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1、28 綜合錄井儀基本知識和發(fā)展方向 頁 共 27 頁綜合錄井儀基本知識和發(fā)展方向一、 綜合錄井儀的基本知識1、 錄井儀的發(fā)展過程綜合錄井是在氣測錄井和地質(zhì)錄井的基礎(chǔ)上包含鉆井工程錄井逐漸發(fā)展起來的。 國外最早1939年錄井用于商業(yè)服務(wù),國內(nèi)50到60年代。我國油氣勘探初期當(dāng)時氣測錄井使用原蘇聯(lián)半自動氣測儀,后來我國自行制造仿蘇QC_571型半自動氣測儀都是人工點測量,進(jìn)一步發(fā)展為自動氣測儀采用記錄儀記錄總烴和組份兩道曲線可以連續(xù)測量。但是上述氣測儀的檢測器均采用鉑絲靈敏臂和固定臂組成的測量電橋以1.1V和0.65V供橋路電壓分別測量出總烴和重?zé)N讀數(shù)值,再換算其百分比含量。70年代開始紛紛研制色

2、譜氣測儀。72年氣測錄井使用SQC_701型自動色譜氣測儀。氣測錄井儀技術(shù)性能有很大飛躍,氣測錄井氣體分析由間隔點測量變?yōu)樽詣舆B續(xù)測量。烴類檢測器由高靈敏度氫火焰離子檢測器代替鉑絲靈敏臂,測量精度由千分之幾提高到幾十PPM,烴類氣體可分析C1、C2、C3、iC4、nC4多種組分。綜合錄井儀地礦系統(tǒng)最初引進(jìn)了美國泥漿公司的MD_1000綜合錄井儀,備有各種工程參數(shù)的傳感器,各信息傳遞均為氣體傳送,并應(yīng)用氣動式指針儀表顯示和記錄。氣體分析檢測器采用黑白元件。同時期石油部系統(tǒng)引進(jìn)法國地球物理服務(wù)公司的TDC綜合錄井儀,華東石油學(xué)院引進(jìn)貝羅特公司CAD綜合錄井儀。TDC綜合錄井儀首先將計算機(jī)用于綜合錄

3、井儀,采用VIGLANCE系統(tǒng),烴類氣體分析檢測器為黑白元件。該綜合錄井儀包括氣測錄井、地質(zhì)錄井、鉆井實時監(jiān)測、泥漿錄井、地層壓力錄井、鉆井優(yōu)化、工程數(shù)據(jù)和資料整理等一整套綜合錄井程序。1986年中國石油天然氣總公司(CNPC)引進(jìn)國外40多套、四種型號的綜合錄井儀,這次大量引進(jìn)對我國綜合錄井技術(shù)和綜合錄井儀的制造都有很大促進(jìn)和提高。國外錄井技術(shù)方面:1. 烴類氣體分析周期愈來愈短:4分、2分、1分、最短可達(dá)30秒;2. 軟件發(fā)展走向::統(tǒng)一化、平臺化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化;3. 新技術(shù)應(yīng)用:定量、恒效率脫氣,連續(xù)分析;4. 鉆具振動隨鉆檢測;5. 定量熒光;6. 多井對比;7. 井涌監(jiān)測;8. 綜

4、合錄井計算機(jī)新技術(shù);9. 地層綜合評價技術(shù);10. MWD技術(shù)、LWD(隨鉆錄井技術(shù));11. 熱成相技術(shù); 儀器制造:國外綜合錄井儀制造商競爭相當(dāng)激烈。綜合錄井儀性能都向更穩(wěn)定、功能更齊全方向發(fā)展,能適應(yīng)各種用戶的不同要求,加強(qiáng)現(xiàn)場服務(wù),使新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)。美國貝克休斯公司第一代產(chǎn)品XLBASE,第二代產(chǎn)品DMS,第三代產(chǎn)品DRILLBYTE(具有PC 網(wǎng)絡(luò))。法國地球物理服務(wù)公司第一代產(chǎn)品TDC,第二代產(chǎn)品GEO-5000,第三代產(chǎn)品GEO-6000。美國哈里伯頓公司第一代產(chǎn)品GEO DATA,第二代產(chǎn)品SDL,第三代產(chǎn)品SDL-9000(具有UNIX工作站)。三家公司占居世界錄井市場90%

5、份額,它們都以高性能綜合錄井儀產(chǎn)品和良好的錄井服務(wù)位居主導(dǎo)地位。近年來,國內(nèi)有很多廠家和油田投入力量制造綜合錄井儀及其相關(guān)產(chǎn)品。其中以上海神開公司為代表:90年代早期產(chǎn)品SK-lZ01綜合錄井儀經(jīng)現(xiàn)場使用得到認(rèn)可;90年代中期,研制出各種高性能傳感器、分析儀器,取消了大量二次儀表;均以計算機(jī)、打印機(jī)顯示和輸出。并具有防爆、室內(nèi)H2S、可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)的升級產(chǎn)品SK-lZ02正壓防爆綜合錄井儀(適用于海上和有防爆要求的場合);90年代后期與貝克休斯公司合作研制生產(chǎn)的DRILLBYTE綜合錄井儀。新近推出新一代SK-2000和SK-2000F綜合錄井儀??偩€結(jié)構(gòu)的新型錄井儀即將面世。綜合錄井儀制造

6、廠家還有新鄉(xiāng)電子工業(yè)部22所的產(chǎn)品SLZ錄井儀。上海石油儀器廠的產(chǎn)品SOC-882升級氣測儀、SDH-941地化氣測儀,并與哈里伯頓公司合作生產(chǎn)的SDL-9000綜合錄井儀。錄井技術(shù)是油氣勘探開發(fā)活動中最基本的技術(shù),是發(fā)現(xiàn)油氣藏、評價油氣藏最及時、最直接的手段,具有獲取地下信息及時多樣、分析解釋快捷的特點。綜合錄井技術(shù)是在地質(zhì)錄井基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,初期的綜合錄井服務(wù)包括深度測量、地質(zhì)描述以及使用熱導(dǎo)撿測儀進(jìn)行氣測錄井服務(wù)。隨著找油找氣難度的增加,油公司對提高鉆井效率的重視和對安全環(huán)保問題的關(guān)注以及現(xiàn)代電子學(xué)和計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,使綜合錄井技術(shù)得到了較快的發(fā)展。2、功能和作用 綜合錄井儀是在石油鉆

7、井過程中連續(xù)錄取所鉆地層釋放出來的油、氣顯示、鉆井工程、泥漿性能、地層地質(zhì)等參數(shù),用以識別油、氣、水層和地層評價、生油巖和油源評價。監(jiān)測鉆井施工、檢測地層壓力、優(yōu)化鉆井保護(hù)油氣層等為實現(xiàn)科學(xué)鉆井提供先進(jìn)方法和技術(shù)。 綜合錄井是直接發(fā)現(xiàn)油氣層的好手段,是其它手段所不能替代的。建立鉆遇地層剖面、地層層序及烴類氣體百分含量變化剖面。 配合科學(xué)鉆井可以在連續(xù)鉆井全過程,實時地對各種作業(yè)監(jiān)督和記錄,從而及時發(fā)現(xiàn)鉆井施工中的隱患和事故苗頭,配合固井進(jìn)行計量,配合下套管測量地層破裂壓力等。提供噴射鉆井的水眼選擇,優(yōu)化、平衡鉆井提供必要的參數(shù)資料。 SK-2000型綜合錄井儀是公司吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和累積多

