气测录井影响因素及对策分析

董柏闻

（大庆油田钻探工程公司地质录井一公司，黑龙江 大庆 163000）

地质录井工作在油气勘探与开发过程中发挥重要作用。地质录井工作内容主要包括岩屑录井、气测录井、地化录井等，其中气测录井数据是监测油气显示及评价储层含油气性的重要依据。在石油钻井的过程中，井下的油气层中会包含着较多的烃类气体，这些烃类气体往往会形成较为明显的气体压力。在这种气体压力的作用下，当钻井深度达到油气层时，其中的烃类气体就会进入泥浆中，随着泥浆的循环被带到地面上，到达泥浆池出口。在泥浆池出口安装有脱气器，脱气器中高速旋转的搅拌棒能够将钻井液中烃类气体分离出来。脱气器与气测管路相连，烃类气体会通过气测管路到达烃类气体检测装置，经过气相色谱分析后，得到全烃及组分含量数据，这些数据对于监测油气显示，评价储层含油气性具有重要的指导意义[1-3]。由于气相色谱分析精度高，对检测环境要求较为苛刻，录井现场多处于野外，环境较为恶劣，对气测录井分析结果影响较大，因此，加强对气测录井影响因素分析，采取必要措施，提升气测录井结果准确性，对于发挥录井在油气勘探中的作用具有重要意义。

1 气测录井的作用及方法分析

首先，从气测录井的实际作用角度分析，现阶段，气测录井的应用作用已经得到了较为广泛的拓展，其一方面得益于有效的气液循环系统，另一方面也有石油钻井的工艺创新相关。一般而言，通过开展气测录井工作，可以直接对油气层的位置和深度进行定位，从而完成油气层的勘测工作。在此基础上，可对油气水层进行前提的预估和评价，进而为后续的石油钻探工作提供有效的参考数据。另外，现阶段，气体分析仪已经可以在这个过程中对油层的性质进行初步判断，即可将油层的物理属性分为重质油层和轻质油层。需要注意的是，气测值本身在气测录井的过程中会呈现出一定的波动性，这种波动性与工程测量的实际工艺流程相关，也与相关设备的运行效能相关，尤其与钻头组件相关的设备运行效能，其会直接影响钻井的实际速度，从而对气测录井的实效性产生影响；其次，从气测录井的方法角度分析，技术人员需要重点选择与气测录井相关的设备资源的辅助性的探测资源，尤其是钻井液，其实际的物理密度会对钻井的安全性以及速率均有直接影响。更为关键的是，在接触到油气层之后，油气层中的气体需要被及时输送到气体分析仪中，此件，钻井液、钻头前进速率以及钻井排液量等均会对气体的回流效率产生影响。如果这种影响不能得到具体地控制，则气测录井的实际数值会变得非常不稳定[4]。一般情况下，气测录井的方法可以分为半自动气测以及色谱光测。在不同的测量方法中，其准确度影响因素不同，实际的作用形式也存在差异。如果从气测录井的气测方式角度进行划分，其也可被分为随钻气测以及循环气测过程，这两种气测过程在气测流程中有关系，但实际的气测过程往往相反。

2 气测录井准确发现和评价油气层影响因素分析

2.1 钻井因素的影响

钻井因素在油气层发现和评价过程中的影响最为广泛，其实际的影响效果也最为明显，并且此种因素的影响也多样，可对气测录井系统的运行效果直接产生影响，这种影响包括对气体回路的影响、气体燃烧质量的影响以及数据分析效能的影响等。首先，从钻井设备影响因素的角度分析，钻井设备的影响具有过程性特点，这种过程性特点与设备的运行流程相关，包括设备的运行顺序、钻头的选用类型以及钻头的直径等。在选择钻头直径时，需要注意的是，虽然大直径钻头的深钻效应较好，但是在接触到油气层之后，其实际的接触面积也会增加。在这种较大面积的油气层接触情况下，其气体压力虽然在单位面积之内并没有增加，但是，气体的表面流通速率增加，进而导致同一时间通过导气管的体积增加。此时，气体检测仪内部的压力也会增加，从而导致气体的燃烧速率加快。在这种情况下，气体检测仪的检测进程也会加快，从而导致气体检测的数据结果可能会变大；其次，从钻井参数影响的角度分析，钻井参数一般指钻井速度以及钻井液的排放效能[5]。一般情况下，钻井速度并不会太快，但是如果钻头的直径较大，其可承受的钻井速度也相对大一些。此时，即可提高钻井速度，但是同时需要增加钻井液的排放体量。然而，在这个过程中，受到钻井区域岩石层密度的影响，在单位时间内，其地层岩石的破碎量并不稳定。如果岩石层的破碎量较大，则可能导致在同一时间进入脱气器的气体体积增加，此时，岩石层内部的压力就会增大。为了避免出现流量不稳定问题，工作人员应实施检测岩石层中底层岩石的破碎状态，并对脱气器的运行效率进行调整，这样才能有效排除钻井因素的影响。

