1、1综合录井技术综合录井技术 基本原理及资料应用基本原理及资料应用 刘强国2综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 主要内容主要内容 综合录井发展历史综合录井发展历史 综合录井仪基本原理综合录井仪基本原理 综合录井资料应用综合录井资料应用3综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 一、综合录井发展历史一、综合录井发展历史 我国在五十年代初期主要是手工方式录井，我国在五十年代初期主要是手工方式录井，到到1953年引入荧光录井，年引入荧光录井，1955年从前苏联引进半年从前苏联引进半自动气测仪，从此开始了使用仪器的历史。自动气测仪，从此开始了使用仪器的历史。1957年钻井液
2、检测技术引入录井范畴。年钻井液检测技术引入录井范畴。1964年研制出年研制出全自动气测仪，全自动气测仪，1974年发展出年发展出SQC-701型气测仪，型气测仪，第一代面板式综合录井仪。第一代面板式综合录井仪。80年代初期，第二代年代初期，第二代脱机式综合录井仪。脱机式综合录井仪。 4综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 ， 随着电子技术和计算机技术的高速发展，随着电子技术和计算机技术的高速发展，80年代中年代中期西方国家又推出第三代联机式综合录井仪，其中具期西方国家又推出第三代联机式综合录井仪，其中具有代表性的有我国于有代表性的有我国于84年引进的法国年引进的法国Geoser
3、vices生产生产的的TDC综合录井仪。综合录井仪。80年代后期及九十年代，西方国年代后期及九十年代，西方国家又推出第四代无二次仪表、基于家又推出第四代无二次仪表、基于WINDOWS环境的环境的联网式综合录井仪。近几年来，又发展了联网式综合录井仪。近几年来，又发展了MWD、LWD及快速色谱技术。及快速色谱技术。 我国于我国于80年代后期开始研制国产综合录井仪，包年代后期开始研制国产综合录井仪，包括上海石油仪器厂于括上海石油仪器厂于88年推出的年推出的SDL-1地质录井仪、地质录井仪、SQC882气测录井仪，新乡二十二所于气测录井仪，新乡二十二所于91年推出的年推出的SLZ-1综合录井仪。综合录
4、井仪。 5综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 近几年，国内生产厂商也加快了产品升级近几年，国内生产厂商也加快了产品升级步伐，如新乡二十二所生产的步伐，如新乡二十二所生产的SLZ-2A型综合型综合录井仪、上海神开生产的录井仪、上海神开生产的SK2000型综合录井型综合录井仪就相当于国外生产的第四代综合录井仪。仪就相当于国外生产的第四代综合录井仪。6综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用二、综合录井仪基本原理简介二、综合录井仪基本原理简介 综合录井仪从工作流程可分为一次仪表综合录井仪从工作流程可分为一次仪表（传感器）、二次仪表及接口、联机采集、监（传感器）、二次仪表
5、及接口、联机采集、监控计算机三部分。控计算机三部分。下图为下图为SLZ-2A综合录井仪系统框图。综合录井仪系统框图。7综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 图图1.SLZ-2综合录井仪系统框图综合录井仪系统框图 传感器组组份分析器全烃分析器地质实验室接口电路录井工作站监控工作站应用工作站P1P2P3P48综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 传感器组、组份分析器、全烃分析器和地质实验室的传感器组、组份分析器、全烃分析器和地质实验室的各类信号通过接口电路处理为各类信号通过接口电路处理为0-5V的电压（模拟）或的电压（模拟）或TTL电平规范的脉冲（数字量），经系统总
6、线送至录井工作站电平规范的脉冲（数字量），经系统总线送至录井工作站进行进行A/D变换。录井工作站通过变换。录井工作站通过I/O板和系统总线实现对气板和系统总线实现对气相色谱仪的联机控制。监控工作站驱动三台打印机，实时相色谱仪的联机控制。监控工作站驱动三台打印机，实时打印曲线和报表。应用工作站驱动打印曲线和报表。应用工作站驱动1台打印机，打印应用程台打印机，打印应用程序的结果。序的结果。3台工作站通过网卡和同轴电缆（或双绞线）连台工作站通过网卡和同轴电缆（或双绞线）连接，实现网络通信和资源共享接，实现网络通信和资源共享。9综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 (一一)传感器组传感