8、年專業(yè)基礎(chǔ)上,依靠我公司科技人才的優(yōu)勢和上海雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)研制成功新一代石油勘探、開發(fā)的重要儀器設(shè)備,在總體設(shè)計和制造技術(shù)上起點高、技術(shù)先進(jìn)。SK-2000型綜合錄井儀是集石油鉆井、地質(zhì)勘探、傳感技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、精密機(jī)械、色譜分析、集裝箱制造技術(shù)、強(qiáng)配電及UPS等多種技術(shù)于一體的高技術(shù)產(chǎn)品。SK-2000型綜合錄井儀在鉆井過程中可以連續(xù)監(jiān)視油氣顯示情況,并對顯示做出解釋評價、采集分析巖屑樣品,建立鉆井地層剖面及其含油氣性,實時采集鉆井工程、泥漿、壓力等各種鉆井參數(shù)和顯示各種鉆井工作狀態(tài)畫面和圖形,并貯存、處理、打印近幾百項數(shù)據(jù),具有多種資料處理功能。SK-2000型綜合錄井儀包括

9、有:采用國際標(biāo)準(zhǔn)20多套各種電流型傳感器。配備具有極好的線性指標(biāo),技術(shù)先進(jìn)的色譜分析系統(tǒng)、各種地質(zhì)儀器、適應(yīng)不同環(huán)境要求的脫氣系統(tǒng)裝置,采用智能模塊化的數(shù)字通訊技術(shù)的信號處理接口系統(tǒng)、高性能、高水平。計算機(jī)硬件系統(tǒng)配置和采用Win98、Win2000及WinNT平臺,可擴(kuò)展局域網(wǎng)的聯(lián)機(jī)采集系統(tǒng)和先進(jìn)脫機(jī)處理系統(tǒng)軟件。SK-2000型綜合錄井儀為了適應(yīng)綜合錄井儀的不同工作環(huán)境及防爆要求,可分為非防爆型的SK-2000綜合錄井儀和防爆型SK-2000F綜合錄井儀兩種型號。強(qiáng)配電保護(hù)系統(tǒng)和UPS不中斷電源,能適應(yīng)不同的工作環(huán)境。對防爆型SK-2000F綜合錄井儀提供正壓防爆綜合錄井儀房,配置有增壓防

10、爆系統(tǒng)。在錄井房失壓和可燃?xì)怏w、有毒氣體(H2S)超標(biāo)條件下,自動聲光報警,自動切斷電源。采用防爆型各類傳感器和隔離安全柵。SK-2000型綜合錄井儀能適應(yīng)復(fù)雜多變地理環(huán)境和現(xiàn)場,在惡劣供電條件下也能安全、可靠、長期地運行。3、基本配置 綜合錄井儀的類型多種多樣,但是它們的基本功能和作用是大體相似的,故綜合錄井儀基本設(shè)備是大同小異的,現(xiàn)以SK-2000型(含防爆)綜合錄井儀為例介紹其設(shè)備配置情況。儀器部分:氫焰色譜儀(3Q02)、熱導(dǎo)色譜儀(3R03)、氫氣發(fā)生器(9Q400)、空氣壓縮機(jī)、電動脫氣器(7T02)、 H2S檢測器、3056記錄儀、接口箱(7J02)、計算機(jī)(采集機(jī)、工作站、服務(wù)

11、器各一臺)、打印機(jī)(EPSON1520K三臺)、彩色顯示器4臺、終端3臺。傳感器部分:傳感器包含有:懸重、立壓、套壓、扭矩、液位、轉(zhuǎn)速、泵沖、H2S、電導(dǎo)、溫度、密度、流量、絞車等。配套設(shè)備:拖撬(防爆型或非防爆型)、空調(diào)、冰箱、電源控制系統(tǒng)、不中斷保護(hù)電源(UPS)。地質(zhì)裝備:熒光燈、碳酸鹽分析儀、泥巖密度測定儀,熱真空蒸餾全脫氣裝置、雙目顯微鏡、復(fù)印機(jī)、曬圖機(jī)、烘箱、P.K分析儀。l 技術(shù)指標(biāo):1 天然氣總烴檢測器和組分檢測器 總烴檢測器:最小檢測濃度(50PPm)100%(甲烷) 烴組分檢測器:最小檢測濃度(30PPm)100%(甲烷),在3分鐘分析周期內(nèi)可 分析出C1C5。 非烴組分檢

12、測器:CO2測量范圍:0.2100%,測量精度2.5%(F.S) H2測量范圍:0.012%,測量精度2.5%(F.S)2傳感器A. 泵沖:測量范圍30、60、120、240、480、960、1920次/分可選,精度1%B. 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速:測量范圍30、60、120、240、480、960、1920次/分可選,精C. 度1%D. 轉(zhuǎn)盤扭矩:測量范圍:01.6MPa(050KN.m),精度2%(F.S)E. 立、套管壓力:測量范圍:040Mpa、060Mpa精度:2%F. 大鉤懸重:測量范圍:06MPa(04500KN),精度:2%G. 泥漿溫度:測量范圍:0100,精度:1H. 泥漿密度:測量范圍

13、:0.92.5kg/l,精度:1%I. 泥漿電導(dǎo)率:測量范圍:0250ms/cm,精度:2%(F.S)J. 泥漿出口流量:測量范圍:0100%(相對流量),精度:5%(F.S)K. 泥漿池體積:測量范圍025m(可按用戶要求而定),精度:1.5%(F.S)L. 絞車傳感器:測量范圍09999數(shù),精度:1cm/單根M. 動力電源主要技術(shù)指標(biāo) 電源設(shè)備:電源輸入:電壓:380/220V(+20%,-30%) 頻率:50HZ(±15 HZ) 電源輸出:電壓:220V±5% 頻率:50±1HZ 波形失真:5% 中斷電源持續(xù)時間:滿負(fù)荷工作時:10min 適用于電網(wǎng)電源或柴

14、油發(fā)電機(jī)供電。 儀器有過載、短路、漏電安全保護(hù)、缺相保護(hù)與報警。防爆電氣箱有自 動檢測可燃?xì)怏wH2S氣體,并能在失壓、煙霧、可燃?xì)怏w、H2S濃度超 限時自動切斷電源與聲光報警。l 傳感器安裝位置 1.鉆臺處 立管壓力SPP 裝在立管上 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速RPM 感應(yīng)轉(zhuǎn)盤傳動軸的目標(biāo) 扭 矩TORQ 機(jī)械裝在鏈條下,電動卡在電動扭矩電纜上 大鉤負(fù)荷H.L 裝在死繩結(jié)處 井 深DEPTH 裝在滾筒軸上 井口硫化氫H2S 裝在井口喇叭口附近 2.鉆井液出口處 出口排量MFO 裝在出口管線上 出口密度MDO 裝在出口緩沖灌中 出口電導(dǎo)率MCO 裝在出口緩沖灌中 出口溫度MTO 裝在出口緩沖灌中 脫氣器TRIP

