地质监督综合录井培训

地质监督综合录井知识培训 目录 二 综合录井的基本知识三 气测色谱的调试及校验四 综合录井传感器安装调试及校验五 综合录井在欠平衡及水平井等特殊钻井施工中的应用 一 前言 前言 目前 我们现有的地质监督大多是搞地质出身 对于钻井地质方面的经验和知识都比较丰富 但在综合录井方面 仅限于能够利用现有气测和工程资料进行简单的分析和解释 对于综合录井没有较全面的了解 随着综合录井技术的不断提高和进步 综合录井在钻井现场的作用除了气测显示的发现和工程参数的测量之外 在钻井工程监测 地层监测和井控安全监测等方面发挥着越来越重要的作用 因此 有必要对地质监督进行综合录井知识方面的培训 弥补他们在综合录井方面的知识欠缺 提高地质监督的监督能力 目录 一 前言 二 综合录井的基本知识 一 综合录井基本组成 二 综合录井主要测量参数 三 气测色谱的调试及校验四 综合录井传感器安装调试及校验五 综合录井在水平井及欠平衡等特殊钻井施工中的应用 一 综合录井的基本组成 综合录井技术是在地质录井基础上发展起来的一项集钻井液录井 气测录井 地层压力录井和钻井工程录井多位一体的综合性录井技术 目前的综合录井仪集石油钻井 地质勘探 传感技术 微电子技术 计算机技术 精密机械 色谱技术 电力技术等于一体 在钻井现场可以连续监测油气显示 并对油气显示做出解释评价 分析岩屑样品 实时采集钻井工程 钻井液 地层压力等各项参数 并对各种信息进行实时处理及远程传输 逐步成为了钻井现场的信息中心 综合录井在钻井现场发挥的作用越来越得到相关技术人员的认可和欢迎 几种常见仪器外观 SK2000 DLS SLZ 2AF SLZ 2A 仪器房内部 综合录井的基本原理 综合录井的基本原理 就是将外部安装的传感器测量的信号 色谱仪分析信号以及地质仪器产生的信号 经过处理转化为数字信号 传输到计算机采集系统中 并对这些数据进行分析 存储 打印 并可对参数设置报警 从而达到对油气显示和钻井施工进行实时监测的目的 综合录井仪基本配置图 一 综合录井的基本组成 主要分以下几部分 1 传感器2 色谱分析系统3 信号处理接口系统4 计算机采集系统及处理系统5 供电系统6 辅助地质仪器 二 综合录井主要测量参数 综合录井测量的主要参数主要有三大类 1 气体参数2 工程参数3 钻井液参数 二 综合录井主要测量参数 1 气体参数主要包括 全烃 TG 甲烷 C1 乙烷 C2 丙烷 C3 异丁烷 iC4 正丁烷 nC4 异戊烷 iC5 正戊烷 nC5 氢气 H2 二氧化碳 CO2 硫化氢 H2S 等 二 综合录井主要测量参数 2 工程参数主要包括 井深 悬重 扭矩 转盘转速 立管压力 套管压力 泵冲 出口流量等 3 钻井液参数主要包括 池体积 1 5 出 入口密度 出 入口温度 出 入口电导率 二 综合录井主要测量参数 另外 综合录井还有一些衍生参数 如 钻时 钻压 DC指数 Sigma指数等 综合录井仪配置的其他地质仪器还可以测量一些参数 如 泥页岩密度 碳酸盐岩含量等 二 综合录井主要测量参数 综合录井的主要作用体现在两大方面 一 油气发现方面 在油气勘探开发中能够在随钻录井过程中及时发现油气层 在综合解释中准确判断油气层 二 综合录井主要测量参数 二 工程指导方面 1 能够连续监控和记录钻井过程中的各项施工参数 曲线 实现钻井数据库的档案管理 以备后续总结和研究 2 能够实时监测钻井工程参数 曲线的变化 实现及时预报工程事故 以避免工程事故的发生或进一步恶化 保障钻井安全 3 能够更科学地为钻井队提出优化的钻井参数 