综合录井仪讲义

1、综合录井仪基本知识和发展方向一、 综合录井仪的基本知识1、 录井仪的发展过程综合录井是在气测录井和地质录井的基础上包含钻井工程录井逐渐发展起来的。 国外最早1939年录井用于商业服务，国内50到60年代。我国油气勘探初期当时气测录井使用原苏联半自动气测仪,后来我国自行制造仿苏QC_571型半自动气测仪都是人工点测量,进一步发展为自动气测仪采用记录仪记录总烃和组份两道曲线可以连续测量。但是上述气测仪的检测器均采用铂丝灵敏臂和固定臂组成的测量电桥以1.1V和0.65V供桥路电压分别测量出总烃和重烃读数值，再换算其百分比含量。70年代开始纷纷研制色谱气测仪。72年气测录井使用SQC_701型自动色谱

2、气测仪。气测录井仪技术性能有很大飞跃，气测录井气体分析由间隔点测量变为自动连续测量。烃类检测器由高灵敏度氢火焰离子检测器代替铂丝灵敏臂，测量精度由千分之几提高到几十PPM，烃类气体可分析C1、C2、C3、iC4、nC4多种组分。综合录井仪地矿系统最初引进了美国泥浆公司的MD_1000综合录井仪，备有各种工程参数的传感器，各信息传递均为气体传送，并应用气动式指针仪表显示和记录。气体分析检测器采用黑白元件。同时期石油部系统引进法国地球物理服务公司的TDC综合录井仪，华东石油学院引进贝罗特公司CAD综合录井仪。TDC综合录井仪首先将计算机用于综合录井仪，采用VIGLANCE系统，烃类气体分析检测器为

3、黑白元件。该综合录井仪包括气测录井、地质录井、钻井实时监测、泥浆录井、地层压力录井、钻井优化、工程数据和资料整理等一整套综合录井程序。1986年中国石油天然气总公司(CNPC)引进国外40多套、四种型号的综合录井仪，这次大量引进对我国综合录井技术和综合录井仪的制造都有很大促进和提高。国外录井技术方面：1. 烃类气体分析周期愈来愈短：4分、2分、1分、最短可达30秒；2. 软件发展走向:：统一化、平台化、标准化、智能化；3. 新技术应用：定量、恒效率脱气，连续分析；4. 钻具振动随钻检测；5. 定量荧光；6. 多井对比；7. 井涌监测；8. 综合录井计算机新技术；9. 地层综合评价技术；10.

4、MWD技术、LWD(随钻录井技术)；11. 热成相技术； 仪器制造：国外综合录井仪制造商竞争相当激烈。综合录井仪性能都向更稳定、功能更齐全方向发展，能适应各种用户的不同要求，加强现场服务，使新产品不断出现。美国贝克休斯公司第一代产品XLBASE，第二代产品DMS，第三代产品DRILLBYTE(具有PC 网络)。法国地球物理服务公司第一代产品TDC，第二代产品GEO-5000，第三代产品GEO-6000。美国哈里伯顿公司第一代产品GEO DATA，第二代产品SDL，第三代产品SDL-9000(具有UNIX工作站)。三家公司占居世界录井市场90%份额,它们都以高性能综合录井仪产品和良好的录井服务位

5、居主导地位。近年来，国内有很多厂家和油田投入力量制造综合录井仪及其相关产品。其中以上海神开公司为代表：90年代早期产品SK-lZ01综合录井仪经现场使用得到认可；90年代中期，研制出各种高性能传感器、分析仪器，取消了大量二次仪表；均以计算机、打印机显示和输出。并具有防爆、室内H2S、可燃气体报警系统的升级产品SK-lZ02正压防爆综合录井仪（适用于海上和有防爆要求的场合）；90年代后期与贝克休斯公司合作研制生产的DRILLBYTE综合录井仪。新近推出新一代SK-2000和SK-2000F综合录井仪。总线结构的新型录井仪即将面世。综合录井仪制造厂家还有新乡电子工业部22所的产品SLZ录井仪。上海