2.2 脱气器的影响

脱气器对油气层评价结果的影响过程较为复杂，并且从气测录井实际流程的角度分析，脱气器对评价结果的影响还不止于此，其影响更多地会表现在系统层面。首先，从脱气器影响作用形式的角度分析，脱气器中的钻井液体积存在动态变化的趋势，这种动态变化的趋势属于钻井液的体积变化问题。如果脱气器的实际系统排放量相对较大，则进入脱气器的钻井液体积也会增加，此时，在脱气器中液体的挤压作用下，其排除的气体体积也会出现较为明显的变化；其次，从集气室容量的角度分析，集气室的容量会对气体分析仪的分析数值产生影响。当集气室的体积较小时，集气室与脱气室之间就会形成一个气体容量缓冲空间。在此空间中，气体的密度并不均匀，并且这种密度会比集气室中的稍大，比脱气室中的稍小，这就导致系统整体的气体运输密度并不均匀，相应的燃烧反应也会存在不稳定的情况。如果在此时查看气体检测仪的响应曲线，其曲线的波动性可能会非常明显[6]。为此，工作人员应结合气测录井系统的实际运行要求，合理选择集气室的大小。但是，需要注意的是，这种气体缓冲效应是无法消除的，其影响会始终存在。工作人员可以根据气测录井的误差要求，反求集气室中缓冲空间的作用阈值，从而将这种误差降低到系统可以承受的范围之内。另外，脱气器的设计结构也会对气测录井的结果产生影响。实际上，现阶段，气测录井系统采用的脱气器结构一般为大口径的出气结构。虽然此种出气结构可能会导致出气的速率增加，但是可以有效避免气体输送的过程中出现气体堵塞的问题。

2.3 鉴定器的影响

鉴定器的影响形式较为单一，其作用的系统检测过程也为系统检测的后半段，主要是气体的混合燃烧过程。首先，从鉴定器的结构影响角度分析，这种结构影响与鉴定器中信号分析技术的应用形式相关，一般而言，鉴定器中运算的信号值会作用与油气层抽离气体的体积分数，这个体积分数是系统生成评价曲线的关键参数，其会对曲线的线性关系表现结果产生影响。实际上，如果鉴定器的质量较好，这种动态频率响应效果往往也会较为稳定，并且也会在一定程度上改善气测录井系统运行的实际效果；其次，从气体燃烧效果的角度分析，鉴定器本身的燃烧作用形式也不够稳定。这是因为，在这个燃烧过程中，氢气和氧气所产生的燃烧温度并不恒定，在这种温度的作用下，燃烧室内部的压力也不稳定，从而导致其燃烧气体的融合效果下降。同时，在持续燃烧的过程中，这种高温的环境会对混合室的气体产生一定的分解作用，这种分解作用属于离子层面的分解作用，即高温的环境会将混合气体分为正负离子，而此时的正负离子正处于活跃状态，从而可以形成电流效应。这种电流效应如果在出现初期被阻断，则其影响不会持续。但问题是，电流效应的阻断周期非常短，现阶段还没有非常高效的阻断办法，这就会导致燃烧室内部形成的电路会顺着气体容腔扩散到气体分析仪的电子分析系统中，从而对分析系统的分析流程产生电磁影响，进而导致仪器运行过程中出现运行准确性问题。

2.4 色谱峰取值方法的影响

色谱取值方法由色谱分析仪自身的分析属性而定，这种分析属性属于色谱分析仪自身的运行结构问题，并不会在实际的应用过程中发生变化。此间，信号本身的记录曲线往往存在较为明显的波峰波谷，但是，不难发现，很多色谱记录仪在刻画此种波峰波谷时，对波峰的刻画过程往往相对激进，换言之，其波峰的刻画往往高于实际数值。同时，如果气测录井系统自身的气体流速也比较大，则可能导致这种测定曲线的实际测定效果更加明显，波峰的尖锐程度也会增加[7]。实际上，在现代化的气测录井系统运行过程中，工作人员会主动对载流气体的流速进行约束，这种气体流程的约束过程往往伴随着混合气体成分的优化。此时，就又会出现上文中论述过的气体离子分散问题，相应的电流作用也会更加明显。此时，若要切实降低这种峰值因素的影响，一方面，工作人员需要对仪器的数值输出曲线进行优化，但是这种优化的过程也只是软件层面的优化，并且实际的优化效果往往并不好；另一方面，工作人员可以改变色谱峰的取值方法，将原来的散点取值法改为面积取值法，并将面积取值的区域与波峰出现的区域重合，从而可以降低此间电流因素的实际作用效果，也可对流速的影响进行进一步地优化。另外，色谱取值方法的优化过程需要与气测后效数值分析过程联系起来。此间，工作人员应合理选择实际的分析基础数值，此类基础数值可以参考以往的气测录井数据，也可根据本次油气层评价工作的具体要求进行灵活变化，这样才能有效改善此类因素对油气层评价结果的影响程度，从而提高评价数据的整体准确性。

3 结束语

总之，在气测录井工作中，技术人员需要根据油气评价的实际要求以及钻井环境的实际状态，合理选择气测录井的方法，并且技术实践中对此类活动的实际顺序和具体流程进行优化，进而确保气测录井活动的准确性和完整性。需要注意的是，气测录井的过程也是气测数据标准化的过程，其具备一定程度的数据对比化特点。