7、器组 综合录井系统基本配置共包含综合录井系统基本配置共包含13种传感器，所有的传感器分种传感器，所有的传感器分为三个区（井台、入口、出口），在各自的接线箱汇总，经传感为三个区（井台、入口、出口），在各自的接线箱汇总，经传感器信号总线电缆引入仪器的主机柜。其中模拟量传感器器信号总线电缆引入仪器的主机柜。其中模拟量传感器10种，采种，采用用4-20mA的电流二线制方式传送，数字量传感器的电流二线制方式传送，数字量传感器3种，采用大电种，采用大电压（压（0-8V）脉冲方式传送。脉冲方式传送。 系统配接的传感器列表如下（以系统配接的传感器列表如下（以SLZ-2A为例）：为例）： 井台区：大钩负荷、立管
8、压力、套管压力、转盘扭矩、绞车、井台区：大钩负荷、立管压力、套管压力、转盘扭矩、绞车、转盘转速、硫化氢；转盘转速、硫化氢； 入口区：入口区：1号泵冲、号泵冲、2号泵冲、号泵冲、3号泵冲、入口密度、入口温度、号泵冲、入口密度、入口温度、入口电导率、入口电导率、3号体积、号体积、4号体积、号体积、5号体积；号体积；10综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 出口区：出口密度、出口温度、出口电导率、出口区：出口密度、出口温度、出口电导率、1号体积、号体积、2号体积、粘度、出口流量、硫化氢；号体积、粘度、出口流量、硫化氢；11综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 绞车传感
9、器绞车传感器 绞车传感器由定子和转子组成，超小型双脉冲霍尔探绞车传感器由定子和转子组成，超小型双脉冲霍尔探头以头以90度相位差平卧在定子槽中，当转子转动时，转盘上度相位差平卧在定子槽中，当转子转动时，转盘上的的12个磁感应器不断从霍尔元件表面扫过，产生使霍尔元个磁感应器不断从霍尔元件表面扫过，产生使霍尔元件工作的变化磁场，霍尔元件随着磁通密度增减而产生或件工作的变化磁场，霍尔元件随着磁通密度增减而产生或有或无的数字信号，从传感器输出端就得到具有有或无的数字信号，从传感器输出端就得到具有90度相位度相位差的两组脉冲信号。差的两组脉冲信号。12综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用
10、输出信号：输出信号：2*12脉冲脉冲/圈圈 精精 度：度： 0.1/10m 安装位置：滚筒两端安装位置：滚筒两端两两13综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用14综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 大钩负荷大钩负荷/立管压力立管压力/套管压力传感器套管压力传感器 压力传感器弹性膜片上贴有应变片敏感元件，并组成压力传感器弹性膜片上贴有应变片敏感元件，并组成惠斯顿电桥。在压力作用下，应变片敏感元件产生形变而惠斯顿电桥。在压力作用下，应变片敏感元件产生形变而导致其电阻变化。对应变片组成的电桥加恒定激励电压，导致其电阻变化。对应变片组成的电桥加恒定激励电压，就可测得于被
11、测压力成线形关系的电压变化。就可测得于被测压力成线形关系的电压变化。 测量范围：测量范围：5/50/100Mpa 精精 度：度：5%FS。 安装位置：大绳死绳端安装位置：大绳死绳端/立管立管/节流管汇节流管汇15综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用16综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 转盘转速传感器转盘转速传感器/泵冲传感器泵冲传感器 本传感器为电感型接近开关，内部电路由振荡、检波本传感器为电感型接近开关，内部电路由振荡、检波和输出级组成，振荡线圈在四周产生交变磁场，当有金属和输出级组成，振荡线圈在四周产生交变磁场，当有金属物体接近线圈时，磁场在金属物体内产
