王江濤 魏慶陽(yáng)(中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司，天津300452)

簡(jiǎn)述實(shí)測(cè)遲到時(shí)間在巖屑、氣測(cè)錄井中的重要性

王江濤 魏慶陽(yáng)(中法渤海地質(zhì)服務(wù)有限公司，天津300452)

錄井中遲到時(shí)間可以分為理論遲到時(shí)間和實(shí)測(cè)遲到時(shí)間，由于影響遲到時(shí)間的因素很多所以往往理論計(jì)算值跟實(shí)際遲到時(shí)間有很大差別，所以它只是實(shí)測(cè)遲到時(shí)間的一個(gè)參考。獲得準(zhǔn)確的實(shí)際遲到時(shí)間可以幫助我們提高巖屑撈取質(zhì)量、準(zhǔn)確恢復(fù)井下地層的剖面情況，并可以得到油氣上竄高度、和速度的準(zhǔn)確數(shù)值，對(duì)保證巖屑、氣測(cè)錄井質(zhì)量有非常大的作用。

巖屑；氣測(cè)錄井；實(shí)測(cè)遲到時(shí)間；理論遲到時(shí)間

油氣上竄是指在油氣層被鉆開(kāi)后，氣體在地層壓力的作用下沿著井壁向上流動(dòng)的過(guò)程，上竄速度是指單位時(shí)間內(nèi)氣體上升的高度。通過(guò)得知?dú)怏w上竄速度我們就可以大致了解地層壓力，重新調(diào)整鉆井液密度，從而優(yōu)化我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)的施工方案。遲到時(shí)間是指鉆井液攜帶鉆頭破碎的巖石從井底上返到井口所需的時(shí)間，只有準(zhǔn)確測(cè)量了遲到時(shí)間我們才可以得到精確的氣體上竄速度。如果無(wú)法準(zhǔn)確獲得遲到時(shí)間那么我們將不能將巖屑進(jìn)行準(zhǔn)確的的歸位，我們所錄取的氣體值也不能和所鉆遇層位一一對(duì)應(yīng)，氣體數(shù)據(jù)也將失去意義。

1 遲到時(shí)間的理論計(jì)算與解析、應(yīng)用

常用計(jì)算公式：

式子中T為巖屑遲到時(shí)間單位為分鐘。Q為泥漿泵排量單位為升每秒。D為井眼直徑單位為米。d為鉆桿外徑單位為米。V是井筒環(huán)空容積單位為立方米。為了便于現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算可以轉(zhuǎn)換為下面的簡(jiǎn)化公式：

通過(guò)把現(xiàn)場(chǎng)得到的數(shù)據(jù)帶入上面的公式就可以得出理論遲到時(shí)間。

首先要明確我們計(jì)算得出來(lái)的是鉆井液的理論遲到時(shí)間，并不是巖屑、氣體的真實(shí)遲到時(shí)間。這是因?yàn)閹r屑、氣體隨著鉆井液上返的過(guò)程中因?yàn)閹r屑的密度比水和氣體的密度要大一些所以會(huì)產(chǎn)生下沉現(xiàn)象，還有井壁的穩(wěn)定性也會(huì)對(duì)巖屑上返造成不同程度的影響，另外泥漿泵排量的變化也會(huì)對(duì)巖屑上返產(chǎn)生一定程度的影響。剛開(kāi)泵循環(huán)時(shí)，由于鉆井液在井筒里靜止一段時(shí)間后粘度會(huì)變大，流動(dòng)性大大降低，為了防止高泵壓對(duì)地層的損害，泥漿泵的排量是一個(gè)逐漸升高的過(guò)程所以Q值并不穩(wěn)定。由于以上因素影響，我們通過(guò)公式計(jì)算出來(lái)的理論遲到時(shí)間并不是巖屑的真實(shí)上返時(shí)間。通常出現(xiàn)的情況是實(shí)測(cè)時(shí)間要比理論計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，但這并不意味著理論計(jì)算遲到時(shí)間沒(méi)有價(jià)值，它可以作為實(shí)測(cè)時(shí)間的一個(gè)參考如果差別太大我們就要考慮實(shí)測(cè)遲到時(shí)間可能測(cè)量有誤。

