向 前 阮 聰

（中國石油集團川慶鉆探公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院）

后效分析在錄井現(xiàn)場的作用

向 前 阮 聰

（中國石油集團川慶鉆探公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院）

在后效錄井時，由于受工程的影響，用累積泵沖法可以較準(zhǔn)確地計算油氣上竄速度和上竄高度，為工程井控提供可靠的依據(jù)；測量后效時錄井儀要準(zhǔn)確采集氣測和鉆井液參數(shù)，收集其它后效特征資料，如槽面顯示情況、泥漿流動類型等；根據(jù)后效錄井時的氣測數(shù)據(jù)、泥漿參數(shù)及槽面顯示等分析流體性質(zhì)和流體壓力，有利于解釋油氣水層、指導(dǎo)井控及對已鉆油氣層的地層原始壓力、壓力監(jiān)測等方面進行定性評價。圖5表6參4

后效錄井累積泵沖法流體性質(zhì)流體壓力壓力監(jiān)測

0 引言

在顯示層段被鉆穿后，油氣將通過擴散或滲濾的方式進入到鉆井液中，當(dāng)鉆井液停止循環(huán)后，減小了對顯示層的壓力，油氣更容易進入鉆井液，并沿井眼上竄；后效實際上是放大了的地層流體反應(yīng)，作好后效的采集分析，可以更好的了解地層流體性質(zhì)和壓力，為油氣水、壓力分析和工程井控提供可靠的依據(jù)。

1 后效參數(shù)的計算

1.1 油氣上竄速度和上竄高度的計算方法

在后效錄井過程中，受停泵、倒泵、變換排量及泵沖數(shù)的變化等因素的影響，很難掌握開泵到出現(xiàn)后效的時間。如果直接使用t2-t1的結(jié)果來計算油氣上竄速度和上竄高度會產(chǎn)生很大誤差。對后效參數(shù)的計算需采用累積泵沖法，可以較為準(zhǔn)確地反應(yīng)出t2-t1的結(jié)果；在泵沖數(shù)B1條件下鉆頭所在位置的鉆井液返出井口所需要的遲到時間為t，正常遲到時間下每分鐘泵沖數(shù)為Bm=B1/t，開泵后后效實際返出時的泵沖數(shù)B2（圖1），即：

式中：

V—油氣上竄速度，m/h；

Hc—油氣上竄高度，m；

H—油氣層所在井深，m

h—鉆頭位置所在井深，m

t1—開泵時間，min；

t2—開泵后見顯示時間，min；

T—鉆頭位置在井深h的遲到時間，min；t0—鉆井液靜止時間，h。

圖1 油氣上竄示意圖

1.2 實例分析

ZG盆地FD17井在井深2867.84 m，鉆頭位置2854.39 m測后效，鉆井液靜止時間13.7 h，油氣層位置2810.02～2818.43 m，在遲到泵沖數(shù)為6240沖時，鉆頭所在位置的鉆井液返出井口所需要的遲到時間60 min（實時數(shù)據(jù)可查），開泵后后效實際返出時的泵沖數(shù)5408沖，計算油氣上竄速度。

2 后效氣測與泥漿參數(shù)的采集

后效數(shù)據(jù)測量時錄井儀要準(zhǔn)確采集氣測和出口鉆井液密度、電導(dǎo)率、溫度等數(shù)據(jù)；根據(jù)正常遲到時間，把遲到時間分成三等份進行人工測鉆井液黏度，前1/3每5 min測一點，中間1/3每2 min測一點，后1/3每5 min測一點，如果在前1/3時間內(nèi)出現(xiàn)后效應(yīng)加密測量；Cl-測量需在高峰前、高峰時及高峰后取樣進行Cl-測定；只有保證氣測與泥漿參數(shù)的準(zhǔn)確，才能夠準(zhǔn)確地對后效數(shù)據(jù)進行分析。

JL12井是ZG盆地的一口預(yù)探井，在井深3233.57m對后效氣測、鉆井液性能及Cl-含量的變化進行了準(zhǔn)確地采集（表1），為下部后效顯示分析提供了可靠的依據(jù)。

表1 后效參數(shù)顯示數(shù)據(jù)表

3 其它后效特征資料的收集

3.1 槽面觀察

（1）油花

觀察有無油花，油氣味類型（芳香味、H2S味等）、氣味濃烈程度（濃、較濃、淡、無），原油顏色、占槽面百分比、產(chǎn)狀（片狀、條帶狀、斑狀、星點狀等）。

（2）氣泡

觀察有無氣泡，氣泡大小、形狀（針孔狀、小米狀）、分布狀態(tài)（密集、稀疏）、占槽面百分比，集氣點火試驗：可燃性（可燃、不燃）、燃燒現(xiàn)象（火焰顏色、高度）。