12、生涡流，能量上的物体接近线圈时，磁场在金属物体内产生涡流，能量上的损失使振荡器不再满足振荡条件而停振，经检波和输出级损失使振荡器不再满足振荡条件而停振，经检波和输出级后变为高电平，在没有金属物体接近时输出低电平。后变为高电平，在没有金属物体接近时输出低电平。 动作距离：动作距离：15cm 输出信号：高低电平输出信号：高低电平 安装位置：转盘安装位置：转盘/泥浆泵泥浆泵17综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用18综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 扭矩传感器扭矩传感器 扭矩传感器分为机械式和电扭矩两种。扭矩传感器分为机械式和电扭矩两种。 机械式扭矩传感器可分为两
13、种：机械式扭矩传感器可分为两种： （1）压力式：工作原理同压力传感器，使用过桥轮，）压力式：工作原理同压力传感器，使用过桥轮，安装于链条盒内；安装于链条盒内； （2）顶丝式：使用应变电阻，安装于转盘顶丝位置。）顶丝式：使用应变电阻，安装于转盘顶丝位置。 电扭矩传感器的基本原理是霍尔效应，当流过导线的电扭矩传感器的基本原理是霍尔效应，当流过导线的电流变化时，电流在其周围的磁场发生变化，使得霍尔器电流变化时，电流在其周围的磁场发生变化，使得霍尔器件中有一定的电压输出。安装在输入或输出动力线上。件中有一定的电压输出。安装在输入或输出动力线上。19综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用2
14、0综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 H2S传感器传感器 H2S传感器应用控制电位电解法原理，在电解池内安传感器应用控制电位电解法原理，在电解池内安装三个电极：工作电极、对地电极和参比电极，并施加一装三个电极：工作电极、对地电极和参比电极，并施加一定的极化电压，用薄膜同外部分开，当被测气体通过薄膜定的极化电压，用薄膜同外部分开，当被测气体通过薄膜时，发生氧化还原反应，此时传感器将有一输出电流，此时，发生氧化还原反应，此时传感器将有一输出电流，此电流大小与被测气体浓度成正比关系。电流大小与被测气体浓度成正比关系。 测量范围：测量范围：0-100ppm 精精 度：度：1ppm 安
15、装位置：钻台上安装位置：钻台上/下、出口管线、放空管线下、出口管线、放空管线21综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用22综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 池体积传感器池体积传感器 该传感器实际上是一种高度传感器，传感器内部装有该传感器实际上是一种高度传感器，传感器内部装有2米长的测量杆，测量杆上每隔米长的测量杆，测量杆上每隔1cm装有一只装有一只15电阻和一只电阻和一只干簧管，外部套有一只带磁环的浮球，浮球在测量杆上移干簧管，外部套有一只带磁环的浮球，浮球在测量杆上移动时，吸合该位置上的干簧管，从而引起总的电阻值变化，动时，吸合该位置上的干簧管，从而引起总的
16、电阻值变化，把此电阻经接口电路转换成电信号，就可测得液面高度，把此电阻经接口电路转换成电信号，就可测得液面高度，根据底面积，便可求得体积值。根据底面积，便可求得体积值。 测量范围：测量范围：0-2m 精精 度：度：1cm 安装位置：泥浆罐安装位置：泥浆罐23综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用24综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 钻井液密度传感器钻井液密度传感器 采用差压式原理。当传感器垂直放于钻井液中，由于采用差压式原理。当传感器垂直放于钻井液中，由于两只法兰所处深度不同，其表面所受压力也不同，而两只两只法兰所处深度不同，其表面所受压力也不同，而两只法兰间
17、的距离恒定，故压差仅与液体密度有关。法兰间的距离恒定，故压差仅与液体密度有关。 D=10*P/H 式中：式中：D ：钻井液密度钻井液密度 P ：压差压差 H ：两只法兰间垂直距离两只法兰间垂直距离 测量范围测量范围 ：0.90-2.76 g/cm3 精精 度度 ：0.01 g/cm3 安装位置安装位置 ：泥浆罐及出口管线：泥浆罐及出口管线25综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用26综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 钻井液温度传感器钻井液温度传感器 使用铂电阻作为感温元件，铂电阻与温度有以下关系：使用铂电阻作为感温元件，铂电阻与温度有以下关系： 测量范围：测量
