綜合錄井技術在CB313井的應用

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

關鍵詞：綜合錄井儀;油氣發現;評價;鉆井工程事故監測預報;硫化氫監測預報

引言

隨著油氣勘探工作的不斷深入，鉆井過程中及時發現油氣層并對其流體性質進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、氣體檢測設備、數據采集單元、計算機網絡系統及輔助設備等組成的用于鉆井現場實時監控的重要設備，通過氣體檢測設備能及時發現油氣顯示，通過隨鉆采集各種傳感器的信號，可以錄取30余個實時、遲到參數，由此實現對鉆井工程事故和硫化氫氣體的監測和預報。

1隨鉆及時發現油氣層

發現油氣層是對儲層流體性質進行評價的基礎，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入鉆井液中的烴類氣體含量及組成，結合鉆時、鉆井液電導率、鉆井液密度等參數的變化，能夠及時準確發現油氣顯示。在CB313井施工過程中，利用綜合錄井儀隨鉆及時發現了多層油氣顯示。

實例：CB313井鉆進至井深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%。落實巖性為灰色油斑生物灰巖，熒光直照淡黃色，滴照亮黃色。

2油氣層解釋評價

發現油氣層后，根據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，根據油氣層直觀評價特征，結合巖屑熒光顯示、非烴氣測顯示及鉆井液錄井參數的變化評價油氣層。

實例：CB313井4212.00～4218.00m，巖性為灰色油斑白云質灰巖，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。根據油氣層直觀評價特征法，結合巖屑熒光顯示、非烴氣測顯示，最終將顯示層評價為油層，經中途測試證實該層為油層。

3實時鉆井監控，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、大鉤負荷、立管壓力、套管壓力、轉盤扭矩、池體積、H2S、鉆井液溫度（進、出口）、鉆井液電導率（進、出口）、鉆井液密度（進、出口）、出口流量、轉盤轉速、泵沖等30余項實時、遲到參數，而且由此可以計算得到上百個參數。施工過程中通過連續監測鉆井施工的全過程，實現對鉆井工程事故的連續監測和量化分析判斷，進而指導安全優化鉆井。

在CB313井鉆井施工過程中，綜合錄井儀通過各地面傳感器及其衍生的各參數，對地面各設備的使用情況及井下情況進行了實時監控，先后預報溢流、井漏等異常情況，充分發揮了綜合錄井儀的實時鉆井監控作用。

3.1溢流預報

溢流是指當井下壓力關系失去平衡，地層孔隙壓力大于井底壓力時，地層流體進入井內的現象。習慣上溢流顯示是指井筒內鉆井液在靜止狀態下，靜止的鉆井液從井口溢出的現象。當溢流到一定程度時就發展為井涌，及時發現溢流，盡快進行控制，可避免井涌、井噴事故的發生。

實例： CB313井鉆進至井深3261.93m，在泵沖90沖/分穩定情況下，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人員。

3.2 井漏預報

井漏產生的原因較多，如地層滲透性好、地層有裂縫溶洞、鉆進時密度過大，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。及時發現井漏并采取措施，可以避免鉆井液的大量損失、卡鉆等鉆井事故的發生，從而節約鉆井成本。

實例： CB313井鉆進至井深4232.80m，循環池體積由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人員。

3.3非烴預報

石油鉆探過程中測量非烴主要用于發現非烴儲層或進行流體性質評價。

實例：CB313井在井深4807.05m時，下鉆至井底循環，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人員。

4實時監測硫化氫氣體，減少或降低人身傷害

在油氣勘探過程中，很可能會發現硫化氫氣體，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。根據標準或甲方的要求，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時進行硫化氫氣體的精確監測和預報，減少或降低硫化氫氣侵后對人員造成的傷害。

實例：CB313井在井深4884.00m時，下鉆至井底循環，6：22室內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人員，06：37硫化氫濃度升至最高值37ppm，井隊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結論

綜合錄井儀在CB313井鉆探過程中，主要發揮了以下作用：

（1）隨鉆及時發現多套油氣顯示并對其流體性質進行評價，為甲方進行下步決策提供了可靠依據。

（2）利用綜合錄井儀實現了實時鉆井監控和預報，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現了實時監測和預報，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年畢業于華北石油學校測井專業，現從事綜合錄井技術管理工作。