15、裝在出口緩沖灌中 出口硫化氫H2S 裝在出口緩沖灌上方附近 3.循環(huán)灌上 1#液位傳感器 PIT1 裝在1號灌上 2#液位傳感器 PIT2 裝在2號灌上 3#液位傳感器 PIT3 裝在3號灌上 4#液位傳感器 PIT4 裝在4號灌上 5#液位傳感器 PIT5 裝在5號灌上 4.鉆井液入口處 入口密度MDI 裝在入口緩沖灌中 入口電導(dǎo)率MCI 裝在入口緩沖灌中 入口溫度MTI 裝在入口緩沖灌中 5.泵房 1#泵沖SPM#1 裝在1號泵上 2#泵沖SPM#2 裝在2號泵上 6.其它 套壓CSIP 裝在節(jié)流管匯壓力表處 排放管線上的硫化氫H2S 裝在色譜分析排放管線上 二氧化碳CO2 裝在儀器房樣品

16、氣入口管線上 碳酸鹽含量分析儀表 裝在地質(zhì)房(或儀器房) 泥巖密度分析儀 裝在地質(zhì)房 熒光分析儀 裝在地質(zhì)房 曬圖儀 裝在地質(zhì)房l 計算機(jī)系統(tǒng)a、全套計算機(jī)硬件系統(tǒng)配置有:CPU中心處理器:P、時鐘:800MHZ、內(nèi)存128MB、3"軟盤驅(qū)動器 、顯示方式:ASUS 3800、AGP/16M RAM、鍵盤: 標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、打印機(jī):EPSON; MJ1520K×4 CD-ROM:ACER40X(R/W) 、監(jiān)視器:高分辨率彩顯器。b、全套計算機(jī)軟件系統(tǒng)具有采集、顯示、報警、打印、存盤等功能。采集道:采用RS232串口通訊。計算:根據(jù)采集信號進(jìn)行運算、比較、并發(fā)出必要的報警信號等。

17、顯示:根據(jù)軟件格式,可實時顯示各種錄井信號的畫面。存盤:每米存盤一次或每分鐘存盤一次。l 計算機(jī)的軟件系統(tǒng)A、實時數(shù)據(jù)采集程序此程序是隨鉆實時采集的主程序,是整套軟件系統(tǒng)的核心程序。它通過14位32路A/D卡接口箱處理的各種傳感器所提供的模擬電量,具有實時采集,計算、多畫面顯示、報警等多種功能軟件能中英文自由切換,能提供二十一個功能模塊和顯示畫面:鉆井動畫、鉆井主參數(shù)、系統(tǒng)初始化、傳感器標(biāo)定、鉆具管理、色譜標(biāo)定、長圖記錄、報警記錄、起下鉆記錄等。B、實時數(shù)據(jù)處理程序此程序?qū)⒉杉玫降膶崟r數(shù)據(jù)生成米數(shù)據(jù)文件,延遲米數(shù)據(jù)文件,文件為開放式數(shù)據(jù)庫,隨鉆實時打印監(jiān)測數(shù)據(jù)表。C、脫機(jī)數(shù)據(jù)處理程序此程序

18、是實時數(shù)據(jù)程序所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件后的處理程序,它將產(chǎn)生鉆具報告,鉆頭系列報告、氣測錄井圖、水力學(xué)報告、井深報告、壓力報表、編輯打印地質(zhì)和工程日報、水馬力報告、地質(zhì)錄井?dāng)?shù)據(jù)的錄入,修改和打印,優(yōu)化鉆井的專家系統(tǒng)等。D、監(jiān)視器數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸 為了便于場的地質(zhì)監(jiān)督和工程監(jiān)督指導(dǎo)生產(chǎn),分別裝置了遠(yuǎn)離儀器房的100m的監(jiān)視器,可根據(jù)需要選擇監(jiān)視的畫面。二、綜合錄井項目和內(nèi)容(1)地質(zhì)錄井巖屑錄井:巖屑錄井是井下被鉆碎的巖屑,由泥漿攜帶到地面,錄井人員根據(jù)地質(zhì)設(shè)計要求收集巖屑,進(jìn)行觀察描述,取樣分析并繪制綜合錄井圖等一系列的工作。巖芯錄井:包括鉆井取芯和井壁取芯。鉆井取芯根據(jù)地質(zhì)設(shè)計的取芯對象不同,又分為油氣

19、層取芯和地層控制取芯兩種。熒光錄井:一般可進(jìn)行巖屑熒光錄井和泥漿熒光錄井,目前在現(xiàn)場,有的在進(jìn)行定量熒光錄井,采取有代表性的巖樣測定F值。定量熒光錄井是利用原油的濃度與原油發(fā)出的熒光強(qiáng)度成正比的性質(zhì)。熒光強(qiáng)度由下列公式表示。F=I0fEPCF-熒光強(qiáng)度I0激發(fā)熒光源強(qiáng)度f熒光的相關(guān)效率E-所測熒光分子的吸收P-被測溶液的路途長度C-熒光分子的濃度I0和P取決于熒光測定儀,對于給定的熒光分子f和E是固定的。所以熒光強(qiáng)度與溶液熒光分子濃度C成正比。熒光的相關(guān)效率隨原油組分的變化而變化,重質(zhì)油相關(guān)效率最高,凝析油最低,也就是同樣濃度重質(zhì)油熒光強(qiáng)度要比輕質(zhì)油高。油氣錄井:鉆井過程中遇有油氣顯示異常時,

20、對油氣的槽面、液面顯示變化和泥漿性能及氯離子的變化進(jìn)行觀察和記錄。鉆井過程中遇有油氣顯異常時,對油氣槽面、液面顯示變化泥漿性能氯離子的變化進(jìn)行觀察和記錄。1 觀察和記錄泥漿槽面,泥漿池液面的增減變化。泥漿中出現(xiàn)油花、氣泡的開始和結(jié)束時間,油花和氣泡的大小、形狀、顏色、分布情況及所占百分比。2 密切注意和記錄在油氣顯示過程中泥漿粘度、密度、體積、出口流量等參數(shù)的變化,特別在氣浸時注意可能產(chǎn)生井涌現(xiàn)象,注意井控。3 油氣顯示異常時,加密做VMS全脫泥漿樣品分析,及時準(zhǔn)確了解油氣和烴組分的組成,對油氣顯示做出正確的解釋。4 采集氣樣,做點火試驗。根據(jù)火焰的顏色,初步判斷氣體的性質(zhì):蘭色干氣;黃色濕氣

21、含鹽水;淡紅含淡水;滅火含隋性氣體或CO2。5 測定和記錄泥漿氯離子的含量及其變化。鉆時錄井:鉆時錄井指鉆頭鉆進(jìn)一個單位進(jìn)尺所用的純鉆時間。采樣錄井:根據(jù)地質(zhì)設(shè)計或合同標(biāo)書要求采集的各類樣品、采集樣品的間距、數(shù)量的多少、樣品重量等。根據(jù)地質(zhì)設(shè)計或合同標(biāo)書要求采集的各類樣品、采集樣品的間距、數(shù)量的多少、樣品重量等,一般需要采集以下幾種樣品:1 巖石礦物的薄片、重礦物、差熱分析等樣品。2 油層物性:孔隙度、滲透率、沾度、殘余油飽和度、殘余水飽和度、碳酸鹽巖含量、泥巖含量等樣品。3 古生物方面:介形蟲、孢粉、輪藻、牙形蟲、大化石等樣品。4 生油指標(biāo)方面:氯仿瀝青“A”,三價鐵,發(fā)光瀝青“B”,有機(jī)碳