18、范围：0-120 精精 度：度：1% FS 安装位置：泥浆罐及出口管线安装位置：泥浆罐及出口管线温度温度 0306090100120电阻电阻 100.0 111.7 127.2 134.7 138.5 143.127综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用28综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 钻井液电导率传感器钻井液电导率传感器 基于电磁感应原理。在两只平行叠入的磁环上绕有初、基于电磁感应原理。在两只平行叠入的磁环上绕有初、次级两个线圈，初级馈以等幅稳频的正弦波激励信号，次次级两个线圈，初级馈以等幅稳频的正弦波激励信号，次级的感应信号将随通过两线圈的闭环环路的电
19、导率高低而级的感应信号将随通过两线圈的闭环环路的电导率高低而变化。变化。 测量范围：测量范围：0-300Ms/cm 精精 度：度：5% FS 安装位置：泥浆罐及出口管线安装位置：泥浆罐及出口管线29综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用30综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 钻井液流量传感器钻井液流量传感器 此传感器为靶式流量计，内部装有一只滑动电位器，此传感器为靶式流量计，内部装有一只滑动电位器，以电阻的变化反映挡板角度的位移。以电阻的变化反映挡板角度的位移。 测量范围：相对变化，角度测量范围：相对变化，角度50度度 精精 度：度：5% FS 安装位置：出口管
20、线安装位置：出口管线31综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用32综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 （二）地质实验室（二）地质实验室 地质实验室仪器包括：碳酸盐分析仪、荧光分析仪、地质实验室仪器包括：碳酸盐分析仪、荧光分析仪、页岩密度仪页岩密度仪3种，其中碳酸盐信号联机采集和测量。种，其中碳酸盐信号联机采集和测量。 碳酸盐分析仪装于仪器房内，其信号转变为碳酸盐分析仪装于仪器房内，其信号转变为4-20mA后后随传感器信号一齐接入工程单元中的接口电路，处理为随传感器信号一齐接入工程单元中的接口电路，处理为0-5V的电压值供的电压值供A/D变换。变换。33综合录井基
21、本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 （三）气相色谱仪（三）气相色谱仪 气相色谱仪是录井仪的核心部分。烃组份和全烃分析气相色谱仪是录井仪的核心部分。烃组份和全烃分析采用高灵敏度的氢火焰鉴定器（采用高灵敏度的氢火焰鉴定器（FID），），非烃组份采用热导非烃组份采用热导鉴定器（鉴定器（TCD）。）。 气相色谱分析法以气体为流动相，利用色谱柱中固定气相色谱分析法以气体为流动相，利用色谱柱中固定相吸附剂表面对不同组分的吸附能力不同，达到分离组分相吸附剂表面对不同组分的吸附能力不同，达到分离组分的目的。的目的。 鉴定器按分析方式可分为微分型和积分型两种。积分鉴定器按分析方式可分为微分型和积分型两种
22、。积分型鉴定器测量各组分累计总量，所得色谱图为一系列台阶。型鉴定器测量各组分累计总量，所得色谱图为一系列台阶。微分型鉴定器测量载气中各组分瞬间的浓度变化，所得色微分型鉴定器测量载气中各组分瞬间的浓度变化，所得色谱图为一系列色谱峰，其特点是灵敏谱图为一系列色谱峰，其特点是灵敏度高，并可同时得到度高，并可同时得到34综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 各组分峰面积及保留数据，各组分峰面积及保留数据，FID即为微分型鉴定器。即为微分型鉴定器。 按鉴定器响应信号，可将鉴定器分为浓度型和质量型按鉴定器响应信号，可将鉴定器分为浓度型和质量型两种。浓度型鉴定器测量载气中组分浓度变化，其响应