6、石油仪器厂的产品SOC-882升级气测仪、SDH-941地化气测仪,并与哈里伯顿公司合作生产的SDL-9000综合录井仪。录井技术是油气勘探开发活动中最基本的技术，是发现油气藏、评价油气藏最及时、最直接的手段,具有获取地下信息及时多样、分析解释快捷的特点。综合录井技术是在地质录井基础上发展起来的，初期的综合录井服务包括深度测量、地质描述以及使用热导捡测仪进行气测录井服务。随着找油找气难度的增加，油公司对提高钻井效率的重视和对安全环保问题的关注以及现代电子学和计算机技术的应用,使综合录井技术得到了较快的发展。2、功能和作用 综合录井仪是在石油钻井过程中连续录取所钻地层释放出来的油、气显示、钻井工

7、程、泥浆性能、地层地质等参数,用以识别油、气、水层和地层评价、生油岩和油源评价。监测钻井施工、检测地层压力、优化钻井保护油气层等为实现科学钻井提供先进方法和技术。 综合录井是直接发现油气层的好手段,是其它手段所不能替代的。建立钻遇地层剖面、地层层序及烃类气体百分含量变化剖面。 配合科学钻井可以在连续钻井全过程,实时地对各种作业监督和记录,从而及时发现钻井施工中的隐患和事故苗头,配合固井进行计量,配合下套管测量地层破裂压力等。提供喷射钻井的水眼选择,优化、平衡钻井提供必要的参数资料。 SK-2000型综合录井仪是公司吸取国内外的先进技术和累积多年专业基础上，依靠我公司科技人才的优势和上海雄厚的工

8、业基础研制成功新一代石油勘探、开发的重要仪器设备，在总体设计和制造技术上起点高、技术先进。SK-2000型综合录井仪是集石油钻井、地质勘探、传感技术、微电子技术、计算机技术、精密机械、色谱分析、集装箱制造技术、强配电及UPS等多种技术于一体的高技术产品。SK-2000型综合录井仪在钻井过程中可以连续监视油气显示情况，并对显示做出解释评价、采集分析岩屑样品，建立钻井地层剖面及其含油气性，实时采集钻井工程、泥浆、压力等各种钻井参数和显示各种钻井工作状态画面和图形，并贮存、处理、打印近几百项数据，具有多种资料处理功能。SK-2000型综合录井仪包括有：采用国际标准20多套各种电流型传感器。配备具有极

9、好的线性指标，技术先进的色谱分析系统、各种地质仪器、适应不同环境要求的脱气系统装置，采用智能模块化的数字通讯技术的信号处理接口系统、高性能、高水平。计算机硬件系统配置和采用Win98、Win2000及WinNT平台，可扩展局域网的联机采集系统和先进脱机处理系统软件。SK-2000型综合录井仪为了适应综合录井仪的不同工作环境及防爆要求，可分为非防爆型的SK-2000综合录井仪和防爆型SK-2000F综合录井仪两种型号。强配电保护系统和UPS不中断电源，能适应不同的工作环境。对防爆型SK-2000F综合录井仪提供正压防爆综合录井仪房，配置有增压防爆系统。在录井房失压和可燃气体、有毒气体（H2S）超

10、标条件下，自动声光报警，自动切断电源。采用防爆型各类传感器和隔离安全栅。SK-2000型综合录井仪能适应复杂多变地理环境和现场，在恶劣供电条件下也能安全、可靠、长期地运行。3、基本配置 综合录井仪的类型多种多样，但是它们的基本功能和作用是大体相似的，故综合录井仪基本设备是大同小异的，现以SK-2000型（含防爆）综合录井仪为例介绍其设备配置情况。仪器部分：氢焰色谱仪（3Q02）、热导色谱仪（3R03）、氢气发生器（9Q400）、空气压缩机、电动脱气器(7T02)、 H2S检测器、3056记录仪、接口箱(7J02)、计算机（采集机、工作站、服务器各一台）、打印机（EPSON1520K三台）、彩色

11、显示器4台、终端3台。传感器部分：传感器包含有：悬重、立压、套压、扭矩、液位、转速、泵冲、H2S、电导、温度、密度、流量、绞车等。配套设备：拖撬（防爆型或非防爆型）、空调、冰箱、电源控制系统、不中断保护电源（UPS）。地质装备：荧光灯、碳酸盐分析仪、泥岩密度测定仪，热真空蒸馏全脱气装置、双目显微镜、复印机、晒图机、烘箱、P.K分析仪。l 技术指标：1 天然气总烃检测器和组分检测器 总烃检测器：最小检测浓度（50PPm）100%（甲烷） 烃组分检测器：最小检测浓度（30PPm）100%（甲烷），在3分钟分析周期内可 分析出C1C5。 非烃组分检测器：CO2测量范围：0.2100%，测量精度2.5

