。油氣層被鉆開后，巖屑中的油氣由于受到鉆頭的機械破碎作用，有一部分逐漸釋放到鉆井液中。單位時間鉆開的油氣層體積越大，進入鉆井液的油氣越多。

其二是由鉆穿的油氣層中的油氣，經滲濾和擴散的作用而進入鉆井液。有以下兩種，第一種：油氣層中的油氣經擴散作用進入鉆井液，即油氣分子通過某種介質從濃度高的地方向濃度低的地方移動而進入鉆井液。第二種：油氣層中的油氣經滲濾作用進入鉆井液，即油氣層的壓力大于液柱壓力時，油氣在壓力差的作用下，沿巖石的裂縫、孔隙以及構造破碎帶，向壓力較低的鉆井液中移動。

進入鉆井液的天然氣可分為：破碎氣、擴散氣、壓差氣（接單根氣和后效氣）、再循環氣。氣測錄井儀所測的氣體即隨鉆井液返到井口的游離氣和脫氣器脫出的溶于鉆井液中的部分氣體。

3 氣測顯示的影響因素分析

綜合分析影響氣測錄井資料的主要因素，對分清資料真偽是十分重要的。錄井中要根據具體情況，消除影響，取全取準各項資料。消除部分影響因素，為加強氣測錄井技術深入研究，使其真正實現從定性向定量發展，提出了幫助。

以通過鉆井液實時連續檢測烴類氣體為目的的氣測錄井在油氣勘探開發過程中一直起著其它錄井手段無法替代的作用。

鉆井液密度、鉆頭尺寸、鉆進速度、鉆井液排量等鉆井工程因素都可能影響氣測值。相同性質的油氣層，在不同條件下鉆井，會產生不同強度的氣測異常。

3.1 儲集層及油氣自身特性的影響

儲層含油氣量、氣油比、原油性質、滲流性、地層壓力等儲集層及油氣自身特性是氣測顯示的主要影響因素。

3.2 鉆井條件的影響

3.2.1 鉆頭直徑的影響

當其它條件一定時，鉆頭直徑越大，破碎巖石體積越多，進入鉆井液中的油氣含量越多。

3.2.2 鉆井速度的影響

在相同的地質條件下，鉆速越大，單位時間破碎巖石體積越大，進入鉆井液中的油氣含量越多。

3.3.3 鉆井液排量的影響

排量越大，鉆井液在井底停留時間越短，通過擴散和滲濾方式進入鉆井液中的氣相對減少。

3.3.4 鉆井液密度的影響

一般情況下，為了保證鉆井施工正常進行，總要使鉆井液柱壓力略大于地層壓力。以壓力平衡點為分界點，鉆井液密度對含氣顯示影響差別是較大的，在欠平衡狀態，壓差氣將遠遠超過破碎氣。

3.3.5 鉆井液粘度的影響

鉆井液粘度大，降低了氣測錄井的脫氣效率，使氣測錄井異常顯示值較低，氣測基值會有不同程度地增加，油氣的上竄現象不明顯。

3.3.6 接單根及后效氣的影響

不利的方面：一是加大了氣測真假顯示的識別難度，二是影響了氣測顯示的真實值。有利的方面：可以作為判斷油氣層以及含油氣程度的輔助手段，同時也是實時檢測漏失氣顯示時的重要參考資料。

3.3.7 鉆井液處理劑的影響

在目前的鉆井過程中，鉆井液中要根據不同的鉆井施工需求，加入一定數量的鉆井液處理劑。鉆井液處理劑對氣測錄井均會產生不同程度的影響。

4 氣測錄井儀器色譜標定方法

依據中石化的企業標準LJ/KZ 7.5.1-12.1-2001色譜氣測儀儀器刻度方法，在做全烴工作曲線時，采用最高濃度為100%的純C1樣進行滿度標定。標定時只能采用純C1樣進行標定，因為若采用混合組分樣進行標定，則隨著混合樣中各組份比例的不同，將會導致不同濃度的全烴出峰，從而不能做出精確的標定。

儀器刻度的原則如下：連續錄井6個月以及更換、維修色譜柱或鑒定器、放大器等主要部件后，或者錄井過程中注樣標定檢查時，有3個以上濃度點出現與工作曲線誤差大于15%的情況時，由錄井隊儀器負責人負責刻度。