实现优化钻井 降低成本 提高钻井时效等等 工程录井项目作用很大 但到目前为止并未 物尽其用 目录 四 综合录井传感器安装调试及校验五 综合录井在欠平衡及水平井等特殊钻井施工中的应用 一 前言二 综合录井的基本知识 三 气测色谱系统的调试及校验 一 色谱系统的调试 二 色谱刻度 校验要求 三 色谱系统的校验 色谱分析系统组成 电动脱气器 三 气测色谱的调试及校验 几种常见的色谱仪 SK 3Q04快速色谱 SK 3R03热导色谱仪 SK 3Q02氢焰色谱仪 SK 3Q03快速氢焰色谱仪 一 气测色谱系统的调试 1 打开空气压缩机电源开关 空气压缩机输出压力应为0 3 0 5MPa 2 非烃组分面板上的空气压力表应为0 2MPa 3 打开氢气发生器电源开关 氢气发生器输出压力应 0 3MPa 烃组分面板上的氢气压力表应为0 1MPa 4 依次打开烃组分 非烃组分的电源开关 在烃组分的面板键盘上输入 1F 启动样气泵 此时 液晶显示板应显示空气100kPa 氢气100kPa 样气40kPa 如压力不符可调节面板后相应的稳压阀 5 开机预热1 5小时 待烃组分恒温箱温度稳定在50 后 通过在面板键盘上输入 0C 给全烃 烃组分鉴定器点火 6 开机2 3小时后 打开记录仪电源开关 并调整好零位 7 3Q02氢焰色谱仪 3R03非烃组分分析仪内的原始参数及出厂配置尽可能不动 使用者应做好相应的维护记录 一 气测色谱系统的调试 1 刻度时机要求在以下情况时要对色谱系统进行刻度 a 仪器调入本单位启用前 b 距上次刻度时间超过一年 c 仪器更换主要部件 如色谱柱 鉴定器 d 仪器校验误差超标 二 色谱系统刻度校验时机 2 校验时机要求a 仪器上井前要进行基地校验 b 二开前要进行录井前校验 如二开前仪器不能到位 则在录井前要进行校验 c 钻进中 每次起下钻要进行阶段校验 钻井取心后的起下钻可不进行校验 d 录井过程中每日校验一次 二 色谱系统刻度校验时机 三 色谱分析仪的校验 1 色谱分析仪的基地校验a 全烃注入最小检知浓度 1 10 50 100 的甲烷气样各两次 1 气样两次重复性误差不大于2 与刻度曲线的相对误差不超过 10 b 烃组份注入最小检知浓度 0 1 1 10 70 的标准甲烷气各两次 与刻度曲线的相对误差不大于5 1 色谱分析仪的基地校验c 非烃组份注入0 02 2 的H2各两次 与刻度曲线的相对误差不大于5 注入0 2 10 50 100 的CO2各两次 与刻度曲线的相对误差不大于5 d 烃组份注入1 标准混合气样两次 两次重复性误差不大于2 C1出峰时间符合要求 C1与C2之间的保留时间差大于4s e DATALOG快速色谱仪注入浓度为C1 1 C2 0 2 C3 0 2 iC4 0 2 nC4 0 2 iC5 0 2 nC5 0 2 CO2 1 的混合气样一次 与刻度曲线的相对误差不大于5 f 配制1 的标准混合气样检测色谱分离度 要求C1与C2的分离度 0 5 三 色谱分析仪的校验 2 色谱分析仪的现场校验 录井前校验a 全烃 烃组份 非烃组份分别校验最小检知浓度 1 5 三种不同的甲烷样品 b 注样必须严格按照由低浓度到高浓度的顺序进行 c 各浓度样品分别注2 3次 两次出峰重复性良好 全烃 组份和非烃组份1 样品与刻度曲线的误差分别在15 10 7 以内 最小检知浓度不低于刻度要求 有效峰值顶部用 标注 d 将1 的甲烷气样1000ml从外气管线样品气入口抽入 全烃出峰值与刻度曲线误差小于 15 e 配制1 的标准混合气样检测色谱分离度 