23、值两种。浓度型鉴定器测量载气中组分浓度变化，其响应值与样品浓度有关而与载气流速无关。质量型鉴定器响应值与样品浓度有关而与载气流速无关。质量型鉴定器响应值取决于单位时间进入鉴定器的组分质量。取决于单位时间进入鉴定器的组分质量。FID属于质量型鉴属于质量型鉴定器。定器。 FID鉴定器以氢气为燃气，当载气中含有有机物时，由鉴定器以氢气为燃气，当载气中含有有机物时，由于化学电离反应生成许多离子，在于化学电离反应生成许多离子，在180伏极化电压的作用下，伏极化电压的作用下，带电离子定向运动形成离子流，通过采集、放大处理，即带电离子定向运动形成离子流，通过采集、放大处理，即可对有机物进行定性定量分析。可对
24、有机物进行定性定量分析。35综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 TCD（热导）鉴定器主要由池体和热敏元件热导）鉴定器主要由池体和热敏元件组成。热敏元件一般选择电阻率高、电阻温度系组成。热敏元件一般选择电阻率高、电阻温度系数大的铼数大的铼-钨丝，由热敏元件组成惠斯顿电桥。当钨丝，由热敏元件组成惠斯顿电桥。当只有载气通过电桥时，电桥平衡，输出信号为只有载气通过电桥时，电桥平衡，输出信号为0，当有组分通过测量臂时，由于组分的热导系数和当有组分通过测量臂时，由于组分的热导系数和载气的热导系数不同，使得电桥失去平衡，产生载气的热导系数不同，使得电桥失去平衡，产生电压输出信号。电压输出信
25、号。36综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 下图是烃组份气路工作原理示意图下图是烃组份气路工作原理示意图37综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 上图中的状态上图中的状态1，载气将定量管中的样品气吹入预分离，载气将定量管中的样品气吹入预分离柱柱A和分离柱和分离柱B进行分离，在全周期时间的进行分离，在全周期时间的30%左右（大约左右（大约40s），），C1-C5的轻组份从预分离柱的轻组份从预分离柱A进入分离柱进入分离柱B，而而C5以以后的重组份仍存在于后的重组份仍存在于A柱中；此时切换为状态柱中；此时切换为状态2，载气通过，载气通过B柱将柱将C1-C5的轻组份吹
26、入的轻组份吹入FID分析出峰，将分析出峰，将C5以后的重组以后的重组份在份在A柱中以反方向吹出放空。同时样品气进入定量管，为柱中以反方向吹出放空。同时样品气进入定量管，为下次分析作准备。下次分析作准备。38综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 下图是下图是SLZ-2A综合录井仪组分分析仪的综合录井仪组分分析仪的最小检测浓度实验结果最小检测浓度实验结果: 39综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 全烃通道全烃通道最小检测浓度：最小检测浓度：100ppm 测量范围：测量范围： 100%重复性误差：重复性误差：=3% 信号输出信号输出: 05V； 烃组分通道烃组分通道
27、最小检测浓度：最小检测浓度：15ppm 测量范围：测量范围： 100%重复性误差：重复性误差：=3% 信号输出信号输出: 05V；硬件自动调零；硬件自动调零； 非烃通道非烃通道最小检测浓度：最小检测浓度： H2:200ppm CO2:2000ppm测量范围：测量范围： H2:30% CO2:100%重复性误差：重复性误差：=3% 信号输出信号输出: 05V； e 基线基线 2.5V ，双向出峰；双向出峰； f 硬件自动调零；硬件自动调零；40综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 三、综合录井资料应用三、综合录井资料应用 工程异常预报工程异常预报 钻井工程参数异常变化对比表如下页
28、所示。钻井工程参数异常变化对比表如下页所示。41钻井工程参数异常变化对比表钻井工程参数异常变化对比表 异常类型大钩负荷钻压超拉力立压扭矩 流量钻速 钻进成本 刺钻具 下降上升下降掉水眼 下降下降上升堵水眼上升下降下降上升溜钻下降上升下降上升遇阻下降下降卡钻上升上升断钻具下降下降下降下降 上升快钻时上升下降剧变上升下降钻头后期波动上升上升井壁跨塌上升上升上升上升42钻井液参数异常变化情况对比表钻井液参数异常变化情况对比表 异常类型全烃 出口密度 非烃出口温度 出口电导率 总池体积出口流量井涌增大减小升高减小增大增大井漏减小减小盐浸增大增大油气浸增大减小升高减小增大增大水浸减小增大增大增大增大地温
