维普资讯 http://www.cqvip.com 石油天然气学报（江汉石油学院学报） ２００８年４月第３ｏ卷第２期 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｊ．ＪＰＩ） Ａｐｒ．２００８ Ｖｏ１．３０ Ｎｏ．２ 空气钻井条件下的录井方法探讨 苑 淮 （长江大学地球科学学院，湖北荆州４３４０２３；河南石油勘探局地质录井公司，河南南阳４７３１ ３２） ［摘要］以川东北现场空气录井生产为基础，探讨了空气钻井条件下的录井技术，包括：迟到时问的计算 方法、现场样品收集系统、岩样描述方法、天然气层的评价及气层显示数据在气层产量及测试方面的应 用等。同列，对空气录井条件下的燃爆监测技术及地层出水监测技术进行了探讨，可为今后的录井工作 提供借鉴和参考 ［关键词］空气钻井；岩屑录井；综合录井；天然气显示；地层出水；燃爆监测 Ｌ中图分类号］ＴＥ１４２ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１０００—９７５２（２００８）０２—０４５８—０２ １采取系统及研究方法 １．１样品采集系统 采样是在排砂管线上引出支管，再分为收集砂样、气样２个支管。其中气样采集部分先后通过了水 过滤、脱脂棉过滤、硅胶过滤、砂球过滤等步骤，主要目的是过滤去粉尘和水分，达到对气样的分析要 求。 １．２岩屑的描述方法 空气钻井条件下与泥浆钻井条件下，岩屑最大的区别就是 屑呈粉末状 ¨。所以给岩屑描述带来２ 方面的影响，一是岩屑的结构、构造等受到了破坏；二是给砂样的直观描述带来困难。 解决粉末状岩屑的描述问题，应从２方面人手，一是运用常规的岩屑描述方法，特别是高倍双目立 体放大镜的使用，对直观描述岩屑很有帮助；二是应用新技术，新设备。在川东地区ＸＸ井录井过程中 应用了ＳＭＹ一２型岩屑伽马监测仪。ＳＭＹ一２型岩屑伽马监测仪的原理是岩石自然放射性取决于岩石所含 放射性元素的含量，不同岩石所含放射性元素的含量不同，其在衰变过程中放射出的自然伽马射线强度 也不同。借助ＳＭＹ一２型岩屑伽马监测仪，取代了单纯依靠肉眼和直观感觉来描述粉状砂样的工作，大 大提高了岩性描述的准确性。 １．３天然气监测及应用技术 空气钻井条件下，由于是负压钻进，所以地层中的天然气及其他非烃类气体比用常规泥浆钻井更容 易进入井筒并被携带至地面，但同时也受到空气的稀释，所以这些成分的浓度较低，样品分析的浓度比 用泥浆钻井分析的要小的多。所以，在空气钻井条件下，要求使用灵敏度高、分析周期短的色谱分析仪 才能够准确及时获得油气显示的数据。 在空气钻井条件下的天然气显示数据除了发现气层，还能用来获得气层的产量，用于压力恢复测试 等。 ．在空气钻井条件下，天然气层显示值较低，通过与邻井相应层位的显示层相对比，建立相对应的解 释标准，从而得到较准确的油气层解释结果。 ２工程异常预报 与常规泥浆钻井相比，空气钻井条件下，一方面工程预报的内容有所增加，如地层出水监测、燃爆 ［收稿日期】２００７—１Ｏ一１ｚ ・ ［作者简介］苑淮（１９６３一），男，１９８６年丈学毕业，高级工程师，硕士生．现从事录井方面技术管理工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第３Ｏ卷第２期 苑淮等：空气钻井条件下的录井方法探讨 ・４５９・ 监测，从而增加了工程参数的数量，如非烃气体的监测、出口压力的监测等；另一方面由于空气钻井工 艺的特点，工程参数在发生异常时，变化量较小。 