关于红外光气测录井技术的实际应用.doc

1、关于红外光气测录井技术的实际应用论文关键词 红外光 气测录井 地质录井 应用论文摘要 红外光气测录井技术作为近两年发展起来的一种新型录井方法，具有很多优点，得到了快速的推广应用。本文给出了不同条件下应用的实例，并介绍了录井效果的影响因素及消除措施。一.红外光气测录井技术简介红外气测录井是以光谱气体检测分析理论为基础，利用红外光作为光源，结合烷烃类气体具有吸收红外光的特性，对从钻井液中脱出的样品气进行烷烃浓度实时检测，实现气测录井目的的一种录井方法。该技术具有以下特点：1.录井仪器体积小、功耗低、无辅助设备由于红外光气测录井仪是以电调制非分光红外气体传感器为核心开发出的一种气测录井仪，与常规色谱

2、气测录井仪对比，该仪器集成在一个标准机箱内，结构简单，体积小，功耗低，响应速度快,精度高。同时，由于改变了气体检测分析模式，该仪器还省去了空气压缩机、氢气发生器等辅助性设备。因此，红外光气测录井仪具有低制造成本、低使用成本，为广泛使用提供了可能性。2.录井成果直观、准确红外光气测录井技术与常规地质录井技术相结合，在钻时录井、岩屑录井等传统录井资料的基础上，又增加了气测录井资料，有利于现场地质录井技术人员快速发现和判断油气异常显示，进一步提高录井成果的可靠性。二.现场应用效果通过近百口井的实际应用证实：红外光气测录井技术适用范围广泛，应用效果显著，主要表现为：1.有效解决钻井新技术应用给录井工作

3、带来的问题在开发井的钻井施工过程中，钻井工艺大多采用 PDC 钻头加螺杆等复合钻井新技术，造成钻时录井曲线相对变化幅度降低，岩屑颗粒直径变小，难以识别等问题，影响钻时录井、岩屑录井的可靠性。利用红外光气测录井技术可以有效地克服钻井新技术发展对地质录井工作带来的不利影响。解决了岩屑样品颗粒细小，难以判别含油岩屑问题在 WWW-14 井的录井过程中，由于钻井施工队伍采用了 PDC 钻头加螺杆的复合钻井的新工艺，导致捞取的岩屑样品颗粒直径极为细小。在难以捞取的同时，现场地质技术人员仅依靠人工手段难以识发现砂岩颗粒样品，难以判断录井过程中是否出现有油气异常显示。结合地质设计以及钻时变化情况，预计井深

4、3430 米上下应该有一层异常显示，但是通过捞取的岩屑样品观察，3428 米的样品与 3412 米基本一致，难以找到砂岩样品颗粒（如图 1） 。红外录井数据在井深 3428 米时由 0.3%上升到 1.2%，上升幅度超过全烃数据基值的 4 倍，因此可以判断该层为气测异常显示，并得到了综合解释结果的验证。图 1 XXX-14 井岩屑对比图解决了钻时曲线相对变化不明显，地层分层困难问题在 XXX-89 井的 19802060 米井段，钻时数据大部分在 3min 左右，如果按照钻时曲线划分地层，十分困难，难以判断该段井深中是否有没有异常显示。在录井过程中发现：井段 19951998 米，钻时 3.1

5、2.5min、红外光气测0.08%19.3%,判断该层为异常显示；井段 20112015 米，钻时 2.92.7min、红外光气测0.12%1.04%,判断该层为异常显示；井段 20402044 米，钻时 3.22.7min、红外光气测0.12%1.54%,判断该层为异常显示；该段井深的随钻录井录井图如图 2。图 2 XXX-89 井 19802060 米录井图2.有利于薄层油气异常显示的发现对于薄层油气油气资源，在钻时曲线上难以体现出变化趋势，同时由于该段岩屑量过少而难于在砂样中发现油气异常，因此在常规录井状态下，薄层油气异常显示的发现率难以得到有效保证。在红外光气测录井技术条件下，可以有效

6、的跟踪全烃曲线的变化趋势发现薄层异常显示。利用红外光气测录井技术发现薄层油气异常显示在 W77-7 井表现十分明显（如图 3） 。图 3 W77-7 井 26802750 米随钻录井图在井段 26802750 米中，钻时数据基本处于 1821min 之间，变化趋势不明显，难以真正划分地层。但是，依靠红外光气测录井曲线，去能够有效发现薄层油气异常显示，在图 3 中，可以清楚地发现：综合解释结果的四层油层（每层 1 米左右）在红外光气测录井曲线上均有明显变化。3.解决了泥浆中混入原油，造成油气异常显示难以确定问题在大斜度、大位移井以及水平井的录井中，由于多方面因素的影响，经常会遇到钻井泥浆中混入原