22、、還原硫、簇組分、烴類、元素分析、組分、生油母類型、成熟度等樣品。5 地層水性質(zhì)方面:密度、CL、CL、CO3、HCO3、SO4等離子含量、總礦化度、水型、微量元素、酸堿度等樣品。6 各類樣品采集時,應(yīng)按其各自的要求進(jìn)行采樣送驗。(2)氣測錄井氣測錄井是鉆井過程中發(fā)現(xiàn)油氣層最直接的方法和手段。尤其是在新探區(qū)發(fā)現(xiàn)新含油氣層系不可缺少的資料。并可根據(jù)油氣顯示判別油氣水層,進(jìn)行油氣層對比。根據(jù)氣測錄井中的任務(wù)、方法和目的不同可分類如下:隨鉆氣測錄井、擴(kuò)散氣測錄井和熱真空全脫氣氣測錄井。A、隨鉆氣測錄井主要任務(wù)連續(xù)測量由井筒返出口的泥漿中脫出來的烴類氣體。泥漿中攜帶烴類氣主要由兩種途徑進(jìn)入泥漿中:一是

23、被鉆碎巖屑右游離氣,另一種是油氣層以滲透的擴(kuò)散等等運移方法進(jìn)入泥漿。隨鉆氣測錄井是及時、準(zhǔn)確捕捉和測量泥漿攜帶的返出井口的氣體。烴類氣體的測量,除要高靈敏度、穩(wěn)定可靠的分析儀器,還要有高效脫氣設(shè)備,泥漿性能的控制。油氣顯示深度位置歸位。1 根據(jù)地質(zhì)設(shè)計和合同標(biāo)書的要求進(jìn)行氣測錄井工作。一般總烴做連續(xù)監(jiān)測,烴組分 進(jìn)行連續(xù)周期分析C1-C5或 C1-C4,也可以對烴組分分析設(shè)置門限值,即總烴達(dá)一定 含量,再啟動烴組分測量。2 隨鉆氣測錄井的連續(xù)脫氣裝置采用氣動脫氣器或防爆電動脫氣器。浮子脫氣器由于脫氣效率低一般已不采用。脫氣器安裝在靠近泥漿出口管的泥漿槽中或振動篩附近,不宜離井口太遠(yuǎn)安裝。3 根

24、據(jù)地質(zhì)設(shè)計、工程設(shè)計或合同標(biāo)書要求,進(jìn)行其它氣體如CO2、H2S等項目測量,并根據(jù)用戶要求選擇高、低報警門限,以保證安全施工。4 泥漿循環(huán)遲到時間由計算機(jī)自動跟蹤,確保氣測錄井C1-C5分析資料正確歸位。錄井過程中要經(jīng)常用帶色塑料片或電石人工實測,以校正泥漿遲到時間。5 及時將氣測錄井資料繪制氣測錄井圖或者編制綜合錄井圖。6 油氣顯示層段進(jìn)行收集巖性、烴類氣百分含量、非烴氣百分含量等資料,及時對油氣顯示性質(zhì)做出判斷解釋。B、 擴(kuò)散氣測錄井 它是對已發(fā)現(xiàn)的油氣顯示層段,在泥漿靜止時在相應(yīng)井段由于油氣層體貼的擴(kuò)散和滲透作用,形成烴類氣體相對較富集含氣泥漿井段或者以一定移動速度向上擴(kuò)散。當(dāng)油氣層段具

25、有一定能量還會發(fā)生上竄現(xiàn)象(即烴類氣上升速度大于泥漿上升速度)。擴(kuò)散氣測錄井是在泥漿靜止一段時間后循環(huán)泥漿時進(jìn)行。1 中途擴(kuò)散氣測錄井: 它是在隨鉆氣測錄井過程中,對發(fā)現(xiàn)較好油氣顯示層段,在起下鉆或停鉆靜止泥漿一段時間間隔后進(jìn)行,一般要求連續(xù)監(jiān)測2個泥漿循環(huán)周期。2 完井?dāng)U散氣測錄井完井后泥漿靜止24小時以上,如全井發(fā)現(xiàn)油氣顯示層段在一層以上時,則鉆頭應(yīng)下到最下層油氣層段底部以下,才可以循環(huán)泥漿,或劃段分幾次進(jìn)行完井?dāng)U散氣測錄井。擴(kuò)散氣測錄井只是時間與濃度關(guān)系。所以開始泥漿循環(huán)時間和結(jié)束泥漿循環(huán)時間要記錄準(zhǔn)確,一般中途不得停泵或改變泵沖次(泵速),以免造成誤差。3 擴(kuò)散氣測錄井計算油氣上竄速度

26、公式 其計算方法有容積法和遲到時間法兩種:1)容積法的計算公式:V油氣上竄速度(米/小時)H油氣層深度(米)Q泥漿泵排量(升/分)VC井眼環(huán)空每米理論容積(升/米)T1見到油氣顯示巔峰時間(時:分)T2開泵時間(時:分)T0井內(nèi)泥漿靜止時間(小時)*井身結(jié)構(gòu)有變化應(yīng)分段計算環(huán)空容積,否則誤差大。2)遲到時間法的計算公式:h循環(huán)泥漿時鉆頭據(jù)的井深(米)t鉆頭所在井深的遲到時間(分)T2下鉆到井深為h的開泵時間(時:分)V、H、T1、T0所代表的含意與(1)公式相同。C、 熱真空全脫氣測錄井 主要任務(wù)是在目的層或油氣層井段按一定間距采集出口泥漿樣,進(jìn)行泥漿熱真空蒸餾全脫氣,將脫出一定量的氣樣注入色

27、譜儀中分析。用于定量計算泥漿中含氣飽和度、提供評估油氣產(chǎn)能參數(shù),也可用于對其它連續(xù)脫氣效率校正。(3)碳酸鹽錄井碳酸鹽巖含量分析技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)場錄井。目前現(xiàn)場使用的儀器主要有兩種類型。機(jī)械測壓式和電子壓力傳感式。1、 分析基礎(chǔ) 實驗證明:碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)速度高于白云巖(碳酸鎂鈣)與鹽酸的反應(yīng)速度。綜合現(xiàn)場的實際情況,巖屑與鹽酸的反應(yīng)主要表現(xiàn)如下:A. 灰?guī)r反應(yīng)速度大于白云巖;B. 白云質(zhì)灰?guī)r中首先出現(xiàn)的是灰?guī)r的快速反應(yīng)峰,隨時間的延長,白云質(zhì)成份才反應(yīng);C. 泥質(zhì)白云巖反應(yīng)速度較慢;其他類型白云巖反應(yīng)速度也慢;D. 白云巖與熱鹽酸反應(yīng)速度比冷鹽酸反應(yīng)速度要快;以上為解釋反應(yīng)記錄曲線的

