氣測錄井及其影響因素分析

陳安軍

摘要：氣測錄井是鉆井中發(fā)現(xiàn)和評價油氣顯示層的重要技術手段，為油氣勘探工作順利推進發(fā)揮了重要作用。本文介紹了氣測錄井基礎知識和目前氣測錄井的不足，對氣測錄井的影響因素進行了詳細的分析。

關鍵詞：氣測;錄井;影響因素;分析

1氣測錄井基礎知識

氣測錄井就是利用氣體檢測系統(tǒng)或按一定周期檢測分析通過鉆井液脫氣器從鉆井液巾脫離出烴類氣體含量的一種錄井方法，它能及時發(fā)現(xiàn)油氣顯示、預報井涌、井噴、氣侵，綜合評價儲集層。氣測錄井的實質是通過分析鉆井過程中進入鉆井液中的可燃氣體的組分及其含量，分析判斷有無工業(yè)價值的油氣層，即通過分析鉆井液中氣體的含量，可以直接測量地層中的石油、天然氣的含量及其組成。

氣液分配色譜分析原理：在一定溫度下，樣品中的各組分在同定液中的溶解程度是不同的，也就是溶解系數(shù)K的大小不同，從而把烴類分離開來。當樣品氣隨載氣進入裝有固定液的色譜柱時，混合氣中各組分都可溶解在固定液中，當載氣不斷通過色譜柱時，組分就隨載氣向前移動，經過多次溶解與揮發(fā)，K值小的組分向前移動的快，首先流出色譜柱，K值大的組分向前移動得較慢，后流出色譜柱，從而達到分離各組分的目的。

氣固吸附色譜分析的原理：利用吸附劑的吸附能力不同，分離材料組分。當混合氣體的分離與載氣通過固定相色譜柱，各種組件的混合物可以用吸附劑吸附，但因各組分的吸附能力不同，吸附能力弱的組件從固體表面解吸出來容易，而強的組件不容易解吸;為載體氣體不斷通過色譜柱洗脫，吸附能力薄弱的組件作為載氣，迅速向前推進，強的組件與承運人緩慢前行，化合物在吸附和解吸不已，當列足夠長，分離的組件，并與載氣色譜柱反過來。

2目前氣測錄井的不足

①地下油氣層被鉆頭破碎后，少部分氣被巖屑吸附，大部分氣進入鉆井液中以溶解態(tài)、吸附態(tài)、游離態(tài)存在，此外還有一定量的井壁附近地層的氣擴散進入井筒;②在鉆井液上返過程中，隨著溫度、壓力的降低，游離氣量相對上升，溶解氣和吸附氣含量相對減少。鉆井液路過相對高壓層段時，可能會有微量地層擴散氣加入鉆井液中，提高游離氣的含量;路過相對低壓層段時，可能會向地層擴散出微量游離氣體。每段鉆井液在橫向上的含氣量接近于均值，垂向上的含氣量會發(fā)生很小幅度的變化;③鉆井液返到導管口與空氣接觸的時候，發(fā)生級次脫氣，即不斷降壓、不斷排出氣體、氣體迅速逸散到大氣中。而且不同烴類的逸敞速度不同，烴分子越小，逸散速度越快;④鉆井液以紊流狀態(tài)從架空管（槽）流至脫氣器，級次脫氣持續(xù)進行。部分地區(qū)要求將架空槽改為架空管，表面上看是把開放系統(tǒng)改為密閉系統(tǒng)，實際上由于鉆井液不能充滿架空管，架空管上部空氣的存在使次級脫氣的進行基本沒有受到影響;⑤脫氣器脫出的僅是鉆井液中的部分游離氣和少量溶解氣，氣體比例與地下巖層中的也存在一定差異。

3氣測錄井影響因素分析

3.1儲層性質的影響

3.1.1儲層的類型的影響

常見儲層為砂泥巖儲層、碳酸鹽儲層、火成巖儲層、變質巖儲層。油氣層在實時錄井過程中均有異常，異常值的大小與地層的巖性、物性、鉆井液的使用密度有關。但是在同等條件下儲層為砂巖，可鉆性較好，顯示也好，儲層為碳酸鹽巖、火成巖、變質巖時，可鉆性差，顯示也差。

3.1.2儲層空間

儲集空間主要是孔隙型、裂縫型、縫洞型。鉆井液體系在相同的環(huán)境中，由于孔隙度的碎屑巖類型的砂巖儲層主要是晶間孔隙，可鉆性越好，滲透性越好，斷裂的氣體釋放來自一個破碎的巖石碎片，從形成到鉆井流體壓差的氣體濃度是更大的，是碎屑巖儲集層巖石的碳酸鹽巖、火山巖、變質巖，主要是裂紋、接頭孔油為主，其破碎的氣體濃度與裂縫大小成正比。

3.2鉆井工程方面因素

①鉆頭直徑。單位時間破碎的巖石體積與鉆頭直徑成正比關系。因此，當其它條件一定時，鉆頭直徑愈大，進入泥漿中的氣體濃度也將增加，在色譜氣測上顯示也增大;②鉆井速度。在相同的地質條件下，鉆孔速度越高，單位時間內斷巖的體積越大。進泥在石油和天然氣，在色譜氣測顯示也增加了;③泥漿位移。泥漿排量大，較短的停留在井底，進泥在石油和天然氣相對減少。同時，也可能使石油和天然氣通過更多的泥漿稀釋。泥漿排量小，當泥漿粘度降低會使天然氣氣測井排氣困難。所以它會降低測量值。但由于氣體被保留在泥地里，經過長期的快速測量基值增加，甚至會有粘度測量值的變化;④泥漿比重。在正常情況下，為了防止井噴和井壁坍塌，總是使泥漿柱壓力略大于地層壓力。由于泥漿比重的增加，壓差增加石油和天然氣進泥里，也顯示在氣相色譜測試中。

4結束語

氣測錄井作為綜合錄井的重要組成部分，是隨鉆油氣發(fā)現(xiàn)和評價的重要手段。它可以直接測量地層中天然氣含量和組成，并能用來解釋油氣水層。盡管氣測錄井在發(fā)現(xiàn)和評價油氣層以及鉆井工程監(jiān)控方面起著不可替代的重要作用，但目前還存在一些不足，氣測參數(shù)鉆井過程中的從氣體采集到分析受多方面的因素的影響，因此制約了其準確性的提高。如何加強對這些因素的認識，以最大限度地消除對氣測參數(shù)的影響、提高氣測參數(shù)的準確性，是錄井過程中的一項重要任務。

參考文獻：

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[2]張衛(wèi)，慈興華，張光華，等，鉆井液氣體分析檢測技術研究[J].天然氣工業(yè)，2006（26）.