7、油的现象。由于泥浆中混入原油，使得井筒中充满原油成分。因此，随着泥浆返出到地面的岩屑样品，表面吸附有原油成分，尽管经过捞砂工仔细清洗，仍难以彻底洗干净，给录井工作造成的直接问题是含有异常显示的岩屑样品与正常的岩屑样品颜色接近一致，难以区分，使得荧光录井结果失真。在泥浆混入原油后，由于受到原油内烃类化合物的影响，红外光气测的录井数据很快上升，在泥浆循环均匀后，录井曲线处于较高的基值，但是一旦遇到异常显示，气测曲线变化十分明显，有利于现场地质录井技术人员确定异常显示层。P3-467 井是一口定向井，为了便于在斜井段钻井施工，钻井队在2200 米井深时混入原油，经过循环均匀后红外光气测录井基值上升到

8、 12%，随着继续钻进，红外光气测曲线比较平稳的向低值方向偏移，到井深超过 2335 米后，曲线基值基本稳定在 3%左右，在 23552390 米井段，尽管基值仍处于下降趋势，但是还有红外光气测曲线上升的现象发生，综合其它资料，地质技术人员判断该井段有六段异常显示井段，其中荧光两层、油迹四层（如图 4） 。图 4 P3-467 井混原油情况3.准确计算油气上窜速度，确保钻井施工安全，保护油气层目前，随着油气资源开发理论的发展，油气层保护被提高到一个新的高度，这就要求在钻井施工过程中做到安全钻进，尤其是在含有油气资源的地层中钻进时，尽可能的做到平衡钻进。为了保证钻井施工的安全，需要对钻井液的密度

9、进行合理调整，做到对油气资源压而不死，活而不涌。为了为钻井队提供调整钻井液密度的依据，通常是对记录观察油气显示后效，计算出油气上窜速度。在常规地质录井施工过程中，由于缺少气测资料，后效资料的记录依靠人工判断。一方面容易受到天气条件的影响，另一方面还易受到录井工人对异常显示观察的判断能力的限制，造成计算出的上算速度的准确度难以保证。常规地质录井与红外光气测录井技术结合在一起后，通过录井仪器可以自动记录后效的相关数据资料，为钻井队提供一个准确的上窜速度。三.录井效果的影响因素由于气测仪自身分析气室结构特点的影响，录井效果还存在有干扰因素的影响。经过对大量的样品气分析数据研究表明，干扰因素主要包括以

10、下几点：1.样品气的干燥度由于分析气室采用内腔镀膜工艺以提高光线的反射率，如果分析样品气的湿度过高，将不可避免的吸附在分析气室的内腔壁上，影响到分析结果。同时，由于钻井施工过程中的钻井液均有一定的腐蚀性，这些水珠将会腐蚀分析气室，使其寿命受到影响。2.样品气的清洁度样品气在检测过程中主要是穿过红外光线场，一旦样品气含有颗粒性杂质，在经过分析气室过程中，当红外光照射在颗粒表面时，容易造成光线散射，使红外探测器接收到的光线强度降低进而影响到检测结果。3.干扰因素的排除根据发现的干扰因素，结合仪器的工作现场实际，分别采取了对应的消除措施。a.样品气干燥度在录井施工过程中，对于将要分析的样品气，采取了

11、利用沉淀瓶和氯化钙干燥二级处理方式进行干燥处理，录井施工人员要做到及时清理沉淀瓶、更换干燥剂。b.样品气的清洁度为了去除样品气所含有的颗粒性杂质，在进入分析气室前，加装滤芯球，保持样品气清洁。总结红外光气测录井技术作为一种崭新的录井方法，凭借其录井结论的有效性和准确性，目前已引起越来越多的油气生产单位的关注，得到了甲方的认可与高度评价。该技术的应用，为地质录井技术人员在应对 PDC 钻头及复合钻井新工艺、地层结构复杂多变等给地质录井工作带来的不利影响方面，提供有效的帮助，为录井地质剖面符合率的进一步提高奠定坚实基础，红外光气测录井技术作为录井技术的一种新的发展方向，具有广阔的发展空间，但仍需要进一步加大和甲方的沟通力度，提高甲方的认知度，使该技术为油气资源的开发作出更大的贡献。参考文献1熊友辉，蒋泰毅.电调制非分光红外（NDIR）气体传感器理.仪表技术与传感器.2003.11：452佘明军，贾世亮，韩学岩等.红外光气测录井技术应用研究.录井工程，2007.18（2）：1-4 3张 卫，王 印，周发举等.SLXL-3 型红外气体检测录井仪.录井工程，2006.17（4）：50-53 4张 帆，张立萍，红外吸收光谱法在气体检测中的应用.唐山师范学院学报，2005，27（5）