气测录井及其影响因素分析

陈安军

摘要：气测录井是钻井中发现和评价油气显示层的重要技术手段，为油气勘探工作顺利推进发挥了重要作用。本文介绍了气测录井基础知识和目前气测录井的不足，对气测录井的影响因素进行了详细的分析。

关键词：气测;录井;影响因素;分析

1气测录井基础知识

气测录井就是利用气体检测系统或按一定周期检测分析通过钻井液脱气器从钻井液巾脱离出烃类气体含量的一种录井方法，它能及时发现油气显示、预报井涌、井喷、气侵，综合评价储集层。气测录井的实质是通过分析钻井过程中进入钻井液中的可燃气体的组分及其含量，分析判断有无工业价值的油气层，即通过分析钻井液中气体的含量，可以直接测量地层中的石油、天然气的含量及其组成。

气液分配色谱分析原理：在一定温度下，样品中的各组分在同定液中的溶解程度是不同的，也就是溶解系数K的大小不同，从而把烃类分离开来。当样品气随载气进入装有固定液的色谱柱时，混合气中各组分都可溶解在固定液中，当载气不断通过色谱柱时，组分就随载气向前移动，经过多次溶解与挥发，K值小的组分向前移动的快，首先流出色谱柱，K值大的组分向前移动得较慢，后流出色谱柱，从而达到分离各组分的目的。

气固吸附色谱分析的原理：利用吸附剂的吸附能力不同，分离材料组分。当混合气体的分离与载气通过固定相色谱柱，各种组件的混合物可以用吸附剂吸附，但因各组分的吸附能力不同，吸附能力弱的组件从固体表面解吸出来容易，而强的组件不容易解吸;为载体气体不断通过色谱柱洗脱，吸附能力薄弱的组件作为载气，迅速向前推进，强的组件与承运人缓慢前行，化合物在吸附和解吸不已，当列足够长，分离的组件，并与载气色谱柱反过来。

2目前气测录井的不足

①地下油气层被钻头破碎后，少部分气被岩屑吸附，大部分气进入钻井液中以溶解态、吸附态、游离态存在，此外还有一定量的井壁附近地层的气扩散进入井筒;②在钻井液上返过程中，随着温度、压力的降低，游离气量相对上升，溶解气和吸附气含量相对减少。钻井液路过相对高压层段时，可能会有微量地层扩散气加入钻井液中，提高游离气的含量;路过相对低压层段时，可能会向地层扩散出微量游离气体。每段钻井液在横向上的含气量接近于均值，垂向上的含气量会发生很小幅度的变化;③钻井液返到导管口与空气接触的时候，发生级次脱气，即不断降压、不断排出气体、气体迅速逸散到大气中。而且不同烃类的逸敞速度不同，烃分子越小，逸散速度越快;④钻井液以紊流状态从架空管（槽）流至脱气器，级次脱气持续进行。部分地区要求将架空槽改为架空管，表面上看是把开放系统改为密闭系统，实际上由于钻井液不能充满架空管，架空管上部空气的存在使次级脱气的进行基本没有受到影响;⑤脱气器脱出的仅是钻井液中的部分游离气和少量溶解气，气体比例与地下岩层中的也存在一定差异。

3气测录井影响因素分析

3.1储层性质的影响

3.1.1储层的类型的影响

常见储层为砂泥岩储层、碳酸盐储层、火成岩储层、变质岩储层。油气层在实时录井过程中均有异常，异常值的大小与地层的岩性、物性、钻井液的使用密度有关。但是在同等条件下储层为砂岩，可钻性较好，显示也好，储层为碳酸盐岩、火成岩、变质岩时，可钻性差，显示也差。

3.1.2储层空间

储集空间主要是孔隙型、裂缝型、缝洞型。钻井液体系在相同的环境中，由于孔隙度的碎屑岩类型的砂岩储层主要是晶间孔隙，可钻性越好，渗透性越好，断裂的气体释放来自一个破碎的岩石碎片，从形成到钻井流体压差的气体浓度是更大的，是碎屑岩储集层岩石的碳酸盐岩、火山岩、变质岩，主要是裂纹、接头孔油为主，其破碎的气体浓度与裂缝大小成正比。

3.2钻井工程方面因素

①钻头直径。单位时间破碎的岩石体積与钻头直径成正比关系。因此，当其它条件一定时，钻头直径愈大，进入泥浆中的气体浓度也将增加，在色谱气测上显示也增大;②钻井速度。在相同的地质条件下，钻孔速度越高，单位时间内断岩的体积越大。进泥在石油和天然气，在色谱气测显示也增加了;③泥浆位移。泥浆排量大，较短的停留在井底，进泥在石油和天然气相对减少。同时，也可能使石油和天然气通过更多的泥浆稀释。泥浆排量小，当泥浆粘度降低会使天然气气测井排气困难。所以它会降低测量值。但由于气体被保留在泥地里，经过长期的快速测量基值增加，甚至会有粘度测量值的变化;④泥浆比重。在正常情况下，为了防止井喷和井壁坍塌，总是使泥浆柱压力略大于地层压力。由于泥浆比重的增加，压差增加石油和天然气进泥里，也显示在气相色谱测试中。

4结束语

气测录井作为综合录井的重要组成部分，是随钻油气发现和评价的重要手段。它可以直接测量地层中天然气含量和组成，并能用来解释油气水层。尽管气测录井在发现和评价油气层以及钻井工程监控方面起着不可替代的重要作用，但目前还存在一些不足，气测参数钻井过程中的从气体采集到分析受多方面的因素的影响，因此制约了其准确性的提高。如何加强对这些因素的认识，以最大限度地消除对气测参数的影响、提高气测参数的准确性，是录井过程中的一项重要任务。

参考文献：

[1]张卫.随钻井下气体检测技术进展[J].录井工程，2010，21（2）：51-54.

[2]张卫，慈兴华，张光华，等，钻井液气体分析检测技术研究[J].天然气工业，2006（26）.