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准噶尔盆地天然气勘探录井评价方法研究与应用

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[摘 要]在综合录井中,从我们所收集到添加剂使用资料来看,所用添加剂主要是剂、磺化沥青、乳化剂、防塌剂等,这些有机化工材料对荧光录井和气测录井有不同程度的影响。特别是磺化沥青类添加剂对气测的影响尤为严重,不但全烃上升,甚至组份能够出到C2。从录井应用的角度看,这对于油气的发现和评价是十分不利的。

[关键词]综合录井 天然气 添加剂

中图分类号:P618.130 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0061-01

1.对荧光录井的影响与排除方法

1.1 添加剂对荧光录井的影响机理

荧光录井是通过观察紫外光照射下岩屑中油气的发光性来检验岩屑中是否含有油气的录井方法。该方法简便直接,灵敏度高,是判断地下油气层的一项必不可少的传统录井手段。在钻井液体系中加入大量的添加剂时这一方法受到了极大的冲击。主要表现在以下几个方面。

*混油钻井液录井岩屑从湿照、湿喷照到干照均有明显的荧光异常显示。系列对比级别显著提高;

*使用钻井液添加剂后,录井岩屑因添加剂类型不同而存在差异,其中磺化沥青类的影响最大,湿喷照和干喷照均有明显的荧光显示;其次是剂、消泡剂类的影响,干喷照有显示。系列对比级别也较高。

*随着加入量的加大,岩屑荧光含量和系列对比级别均有不同程度的提高。

在未清洗前,岩屑可以分为三层,最外一层为表面涂层,它通常是钻井液或地层中的泥质成份造成的泥包,而不是岩屑的自身成份,通过水洗一般可以清除;第二层为污染层,这一层遭受的污染最严重,而且不容易清洗干净,是岩屑荧光录井的最大障碍;第三层为真实层,这一层基本上无污染,能反映岩屑荧光的真实特性。

1.2 受污染岩屑的荧光录井方法

了解了岩屑污染的机理后,我们提出解决钻井液混油和添加剂对荧光显示影响的二种常规方法:对比观察法、精细观察法。

1)对比观察法

此方法首先是在未加入原油及添加剂之前,建立岩屑剖面荧光的零值,所谓零值就是确定在荧光灯下无荧光显示岩屑及有荧光显示岩屑所表现出的状态。其次是在加入原油及添加剂后,建立岩屑假荧光的基值,确定假荧光显示(干喷照)发光的性质与强度,然后对所钻岩屑荧光显示进行对比,达到去伪存真。

2)精细观察法

钻井液添加剂分为液态和固态两种,对于液态原油或添加剂,前面已讲过对荧光录井影响最大的主要是污染层,要排除污染层的影响,必须做到精细观察。方法是:在荧光灯下挑出发光岩屑,使其断开,观察岩屑断面发光面积及强度是否均匀,如果是假荧光显示,发光面积多为环状(污染层)或发光强度外部大于内部;然后对其进行喷照,如果是假荧光显示,污染的岩屑多为岩屑本体发光,喷照后滤纸无明显的斑状、放射状扩散光环,当添加剂含量较大时,喷照后,滤纸可见弱的微细光环,二次喷照后这一现象消失,而含油岩屑不存在此状况。

1.3 受污染岩屑的荧光系列对比

由于荧光系列对比采用的是岩屑粉碎样,如果直接将污染岩屑进行粉碎制样,必然造成污染层与真实层的有机物质混杂,无法区分二者的贡献值。因此,对受污染岩屑进行正确的荧光系列对比分析的关键也是排除污染层。

受污染岩屑的系列对比分两步进行:

第一步:先用氯仿对污染岩屑进行喷照,使污染层中的有机物被抽提出来,注意喷照时要使岩屑表面氯仿浸泡要均匀,这一步基本能够将污染层剥去;

第二步:待岩屑喷照5分钟后,用摄子挑选出颗粒相对大一些的真实岩屑,进行粉碎制成分析样再进行观察。

2 气测录井污染规律及排除方法

气测录井是应用气相色谱技术检测地层中是否含有有机烃类,并根据色谱特征来判别流体的性质。添加剂加入钻井液体系后,在地下高温高压的影响下容易发生化学变化,产生一定量的小分子烃,从而影响了气测录井。它不但造成了气测录井资料的失真,而且干扰了气测解释结论,严重时可能导致分不清真假显示或得出错误的解释结论。所以添加剂的使用是气测录井的一大障碍。

2.1 添加剂对气测录井影响的基本特征

气测一般检测的是轻烃成份,包括C1-C5。不同厂家出品的同一添加剂,其性能差异很大,当钻井液中加入大量添加剂时,如果添加剂性能稳定,只产生少量的轻烃成份,则不会影响气测录井数据和解释结论。反之,如果添加剂分解产生大量的轻烃组份,这些组份必然会影响气测分析数据和结果。因此,影响的大小与添加剂材料、加量、井温等因素有关。

2.2 排除添加剂对气测录井影响的措施

鉴于添加剂对气测录井影响的复杂性,要完全消除添加剂对气测录井的影响是不可能的,也是不现实的。原因有三:

1)虽然现场要求每次加入添加剂时要循环1-2周方可钻进,但这一措施并不能保证加入物在钻井液中完全均匀分布,必然会产生一些假气测异常显示;

2)添加剂产生的轻烃组份与地下油气层中的同一轻烃成份可能气测分析数值不同,但在气测谱图上的位置是一致的,根本无法区分;

3)因为钻井液体系循环的均匀程度不可能是理想化的,所以背景值并不稳定。通过扣除背景值法获得的气测数据并不科学。

但针对添加剂影响较严重的情况可以采取一些有效措施,尽可能地减少影响。这需要现场地质录井人员及时、认真地收集添加剂的类型、加入量、循环周期及循环均匀后的荧光照射、系列对比、气测总烃、组份基值等基本数据的详细资料,做好随钻综合解释工作。

4)通过对比显示出现的位置与储层位置的差异来区分真假气测显示

气测曲线形态是地下流体性质的一种表现,根据气测异常与砂岩的对应关系将其分为异步异常和同步异常。

异步异常:是指气测异常比储集层段出现的早或晚,即两者深度位置不一致。

同步异常:指气测异常与储集层段深度位置对应性好。

钻井液添加剂造成的气测显示、二次循环气、后效气显示都可能出现这些情况。里,我们不考虑后效气、二次循环气的影响,主要讨论同步异常和异步异常显示的特性。

5)通过加入添加剂时间与出现显示时间的对比来区分真假显示

对于相对稳定的钻井条件,添加剂的加入时间、井口循环时间与添加剂从井口返出的时间有一定关系。如果添加剂加入循环后开始钻进,那么添加剂返出的时间将是一个循环周期的时间。记录好添加剂加入时间、开泵时间,计算好迟到时间是应用这种方法判别真假显示的基础。

另外,循环均匀后的钻井液体系中烃含量相对稳定,此时所测量的值称为显示基值,而钻遇油气层后气测值会有一定幅度的提高,提高的部分称为异常幅度值。根据异常幅度的大小可以初步判别地层中油气的存在和能量。

参考文献

[1] 录井工程《录井工程》杂志社,2014.10.

[2] 邢立禹荣综合录井石油工业出版社,2011.12.