4.1 氫焰色譜儀的工作原理

目前進行色譜分析所采用的均是氫火焰離子化鑒定器。它是以氫氣在空氣中燃燒所生成的火焰為能源，使被分析的含碳有機物中的碳元素離子化，產生了數目相等的正離子和負離子（電子）。在離子室的收集極和發射極的電場作用下，正負離子各往相反的方向移動，產生微電流，經放大后進行輸出。電離電流的大小與有機物的含碳量和濃度有關。有機物的含碳量和濃度越大，產生的電離電流越大。endprint

4.2 現場能夠檢測到的氣體

由于氣體的不同形態，大于C6的組分液化點很低，在常溫下（30℃）一般只能檢測出C6以前的氣體。檢測到的氣體是包含了C元素的烴類并能夠燃燒產生電離的氣體，這就包括了C元素的同分異構體（如C2H2，C5的三種同分異構體等），這些同分異構體在色譜組分中我們不能全部檢測出來。

4.3 原因分析

檢測到的全烴總的來說是上述烴類的總和，但并不是單純的“+”的關系，如異丁烷（iC4），可能是小于4倍的關系（具體是多少倍目前尚無專業定論，此處以4倍表示）。可以粗略地得到下述計算式：

全烴=C1+2C2+3C3+4（iC4+nC4）+5（iC5+nC5）+其它同分異構體含量

從上式可以看出，由于全烴的含量是由100%的C1進行標定，若在現場全烴全由純C1組成，則最高為100%；但實際情況下，它是由烴類化全物組成的，由于其它組分（尤其是重烴組分）的倍數關系的存在，全烴完全可能超過100%，并可能達到一個比較高的值。

5 結束語

通過以上分析，我們可以看出，由于目前現行的標準的全烴工作曲線做法，氫焰色譜儀的工作原理及其現場氣測儀的檢測方式，可以得出以下結論：在錄井現場進行錄井作業時，氣測全烴值大于100%（甚至可能比較大）是正常的現象。

氣測值的高低與多種因素有關，而且氣測值的大小是相對的，而不是絕對的，氣測解釋時主要采用的方法是“全烴確定異常，烴組分值確定異常性質”，只要一口井采用一種氣測操作模式，即使出現上述現象也不會對氣測解釋評價結果產生影響。

特殊的油氣層也有可能出現全烴值大于100%的現象。另外，某些人為的因素改變了標定時的氣測測量參數也有可能發生全烴值大于100%的現象。因此，在氣測錄井過程中，應嚴格按標定時確定的氣測參數進行氣測錄井，絕對不允許任意改變測量參數，避免氣測全烴值和烴組分值失真。

不管什么原因產生的異常現象，都會給人們的認識帶來一定的困惑，所以我們在錄井前，應根據地下油氣性質，選用適合的儀器的類型和測量方式，不同區塊選用相應的混合氣樣進行標定，盡可能選用適合的混合氣體和標定方式。

參考文獻

[1]任光軍.關于氣測錄井數據的應用探討[J].錄井技術，2003，14（3）.

[2]姚漢光.國外使用的一些氣測錄井解釋方法 錄井技術文集[M].北京：石油工業出版社，1999.

[3]張策，石景燕.影響氣測錄井發現和準確評價油氣層的因素分析[J].錄井技術，2001，12（2）.

[4]楊占山，李富強，孫文庫.對氣測錄井全烴值的進一步認識[J].錄井工程，2006，17（4）.

[5]何宏，童錫駿，安源.對氣測錄井烴組分三角形圖解法的研究[Z].

[6]宋義民，陳永紅，李瑞民，等.淺談氣測錄井單根峰的識別[J].錄井技術，2003，14（3）.

[7]趙紅權.氣測錄井資料環境影響因素分析及校正方法[J].大慶石油地質與開發，2005，24（增刊）.