12、%(F.S) H2测量范围：0.012%，测量精度2.5%(F.S)2传感器A. 泵冲：测量范围30、60、120、240、480、960、1920次/分可选，精度1%B. 转盘转速：测量范围30、60、120、240、480、960、1920次/分可选，精C. 度1%D. 转盘扭矩：测量范围：01.6MPa（050KN.m），精度2%（F.S）E. 立、套管压力：测量范围：040Mpa、060Mpa精度：2%F. 大钩悬重：测量范围：06MPa（04500KN），精度：2%G. 泥浆温度：测量范围：0100，精度：1H. 泥浆密度：测量范围：0.92.5kg/l，精度：1%I. 泥浆电导率：

13、测量范围：0250ms/cm，精度：2%（F.S）J. 泥浆出口流量：测量范围：0100%（相对流量），精度：5%(F.S)K. 泥浆池体积：测量范围025m（可按用户要求而定），精度：1.5%(F.S)L. 绞车传感器：测量范围09999数,精度：1cm/单根M. 动力电源主要技术指标 电源设备：电源输入：电压：380/220V（+20%，-30%） 频率：50HZ（±15 HZ） 电源输出：电压：220V±5% 频率：50±1HZ 波形失真：5% 中断电源持续时间：满负荷工作时：10min 适用于电网电源或柴油发电机供电。 仪器有过载、短路、漏电安全保护、缺相

14、保护与报警。防爆电气箱有自 动检测可燃气体H2S气体，并能在失压、烟雾、可燃气体、H2S浓度超 限时自动切断电源与声光报警。l 传感器安装位置 1.钻台处 立管压力SPP 装在立管上 转盘转速RPM 感应转盘传动轴的目标 扭 矩TORQ 机械装在链条下,电动卡在电动扭矩电缆上 大钩负荷H.L 装在死绳结处 井 深DEPTH 装在滚筒轴上 井口硫化氢H2S 装在井口喇叭口附近 2.钻井液出口处 出口排量MFO 装在出口管线上 出口密度MDO 装在出口缓冲灌中 出口电导率MCO 装在出口缓冲灌中 出口温度MTO 装在出口缓冲灌中 脱气器TRIP 装在出口缓冲灌中 出口硫化氢H2S 装在出口缓冲灌上

15、方附近 3.循环灌上 1#液位传感器 PIT1 装在1号灌上 2#液位传感器 PIT2 装在2号灌上 3#液位传感器 PIT3 装在3号灌上 4#液位传感器 PIT4 装在4号灌上 5#液位传感器 PIT5 装在5号灌上 4.钻井液入口处 入口密度MDI 装在入口缓冲灌中 入口电导率MCI 装在入口缓冲灌中 入口温度MTI 装在入口缓冲灌中 5.泵房 1#泵冲SPM#1 装在1号泵上 2#泵冲SPM#2 装在2号泵上 6.其它 套压CSIP 装在节流管汇压力表处 排放管线上的硫化氢H2S 装在色谱分析排放管线上 二氧化碳CO2 装在仪器房样品气入口管线上 碳酸盐含量分析仪表 装在地质房（或仪器

16、房） 泥岩密度分析仪 装在地质房 荧光分析仪 装在地质房 晒图仪 装在地质房l 计算机系统a、全套计算机硬件系统配置有：CPU中心处理器：P、时钟：800MHZ、内存128MB、3"软盘驱动器 、显示方式：ASUS 3800、AGP/16M RAM、键盘: 标准键盘、打印机：EPSON； MJ1520K×4 CD-ROM：ACER40X(R/W) 、监视器：高分辨率彩显器。b、全套计算机软件系统具有采集、显示、报警、打印、存盘等功能。采集道：采用RS232串口通讯。计算：根据采集信号进行运算、比较、并发出必要的报警信号等。显示：根据软件格式，可实时显示各种录井信号的画面。存