29、异常增大43综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用44综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用45综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用46综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 油气层检测与判别油气层检测与判别 气体解释方法有多种，目前较为常用的有以下几种气体解释方法有多种，目前较为常用的有以下几种： 1： 气体比值法气体比值法 47气体比值法气体比值法气体比值气体比值油油气气非生产层非生产层C1/C22-1010-3535C1/C32-1414-8282C1/C42-2121-20020048综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及
30、资料应用 2、三角图版法三角图版法 三角图版法是目前较为常用的解释方法，解释步骤如三角图版法是目前较为常用的解释方法，解释步骤如下：下： 首先求出首先求出C2/C、C3/C、nC4/C的比值，的比值， 然后按然后按C2/C值做值做C3/C轴的平行线，按轴的平行线，按C3/C值做值做Nc4/C轴的轴的平行线，按平行线，按nC4/C值做值做C2/C轴的平行线，三线相交呈一轴的平行线，三线相交呈一三角形，将此三角形的三个顶点于相应的图版三角形的顶三角形，将此三角形的三个顶点于相应的图版三角形的顶点连线，交于一点点连线，交于一点M。解释原则如下：解释原则如下： A: 若若M在价值区外，解释为无生产价值
31、在价值区外，解释为无生产价值 B: 若所得三角形为特大三角形，顶点朝上，若所得三角形为特大三角形，顶点朝上，M落于价落于价值区，则解释为干气值区，则解释为干气49综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 （ C: 若所得三角形为大三角形，顶点朝上，若所得三角形为大三角形，顶点朝上，M落于价值区，落于价值区，则解释为重质油则解释为重质油 D:若所得三角形为中三角形，顶点朝上，若所得三角形为中三角形，顶点朝上，M落于价值区，落于价值区，则解释为油气同层则解释为油气同层 E:若所得三角形为小三角形，顶点无论朝上朝下，若所得三角形为小三角形，顶点无论朝上朝下，M落落于价值区，则解释为油气转
32、化带于价值区，则解释为油气转化带 F:若所得三角形为中若所得三角形为中-大三角形，顶点朝下，大三角形，顶点朝下，M落于价落于价值区，则解释为油层值区，则解释为油层50综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 3、三三H法法 三H是指湿度比（WH）、平衡比（BH）、特征比（CH），计算方法如下： WH=（C2+C3+C4+C5）/(C1+C2+C3+C4+C5)100%（湿度比）； BH=( C1+C2)/( C3+C4+C5)（平衡比）； CH=(C4+C5)/C3（特征比）； 利用三个比值，综合判断含油气水情况。判别标准如下： A： 若0.5WH17.5， CH0.5，该层为气层
33、。 B ： 若17.5WH40.0， BH0.5，该层为油层。 C ： 若WH40.0，且BH较小，该层为水层。 D ： 若WH0.5，且BH较大，该层为干层。51综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用52综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 地层压力监测与预报地层压力监测与预报 异常地层压力形成机理：异常地层压力形成机理： A: 沉积物的快速堆积和压实不平衡沉积物的快速堆积和压实不平衡 B: 地热增压作用地热增压作用 C: 矿物脱水作用矿物脱水作用 D: 渗渗 透作用透作用 E: 大地构造运动大地构造运动53综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用
