簡述實測遲到時間在巖屑、氣測錄井中的重要性

王江濤 魏慶陽(中法渤海地質服務有限公司，天津300452)

簡述實測遲到時間在巖屑、氣測錄井中的重要性

王江濤 魏慶陽(中法渤海地質服務有限公司，天津300452)

錄井中遲到時間可以分為理論遲到時間和實測遲到時間，由于影響遲到時間的因素很多所以往往理論計算值跟實際遲到時間有很大差別，所以它只是實測遲到時間的一個參考。獲得準確的實際遲到時間可以幫助我們提高巖屑撈取質量、準確恢復井下地層的剖面情況，并可以得到油氣上竄高度、和速度的準確數值，對保證巖屑、氣測錄井質量有非常大的作用。

巖屑；氣測錄井；實測遲到時間；理論遲到時間

油氣上竄是指在油氣層被鉆開后，氣體在地層壓力的作用下沿著井壁向上流動的過程，上竄速度是指單位時間內氣體上升的高度。通過得知氣體上竄速度我們就可以大致了解地層壓力，重新調整鉆井液密度，從而優化我們在現場的施工方案。遲到時間是指鉆井液攜帶鉆頭破碎的巖石從井底上返到井口所需的時間，只有準確測量了遲到時間我們才可以得到精確的氣體上竄速度。如果無法準確獲得遲到時間那么我們將不能將巖屑進行準確的的歸位，我們所錄取的氣體值也不能和所鉆遇層位一一對應，氣體數據也將失去意義。

1 遲到時間的理論計算與解析、應用

常用計算公式：

式子中T為巖屑遲到時間單位為分鐘。Q為泥漿泵排量單位為升每秒。D為井眼直徑單位為米。d為鉆桿外徑單位為米。V是井筒環空容積單位為立方米。為了便于現場的計算可以轉換為下面的簡化公式：

通過把現場得到的數據帶入上面的公式就可以得出理論遲到時間。

首先要明確我們計算得出來的是鉆井液的理論遲到時間，并不是巖屑、氣體的真實遲到時間。這是因為巖屑、氣體隨著鉆井液上返的過程中因為巖屑的密度比水和氣體的密度要大一些所以會產生下沉現象，還有井壁的穩定性也會對巖屑上返造成不同程度的影響，另外泥漿泵排量的變化也會對巖屑上返產生一定程度的影響。剛開泵循環時，由于鉆井液在井筒里靜止一段時間后粘度會變大，流動性大大降低，為了防止高泵壓對地層的損害，泥漿泵的排量是一個逐漸升高的過程所以Q值并不穩定。由于以上因素影響，我們通過公式計算出來的理論遲到時間并不是巖屑的真實上返時間。通常出現的情況是實測時間要比理論計算時間長，但這并不意味著理論計算遲到時間沒有價值，它可以作為實測時間的一個參考如果差別太大我們就要考慮實測遲到時間可能測量有誤。

2 實測遲到時間

我們通常采用丟棄標識物的方法來測得實際遲到時間。我們先將和巖屑密度差不多的物質比如說瓷片還有可以在鉆井液中輕微上浮的物質放在鉆具中，然后開泵此刻開始計時，當見到物體返到井口時停止計時，所得時間減去指示物下行所花去的時間就是巖屑的真實上返時間。由于測量過程受到各種因素的影響，所以在鉆進的過程中我們也需要對實測的遲到時間進行及時的調整校正。例如我們可以通過特殊巖性進行校正，由于地層由各種類型的巖石組成，不同類型的巖石的可鉆性不同有的相差甚遠。這時我們可以采用多種巖石分別試驗法比如說砂巖、灰巖、白云巖等。我們先將鉆時忽然變快或變慢的時間記錄下來，加上相應的上返時間，提前到振動篩前觀察，等到特殊巖石出現時記錄此刻時間，兩者差值即為該處的真實遲到時間，可以用這個時間對前面已測遲到時間進行校正。不僅如此，我們還可以通過氣體探測設備來進行修正調整，這是應為當鉆機每打完一個單根或者一個立柱時，需要進行下一單根或者下一柱的連接，當氣測錄井設備錄取完上一單根或者立柱最后一米氣體時，等待錄取下一單根或者立柱的氣體數據時需要等待接立柱的時間，這期間氣體會出現一個泥漿基值，當錄取的新接單根或者立柱的第一米時，氣體會出現明顯的臺階，我們就可以通過這一臺階來驗證當前的遲到深度，從而調整實際的遲到時間。

理論上的計算時間只有在井身結構比較規則且各種所測參數比較穩定的情況下才相對準確。而實際中由于各種因素影響各種參數并不穩定。而實測時間是在各種因素共同作用下測得的，試驗原理科學，所得結果可靠其準確度要比理論值高出很多。

3 實測遲到時間的重要性

通過獲得準確的遲到時間我們就可以準確的撈取巖屑，對地層巖屑進行精準的歸位，并且落實油氣層顯示井段，通過準確的遲到時間還能使我們準確計算出油氣上竄速度，調整泥漿性能，優化鉆井方案。油氣上竄速度的計算公式如下所示。