2 實(shí)測(cè)遲到時(shí)間

我們通常采用丟棄標(biāo)識(shí)物的方法來(lái)測(cè)得實(shí)際遲到時(shí)間。我們先將和巖屑密度差不多的物質(zhì)比如說(shuō)瓷片還有可以在鉆井液中輕微上浮的物質(zhì)放在鉆具中，然后開(kāi)泵此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)見(jiàn)到物體返到井口時(shí)停止計(jì)時(shí)，所得時(shí)間減去指示物下行所花去的時(shí)間就是巖屑的真實(shí)上返時(shí)間。由于測(cè)量過(guò)程受到各種因素的影響，所以在鉆進(jìn)的過(guò)程中我們也需要對(duì)實(shí)測(cè)的遲到時(shí)間進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整校正。例如我們可以通過(guò)特殊巖性進(jìn)行校正，由于地層由各種類型的巖石組成，不同類型的巖石的可鉆性不同有的相差甚遠(yuǎn)。這時(shí)我們可以采用多種巖石分別試驗(yàn)法比如說(shuō)砂巖、灰?guī)r、白云巖等。我們先將鉆時(shí)忽然變快或變慢的時(shí)間記錄下來(lái)，加上相應(yīng)的上返時(shí)間，提前到振動(dòng)篩前觀察，等到特殊巖石出現(xiàn)時(shí)記錄此刻時(shí)間，兩者差值即為該處的真實(shí)遲到時(shí)間，可以用這個(gè)時(shí)間對(duì)前面已測(cè)遲到時(shí)間進(jìn)行校正。不僅如此，我們還可以通過(guò)氣體探測(cè)設(shè)備來(lái)進(jìn)行修正調(diào)整，這是應(yīng)為當(dāng)鉆機(jī)每打完一個(gè)單根或者一個(gè)立柱時(shí)，需要進(jìn)行下一單根或者下一柱的連接，當(dāng)氣測(cè)錄井設(shè)備錄取完上一單根或者立柱最后一米氣體時(shí)，等待錄取下一單根或者立柱的氣體數(shù)據(jù)時(shí)需要等待接立柱的時(shí)間，這期間氣體會(huì)出現(xiàn)一個(gè)泥漿基值，當(dāng)錄取的新接單根或者立柱的第一米時(shí)，氣體會(huì)出現(xiàn)明顯的臺(tái)階，我們就可以通過(guò)這一臺(tái)階來(lái)驗(yàn)證當(dāng)前的遲到深度，從而調(diào)整實(shí)際的遲到時(shí)間。

理論上的計(jì)算時(shí)間只有在井身結(jié)構(gòu)比較規(guī)則且各種所測(cè)參數(shù)比較穩(wěn)定的情況下才相對(duì)準(zhǔn)確。而實(shí)際中由于各種因素影響各種參數(shù)并不穩(wěn)定。而實(shí)測(cè)時(shí)間是在各種因素共同作用下測(cè)得的，試驗(yàn)原理科學(xué)，所得結(jié)果可靠其準(zhǔn)確度要比理論值高出很多。

3 實(shí)測(cè)遲到時(shí)間的重要性

通過(guò)獲得準(zhǔn)確的遲到時(shí)間我們就可以準(zhǔn)確的撈取巖屑，對(duì)地層巖屑進(jìn)行精準(zhǔn)的歸位，并且落實(shí)油氣層顯示井段，通過(guò)準(zhǔn)確的遲到時(shí)間還能使我們準(zhǔn)確計(jì)算出油氣上竄速度，調(diào)整泥漿性能，優(yōu)化鉆井方案。油氣上竄速度的計(jì)算公式如下所示。

公式中V為油氣上竄速度單位為米每分鐘。H為油氣層深度單位為米。h是循環(huán)時(shí)鉆頭所在的井深單位為米。T是鉆頭所在井深處的遲到時(shí)間單位是分鐘。T1是見(jiàn)油氣顯示時(shí)間單位是分鐘。T2是鉆頭下降到h深度后的開(kāi)泵時(shí)間單位是分鐘。T0是井內(nèi)井液靜止時(shí)間單位是分鐘。Q是泵排量單位是升每秒。Vc是井眼環(huán)空每米容積單位是升每米。

容積法要用到井眼的直徑，但是在實(shí)際工程中由于各種因素往往井眼并不呈十分規(guī)則的形狀，這主要是由于泥巖有縮徑現(xiàn)象，而砂巖有擴(kuò)徑現(xiàn)象，在地層應(yīng)力不穩(wěn)定的地層中還存在井眼剝落、垮塌現(xiàn)象等綜合因素造成的。這時(shí)再用容積法計(jì)算，得出的結(jié)果肯定要有很大的誤差。而利用第二式子算出的結(jié)果是一個(gè)根據(jù)不同因素變化的實(shí)際動(dòng)態(tài)值，從而大大保證了計(jì)算結(jié)果的穩(wěn)定性，從而可以為油氣層的壓力、產(chǎn)能、儲(chǔ)量得出包括的參考數(shù)據(jù)。