（3）泥漿流動類型

出口見涌勢、涌出物（油、氣、水）、間歇時間；槽面上漲高度。

3.2 后效槽面

后效高峰時進行拍照，緩沖罐中鉆井液流動性太強不能夠拍照時，應(yīng)取樣至其它容器拍照，抓住槽面顯示主要特點（表2）。

表2 ZG盆地JL12井在井深3233.57 m的后效特征數(shù)據(jù)表

4 后效錄井的分析和解釋

4.1 后效流體性質(zhì)的判斷

根據(jù)后效氣測數(shù)據(jù)、泥漿參數(shù)及槽面顯示等特征分析后效流體性質(zhì)（表3）；

（1）實例一

ZG盆地DX18井鉆進至2267.56 m發(fā)現(xiàn)氣測異常，全烴由0.9261%上升至5.1634%，C1由0.7226%上升至4.6447%，組份出至nC5，進行鉆井取心，取心井段2267.56～2274.00 m，取心前后分別測后效參數(shù)，數(shù)據(jù)見表4。

表3 后效流體性質(zhì)分析表

表4 實例一后效顯示數(shù)據(jù)表

后效顯示分析：取心前后效氣測全烴值較高，而黏度、Cl-含量變化不大，槽面見星點狀油花（圖2），因此具含油特征；取心后后效密度、黏度、電導(dǎo)率及Cl-含量明顯下降，失水上升明顯，高峰槽面見涌勢（圖3）；從后效分析看儲層上部具含油特征，但油花占槽面百分比偏低，下部明顯具水層特征，因此后效解釋為含油水層或水層。最終，結(jié)合后效解釋錄井綜合解釋為含油水層，在井段2266.00～2280.00 m試油，產(chǎn)油1.22 m3/d，產(chǎn)水7.31 m3，試油結(jié)論為含油水層。

圖2 取心前后效顯示圖

（2）實例二

ZG盆地XQ17井鉆進至井深2865.12 m，遲到井深2862.00 m，全烴由0.0236%上升至0.9403%，C1由0.0147%上升至0.6941%，組份出至iC4，巖屑熒光濕照5%，后鉆進至井深2867.84 m提鉆測后效，根據(jù)后效參數(shù)情況決定是否進行取心，后效參數(shù)顯示數(shù)據(jù)見表5。

表5 實例二后效顯示數(shù)據(jù)表

后效顯示分析：從兩次后效顯示看，氯離子含量基本無變化，鉆井液密度、黏度、電導(dǎo)率均有所降低，且氣測組分出至C4，槽面油花百分比含量較高，后效解釋為含油層或油層；因此決定取心，在井段2865.12～2872.06 m取心，取獲熒光級巖心5.82 m，巖心出筒時油氣味濃，巖心斷面干照熒光95%，亮黃色，強發(fā)光，滴水不滲，靜置觀察過程中未發(fā)現(xiàn)原油外滲，但久置后巖心房油味較濃；最終在在井段2865.00～2871.00 m試油，產(chǎn)油4.93 m3/d，產(chǎn)氣0.13× 104m3，試油結(jié)論為油層。

4.2 流體壓力的分析

通過后效顯示特征可以對流體壓力進行分析（表6），而流體壓力的分析有利于指導(dǎo)井控和對已鉆油氣層壓力高低、壓力監(jiān)測等進行定性評價。

表6 流體壓力分析表

（1）對油氣層壓力的分析

油氣上竄速度是地層壓力高低的主要表現(xiàn)〔3〕，鉆探實踐證明，當(dāng)?shù)貙訅毫Φ陀阢@井液柱壓力時，鉆井液就會侵入油氣層內(nèi)，使后效顯示偏低，而地層壓力較高的地層，當(dāng)鉆井液液柱壓力低于地層壓力時，油氣就不停地向鉆井液中擴散和滲濾，使后效顯示活躍；因此，在鉆井液密度一定的條件下，油氣層壓力越高，顯示越活躍，油氣上竄速度越大；對于高壓油氣層，必須及時應(yīng)用后效資料指導(dǎo)鉆井施工，以避免井涌、井噴事故的發(fā)生。

實例MH4井

ZG盆地MH4井位于準(zhǔn)噶爾盆地××凹陷MH1井東1號斷塊圈閉，MH1井在三疊系克拉瑪依組一段鉆遇明顯異常高壓，因此MH4井設(shè)計中完原則為：鉆至三疊系克拉瑪依組二段底界以上30 m中完，鉆井過程中若克拉瑪依組二段底部地層壓力明顯升高，可提前中完。