要求C1与C2的分离度 0 5 f DATALOG快速色谱仪注入浓度为C1 1 C2 0 2 C3 0 2 iC4 0 2 nC4 0 2 iC5 0 2 nC5 0 2 CO2 1 的混合气样一次 与刻度曲线的相对误差不大于10 三 色谱分析仪的校验 2 色谱分析仪的现场校验 阶段校验a 全烃以最小检知浓度和1 的甲烷样品进行校验 烃组份以最小检知浓度 1 的甲烷 1 混合气样进行校验 b 各浓度样品分别注2 3次 两次出峰重复性误差 5 全烃 组份和非烃组份1 样品与刻度曲线的误差分别在15 10 7 以内 最小检知浓度不低于刻度要求 有效峰值顶部用 标注 三 色谱分析仪的校验 2 色谱分析仪的现场校验 录井日校验a 室外气管线密封性检查 将抽气管线样品气入口密封 在管路延迟时间内全烃记录笔应降至零位 样品气流量指示降至底部 否则应检查管路密封情况 在色谱原图相应位置应加盖 查密封性 图章 b 全烃基线对零检查 关闭样品泵或隔断样品泵对鉴定器供气时 全烃记录笔应回到零位 否则应调节调零旋钮使记录笔回至零位 在色谱原图相应位置加盖 对零 图章 c 每24小时注样校验 将1 的甲烷气样1000ml从外气管线样品气入口抽入 全烃出峰值与刻度曲线误差小于 15 并加盖 室外注样 章 基值大于1 不做此项检查 三 色谱分析仪的校验 SK 3Q04色谱校验画面 目录 五 综合录井在欠平衡及水平井等特殊钻井施工中的应用 一 前言二 综合录井的基本知识三 气测色谱系统的调试及校验 四 综合录井传感器安装调试及校验 一 传感器的分类 二 传感器及辅助设备安装规范 三 传感器的检查方法 一 传感器的分类 综合录井仪的传感器主要包括 绞车 悬重 转盘转速 立管压力 套管压力 扭矩 出口流量 1 2 泵冲 1 5 液位传感器 进 出口电导率 进 出口温度 进 出口密度 硫化氢传感器等 一 传感器的分类 按传感器的物理特性可分为五类 1 脉冲传感器 绞车 泵冲 转盘转速 1 绞车传感器 2 泵冲 转盘转速 一 传感器的分类 2 压力传感器 悬重 立压 套压 扭矩 1 悬重 立压 套压传感器 一 传感器的分类 2 扭矩传感器 一 传感器的分类 过桥轮式 张紧轮式 转盘扭矩传感器 铁饼式转盘扭矩传感器 电扭矩传感器 万向轴式扭矩传感器 3 电阻传感器 出口流量 1 5 液位传感器 进 出口温度 一 传感器的分类 出口流量 进 出口温度 4 电容压差式变送器 进 出口密度 一 传感器的分类 进 出口密度 5 电流传感器 除1 2 泵冲 转盘转速 绞车外 目前新型的传感器均为此种类型 一 传感器的分类 超声波传感器 电导率传感器 硫化氢传感器 二 传感器的安装 安装的总体要求 1 安装前要详细了解钻机的布局和泥浆罐的结构 2 钻台传感器的安装要首先和钻井工程师沟通 询问安装位置是否合适 这样有时会省去很多麻烦 3 泥浆罐上传感器在保证测量准确的前提下 要安装在不易被碰到 而且不妨碍泥浆人员对罐上各仪器的操作 4 布线要求 首先是安全 线所在位置要不易被碰到 而且信号线不要承受太大的载荷 其次是要整齐合理 5 安装和布线一定要考虑长时间作业的要求 不要采取权宜之计 一次安装到位 整口井不需要重复作业 1 绞车传感器的安装 绞车传感器安装在钻机绞车的主轴上 使用SK 8J06绞车传感器 具体操作 卸下滚筒轴端面的护罩及导气龙头的气动接头 将绞车传感器的G3 4英寸的管牙接上 再接好气动接头 将固定不锈钢架与气动线卡接牢靠 装上护罩 最后将电缆线接至接收仪器 2 转盘转速传感器的安装 