28、基礎(chǔ)2、典型碳酸鹽巖測定曲線分析 (l)純凈的石灰?guī)r(PueLimestone):碳酸鈣含量100% 如圖1-3-1所示;一條從O到100%的迅速而又斜率很小的直線代表100%的純石灰?guī)r。(2)含x質(zhì)灰?guī)r(LimestoneCalc缸eousRocks);碳酸鈣含量在50%到100%之間。如圖-3-2所示:反應(yīng)迅速,一條從O到72%的斜率很小的直線,未能達(dá)到100%。0 50 100 0 50 100 圖1-3-1 純灰?guī)r測定曲線圖 1-3-2含x質(zhì)灰?guī)r測定曲線 (3)含次質(zhì)一次質(zhì)巖石(LimeyRocks):碳酸鈣含量在0到50%之間,如圖1-3-3所示:反應(yīng)迅速,碳酸鈣含量為39%。 圖I

29、.3-3 含灰質(zhì)一灰質(zhì)巖石 (4)純凈的白云巖(PureDolomites) 如圖1-3-4所示:反應(yīng)緩慢地進(jìn)行,記錄曲線呈弧形上升,大約需要七分鐘的時間,記錄筆才穩(wěn)定在100%的位置土。這是典型的純白云巖樣品分析曲線。 圖1-3-4 純白云巖測定曲線(5)含x質(zhì)白云巖(Dolomites):白云巖含量在50%到100%之間。如圖1-3-5所示:反應(yīng)緩慢地進(jìn)行,最終達(dá)70%。表明此樣品含白云質(zhì)70%。 0 50 100 圖1-3-5 含X質(zhì)白云巖測定曲線(6)含白云質(zhì)一白云質(zhì)巖石(DolomiticRocks):良云質(zhì)含量在O到50%之間。如圖1-3-6所示:反應(yīng)緩慢地進(jìn)行,最終達(dá)20%。表明

30、此樣品含白云質(zhì)20%。通過對上述典型碳酸鹽巖分析記錄進(jìn)行逐一分析,說明碳酸鈣和白云巖的百分含量,只有利用拐點(break point)的方法才能比較確切地說明二者的真實含員。 0 50 100 圖1-3-6 含白云巖-白云質(zhì)巖石測定曲線(4)地化錄井 它是用于獲得地層含油特征參數(shù)的新的錄井技術(shù)。在鉆井過程中對鉆遇地層上返的巖屑進(jìn)行連續(xù)、系統(tǒng)地取樣分析。主要通過對含油巖屑進(jìn)行程序升溫控制;一般在90可以得到So一為C7以前的烴,以前的烴;在90一300,得到S1為C7一C32的烴,在300一600得到S2一重?zé)N和膠質(zhì)瀝青。然后計算出派生參數(shù):P=So+S1+S2一含油氣豐度和B=(So+ S1)

31、/ S2一原油油質(zhì)輕重及M=P x B油層綜合值。其綜合值M呈現(xiàn)高值,油層特性得到較好反映,故將油層高M(jìn)值稱之為地化亮點。鉆井過程中,應(yīng)嚴(yán)格挑選和制備具有代表性的巖屑或巖心樣品,樣品稱重要準(zhǔn)確,精度要求萬分之一,樣品重量不少于10克,一般要保留副樣以備查。A、 在巖樣分析過程中升溫控制程序要準(zhǔn)確。應(yīng)防止加熱坩堝受污染,電熱耦要通過調(diào)整,使之固定在最佳位置土,以保證巖樣分析精確度。B、 繪制熱解譜圖和提交地化分析數(shù)據(jù)表,其表中記錄內(nèi)容:序號、井號、井段、So、S1、S2、P、B、M和原油性質(zhì)等項目。C、 結(jié)合P.K分析儀分析的孔隙度資料繪制P、S1及S1P關(guān)系圖板。D、 現(xiàn)場快速判斷貯油層油、氣

32、、水性質(zhì),進(jìn)行貯量概算、產(chǎn)能估算。E、 對生油巖建立系統(tǒng),標(biāo)準(zhǔn)生油巖層的地化錄井剖面,并對有機(jī)質(zhì)的類型、成熟度、生油門限進(jìn)行評價。F、 地化錄井一般是根據(jù)地質(zhì)設(shè)計和合同標(biāo)書要求進(jìn)行,主要在生油層或油氣層進(jìn)行地化錄井。(5) 工程錄井是在鉆井過程中鉆進(jìn)、起下鉆循環(huán)(劃眼)及其它施工狀態(tài)下,對各種工程參數(shù)進(jìn)行連續(xù)實時監(jiān)測。鉆井工程參數(shù)是通過各類傳感器輸出信號,經(jīng)接口處理后進(jìn)入計算機(jī)進(jìn)行采集、存貯、處理后,實時顯示和實時打印。鉆井工程參數(shù):深度系統(tǒng):大鉤負(fù)荷、井深、起下鉆速度、鉆頭位置、懸重、鉆壓、鉆時、離底村志、卡瓦信號、時間標(biāo)志等。工程方面:轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、扭矩、泵沖、絞車等。泥漿系統(tǒng):泥漿進(jìn)出口溫度

33、、泥漿進(jìn)出口密度、泥漿進(jìn)出口電導(dǎo)率、泥漿液面(體積)等。壓力系統(tǒng)方面:泵壓、套壓等。A、 密切注意鉆井過程中各種鉆井參數(shù)的顯示是否正常。否則查出原因,及時排除。B、 收集和整理鉆井工程情況:及時整理各種鉆井工程參數(shù),實時原始資料,鉆井日報、鉆頭報告、水力學(xué)報告、鉆井成本圖、及時預(yù)告工程事故預(yù)兆等。C、 下套管要有原始套管記錄:記錄內(nèi)容:套管鞋下達(dá)井深,磁性接頭位置,每根套管長度及入井順序,套管直徑等。(6)壓力錄井鉆井過程中,根據(jù)取得的工程參數(shù)和破裂試驗,隨鉆繪制地層孔隙壓力曲線,dc指數(shù)曲線和破裂壓力曲線。其次在鉆進(jìn)泥巖井段,按一定間距選取泥巖巖樣進(jìn)行泥巖密度測定,通過不同的井深中泥巖密度資

34、料做出井深泥巖密度關(guān)系圖和泥巖密度壓力關(guān)系圖板。在這里主要介紹如何利用泥巖密度測定檢地層壓力。(一) 工件原理:是測定泥巖密度,用來監(jiān)測異常高壓層。由泥巖壓實規(guī)律可知,正常情況下其泥巖孔隙度隨深度增加而呈指數(shù)函數(shù)減小。即泥巖密度隨深度增加而增加。當(dāng)遇到壓力過渡帶和高壓層時由欠壓實的結(jié)果。孔隙度比正常條件下要大,密度比正常條件下要小。泥巖密度這種變化規(guī)格規(guī)律,在鉆井過程通過按一定井段間隔取出返出地面泥巖巖屑測量密度,可以作出泥巖密度一井深關(guān)系圖,泥巖密度一壓力關(guān)系圖。正常壓力井段的泥巖密度值是為正常趨勢線。凡偏離正常趨勢線即反映壓力異常,偏移量越大,異常壓力越高。開始偏離點即過渡帶的頂點。(二)