34、地层压力评价技术：地层压力评价技术： A: 用地震资料评价地层压力用地震资料评价地层压力 B:气测参数（背景气、单根气、起下钻气等）气测参数（背景气、单根气、起下钻气等） C:岩屑性质岩屑性质 D:钻井液电导率钻井液电导率 E: 测井资料测井资料 F: D指数指数 G: 页岩密度页岩密度 H: 泥质因子（粘土岩阳离子交换能力）泥质因子（粘土岩阳离子交换能力） I: 地层温度地层温度54压力异常参数变化对比表压力异常参数变化对比表 参数变化情况参数变化情况背景气上升D指数减小单根气上升SIGMA指数减小起下钻气上升地层孔隙度增大C2/C3减小页岩密度减小出口温度上升出口电导率减小55综合录井基本
35、原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用56综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 钻头报告钻头报告 分析钻头使用中的各项参数，绘制钻头成本曲线。分析钻头使用中的各项参数，绘制钻头成本曲线。 57综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 水力学报告水力学报告 水力学程序用来计算和处理钻井系统的水力动力学问水力学程序用来计算和处理钻井系统的水力动力学问题，对于提高钻速、降低成本和优化钻井具有重要意义。题，对于提高钻速、降低成本和优化钻井具有重要意义。水力学程序主要任务有以下几条：水力学程序主要任务有以下几条： A: 计算钻井系统各部分钻井液体积、流速、迟到时间等计算钻井
36、系统各部分钻井液体积、流速、迟到时间等物理参数物理参数 B: 判断钻井系统各部分钻井液流体状态判断钻井系统各部分钻井液流体状态 C: 计算钻井系统各部分钻井液的压力损耗计算钻井系统各部分钻井液的压力损耗 D: 计算钻头功率计算钻头功率 E: 估算冲击和抽吸压力，绘制冲击和抽吸压力曲线估算冲击和抽吸压力，绘制冲击和抽吸压力曲线58综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用59综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 井斜程序井斜程序 A: 勾股法勾股法 B: 平均角度法平均角度法 C: 曲率半径法曲率半径法 60综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用61综合录
37、井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用62综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用63综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 钻井优化钻井优化 最优化钻井就是应用数学理论，分析和处理钻井中的数据和资料，优选措施，预测指标，使钻井工程始终保持在最佳的经济状况下。 在进行最优化钻井设计和施工时中，可将影响钻速和成本的因素归结为两大类：一类为不变因素，如井深、地层岩性、地层压力、流体性质等；另一类为可变因素，如钻井液类型、钻头、钻压、转速、水力因素等。要获得高钻速、低成本，必须对可变因素进行优选。64综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 很明显，提高
38、钻压和转速可以提高机械钻速，但同时也加速了钻头机械磨损，降低了钻头寿命。最优化钻井就是根据钻速模式、钻头牙齿磨损速度模式、钻头轴承磨损速度模式以及钻进成本模式计算出不同钻压、转速下的成本曲线，从中选取最佳的钻压/转速组合，以获得最佳的钻进成本。 在钻井实践中，一般采用“五点钻速实验法”来确定计算模式中所用到的各项基础数据，运用这些基础数据优选各项钻井参数，以求达到最优化钻井的目的。65综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 固井固井 分为一级固井和多级固井，计算固井所需水泥用分为一级固井和多级固井，计算固井所需水泥用量，并可实时监测替泥浆量、碰压时间等。量，并可实时监测替泥浆量、
39、碰压时间等。66综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 下套管下套管 计算并打印套管长度，计算并实时监测套管线重计算并打印套管长度，计算并实时监测套管线重量、替泥浆量量、替泥浆量及遇阻卡情况。及遇阻卡情况。 67综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 快速色谱技术快速色谱技术 快速色谱分析是近几年发展起来的新技术，它改进了快速色谱分析是近几年发展起来的新技术，它改进了气路设计，采用氦气或氢气做载气，使色谱全周期分析时气路设计，采用氦气或氢气做载气，使色谱全周期分析时间缩短到间缩短到30秒以内。相对于常规色谱，快速色谱有以下特秒以内。相对于常规色谱，快速色谱有以下特点