转盘转速传感器安装在转盘下面或转盘主动链轮传动轴旁 在传动轴上先焊好激励铁块 对准激励铁块调好传感器距离 距离掌握在1 0 1 5厘米之间 既要保证检测准确 又要保证不因距离过近易打坏传感器 过远检测不到信号 安装传感器的信号电缆要以井架固定 3 泵冲传感器的安装 泵冲传感器安装在泵减速轮轴旁或泵拉杆窗上的一端 在轴上先焊好激励铁块 对准激励铁块调好传感器距离 距离掌握在1 0 1 5厘米之间 既要保证检测准确 又要保证不因距离过近易打坏传感器 过远检测不到信号 安装传感器的信号电缆要架空固定 1 过桥轮 液压式扭矩传器1 1过桥轮安装位置的确定过桥轮是机械扭矩的液压传动装置 安装在钻机转盘传动链条的下方 为了使过桥轮感受力灵敏变化均匀 感受链条纵向力最大 则过桥轮应尽可能安装在钻机传动齿轮和转盘传动齿轮的正中央 这时过桥轮所受的力效果最佳 4 扭矩传感器的安装 横向位置高度确定方法 利用井场棕绳测量好两个齿轮下边缘的中心距离长度L 如图虚线所示 再测量出此距离中心位置与链条护盒底边的距离H 然后与过桥轮最低点的高度hmin和最高点hmax相比 过桥轮安装位置侧视图 过桥轮升降示意图 纵向位置的确定方法 过桥轮安装位置垂视图 1 2高压胶管的固定由于过桥轮在转盘链条盒内 因此必须在适当位置上开孔 将高压胶管线穿出 为了避免损伤高压胶管线 需在开孔周围用粗胶管护好 1 3保护螺栓的定位该过桥轮有两个保护螺栓 调节其可以控制过桥轮的升降最大高度hmax 同时还保护液压缸 避免损坏 通过对高压胶管注油可以调节过桥轮高度 若位置过高 则过桥轮所受压力过大 对其损害较大 注油原则是使转盘链条与传动轮紧密接触为宜 若注油过多 对传感器的性能影响极大 甚至会超过量程而损坏 若注油过少 则受力小 过桥轮的传动轮同链条接触性差 感应信号小 可能测不到值 1 4过桥轮基值的确定 安装前应对过桥轮进行注油 检查判断高压胶管及液压缸的密封性能 安装前应对过桥轮进行保护螺栓的定位以及升降高度的确定 安装过程中应确定好过桥轮的横向位置及纵向位置 这点十分重要 1 5注意事项 本方法适合所有录井仪器的扭矩液压传动装置 过桥轮的安装 方法简单易行 方便可靠 安装过程中应注意过桥轮的支撑固定架的牢固性和安全性 安装后应固定好高压胶管 确定好过桥轮的基值 2 顶丝式扭矩传感器 顶丝式扭矩传感器传压器及橡胶垫安装示意图 将转盘吊起 在转盘和大梁间涂上石墨油 然后 按图所示 卸下顶丝换上传压器 并在三个顶丝与转盘间垫上橡胶垫 撑紧各顶丝和传压器 使传感器有一定的预应力 将传感器钢丝电缆和接头用铅丝悬挂在大梁或井架上 注意事项 电扭矩传感器安装较为简单 交流或交直流两用电扭矩传感器只需将传感器卡紧在主电枢电缆上即可 在交流电机驱动的钻机上使用 直流电扭矩传感器在安装时 需要保证传感器上的标记要与电枢电流方向一致 3 电扭矩传感器 直流电扭矩传感器安装示意图 1 安装前必须对直流电路的电流方向进行判断 使传感器壳体上的电流箭头方向与电流实际方向相吻合 注意事项 2 将传感器一边的螺丝固定扣松开 使主电枢电缆通过传感器的中心圆孔 然后上紧螺丝 注意观察传感器的输出读数 若小于4mA 应将传感器反卡 3 将传感器支架与电缆线固定紧 使传感器在受振动情况下 不能随振任意跳动 其输出电缆应保持松弛 4 传感器在室外应避免长时间受雨水浸泡和太阳暴晒 5 定期检查卡口螺丝 适当涂些润滑油 避免锈蚀 影响使用 扭矩传感器的作用通过测量扭矩参数变化 可以反映钻头使用及工程异常情况 钻头泥包 钻头终结 井塌 钻具扭断等 地层变化情况 砂 泥岩变化等 