气测录井基础知识

气测录井基础知识

一、概念

1）破碎岩石气

在钻进的过程中，钻头机械的破碎岩石而释放到泥浆中的气体称为破碎气。破碎岩石的含气量的大小与许多因素有关，一般情况下，含油气多的地层往往有较多的显示，这是现场录井人员及时发现油气层的基础，有时在欠压实泥岩盖层的钻进中可能有较好的气显示。如果泥浆压力大于地层孔隙压力，也可能没有明显的气显示。

2)压差气

当井下地层孔隙压力大于井筒泥浆压力时，地层流体将按达西定律向井筒泥浆运移，由此产生的天然气成为压差气。压差气产生的原因又分下列四种情况。

(1)接单根气

在接单根时的抽汲作用对井底压力降低，易形成压差气进入井筒，经过一个迟到时间就可以在录井仪器上检测到。如果钻过不同岩性地层的大段井段，而没有接单根气显示，这属不正常现象。

(2)起下钻气——后效气

起钻过程中，由于停泵、上提钻柱，必然会有泥浆静止或抽汲效应，这两个效应都会使井中泥浆压力下降，因而有利于压差气的产生。在正常的起钻过程中，没有泥浆流出井口，因而也无从检测泥浆中的气体，停留在井筒内的气体要等到下钻后再次循环泥浆密度才能被检测到，这就是后效气。

(3)扩散气

地层气可以以扩散方式进入井筒泥浆中，扩散气不受压力平衡状态影响，只与浓度有关，但扩散气的扩散过程较长，故在气显示上具有漫步性，这一特点使这种气显示与层位对应关系变得很模糊。很少用来确定油气层层位，一般把它划入到背景气中。

4）背景气

在压力平衡条件下，钻头并未进入新的油气层，而是由于上部地层中一些气体浸入钻井液，使全烃曲线出现微量变化，称这段曲线的平均值为地层背景气，又称基值。

全烃—由全烃检测分析仪检测分析出循环钻井液中的所有烃类气体含量的总和。

全量---循环钻井液中所有气体含量的总和。

色谱组分----循环钻井液中所有烃类气体的各组分含量。

非烃组分----主要指二氧化碳，氢气及惰性气体。

二、气测录井基础知识

1、气测录井的作用。

（1）气测录井---气测录井就是利用气体检测系统或按一定周期检测分析通过钻井液脱气器从钻井液中脱离出的烃类气体含量的一种录井方法，它能及时发现油气显示、预报井涌、井喷、气侵，综合评价储集层。

（2）气测录井的实质---通过分析钻井过程中进入钻井液中的可燃气体的组分及其含量，分析判断有无工业价值的油气层，也就是说通过分析钻井液中气体的含量，可以直接测量地层中的石油、天然气的含量及其组成。

2、气测录井的分类

（1）简易气测。仅测量全烃，分析甲烷、重烃和非烃。

（2）色谱分析。指全套气测，即测量全烃及组分甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷和氢气、二氧化碳。

（3）定量分析。测量项目同于色谱分析，与真空蒸馏相结合，可求出钻井液含气饱和度以及呈溶解状态的甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷和氢气、二氧化碳。

3、色谱分析

（1）色谱分析。样品进入色谱柱后各组分逐步分离的过程称为色谱分析。

（2）色谱分类。

A气相色谱：用气体作为流动相的色谱分析方法。

B液相色谱：用液体作为流动相的色谱分析方法。

（3）气相色谱分析原理。当载气携带着样品进入色谱柱后，色谱柱中的固定相就会将样品气中的各组分分离开，色谱柱的固定相可以是液体也可以是固体，若为液体时为气液色谱，为固体时为气固色谱。

A气液分配色谱分析原理：在一定温度下，样品中的各组分在固定液中的溶解程度是不同的，也就是溶解系数K的大小不同，从而把烃类分离开来。当样品气随载气进入装有固定液的色谱柱时，混合气中各组分都可溶解在固定液中，当载气不断通过色谱柱时，组分就随载气向前移动，经过多次溶解与挥发，K值小的组分向前移动的快，首先流出色谱柱，K值大的组分向前移动得较慢，后流出色谱柱从而达到分离各组分的目的。

B气固吸附色谱分析原理：利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同而将各组分分离的。当被分离的气体混合物随载气通过装有固定相的色谱柱时，混合物中的各组分都可被吸附剂吸附，但由于吸附剂对各组分的吸附能力不同，吸附能力弱的组分容易从固体表面解吸出来，而吸附能力较强的组分不易解吸;当载气不断通过色谱柱进行洗脱时，吸附能力弱的的组分随载气向前移动的较快，而吸附能力较强的组分随载气向前移动的较慢;混合物进行不断地吸附和解吸，当色谱柱足够长时，各组分就被分离开，且随载气依次流出色谱柱。

三、气测资料的定性解释程序

1、分层

(1)确定储集层

(2)确定储集层的气测异常段。根据全烃曲线、色谱曲线，划分出储集层的气测异常段。一般全烃含量大于0.5%或高于基值2倍以上的井段均视作异常段。全烃曲线的异常可能超前或滞后储集层，造成这种现象的主要原因可能是钻井液性能、地层压力、后效、和迟到时间计算误差引起的，应进行综合分析。

(3)划出非储集层异常段。在不具备储集条件的地层，如泥质岩生油层系同样也会产生异常，对这类异常也许划分出来，以便区分是否产生异常。

2、取值异常值的高低是判断油气层的依据，正确取值是解释过程中的一个重要环节。对于单层，全烃取异常段的最大值，而组分取全烃最大值的对应值；对于复合层，如油水同层，则按上油层，下水层，两个单层分别取值，取值方法同单层。

3、复算。对于储集层要计算烃组成、地层含气量、含气饱和度以及地层压力梯度等物理量，用来估价储集层

4、经验定性解释

一般情况下油层异常幅值为基值的3-5倍，而气层则在6倍以上。现场发现气测异常等于或大于上述幅度时可初步判为油气层。但由于多因素的影响，油气层的异常幅度与常规不一致。

影响油气层异常幅度的因素很多，如油气比、井筒钻井液压力与地层压力的差值

、上部油气层的后效、脱气器脱气功率、仪器的性能程度等。现场多采用类比法，即收集本区邻井已有试油结论的气测解释资料，结合本井气测异常和构造情况，进行定性解释。通常相同层位的油气比大体相当，与邻井气测异常幅度具较好的可比性。一般油气水层的特征如下：

油层：全烃含量高，峰宽且平缓，幅度比值较大，组分齐全，重烃含量较高，钻时低，后效反应明显，有时有反吹峰。

气测：全烃含量高，曲线呈尖峰状，幅度比值大，组分以甲烷为主，其次为乙烷，其它组分无或者微量，无反吹峰，钻时低，后效反应明显。

水层：不含溶解气的纯水层无气层异常，含有溶解气的水层一般全量值较低，组份不全，主要为甲烷，非烃组分较高，无后效反应或反应不明显。

5、图样分析

在数据处理的基础上，进行钻速指数图解、烃组成图解、烃含量图解、用以确定储集层，判断流体性质，预测储集层含气饱和度。

6、进行综合解释

在综合分析的基础上，作出评价油气水层的解释结论，为确定试油层位提供依据。

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