實際鉆探中，在克拉瑪依組二段鉆進至井深3033.60 m（遲到井深3028.00 m），氣測全烴由8.11%上升至17.29%，進行地質(zhì)循環(huán)，判斷3027.00～3030.00 m為顯示段，而3030.00～3033.60 m為泥巖段，氣測基值穩(wěn)定在12.2180%～14.1594%,即要求進行短提測后效驗證是否存在壓力異常，之前測得后效全烴最高值為18.34%，油氣上竄速度低于55.23 m/h，本次測得后效全烴最高達42.85%，油氣上竄速度103m/h，后效顯示偏高，可能鉆遇地層壓力較高的地層；結(jié)合對DC指數(shù)回歸，進行的地層壓力監(jiān)測（圖4），發(fā)現(xiàn)壓力有抬升的趨勢，因此錄井綜合判斷為已經(jīng)鉆遇異常高壓過渡帶，申請中途完井。

（2）對壓力預(yù)測和壓力監(jiān)測進行評價

在新的勘探區(qū)域，無鉆井資料，地層壓力主要是利用地震速度資料計算或用鄰區(qū)地層壓力資料推算而得，但是誤差相對較大，就可以利用后效計算的油氣上竄速度進行驗證；在錄井過程中，進行壓力監(jiān)測使用的DC指數(shù)趨勢具有一定的經(jīng)驗性，影響地層壓力監(jiān)測的準(zhǔn)確性〔4〕，在現(xiàn)場可根據(jù)后效顯示來驗證地層壓力監(jiān)測誤差的大小，對DC指數(shù)趨勢線進行校正。

實例：FD19井

ZG盆地FD19井在井段2270.00～2700.00 m，預(yù)測壓力系數(shù)為1.04～1.10，設(shè)計鉆井液密度1.20～1.25 g/cm3，實際鉆進過程中，地層壓力監(jiān)測顯示地層壓力較高，壓力系數(shù)為1.30～1.42，與預(yù)測壓力系數(shù)不吻合，鉆遇本段時后效顯示明顯，上竄速度大，驗證了錄井過程中地層壓力監(jiān)測準(zhǔn)確，屬于異常高壓，鉆井液密度使用偏低。在井段2700.00～2950.00 m，預(yù)測壓力系數(shù)為1.30～1.45，設(shè)計鉆井液密1.50～1.65 g/cm3，實際鉆進過程中，地層壓力監(jiān)測顯示地層壓力相對偏低，壓力系數(shù)為1.20～1.25，與預(yù)測壓力系數(shù)不吻合，鉆遇本段時后效顯示不明顯，上竄速度小，驗證了錄井過程中地層壓力監(jiān)測準(zhǔn)確，屬于異常高壓過渡帶（圖5），鉆井液密度使用偏高。

圖4 MH4井地層壓力監(jiān)測圖

圖5 FD19井地層壓力預(yù)測和監(jiān)測圖

5 結(jié)論

（1）在后效錄井計算油氣上竄速度和上竄高度時，用累積泵沖法可以排除頻繁的停泵、倒泵、變換排量及泵沖數(shù)變化等工程因素的影響。

（2）準(zhǔn)確采集后效氣測與泥漿參數(shù)，能夠準(zhǔn)確地對后效數(shù)據(jù)進行分析，從而有利于判斷流體性質(zhì)、油氣層壓力高低分析，以及對壓力預(yù)測和壓力監(jiān)測進行正確評價。

1杜尚明，李香華，向明，等.油氣地質(zhì)錄井[M].四川出版集團，2006.02.

2張瑞強.后效氣錄井油氣上竄速度的精確計算[J].錄井工程，2012，21（4）：14-16.

3李寶生.后效錄井資料在現(xiàn)場的應(yīng)用[J].今日科苑，2009，8

4許文革，王文革，王樹學(xué)，等.后效氣測資料在控制鉆井液密度值中的應(yīng)用[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2002.21（2）：25-28.

（修改回稿日期20114-12-25編輯王曉清）

向前，男，1985年出生，工程師；2007年畢業(yè)于西南石油大學(xué)資源勘查工程專業(yè)，獲學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)在川慶鉆探地質(zhì)勘探開發(fā)研究院從事現(xiàn)場錄井工作。地址：（610051）成都市建設(shè)北路一段83號。電話：15378650672。E-mail:：y333s@163.com