5 压力传感器的安装 压力传感器可分为有腔式压力传感器和无腔式压力传感器两种 有腔式压力传感器通过隔离传压装置或减压装置间接测量泥浆压力 无腔式压力传感器敏感元件采用了硬膜结构 使其与被测介质直接接触时能耐冲击和耐磨损 可以直接用来测量粘稠易堵介质的压力 有腔式压力传感器 无腔式压力传感器 悬重传感器的安装一般使用7MPa压力传感器 悬重传感器安装在大钩死绳固定端的负荷变送器处 悬重传感器的油路及快速接头应保证通畅 油路内无空气 在大钩无负荷条件下进行 安装完后要观察接头处有无漏油现象 确保油路密封 立管压力传感器的安装一般使用40MPa压力传感器 先在立管上打孔后 将带扣焊接块牢靠地焊接在立管上 把无腔型压力传感器旋进带扣焊接块上 安装时传感器测压头部尽可能向下 5 压力传感器的安装 套管压力传感器的安装一般使用60MPa压力传感器 套管压力传感器安装在节流管汇套压表处 安装在放喷管线的闸门与封井器之间 卸下套管压力表 装上三通 将压力表装在三通上部 压力缓冲器装在侧部 压力缓冲器和套管压力传感器之间要灌满变压器油 并要排净空气 5 压力传感器的安装 套压传感器 6 密度传感器的安装 出口密度传感器安装在出口传感器槽中 钻井液流动平缓的地方 传感器探头全部浸入钻井液液面以下 并且不许有沉砂 保证传感器固定垂直牢固进口密度传感器安装在泵上水泥浆池中 3 池或4 池 钻井液流动平缓的地方 传感器探头全部浸入钻井液液面以下 并且不许有沉砂 保证传感器固定垂直牢固注意 在使用前需调零 将传感器垂直放入清水中 膜片必须浸入水中 10分钟稳定后输出电流应为4mA 即密度为0 96g cm3 调好零点的传感器即可开始安装 7 温度传感器的安装 进口温度传感器安装在泵上水的泥浆池 3 或4 池 中钻井液流动的地方 出口温度传感器安装在出口传感器槽中 钻井液流动的地方 注意 保证传感器探头全部浸入钻井液液面以下 不许埋入沉砂 泥饼粘在探头上时要及时清洁 8 电导率传感器的安装 电导率传感器安装在出口传感器槽和入口钻井液罐内 保证测量环充分浸在钻井液中 附着在测量环里泥饼要及时清洁 传感器搬动和安装时 要轻拿轻放 固定要牢固 传感器探头周围15cm内不得有任何金属物 9 出口流量传感器的安装 目前常用的出口流量传感器有两种 挡板式流量计和超声波探头式流量计 1 挡板式流量计 架在返回泥浆槽上的挡板式流量计 又称浆叶式流量计 出口流量传感器安装在高架槽上 可根据情况 适当调节靶板的长度 2 超声波流量计 垂直向下安装在出口泥浆槽上方 传感器与钻井液面之间不许有任何障碍物 传感器面与最高液位距离至少在25厘米以上 10 体积传感器的安装 1 浮子式体积传感器垂直安装在泥浆池中 远离钻井液搅拌器的地方 传感器体要安装到池底 传感器安装后 浮子移动反应灵活 不得有打滑现象 固定要牢固 检测信号要稳定可靠 2 超声波液位传感器超声波液位传感器 体积传感器安装在各循环罐上远离钻井液搅拌器的地方 保持传感器面与最高液位距离至少在25cm以上 传感器探头与钻井液面保持垂直 并且在传感器与钻井液面之间不许有任何障碍物 超声波传感器应远离高压电源线 接触器及硅整流控制电路 11 硫化氢传感器的安装 硫化氢传感器的安装较简单 只要将其固定在适当位置即可 按要求确定安装个数 一般安装在钻井液的出口处 钻台司钻控制台处及钻台下接近地面井口处 样气管线放空处及钻井液灌区 三 辅助设备的安装 1 电源线 信号线 气管线的架设先将电源线 信号线从录井仪布到传感器或接线箱 传感器一端留出足够的长度 然后 将电源线 