用實(shí)測(cè)遲到時(shí)間法測(cè)得遲到時(shí)間再進(jìn)行油氣上竄速度計(jì)算所得結(jié)果準(zhǔn)確可靠。計(jì)算所用遲到時(shí)間數(shù)據(jù)由實(shí)測(cè)獲得，其它的數(shù)據(jù)可以通過(guò)錄井儀或者實(shí)地測(cè)得。該方法把之前公式中的環(huán)空因素和泥漿泵排量不好取得的因素排除掉。通過(guò)科學(xué)化規(guī)范化取值過(guò)程，使得結(jié)果真是可靠。因?yàn)檫t到時(shí)間是實(shí)測(cè)獲得的所以廣泛應(yīng)用于各種類型的井深結(jié)構(gòu)中。

通過(guò)準(zhǔn)確計(jì)算出油氣上竄速度，我們就可以在鉆井中合理地調(diào)整鉆井液密度，增加油氣溢出的平穩(wěn)性，使得油氣“壓而不死、活而不噴”保障鉆井的安全性，并方便后續(xù)開(kāi)采。我們還可以通過(guò)油氣上竄速度對(duì)儲(chǔ)集層的能量定性評(píng)價(jià)，優(yōu)化施工方案。還可以通過(guò)測(cè)得巖屑遲到時(shí)間，了解地層結(jié)構(gòu)，在各種地層采用不同種類的鉆頭，改善鉆井條件加快施工速度。

在實(shí)際應(yīng)用中如果井斜超過(guò)45度，那么巖屑將會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的徑向沉積作用，再加上其他因素例如鉆井液流態(tài)發(fā)生變化，此時(shí)由紊流變成層流，鉆進(jìn)方式由螺桿鉆進(jìn)變成螺桿、頂驅(qū)復(fù)合鉆進(jìn)，長(zhǎng)時(shí)間使用PDC鉆頭使鉆時(shí)嚴(yán)重失真，巖屑大量混雜，這時(shí)再使用理論遲到時(shí)間經(jīng)驗(yàn)取值法，很難得到真實(shí)的遲到時(shí)間并會(huì)給井錄工作帶來(lái)很大的干擾，所以用取得真實(shí)可靠地遲到時(shí)間對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工中十分重要，我們要使測(cè)量過(guò)程規(guī)范化，嚴(yán)格遵守測(cè)量秩序保證測(cè)得的時(shí)間準(zhǔn)確無(wú)誤。

4 實(shí)測(cè)遲到時(shí)間案例分析

某油田XX井在進(jìn)行8-1/2井眼鉆進(jìn)時(shí)，在鉆出套管鞋大概120米時(shí)，氣全量出現(xiàn)明顯上升，并且氣體組分較全，現(xiàn)場(chǎng)初步斷定已鉆遇油層，此時(shí)在振動(dòng)篩前接觀察樣，取回砂樣發(fā)現(xiàn)全部是泥巖，現(xiàn)場(chǎng)懷疑遲到時(shí)間出現(xiàn)錯(cuò)誤，撈取的巖屑樣品失去代表性，正常情況氣全量出現(xiàn)明顯上升應(yīng)該是鉆遇儲(chǔ)集層，返出的砂樣應(yīng)該是砂巖，而此時(shí)返出的確是泥巖。泥巖是生油巖，而生油巖的氣全量應(yīng)該會(huì)明顯低于儲(chǔ)集巖?，F(xiàn)場(chǎng)決定向井里投放大米來(lái)實(shí)測(cè)遲到時(shí)間，后經(jīng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)遲到時(shí)間比理論遲到時(shí)間大了5分鐘，井底裸眼段發(fā)生了擴(kuò)徑，造成真實(shí)的井底巖屑要比理論的遲到時(shí)間晚5分鐘返到井口，而錄井儀顯示的依然時(shí)理論遲到時(shí)間，經(jīng)過(guò)把錄井儀的理論遲到時(shí)間修正成實(shí)到時(shí)間，后續(xù)錄井正常。而最終的測(cè)井解釋也證實(shí)了出套管鞋120米處鉆遇的是砂巖油層。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展鉆井技術(shù)也日新月異發(fā)展十分迅猛，鉆井速度越來(lái)越快，然而錄井工作卻沒(méi)有跟得上時(shí)代發(fā)展，質(zhì)量較為低下，由于鉆井新技術(shù)的應(yīng)用很多傳統(tǒng)的錄井方法已經(jīng)跟不上時(shí)代要求，但是錄井工作是保障鉆井安全發(fā)現(xiàn)油氣層的重要環(huán)節(jié)，我們一定要有信心把相關(guān)工作做好，在工作中一定細(xì)心、謹(jǐn)慎，遵守操作規(guī)章制度，同時(shí)要與時(shí)俱進(jìn)發(fā)展新的錄井技術(shù)，使錄井工作簡(jiǎn)易、快捷，錄井質(zhì)量真實(shí)可靠，為我國(guó)的油氣開(kāi)采工作做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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