中石化胜利石油工程公司海洋钻井公司 山东省 东营市 257000
摘要：气测录井自上世纪30年代起就在油气田的勘探开发中起着重要的作用。随着科技的进步，气测录井技术也有了长足的发展。然而由于储集层、钻井施工、钻井液、检测条件和设备等多种地质因素和钻井因素的影响，气测录井资料的准确率还不能到达100%。因此针对这种情况，在深入分析气测录井各种影响因素的基础上，阐述了全烃背景值校正的意义，同时引入冲淡系数探讨和分析了钻头直径、环空压力等影响因素下全烃值的校正方法，可以为综合录井解释提供更为精确的参数，有利于提高气测录井资料的实用价值。
关键词：气测录井；影响因素；校正；冲淡系数
气测录井技术是一种使用专门仪器通过全脱分析后直接测定钻井液中含气量总量和组分的一种录井方法。它可以与钻井过程同时进行，因而是钻探过程中判定有无油气层、判断油气层性质和估计油气产能的有效方法。
1.影响因素
目前，在常规钻井工艺条件下，气测录井资料收到了很多因素的影响，从而导致气测值偏高或偏低。地层的储集层中的温度、压力、地层流体侵入、钻进方式、地层泥浆系统和录井设备等都会或多或少的影响气测录井的结果。因此，对气测录井资料有必要进行录井环境校正。而目前要消除气测录井影响所能做得工作就是取心段校正、压差影响、钻速校正和基值校正。
1.1储集层对气测录井的影响
在气测录井中，储层的地层厚度、渗透率、地层孔隙压力、地层中流体的类型、含油/气饱和度、汽油比、油气性质等影响因素都决定了烃类气体的构成和含量，从而对气测录井产生了影响。
储集层厚度大小直接影响了其能够释放的烃类物质的含量，厚度大的储集层释放的烃类物质更多，因而更容易被识别出来。渗透性代表了储集层与钻井液中流体相互流动的能力，流体类型和含油气饱和度决定了储集层中烃类物质的多少，这些都直接影响气测色谱仪测得的气体含量的大小。
1.2钻井施工的影响
在钻井施工的过程中，钻压、转速、扭矩、排量的变化都会影响气测的精度。起下钻的过程中，抽汲作用使得已钻开地层中的流体进入井筒，使得气测资料显示为异常起下钻峰和接单根峰。同时在取芯作业过程中，由于破碎岩石体积减小、钻时增加，使得气测色谱仪上测得的气体含量降低。
钻头直径直接影响了破碎岩石的数量，钻头尺寸越大、机械转速越快、钻时越小，单位时间内破碎的岩石体积越多，气体含量就越大；而相反，气体含量就越小。其次，泵的排量也是一个重要因素，在钻速一定的情况下，钻井液排量越大，单位体积钻井液中含气量就越少，气测全烃值因而也就越低。
1.3钻井液的影响
钻井液的密度与井筒压差有着密不可分的关系。井筒压差是钻井液环空压力与地层压力之差，当环空压力大于地层压力时，钻井液会发生超前渗透；而当环空压力小于地层压力时，储集层中流体会过多的侵入到钻井液中。钻井液的密度和粘度都是气测录井的重要影响因素之一，例如水基钻井液的粘度小于60Pa*s时，气测结果受钻井液粘度的影响较小，而在大于60Pa*s后，脱气会随水基钻井液粘度的增加而降低，从而导致气测全烃值降低。
1.4检测条件的影响
钻井液在井口和导管口之间流动时，部分气体会发生逸散，从而可能会导致气测下降。
1.5气测基值的影响
在钻遇气层之后，后于气测过程中钻井液含气基质会变大，这不仅使得后续气测录井过程中低幅度的显示难以被捕获，而且不考虑基值得影响，也容易造成气测全烃值偏大。
1.6脱气器脱气效率的影响
钻井液进入脱气室后，经过脱气处理脱出的气体进入集气室，集气室的体积大小直接影响了气测全烃值的变化。当集气室体积小于脱气器脱出的气体时，多余的气体就会留在脱气室内，与后续另一批次的气体混合，从而影响后续气体气测结果；当集气室体积大于脱气器脱出的气体时，则容易被后续另一批次的气体侵入，也会影响当前气体气测结果。
2.校正方法
2.1全烃曲线归位
在钻井作业中，钻遇砂岩、砂泥岩、泥岩的钻时都不尽相同，一般砂岩钻时小，泥岩钻石大。当全烃曲线由于迟到时间产生的错位误差位于大钻时处，气测仪检测的结果将显示厚度变薄，气测曲线图将显示为一个错位的尖峰。同时，钻井过程中也时常需要循环作业，由于迟到时间的错位误差，气测曲线图可能显示为油气存在于循环作业的时间范围内，从而导致气测仪检测的显示厚度远低于实际厚度。