信号线挂在架线钢缆上 再将两根气管线也挂在架线钢缆上 用紧线器将钢缆拉起架在架线杆上 三 辅助设备的安装 2 监视器和通讯系统的安装在钻台上司钻操作台旁安装防爆监视器 在钻井偏房安装防爆电话 在钻井监督 或地质监督 办公室安装电话和显示器 注意 架接电缆以不妨碍井场工作人员的现场操作和不易被砸碰 损坏 为原则 防暴监视器要注意接地良好 防雨 防爆箱要密封 3 电动脱气器的安装脱气器通常安装在钻井液返出管线出口与震动筛之间的加工槽内 将脱气器的支架固定在槽上 并使脱气器上下高度可自由调节 三 辅助设备的安装 三 主要传感器的检查方法 1 绞车传感器观察脉冲数的变化 在游车向上运行时 脉冲数减小 向下运行时 脉冲数增加 否则应拨动绞车板上的倒向开关 1 基地校验指标 模拟试验 正反转绞车传感器相对深度误差不大于 1 2 现场校验指标 以丈量钻具长度为准 每一单根的深度误差不大于0 2m 三 主要传感器的检查方法 2 体积传感器浮子式池体积传感器将浮球或浮筒上提或下放 接口箱上的电压值也随之变化 说明传感器工作正常 1 基地校验指标 至少校验3点 测量值与实际值的误差不大于 0 1m3 2 现场校验指标 改变浮子高度 测量值与实际值的误差不大于 0 2m3 三 主要传感器的检查方法 3 泵冲 转盘转速传感器用感应片在传感器工作面前滑动 感应距离不大于12mm 观察传感器后面的发光二极管及接口板上的发光二极管闪烁 且接口箱上的电压值也随之变化 说明传感器工作正常 1 基地校验指标 震荡器的相对误差不大于0 5 2 模拟校验时测量值与实际值的相对误差不大于1 三 主要传感器的检查方法 4 压力传感器 悬重 套压 立压 扭矩传感器 使用压力校验台 将传感器接于压力校验台上 然后均匀地加压 接口箱上的电压值随之升高 当工作压力达到6Mpa时 输出压力应为10V 说明传感器完好 1 基地校验指标 压力校验台测试传感器时 测量值与实际值的相对误差不大于 2 2 现场校验指标 测量值与预定值的误差不大于30KN 三 主要传感器的检查方法 5 出口流量传感器人工上提出口流量传感器的挡板 其接口箱上的电压值也随之增大 当挡板与泥浆槽面平行时 输入电压为0V 下放挡板至自然状 1 基地校验指标 传感器电位器分别在零位和满量程位时 测量值分别为0和100 误差不大于 1 2 现场校验指标 在无钻井液流动时 测量值为0 档板在最高位时 测量值为100 误差不大于 2 三 主要传感器的检查方法 6 出 入口温度传感器1 基地校验指标 测量值与标准值的误差不大于 1 5 2 现场校验指标 校验的测量值与实际值的误差不大于 2 7 出 入口密度传感器1 基地校验指标 至少校验3个点 测量值与实际值的误差不大于 0 02g cm3 2 现场校验指标 校验的测量值与实际值的误差不大于 0 03g cm3 8 出 入口电导率传感器1 基地校验指标 测量值与标准值的误差不大于0 05S m 2 现场校验指标 校验的测量值与实际值的误差不大于0 05S m 目录 五 综合录井在特殊钻井施工中的应用 一 综合录井在水平井钻井施工中的应用 二 综合录井在欠平衡钻井施工中的应用 一 前言二 综合录井的基本知识三 气测色谱系统的调试及校验四 综合录井传感器安装调试及校验 一 综合录井快速色谱在水平井钻井施工中的应用 一 快速色谱导向原理 二 快速色谱导向方法 三 应用实例分析 快速色谱导向原理 快速色谱与随钻测井的井下信息反应速度对比表 目前普遍使用的随钻LWD和MWD安装在距离钻头大约8 15米左右的位置 