40、：点： A: 分析时间短，能够进行薄层分析分析时间短，能够进行薄层分析 由于快速色谱仪分析周期短，快速色谱仪采样点密度由于快速色谱仪分析周期短，快速色谱仪采样点密度是常规色谱仪的是常规色谱仪的8倍，如果常规色谱仪能分辨出倍，如果常规色谱仪能分辨出1m厚的油厚的油层，那么在机械钻速不变的情况下快速色谱就能够分辨出层，那么在机械钻速不变的情况下快速色谱就能够分辨出0.125m的油层，对薄层油气层的发现、大套油层中夹层的的油层，对薄层油气层的发现、大套油层中夹层的判断，以及裂缝型油气藏的勘探有着重要意义。判断，以及裂缝型油气藏的勘探有着重要意义。68综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应
41、用 B: 水平井地质导向水平井地质导向 在不同的储层，其气测值曲线和在不同的储层，其气测值曲线和WH，BH，CH三个比三个比值的曲线各不相同，在目的储层内钻进时，其曲线和数据值的曲线各不相同，在目的储层内钻进时，其曲线和数据值应基本保持不变。一旦离开了目的储层，其曲线和数据值应基本保持不变。一旦离开了目的储层，其曲线和数据值就会发生变化，利用这一特征可以进行地质导向。值就会发生变化，利用这一特征可以进行地质导向。 C: 适用于小井眼快速钻进适用于小井眼快速钻进 在西方国家，为了快速钻进和节约勘探成本，现在不在西方国家，为了快速钻进和节约勘探成本，现在不断采用小井眼钻进技术。在快速钻进下，常规色
42、谱无法保断采用小井眼钻进技术。在快速钻进下，常规色谱无法保证检测精度，而现有的测井仪器由于直径大而无法下入井证检测精度，而现有的测井仪器由于直径大而无法下入井下，而开发小直径的测井仪器无疑成本巨大，因此快速色下，而开发小直径的测井仪器无疑成本巨大，因此快速色谱技术在未来的小井眼快速钻进中意义重大。谱技术在未来的小井眼快速钻进中意义重大。69综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用70综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用71综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用72综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 钻具振动分析钻具振动分析 钻具振动分
43、析技术主要是对扭矩、转速、大钩负荷和立钻具振动分析技术主要是对扭矩、转速、大钩负荷和立压传感器信号以高于压传感器信号以高于10Hz的频率进行采集，利用傅立叶方程的频率进行采集，利用傅立叶方程对所采集的信号进行处理，绘制能谱图显示钻具振动分析结对所采集的信号进行处理，绘制能谱图显示钻具振动分析结果，当钻具发生有害振动时，报警装置提醒人们改变钻井参果，当钻具发生有害振动时，报警装置提醒人们改变钻井参数，以防止井下钻具损伤，避免钻井事故。数，以防止井下钻具损伤，避免钻井事故。 钻具振动异常一般表现为以下三种形式：钻具振动异常一般表现为以下三种形式： A: 扭转振动扭转振动 扭转振动在地面的表现形式为
44、扭转振动在地面的表现形式为“粘卡粘卡-释放释放”现象，是较现象，是较典型的振动方式，其特征为：当扭矩达到波峰时，转速为波典型的振动方式，其特征为：当扭矩达到波峰时，转速为波谷谷.73综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 消除措施为逐步提高转速，减小钻压。消除措施为逐步提高转速，减小钻压。 B: 轴向振动轴向振动 地面表现为跳钻，其特征为大钩负荷显示高振幅高地面表现为跳钻，其特征为大钩负荷显示高振幅高频率振动，扭矩和转速呈低幅振动。消除措施为改变钻频率振动，扭矩和转速呈低幅振动。消除措施为改变钻压和转速。压和转速。 C: 偏转偏转 地表特征为高平均扭矩值和大钩负荷大幅度变化地表特征为高平均扭矩值和大钩负荷大幅度变化。74综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用