在浅层钻进时往往钻速很快，使得砂泥和泥岩的钻时变化不明显，迟到时间误差所造成的全烃错位有时会比较大。但因砂泥岩钻时变化不大，因此对气测结果显示的厚度及峰形没有太大影响，故而在录井图上整体平移归位即可。
2.2全烃背景值校正
全烃背景值的校正是其他校正的基础，在此之上才能进行诸如压差校正、冲淡系数校正。背景基值的选定是气测异常确定和计算烃值得基础。一般采用拟合直线法和直线分段法进行扣除。
2.3工程影响校正
为了定量描述由于钻井参数的改变所引起的含气量的偏差，因而引入冲淡系数来对钻井条件变化所带来的影响进行校正。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆冲淡系数E的物理意义是单位时间钻井液量与单位时间破碎的单位体积岩石只比，公式如下：
1
修正钻头直径、钻速和钻井液排量对气测值的影响，可以用以下公式获得修正后的气体浓度：
2
2.4钻头直径及类型的影响校正
正常钻进中，令单位厚度破碎的岩石体积为V1，其公式如下：
3
钻井取心作业中，令单位厚度破碎的岩石体积为V2，其公式如下：
4
令岩石破碎体积影响校正参数为K，其公式如下：
5
所以岩石破碎体积气测值的校正公式位：
6
式中：
K——破碎体积校正系数，无量纲；
D1——钻头直径，m；
D——取芯钻头的外径，m；
d——取芯钻头的内径，m；
G——气测数值，%；
2.5钻时影响校正
在钻井作业中，钻时低的通常气测值的显示增高，而钻时高的通常气测值的显示降低。对于同一储集层来说，单位厚度破碎的岩石体积所含的油气量是相同的，这样便可通过积分来消除影响。因而经过全烃校正即可得到较为准确的含气丰度，其校正公式为：
7
式中：
——第 个记录点到第 个记录点的时间差， ；
——第 个记录点的全烃值，%
——全烃基数，%
定义 为单位厚度储集层的含气丰度，该参数可以消除钻时对气测的影响，因而可以对储集层进行更为准确的评价。
2.6压力平衡校正
结合一段时间内不同钻井平衡状态下钻头破碎岩石所造成的地层中进入钻井液的油气含量与该段时间内泥饼的形成时间，可以建立压力校正模型。
当处于过平衡钻井平衡状态时，校正公式如下：
8
当处于过平衡钻井平衡状态时，校正公式如下：
9
由式中可知：过平衡时，校正系数大于零（ ）；欠平衡时，校正系数小于零（ ）；近平衡时，校正系数等于零（ ）。
2.7甲烷校正
甲烷校正是一个新的气体校正参数，它是单位体积岩石甲烷地表体积含量，其计算公式如下：
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式中：
k1——与脱气器单位时间内所脱去的钻井液量、色谱分析仪单位时间流量和单位换算相关的常数，无量纲；
k2——不同钻井液体系中甲烷脱气效率的倒数，无量纲；
t——钻时， ；
——甲烷实测数值， ；
D——井径，mm
对于C2、C3及其更重的组分校正时也同样使用该公式。公式中 k2 根据情况采用不同的数值，k1根据以下共识求取：
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式中
Vg——样气流量， ；
Vm——脱气器钻井液流量， ；
结束语
气测录井中要充分利用气测录井曲线的形态特征、全烃相对幅度等能够用来准确评价油气显示的资料。尤其是在进行地质导向钻井的过程中，要充分发挥气测、钻时、岩屑录井的优势，为准确评价判定油层提供依据。
参考文献
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第一作者简介：
沈黎阳（1992.10-）男 中石化胜利石油工程公司海洋钻井公司钻井工程师。主要研究方向为海上大位移钻井。
论文作者:沈黎阳
论文发表刊物:《文化时代》2019年16期
论文发表时间:2019/10/28
标签：脱气论文; 钻井液论文; 气体论文; 体积论文; 地层论文; 钻头论文; 岩石论文; 《文化时代》2019年16期论文;