其测量信息要滞后钻头10米左右 而综合录井快速色谱仪可以利用钻时 气测参数 迅速地反映井下地层信息 可以弥补随钻仪器的不足 应用快速色谱分析资料进行油气水界面的判断 主要应用3h图解法 基本原理a 湿度比 用Wh表示Wh 100 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5 b 烃平衡比 用Bh表示Bh C1 C2 C3 C4 C5 c 特征比 用Ch表示Ch C4 C5 C3将湿度比 平衡比作在一栏中做图 取对数坐标 另将特征比作在一栏中做图 取线性坐标 井深对应构成3h解释曲线 当钻开储层后 油气水层的显示特征是不同的 气层主要以轻烃为主 3h曲线表现为 Wh小于Bh且Wh在0 5 17 5之间 华北廊固地区Wh为11 5左右 而油层的特征一般为 Wh大于Bh且Wh10 40之间 水层的特征一般为 Wh小于Bh且Wh在0 1 7 5之间 Ch极小 快速色谱导向原理 水平井地质导向作用 为了提高油层的产量 采用钻水平井的方法 钻井沿油层水平钻进 由于快速色谱分析周期短的特性 通过3h曲线图解 可实时监测钻井轨迹的变化 应用3h曲线的变化实现水平井的导向主要用Wh和Bh一般情况下 进入油层前Wh小于Bh 进入油层后 Wh大于Bh 离开油层后Wh远大于Bh 两条曲线沿近平行的轨迹变化 若Wh小于Bh 说明钻头轨迹偏离油层进入到上部地层中 若Wh远大于Bh 说明钻头轨迹进入到下部地层中 通过3h曲线判断钻井过程中井的轨迹 在时间上仅差一个迟到时间 而采用随钻电测技术 其滞后的时间取决于钻速和仪器在钻具上的位置 DATALOG公司提供的资料中列举了一个例子 钻速10m h 而LWD仪器安装在离钻头20米的位置 要纠偏至少需要同样的时间 但对于快速色谱分析而言只需要迟到时间即可 快速色谱分析资料的特点 快速色谱导向应用 快速色谱在水平井中的导向作用主要体现在以下两方面 卡着陆点水平段的导向 卡着陆点 首先在钻前要掌握准确可靠的邻井资料和区域构造情况 在钻进过程中 利用钻时和气测参数特征 随时与邻井进行对比 特别要注意目的层附近的小层的对比 当在目的层附近出现钻时变快 就应及时循环观察 若气测出现明显异常 如有混油影响 就要特别注意轻烃组分出现的明显异常 则表明钻头已经进入油层着陆点 水平段的导向 水平段的导向就是将钻头控制在油层内部 使井眼轨迹与油层的顶底面平行 防止钻穿油层的顶底面 进入盖层或底部泥岩层 钻时导向目前能够反映井底地层信息最直接最快捷的参数就是钻时 钻时的变化可以反映井底地层的可钻性 据此可以判断水平段钻进时钻头是否钻出油层 3H气体比值导向有效的油气储集层中最常见的结构是气顶 中油 下水 在油层中的不同部位 它们的组分会有所不同 反映组分特征的3H曲线就会发生变化 轻烃组分导向轻烃组分与定向结合的方法是目前水平井钻井中应用最多且最简便的方法 实例1 楚28平1井 由图中可以看出 轻烃组分特别是C1组分受混油影响较小 基本能反映地层信息 在2810 2905m井段 自然伽马曲线为低值 表明该段为泥质含量较少的砂层段 该段的轻烃组分显示较活跃 从而表明该段是在油层内穿行 实例2 高63平9井 在井深2080m轻烃组分明显抬升 快速色谱仪根据邻井资料综合判断该点为着陆点 在该井中 除了轻烃组分可以反映油气层特征外 WH和BH的交汇曲线也准确地反映了油气层的特征 例如 井段2126 2269m 为该井的水平段 在该段轻烃组分十分活跃 由WH和BH交汇曲线也可以明显看出该段的油层特征 2210m以下井段 