35、 泥巖密度測定儀的組成:SK-2NO1G型泥巖密度測定儀組成,由有機(jī)玻璃筒、鏡面分度尺、固定鏡架、不銹鋼桿及頂盤、浮子、鎮(zhèn)定錘和調(diào)零旋鈕等組成。測量范圍:13g/cm3,最小樣品重量:0.03克,分辨率: g/cm3。(三) 使用方法:1、.將淡水注入有機(jī)玻璃筒內(nèi),使浮子(有機(jī)玻璃浮筒)與水面相距2厘米為 宜,然后將由不銹鋼桿頂盤、浮子、鎮(zhèn)定錘組成整體放入簡內(nèi)水中,此時浮子頂 面在水下1厘米,否則去掉一些水直到合乎要求為準(zhǔn)。 2、“零位"調(diào)整,在儀器上沒有巖樣時,應(yīng)使用調(diào)零位旋鈕精準(zhǔn)地調(diào)整零位,此時讀零值, 室溫有變化重新調(diào)整零位,讀出新零值。3、測量:將巖樣入在頂盤上,宜到鎮(zhèn)定錘穩(wěn)

36、定后(不要觸筒底),讀出刻度值L1;然后將盤土的巖樣移到水中浮子土,待穩(wěn)定后讀出新值L2,則泥巖密度由下公式計算得到:d=L1/(L1-L2)(四) 資料解釋在鉆過泥巖井段,按一定間距選取泥巖巖樣進(jìn)行泥巖密泣測定,通過不問的井深中泥巖密度資料做出井深一泥巖密度關(guān)系圖和泥巖密度一壓力關(guān)系圖板(見閣7名)。泥巖密度測定巖樣取樣按520米間距取一個,用水輕輕洗,然后用小組紙水吸干,通過泥巖密度測定儀測得每個樣的密度結(jié)果,將這些數(shù)值按共井深標(biāo)在井深一密度關(guān)系圖的座標(biāo)格值,即可發(fā)現(xiàn)在正常惰況泥巖密泣隨井深增加而增加,并引出密度變化的正常趨勢線,離正常趨勢線方向密度減少方向反映異常高壓。它的開始即為壓力過

37、渡帶頂部(點),見典型的泥巖密度錄井圖。同樣將這些來自不同井深的泥巖密度值標(biāo)在“密度一壓力圖表”的密度一深度的座標(biāo)上,構(gòu)成A、B、C、D的泥巖密度大致連線。現(xiàn)在計算C點井底壓力(見密度一壓力圖表)。AB線段是正常泥巖密度趨勢線,在B點遇到壓力異常泥巖密度開始下降,趨勢線向左偏移彎曲。1、由C點作垂線,交于AB線段于D點,其井深為;1920米,相應(yīng)的靜水壓力為192巴,在壓力標(biāo)尺找該點值,該點為E,并連接DE線。2、通過C點一直線平行DE與壓力標(biāo)尺交于F點,讀井底壓力為637巴。3、計算壓力梯度,即干衡井下壓力所需要泥漿密度理論值,C點的井深:3840米, 泥漿密度平衡井底壓力的理論值=637/

38、384=1.65二、錄井發(fā)展方向 近年來,錄井技術(shù)有了長足的發(fā)展,歸納起來。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1、 計算機(jī)技術(shù)帶來錄井技術(shù)革命計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用推動了錄井技術(shù)的發(fā)展,使錄井實現(xiàn)了從手工勞動向機(jī)械化、自動化的飛躍,使錄井資料的應(yīng)用實現(xiàn)了從簡單分析向綜合解釋、評價的飛躍。通過采用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù),使綜合運用現(xiàn)場各種地質(zhì)和工程數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評價成為可能,工作效率大大提高。第一:發(fā)展了綜合評價技術(shù)。一是采用新的系統(tǒng)工具,如巖屑描述軟件、巖心描述軟件、完井報告編制軟件為我們這些工作提供了模板、提高了工作效率和資料整理水平,實現(xiàn)了自動化。二是對現(xiàn)場采集的所有資料進(jìn)行分門別類,剔除各種影響因素,使其反映地

39、層情況,并綜合分析研究,得出可信的結(jié)論。三是應(yīng)用多井對比技術(shù),根據(jù)鄰井的各種錄井資料、測井資料和隨鉆錄井資料。利用計算機(jī)系統(tǒng)的多井對比軟件可進(jìn)行多達(dá)22口井的對比,從而建立區(qū)域構(gòu)造剖面和地層剖面,據(jù)此進(jìn)行隨鉆分析,及時修改設(shè)計,預(yù)報目的層段,卡準(zhǔn)取心層位和完鉆鉆層位,確定完鉆井深,指導(dǎo)鉆井工程合理使用鉆井參數(shù)。第二:發(fā)展了數(shù)據(jù)管理與決策技術(shù)。先進(jìn)的綜合錄井系統(tǒng)就是一套數(shù)據(jù)管理和決策服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對鉆井過程中的各種活動數(shù)據(jù)信息采集、存儲實時顯示和處理。這些活動包括:鉆井、取心中途測試、井控、下套管、固井、起下鉆、擴(kuò)眼、流量監(jiān)測、防噴監(jiān)測、打撈和海底作業(yè)等。對地質(zhì)錄井、綜合錄井、隨鉆測量、電

40、測資料等亦可進(jìn)行存儲和處理。該系統(tǒng)主要包括如下軟件或軟件包,工程計算、井涌監(jiān)測系統(tǒng)、巖屑描述資料包綜合報告生成軟件、地層壓力軟件包、卡鉆測量與預(yù)防軟件、巖石物理特性軟件包、鉆井扭矩和阻力監(jiān)控軟件、數(shù)據(jù)實時作圖及系統(tǒng)管理軟件。該系統(tǒng)的應(yīng)用面對四個方面的用戶:鉆井人員、錄井人員、現(xiàn)場監(jiān)督和作業(yè)者 (油公司)基地管理人員。通過向上述用戶實時提供地面和地下不同深度不同時間的鉆井和測試倍息,有助于上述入員及時做出井控、鉆機(jī)管理、安全、地質(zhì)評價等方面的決策,從而提高鉆井效率、提高地質(zhì)評價質(zhì)量,并為后續(xù)作業(yè)和生產(chǎn)提供高效的地質(zhì)導(dǎo)向。2、 氣測錄井技術(shù)取得重大突破傳統(tǒng)的氣測錄井具有色譜分析周期長、脫氣效率不穩(wěn)

41、定、不能準(zhǔn)確反映地層含氣量等缺點,使氣測錄井資料的應(yīng)用受到了很大的限制,為此國際上一些知名公司做出了不懈的努力,取得了很大的進(jìn)展。, l)色譜分析周期越來越短,一般為24min一個周期。法國地質(zhì)服務(wù)公司的Geologger色譜分析周期(C1C5)為1min,而加拿大Datalog公司色譜分析周期(C1C5)僅需30 s,創(chuàng)造了氣測錄井色譜分析周期最短的世界記錄,但空氣做載氣已不能滿足其技術(shù)要求,改用氦氣做載氣。 2)發(fā)展了定量氣測技術(shù),主要采用定量脫氣的方法實現(xiàn)氣測錄井的定量化。常規(guī)脫氣器有兩大問題,一是其操作條件發(fā)生變化則其精度會產(chǎn)生較大的變化;二是鉆井液中每一烴組分的脫出率不同,因而脫氣器

