综合录井技术在CB313井的应用

摘 要：综合录井仪是石油勘探过程中用于随钻录井和实时钻井监控的重要设备。本文通过录井实例阐述了CB313井油气钻探过程中，综合录井仪在油气层的发现与评价、保证钻井施工安全、有毒有害气体监测等方面发挥的重要作用。

关键词：综合录井仪;油气发现;评价;钻井工程事故监测预报;硫化氢监测预报

引言

随着油气勘探工作的不断深入，钻井过程中及时发现油气层并对其流体性质进行快速评价显得越来越重要，而钻井过程中如何保障施工安全和降低施工人员人身伤害尤为重要。

综合录井仪是由传感器、气体检测设备、数据采集单元、计算机网络系统及辅助设备等组成的用于钻井现场实时监控的重要设备，通过气体检测设备能及时发现油气显示，通过随钻采集各种传感器的信号，可以录取30余个实时、迟到参数，由此实现对钻井工程事故和硫化氢气体的监测和预报。

1随钻及时发现油气层

发现油气层是对储层流体性质进行评价的基础，在录井过程中，综合录井仪通过快速色谱仪可以随钻测量由地下油气层进入钻井液中的烃类气体含量及组成，结合钻时、钻井液电导率、钻井液密度等参数的变化，能够及时准确发现油气显示。在CB313井施工过程中，利用综合录井仪随钻及时发现了多层油气显示。

实例：CB313井钻进至井深3254.00～3261.00m，钻时由5.0min/m降至1.4min/m，气测全烃值由4.45%上升至54.40%，烃组分最大C1：48.836%，C2：3.710%，C3：1.051%，iC4：0.086%，nC4：0.269%，iC5：0.056%。落实岩性为灰色油斑生物灰岩，荧光直照淡黄色，滴照亮黄色。

2油气层解释评价

发现油气层后，根据钻时划分解释层的起始深度，钻时变化不明显时，选择全烃曲线高峰的起止值来划分;异常层段划分后，根据油气层直观评价特征，结合岩屑荧光显示、非烃气测显示及钻井液录井参数的变化评价油气层。

实例：CB313井4212.00～4218.00m，岩性为灰色油斑白云质灰岩，荧光直照黄色，滴照亮黄色;钻时由19.1min/m降至11.0min/m，气测全烃由0.07%升至21.91%，组分最大值C1：10.616%，C2：1.974%，C3：0.744%，iC4：0.135%，nC4：0.233%，iC5：0.071%，nC5：0.066%，钻井液相对密度为1.10、粘度48s。根据油气层直观评价特征法，结合岩屑荧光显示、非烃气测显示，最终将显示层评价为油层，经中途测试证实该层为油层。

3实时钻井监控，确保安全钻井

在钻井施工过程中，钻井工程事故是威胁钻井安全的最大隐患，也是影响勘探效益的重要因素。综合录井仪配有10余种传感器，可以同时测量井深、大钩负荷、立管压力、套管压力、转盘扭矩、池体积、H2S、钻井液温度（进、出口）、钻井液电导率（进、出口）、钻井液密度（进、出口）、出口流量、转盘转速、泵冲等30余项实时、迟到参数，而且由此可以计算得到上百个参数。施工过程中通过连续监测钻井施工的全过程，实现对钻井工程事故的连续监测和量化分析判断，进而指导安全优化钻井。

在CB313井钻井施工过程中，综合录井仪通过各地面传感器及其衍生的各参数，对地面各设备的使用情况及井下情况进行了实时监控，先后预报溢流、井漏等异常情况，充分发挥了综合录井仪的实时钻井监控作用。

3.1溢流预报

溢流是指当井下压力关系失去平衡，地层孔隙压力大于井底压力时，地层流体进入井内的现象。习惯上溢流显示是指井筒内钻井液在静止状态下，静止的钻井液从井口溢出的现象。当溢流到一定程度时就发展为井涌，及时发现溢流，尽快进行控制，可避免井涌、井喷事故的发生。

实例： CB313井钻进至井深3261.93m，在泵冲90冲/分稳定情况下，立管压力由19.7MPa降至18.6MPa，出口流量由22.6%升至30.2%，循环池体积由46.3m3升至47.2m3，值班人员综合判断为溢流，立即通知司钻及相关人员。

3.2 井漏预报

井漏产生的原因较多，如地层渗透性好、地层有裂缝溶洞、钻进时密度过大，造成泥浆柱与地层之间的压差大、下钻过快等都会造成井漏。及时发现井漏并采取措施，可以避免钻井液的大量损失、卡钻等钻井事故的发生，从而节約钻井成本。

实例： CB313井钻进至井深4232.80m，循环池体积由44.2m3逐渐减少至42.8m3，值班人员判断为钻井液漏失，立即通知司钻及相关人员。

3.3非烃预报

石油钻探过程中测量非烃主要用于发现非烃储层或进行流体性质评价。

实例：CB313井在井深4807.05m时，下钻至井底循环，二氧化碳含量升至20%，值班人员判断为非烃异常，立即通知司钻及相关人员。

4实时监测硫化氢气体，减少或降低人身伤害

在油气勘探过程中，很可能会发现硫化氢气体，它对人体有巨大危害：空气中硫化氢气体为1ppm时，可闻到臭鸡蛋味;空气中硫化氢气体为100ppm时，人与其接触2～5分钟内丧失嗅觉，咽喉肿痛、头痛、恶心;空气中硫化氢气体浓度为500ppm时，会使人失去理智和平衡能力，2～15分钟呼吸困难。综合录井仪配有多个硫化氢传感器，最小能够检测浓度为1ppm的硫化氢气体，具有极高的灵敏度。根据标准或甲方的要求，分别安装到钻井液池、钻台司钻操作房附近、振动筛旁、录井房内的气管线中等多个部位，录井人员可利用安装的多个硫化氢传感器实时进行硫化氢气体的精确监测和预报，减少或降低硫化氢气侵后对人员造成的伤害。

实例：CB313井在井深4884.00m时，下钻至井底循环，6：22室内硫化氢传感器检测到硫化氢气体，06：32硫化氢浓度升至10ppm，值班人员立即通知司钻及相关人员，06：37硫化氢浓度升至最高值37ppm，井队及时采取了有效防范措施，从而降低了硫化氢气体对施工人员造成的伤害。

5结论

综合录井仪在CB313井钻探过程中，主要发挥了以下作用：

（1）随钻及时发现多套油气显示并对其流体性质进行评价，为甲方进行下步决策提供了可靠依据。

（2）利用综合录井仪实现了实时钻井监控和预报，确保了钻井安全。

（3）利用综合录井仪对硫化氢气体的存在实现了实时监测和预报，减少或降低了硫化氢气体对施工人员造成的伤害。

作者简介：

陈京义 工程师，1969年生，1990年毕业于华北石油学校测井专业，现从事综合录井技术管理工作。