公式中V為油氣上竄速度單位為米每分鐘。H為油氣層深度單位為米。h是循環時鉆頭所在的井深單位為米。T是鉆頭所在井深處的遲到時間單位是分鐘。T1是見油氣顯示時間單位是分鐘。T2是鉆頭下降到h深度后的開泵時間單位是分鐘。T0是井內井液靜止時間單位是分鐘。Q是泵排量單位是升每秒。Vc是井眼環空每米容積單位是升每米。

容積法要用到井眼的直徑，但是在實際工程中由于各種因素往往井眼并不呈十分規則的形狀，這主要是由于泥巖有縮徑現象，而砂巖有擴徑現象，在地層應力不穩定的地層中還存在井眼剝落、垮塌現象等綜合因素造成的。這時再用容積法計算，得出的結果肯定要有很大的誤差。而利用第二式子算出的結果是一個根據不同因素變化的實際動態值，從而大大保證了計算結果的穩定性，從而可以為油氣層的壓力、產能、儲量得出包括的參考數據。

用實測遲到時間法測得遲到時間再進行油氣上竄速度計算所得結果準確可靠。計算所用遲到時間數據由實測獲得，其它的數據可以通過錄井儀或者實地測得。該方法把之前公式中的環空因素和泥漿泵排量不好取得的因素排除掉。通過科學化規范化取值過程，使得結果真是可靠。因為遲到時間是實測獲得的所以廣泛應用于各種類型的井深結構中。

通過準確計算出油氣上竄速度，我們就可以在鉆井中合理地調整鉆井液密度，增加油氣溢出的平穩性，使得油氣“壓而不死、活而不噴”保障鉆井的安全性，并方便后續開采。我們還可以通過油氣上竄速度對儲集層的能量定性評價，優化施工方案。還可以通過測得巖屑遲到時間，了解地層結構，在各種地層采用不同種類的鉆頭，改善鉆井條件加快施工速度。

在實際應用中如果井斜超過45度，那么巖屑將會產生非常嚴重的徑向沉積作用，再加上其他因素例如鉆井液流態發生變化，此時由紊流變成層流，鉆進方式由螺桿鉆進變成螺桿、頂驅復合鉆進，長時間使用PDC鉆頭使鉆時嚴重失真，巖屑大量混雜，這時再使用理論遲到時間經驗取值法，很難得到真實的遲到時間并會給井錄工作帶來很大的干擾，所以用取得真實可靠地遲到時間對現場施工中十分重要，我們要使測量過程規范化，嚴格遵守測量秩序保證測得的時間準確無誤。

4 實測遲到時間案例分析

某油田XX井在進行8-1/2井眼鉆進時，在鉆出套管鞋大概120米時，氣全量出現明顯上升，并且氣體組分較全，現場初步斷定已鉆遇油層，此時在振動篩前接觀察樣，取回砂樣發現全部是泥巖，現場懷疑遲到時間出現錯誤，撈取的巖屑樣品失去代表性，正常情況氣全量出現明顯上升應該是鉆遇儲集層，返出的砂樣應該是砂巖，而此時返出的確是泥巖。泥巖是生油巖，而生油巖的氣全量應該會明顯低于儲集巖。現場決定向井里投放大米來實測遲到時間，后經實測發現實測遲到時間比理論遲到時間大了5分鐘，井底裸眼段發生了擴徑，造成真實的井底巖屑要比理論的遲到時間晚5分鐘返到井口，而錄井儀顯示的依然時理論遲到時間，經過把錄井儀的理論遲到時間修正成實到時間，后續錄井正常。而最終的測井解釋也證實了出套管鞋120米處鉆遇的是砂巖油層。

5 結語

隨著科學技術的發展鉆井技術也日新月異發展十分迅猛，鉆井速度越來越快，然而錄井工作卻沒有跟得上時代發展，質量較為低下，由于鉆井新技術的應用很多傳統的錄井方法已經跟不上時代要求，但是錄井工作是保障鉆井安全發現油氣層的重要環節，我們一定要有信心把相關工作做好，在工作中一定細心、謹慎，遵守操作規章制度，同時要與時俱進發展新的錄井技術，使錄井工作簡易、快捷，錄井質量真實可靠，為我國的油氣開采工作做出應有的貢獻。

[1]李基偉，柳貢慧，李軍等。油氣上竄速度的精確計算方法[J]?？茖W技術與工程，2004,14（22）：180-184.

[2]趙勇，鄧章華，鉆井液頂替法計算油氣上竄速度[J]。中國科學信息，2010（16）：40-41，52.

[3]王文忠，趙軍，張秀紅。油氣上竄速度計算公式的修正[J]。斷塊油氣田，2003,10（1）：64-65.

[4]喬艷艷。實測遲到時間在巖屑、氣測錄井中的重要性[J]西部探礦工程，2010,7（1）：81-82.