42、難于調(diào)校。針對這些問題,德士古公司對傳統(tǒng)脫氣器進(jìn)行了改造,開發(fā)出QCM(定量氣體檢測)脫氣器并獲得專利。QGM脫氣器消除了傳統(tǒng)脫氣器效率低、性能不穩(wěn)定以及影響脫氣結(jié)果等諸多不利因素,通過監(jiān)控脫氣器的工作性能,實現(xiàn)了定量氣體檢測,進(jìn)而為地層定量評價創(chuàng)造了條件。 法國地質(zhì)服務(wù)公司則對脫氣器進(jìn)行了全新設(shè)計,開發(fā)出氣測儀(Geologger),采用恒流原理,使采樣的鉆井液體積保持恒定,從而實現(xiàn)了氣體定量檢測。 此外,德士古公司還另辟蹊徑,開發(fā)了氣體參照法(Gas Referencing)定量氣測技術(shù),其基本原理是在鉆井液中添加一種已知濃度(保持不變)的物質(zhì)作為參照氣。參照氣是相對于鉆井液中的地層氣而言

43、的,它具有可擴(kuò)散、可提取和可檢測性(一般采用乙炔氣)。參照氣和地層氣是從鉆井液中用氣體收集器一起提取并用標(biāo)準(zhǔn)氣相色譜儀一起測量的,然后用已知的標(biāo)準(zhǔn)濃度回歸地層氣含量。從而得出每種地層氣體在鉆井液中的體積濃度。 3、 地化錄井技術(shù)漸趨成熟 巖石熱解色譜分析技術(shù)是70年代末發(fā)展起來的地球化學(xué)錄井(地化錄井)方法。它采用地化錄井儀對巖屑巖心、井壁取心祥品進(jìn)行熱解色譜分析,在鉆井現(xiàn)場達(dá)到定量評價儲集層中烴類含量的目的。我國自80年代末開發(fā)地化錄井技術(shù),地化錄井儀目前已發(fā)展到第四代。第一代為單片機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng);第二代將微機(jī)引入地化錄井處理系統(tǒng),提高了地化資料處理能力和解釋速度;第三代增加了有機(jī)碳分析儀,

44、彌補(bǔ)了地化儀的不足,實現(xiàn)了分析過程自動化;第四代將地化錄井儀與綜合錄井(或氣測錄井)儀聯(lián)機(jī),進(jìn)行油氣層的綜合解釋。 在地化錄井儀器不斷更新?lián)Q代、不斷完善、提高分析精度、增加分析參數(shù)的同時,地化錄井評價技術(shù)也在不斷完善和提高,拓寬了地化錄井技術(shù)的應(yīng)用范圍。從最初的油氣水解釋、原油性質(zhì)判別計算油氣聚集遺.到測定儲油巖孔隙度、飽和度,進(jìn)行單層產(chǎn)能估算,目前已被引入開發(fā)領(lǐng)域。檢查油井的開發(fā)現(xiàn)狀、水淹現(xiàn)狀、水驅(qū)油效果分析、殘余油飽和度計算、殘余油烴類組成研究等,其應(yīng)用效果越來越好.技術(shù)優(yōu)勢得以充分體現(xiàn)。4、 定量熒光技術(shù)投入現(xiàn)場試用 常規(guī)熒光儀雖然已有近60年的歷史了,但其局限性顯而易見;原油熒光在紫外

45、線范圍內(nèi),肉眼只能識別其中一小部分,凝析油、輕質(zhì)油及中質(zhì)油的大部分不在肉眼可視范圍內(nèi);熒光描述主觀性很大,其準(zhǔn)確性在很大程度上取決于現(xiàn)場人員的經(jīng)驗。鑒于此,德士古公司經(jīng)過8年潛心研究,開發(fā)出了定量熒光檢測儀(QFT)并獲得成功。QFT的理論依據(jù)是,熒光強(qiáng)度與巖樣中石油濃度成正比,其工作原理是用紫外線熒光燈光波選擇器及初級濾波器共同組合起來,選擇最佳波長的激發(fā)光,激發(fā)光被樣品溶液散射后再經(jīng)初級濾波器送到鑒定器測定其熒光強(qiáng)度。QFT是監(jiān)測油層的一種可靠且準(zhǔn)確的手段,它實現(xiàn)了熒光錄井的定量化,但不能區(qū)分地層原油熒光和其它污染物熒光。因此全熒光掃描技術(shù)(TSF)應(yīng)運而生。把QFT與TSF技術(shù)相結(jié)合,不

46、但可實現(xiàn)熒光定量檢測,而且可識別地層熒光與鉆井液熒光。TSF的原理是:物質(zhì)的熒光性質(zhì)主要取決于芳香烴的分子結(jié)構(gòu),具有不同芳香烴分子結(jié)構(gòu)的化合物表現(xiàn)不同的激發(fā)波長。而這些化合物的混合物在一較寬的激發(fā)波長范圍內(nèi),每次激發(fā)可產(chǎn)生系列發(fā)射波長,應(yīng)用TSF檢測法就是檢測這些發(fā)射波長,形成表示混合物中芳香烴組成的光譜圖。由于TSF具有較高的靈敏度和可選擇,因此可區(qū)別各種熒光物質(zhì)。 目前,用計算機(jī)和輔助紫外光譜儀進(jìn)行分析,在紫外光下利用一較寬波長范圍 (240430nm)使祥品受激發(fā),檢測樣品熒光發(fā)射情況并以數(shù)字形式表示其強(qiáng)度,其結(jié)果可看作是三維熒光檢測圖,圖中包括發(fā)射波長(x)、激發(fā)波長(y)和熒光強(qiáng)度(

47、z),也可以看做是二維的輪廓圖(不包括熒光強(qiáng)度),通常稱為“熒光指紋圖”,通過該圖實現(xiàn)對不同樣品的識別。5、 MWD與LWD技術(shù)方興未艾 70年代后期迅速發(fā)展起來的隨鉆測量技術(shù),最初是用于定向鉆井,現(xiàn)在已逐步發(fā)展成為一種有效的地層評價工具。用于定向鉆井的稱MWD(隨鉆測量),用于地層評價的稱為LWD (隨鉆錄井或FEMWD地層評價隨鉆測量系統(tǒng))。隨鉆測量系統(tǒng)由井下傳感器組件、數(shù)據(jù)傳輸或井下記錄裝置與地面檢測處理設(shè)備組成,所有隨鉆系統(tǒng)應(yīng)用緊靠鉆頭上部的f專感器來測量鉆井參數(shù)與地層參數(shù),鉆井期間測量的數(shù)據(jù)或存儲于井下或?qū)崟r傳送到地面。MWD一般都能測量井斜、方位及工具面方向,有的還可測量環(huán)空溫度、