除了地层出水监测、燃爆监测，其他发生的工程异常的规律及分析方法，同泥浆钻井条件下的特点 相同。所以空气钻井要求仪器灵敏高，能及时捕捉到这些工程参数的微量变化，同时也要求工程师在较 短的时问内，排除干扰因素，找到问题的本质，及时作出准确的判断结果，第一时问做出异常预报，及 时采取相应的措施。所以空气钻井的条件下的工程预报对仪器的灵敏度和工程师的综合分析能力提出＿ｊ’ 更高的要求。 ３地层出水的预测和监测 地层出水的预测主要是依靠对邻井测井资料的解释和对邻井钻井实践的总结来进行预测的。 地层出水的监测包括：地层出水的发现、出水位置及出水量的判断等内容。在空气钻井的现场，录 井人员通过岩屑的潮湿程度可判断地层的少量出水；同时地层出水也会引起工程参数的变化，主要表现 在岩屑粘结、钻屑变大、钻具转动扭矩增大，上提、下放钻具有阻力，发生卡钻，循环阻力增大等。 通过总结现场空气钻井的情况，可以按出水量的大小及工程参数的表现特征，将地层出水分为３ 级： １）小流量出水地层出水量一般低于０．４７７ｍ。／ｈ。空气钻井时，如果上返钻屑量减少，注入空气 压力慢慢增大，钻屑变大，钻具转动扭矩增大，上提、下放钻具有阻力，说明遇到小水层。地层小流量 出水是最危险的情况，因为少量的水将岩屑粘结在一起，在钻杆上形成泥包，引起井眼缩小、循环阻力 增大、卡钻等复杂情况的发生。 ’ ２）中等流量出水地层出水量０．４７７～７．９５ｍ。／ｈ。地层中等流量出水发生岩屑结团的危险性较小， 因为在空压机功率足够的情况下，可将水以气泡形式吹至地面。由于井内水多，钻屑被稀释，不会使岩 屑粘结成块。但是，对于存在水敏性不稳定地层的井，可能导致严重的井塌。其最明显的表现是注入压 力升高，钻屑突然停止上返，钻速降低，继续注入气体，排出管口出现液体。 ３）大流量出水地层出水量大于７．９５ｍ。／ｈ。地层大流量出水危险性较大，由于大量的水出现，可 能造成地层坍塌，而且空压机功率也不能将水吹至地面。但是由于井内水多，钻屑被稀释，不会使岩屑 粘结成块。其最明显的表现是注入压力明显升高，钻屑突然停止上返，钻速明显降低。 由于地层出水使得井壁遇水后容易失稳、出现地层坍塌，造成井下事故。所以录井人员应及时发现 地层出水，判断井壁失稳情况，必要时停止空气钻井，转换为钻井液钻井。 ４燃爆监测 燃爆监测也是空气钻井提出来的新概念，意指井下的连续燃烧，容易造成钻具熔断等事故。在空气 钻井时，地层产出可燃气体与空气混合，有可能在井下发生燃爆。可燃气体可能发生燃爆的浓度比例与 气体本身的组分、性质（物性）、井下的温度、压力条件、流道形状和环空边界物的热力学性质等有关， 且燃爆只在井下具备点火条件时才会发生。 为了及时发现井下燃爆的发生，录井人员应随钻监测返出气体的可燃气体浓度、氧气浓度、ＣＨ 浓度、Ｈ。Ｓ浓度，以及Ｃ０、ＣＯ。浓度、温度。井下一旦发生燃爆，在地面上表现为氧气浓度、ＣＨ 浓 度下降，ＣＯ。浓度、ＣＯ浓度、温度上升，钻头处的燃爆在２ｒａｉｎ以内可以被监测到，立即通知钻井队 采取灭火措施，整个过程时间控制在４￣５ｍｉｎ内，以免造成井下的钻具破坏。 【＝参考文献］ ［１］盂英峰，练章华，李永杰．气体钻水平井的携岩研究及在自浅¨１Ｈ井的应用［Ｊ］．天然气 业，２００５，２５（８）；５０￣５３． ［编辑］ 苏开科