[8]李鵬，楊壽文，王洪義，等.錄井信息綜合應用的研究[J].電腦開發與應用，2006，19（8）.endprint

4.2 現場能夠檢測到的氣體

由于氣體的不同形態，大于C6的組分液化點很低，在常溫下（30℃）一般只能檢測出C6以前的氣體。檢測到的氣體是包含了C元素的烴類并能夠燃燒產生電離的氣體，這就包括了C元素的同分異構體（如C2H2，C5的三種同分異構體等），這些同分異構體在色譜組分中我們不能全部檢測出來。

4.3 原因分析

檢測到的全烴總的來說是上述烴類的總和，但并不是單純的“+”的關系，如異丁烷（iC4），可能是小于4倍的關系（具體是多少倍目前尚無專業定論，此處以4倍表示）。可以粗略地得到下述計算式：

全烴=C1+2C2+3C3+4（iC4+nC4）+5（iC5+nC5）+其它同分異構體含量

從上式可以看出，由于全烴的含量是由100%的C1進行標定，若在現場全烴全由純C1組成，則最高為100%；但實際情況下，它是由烴類化全物組成的，由于其它組分（尤其是重烴組分）的倍數關系的存在，全烴完全可能超過100%，并可能達到一個比較高的值。

5 結束語

通過以上分析，我們可以看出，由于目前現行的標準的全烴工作曲線做法，氫焰色譜儀的工作原理及其現場氣測儀的檢測方式，可以得出以下結論：在錄井現場進行錄井作業時，氣測全烴值大于100%（甚至可能比較大）是正常的現象。

氣測值的高低與多種因素有關，而且氣測值的大小是相對的，而不是絕對的，氣測解釋時主要采用的方法是“全烴確定異常，烴組分值確定異常性質”，只要一口井采用一種氣測操作模式，即使出現上述現象也不會對氣測解釋評價結果產生影響。

特殊的油氣層也有可能出現全烴值大于100%的現象。另外，某些人為的因素改變了標定時的氣測測量參數也有可能發生全烴值大于100%的現象。因此，在氣測錄井過程中，應嚴格按標定時確定的氣測參數進行氣測錄井，絕對不允許任意改變測量參數，避免氣測全烴值和烴組分值失真。

不管什么原因產生的異常現象，都會給人們的認識帶來一定的困惑，所以我們在錄井前，應根據地下油氣性質，選用適合的儀器的類型和測量方式，不同區塊選用相應的混合氣樣進行標定，盡可能選用適合的混合氣體和標定方式。

參考文獻

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[8]李鵬，楊壽文，王洪義，等.錄井信息綜合應用的研究[J].電腦開發與應用，2006，19（8）.endprint

4.2 現場能夠檢測到的氣體

由于氣體的不同形態，大于C6的組分液化點很低，在常溫下（30℃）一般只能檢測出C6以前的氣體。檢測到的氣體是包含了C元素的烴類并能夠燃燒產生電離的氣體，這就包括了C元素的同分異構體（如C2H2，C5的三種同分異構體等），這些同分異構體在色譜組分中我們不能全部檢測出來。

4.3 原因分析

檢測到的全烴總的來說是上述烴類的總和，但并不是單純的“+”的關系，如異丁烷（iC4），可能是小于4倍的關系（具體是多少倍目前尚無專業定論，此處以4倍表示）。可以粗略地得到下述計算式：

全烴=C1+2C2+3C3+4（iC4+nC4）+5（iC5+nC5）+其它同分異構體含量

從上式可以看出，由于全烴的含量是由100%的C1進行標定，若在現場全烴全由純C1組成，則最高為100%；但實際情況下，它是由烴類化全物組成的，由于其它組分（尤其是重烴組分）的倍數關系的存在，全烴完全可能超過100%，并可能達到一個比較高的值。

5 結束語

通過以上分析，我們可以看出，由于目前現行的標準的全烴工作曲線做法，氫焰色譜儀的工作原理及其現場氣測儀的檢測方式，可以得出以下結論：在錄井現場進行錄井作業時，氣測全烴值大于100%（甚至可能比較大）是正常的現象。

氣測值的高低與多種因素有關，而且氣測值的大小是相對的，而不是絕對的，氣測解釋時主要采用的方法是“全烴確定異常，烴組分值確定異常性質”，只要一口井采用一種氣測操作模式，即使出現上述現象也不會對氣測解釋評價結果產生影響。

特殊的油氣層也有可能出現全烴值大于100%的現象。另外，某些人為的因素改變了標定時的氣測測量參數也有可能發生全烴值大于100%的現象。因此，在氣測錄井過程中，應嚴格按標定時確定的氣測參數進行氣測錄井，絕對不允許任意改變測量參數，避免氣測全烴值和烴組分值失真。

不管什么原因產生的異常現象，都會給人們的認識帶來一定的困惑，所以我們在錄井前，應根據地下油氣性質，選用適合的儀器的類型和測量方式，不同區塊選用相應的混合氣樣進行標定，盡可能選用適合的混合氣體和標定方式。

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