由于BH大于WH且偏离较大 说明该段含气特征明显 钻头在油层上部穿行 随着勘探难度的增加 对钻井工艺的要求也越来越高 一些高新的钻工艺技术也就应用而生了 其中欠平衡钻井技术的实施 不但提高了机械钻速 降低了钻井成本 最主要的是有利于油气层的发现和保护 二 欠平衡钻井综合录井技术 欠平衡钻井中录井资料的作用 欠平衡钻井 简介 1 欠平衡钻井综合录井配套 1 录井设备配套在一口井的钻井过程中 通常首先进行常规钻井 当钻达设计层位时采用负压钻井技术进行钻进 在实际钻井过程中 根据地层压力和油气显示情况 可能在设计井段需要一直进行密闭钻井 也可能需要进行常规钻井和密闭钻井的切换 因此 为了满足现场录井工作要求 需要改进 完善或增加录井装置和设备 保证钻井施工的安全 正常进行 1 安全防护设备的改进完善录井系统应配备增压防爆装置 声光报警系统 H2S防护设备以及消防器材 此外 仪器房 地质房中的各种电器 电路 电源等按防爆要求进行改进完善 2 录井传感器的配套除常规录井需要配置的传感器外 还应在附加的欠平衡泥浆罐上增加一套出口传感器 一只H2S传感器和几个池体积传感器 3 气体检测装置的配套配置双套脱气器 一套用于常规录井的气体检测 安装于常规振动筛 一套用于欠平衡钻井的气体检测 安装于欠平衡振动筛 采用双套脱气器 可以在钻井状态进行体内循环和体外循环的转换时保证地层气体连续 实时监测 在进行欠平衡钻井时 还应在液气分离器之后的排气管线上安装一套气体取样装置 对液气分离器从泥浆中分离出的气体定期取样 分析 供地层气体解释时使用和参考 1 欠平衡钻井综合录井配套 4 安装气体流量计安装气体流量计的目的是为了监测密闭钻井过程中经气液分离器脱出的钻井液气体流量变化和在不中断钻进的情况下初步计算产能 一般使用进口或国产的智能式气体流量计 其输出信号为标准4 20mA的电流信号 流量量程最大可达0 3600Nm3 h 供电电压为24VDC 气体流量计安装在气液分离器之后的燃烧管线上 1 欠平衡钻井综合录井配套 5 其它软硬件的改进和完善设备配套完成后 为了实现信号的快速切换和随钻录井实时监测 除了要改进相应的接口装置外 还应设计信号切换开关 气路切换装置以及脱气器电源转换开关等 某些进口仪器 其信号采集通道多 具有气路切换装置 无须做太多改变 硬件的改进完成以后 不同型号的录井仪器也许还应对其软件在信号采集 存储 显示 输出等方面作相应的改进和完善 1 欠平衡钻井综合录井配套 欠平衡钻井液循环路线 正常循环路线 欠平衡综合录井设备示意图 欠平衡钻井现场 欠平衡钻井现场综合录井设备的安装 欠平衡钻井现场综合录井设备的安装 电脱 传感器 流量计 仪器设备的安装 H2S检测 便携式 2 录井技术和方法的完善 改进 1 气体监测评价技术密闭钻井时 钻井液在从环空到达振动筛之前 需要经过液气分离器 经液气分离器除气后流向振动筛 这样 一方面在油气显示不好的情况下 可能会漏掉油气层 另一方面 由于综合录井采集分析的是流体内的原油伴生气或残余气 在油气显示较好的情况下 容易造成管线甚至色谱柱的污染 增加气测解释的困难 为了解决上述问题 可以采用下面的方法予以解决 定时对排气管线中的气体进行取样分析 见显示时加密取样 比较气体流量计输出的流量曲线与色谱曲线变化进行解释 在色谱被污染的情况下甚至可以用气体流量曲线确定显示层位 同时用取样分析数据进行解释 在进行地层评价时 比较随钻气体分析数据和定时取样分析数据 以其中的大者作为实际地层气体数据 2 压力监测技术综合录井的压力监测方法主要为Dc指数法和