48、壓力及井下鉆壓、扭矩等參數(shù),LWD除上述參數(shù)外還可以測量電阻率、自然伽馬巖性密度、中子、聲波等地層參數(shù)。MWD技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)傳輸與井下傳感器的研制問題。MWD工具有鉆鋌組裝型和探測器型兩種,且以前一種為主。其穩(wěn)定性愈來愈高,測量參數(shù)愈來愈多。MWD數(shù)據(jù)傳輸方法有多種,目前比較成熟的是鉆井液脈沖遙測系統(tǒng)和電磁波傳輸系統(tǒng)都能實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的實時傳輸,且各具優(yōu)缺點。另有井下記錄系統(tǒng),可將測量數(shù)據(jù)存儲于井下MWD工具存儲器中,但不能實時傳輸。國外已研制開發(fā)出井下記錄與實時傳輸相結(jié)合的MWD系統(tǒng),既能實現(xiàn)實時檢測,又保證了隨鉆測量資料的高質(zhì)量。一般情況下,MWD與LWD能測出比電纜測井質(zhì)遺更高的測井

49、圖,這是因為其測量速度較低且是在地層基本上未受污染情況下進(jìn)行的,因而具有更高的分辨率。但是要雇用MWD服務(wù)價格較昂貴,這就是它目前還不能替代電測的主要原因之一。隨鉆測量主要應(yīng)用如下:1)、提高鉆井速度和效率。隨鉆測量能實時了解真實鉆壓、扭矩、井底壓力、溫度等有助于優(yōu)化鉆井,減少地層損害。2)、在定向鉆井過程中及時了解并控制井眼方向,或在水平井中進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向。3)、用于地層對比和評價。在地層特性比較清楚的開發(fā)井中,可以取代電纜測井。4)、在電纜測井難以進(jìn)行(水平井與大斜度定向井)的井中取代電纜測井,是安全可靠的斜井測量方法。5)、進(jìn)行時間延遲測量,研究鉆井液侵入機(jī)理。6、 鉆具震動分析技術(shù)引入錄

50、井領(lǐng)域 在鉆井過程中,鉆具振動與鉆柱及其組成部分的動力學(xué)特性有關(guān)。早在60年代國際上就開始鉆具振動問題的研究,并開發(fā)出各種檢測儀器和解釋技術(shù),用來指導(dǎo)安全鉆井可有效地防止鉆具事故和鉆井問題的發(fā)生。 對于鉆具振動的監(jiān)測可通過安裝在鉆柱頂部的信號測量接頭或使用專門的MWD工具來獲取井下鉆具的動態(tài)信息。 在鉆井過程中,鉆具振動是指由于鉆柱與井壁、鉆頭與巖石相互作用使鉆具應(yīng)力變化而產(chǎn)生的復(fù)雜振動,主要指縱振(軸向)、橫振(側(cè)向)和扭振(扭向)。對鉆具振動的監(jiān)測和分析可實現(xiàn)卡鉆的監(jiān)測、鉆頭磨損的監(jiān)測和對鉆柱諧振和鉆具偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象的識別等,從而能及時調(diào)整鉆井參數(shù),減少鉆柱故障,優(yōu)化鉆井過程,提高鉆井效率。在旋

51、轉(zhuǎn):鉆井中,鉆頭的破巖作用使巖石在破碎時產(chǎn)生聲波發(fā)射現(xiàn)象。這實際上是巖石應(yīng)變能以彈性波方式快速釋放,其中一部分能量通過鉆柱作為傳播介質(zhì)以微振動的方式傳至地面。如果在地面安裝合適的傳感器和測量系統(tǒng),可實現(xiàn)對巖性的快速識別。即用鉆柱應(yīng)力波頻譜分析方法識別巖性,這是鉆具振動分析的應(yīng)用方向之一。7、 傳感器技術(shù)有所創(chuàng)新這里所指的傳感器是指地面?zhèn)鞲衅?,而井下傳感器?yīng)歸到MWD工具中。近年來,地面?zhèn)鞲衅鞯陌l(fā)展比較緩慢,主要原因是國外公司把主要精力投入到發(fā)展MWD工具上,但地面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)仍有所所創(chuàng)新。(l)、利用新的工作原理制造靈敏度高的傳感器替代舊式傳感器。如用超聲波池體積傳感器替代電位器式或干簧管式池體

52、積傳感器,減小了傳感器體積,提高了測量精度;用應(yīng)變式轉(zhuǎn)盤頂絲扭矩傳感器替代笨重的過橋輪液壓扭矩傳感器等。(2)、開發(fā)出了新的傳感器。法國地質(zhì)服務(wù)公司采用離子色譜分析原理,研制了自動連續(xù)檢測進(jìn)出口鉆井液礦化度分析儀器,可以測量鉆井液中鉀、鈉、鈣、氯離子的含量,為判斷井下地層流體性質(zhì)提供了新的檢測手段。大慶油田地質(zhì)錄井公司開發(fā)的密度、粘度、流量三參數(shù)儀,首次實現(xiàn)了對鉆井液粘度的連續(xù)測量。三、現(xiàn)代錄井技術(shù)的發(fā)展趨勢1、 錄井參數(shù)向定量化方向發(fā)展已經(jīng)量化的參數(shù)變得更加準(zhǔn)確,原來未量化的錄井項目或參數(shù),通過新的方法和手段已能量化。如定量熒光分析技術(shù)(QFT)、定量脫氣分析技術(shù)(QGM)、地化錄井技術(shù)等。

53、由于數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)了定量化,更趨于準(zhǔn)確反應(yīng)地下客觀情況,提高了油氣層的發(fā)現(xiàn)率和解釋精度。2、 錄井檢測方法多樣化 在常規(guī)綜合錄井基礎(chǔ)上,新型的檢測儀器和檢測項目不斷增加,為現(xiàn)場評價提供了新的力法。l)、法國地質(zhì)服務(wù)公司研制的自動連續(xù)檢測進(jìn)出口鉆井液濾液礦化度分析儀,可以測量鉆井液中鉀、鈉鈣和氯離子的含量,為判斷井下地層流體性質(zhì)提供了新的檢測方法。2)、斯侖貝謝公司研制的利用四個紅外分光光度計檢測氣體組分的方法,將原來氣體組分的色譜分析變?yōu)楣庾V分析,將原來的周期性分析檢測變?yōu)檫B續(xù)分析檢測。3)、使用P一K儀,在錄井現(xiàn)場對巖心、巖屑進(jìn)行孔隙度滲透率分析,進(jìn)行全井段物阻則量。4)、酸解烴法進(jìn)行油氣層評價,把巖石置于一個真空壓下加熱加酸處理,破壞其顆粒表面吸附力。使被吸附的烴類物質(zhì)釋放出來,并加以收集分析、鑒定和計算,進(jìn)行油層評價。 可以預(yù)測,將有更多的檢測方法引入綜合錄井技術(shù)中。3、錄井資料的采集向地層延伸l)、MWDLWD(FEMWD)技術(shù)的發(fā)展為及時監(jiān)測井下情況、獲得真實地層信息、隨鉆地層評價提供了手段。2)氣測井方面,井下鉆井液氣體檢測法(聲波干擾法)的出現(xiàn)又使氣測井突破了遲到時間的束縛,在鉆開儲層的同時。進(jìn)行氣體檢測,獲得氣體參數(shù)更及時。4、 資料處理智能化錄

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