17、盘：每米存盘一次或每分钟存盘一次。l 计算机的软件系统A、实时数据采集程序此程序是随钻实时采集的主程序，是整套软件系统的核心程序。它通过14位32路A/D卡接口箱处理的各种传感器所提供的模拟电量，具有实时采集，计算、多画面显示、报警等多种功能软件能中英文自由切换，能提供二十一个功能模块和显示画面：钻井动画、钻井主参数、系统初始化、传感器标定、钻具管理、色谱标定、长图记录、报警记录、起下钻记录等。B、实时数据处理程序此程序将采集所得到的实时数据生成米数据文件，延迟米数据文件，文件为开放式数据库，随钻实时打印监测数据表。C、脱机数据处理程序此程序是实时数据程序所产生的数据文件后的处理程序，它将产生

18、钻具报告，钻头系列报告、气测录井图、水力学报告、井深报告、压力报表、编辑打印地质和工程日报、水马力报告、地质录井数据的录入，修改和打印，优化钻井的专家系统等。D、监视器数据远程传输 为了便于场的地质监督和工程监督指导生产，分别装置了远离仪器房的100m的监视器，可根据需要选择监视的画面。二、综合录井项目和内容（1）地质录井岩屑录井：岩屑录井是井下被钻碎的岩屑，由泥浆携带到地面，录井人员根据地质设计要求收集岩屑，进行观察描述，取样分析并绘制综合录井图等一系列的工作。岩芯录井：包括钻井取芯和井壁取芯。钻井取芯根据地质设计的取芯对象不同，又分为油气层取芯和地层控制取芯两种。荧光录井：一般可进行岩屑荧

19、光录井和泥浆荧光录井，目前在现场，有的在进行定量荧光录井，采取有代表性的岩样测定F值。定量荧光录井是利用原油的浓度与原油发出的荧光强度成正比的性质。荧光强度由下列公式表示。F=I0fEPCF-荧光强度I0激发荧光源强度f荧光的相关效率E-所测荧光分子的吸收P-被测溶液的路途长度C-荧光分子的浓度I0和P取决于荧光测定仪，对于给定的荧光分子f和E是固定的。所以荧光强度与溶液荧光分子浓度C成正比。荧光的相关效率随原油组分的变化而变化，重质油相关效率最高，凝析油最低，也就是同样浓度重质油荧光强度要比轻质油高。油气录井：钻井过程中遇有油气显示异常时，对油气的槽面、液面显示变化和泥浆性能及氯离子的变化进

20、行观察和记录。钻井过程中遇有油气显异常时，对油气槽面、液面显示变化泥浆性能氯离子的变化进行观察和记录。1 观察和记录泥浆槽面，泥浆池液面的增减变化。泥浆中出现油花、气泡的开始和结束时间，油花和气泡的大小、形状、颜色、分布情况及所占百分比。2 密切注意和记录在油气显示过程中泥浆粘度、密度、体积、出口流量等参数的变化，特别在气浸时注意可能产生井涌现象，注意井控。3 油气显示异常时，加密做VMS全脱泥浆样品分析，及时准确了解油气和烃组分的组成，对油气显示做出正确的解释。4 采集气样，做点火试验。根据火焰的颜色，初步判断气体的性质：兰色干气；黄色湿气含盐水；淡红含淡水；灭火含隋性气体或CO2。5 测定

21、和记录泥浆氯离子的含量及其变化。钻时录井：钻时录井指钻头钻进一个单位进尺所用的纯钻时间。采样录井：根据地质设计或合同标书要求采集的各类样品、采集样品的间距、数量的多少、样品重量等。根据地质设计或合同标书要求采集的各类样品、采集样品的间距、数量的多少、样品重量等，一般需要采集以下几种样品：1 岩石矿物的薄片、重矿物、差热分析等样品。2 油层物性：孔隙度、渗透率、沾度、残余油饱和度、残余水饱和度、碳酸盐岩含量、泥岩含量等样品。3 古生物方面：介形虫、孢粉、轮藻、牙形虫、大化石等样品。4 生油指标方面：氯仿沥青“A”，三价铁，发光沥青“B”，有机碳、还原硫、簇组分、烃类、元素分析、组分、生油母类型、

22、成熟度等样品。5 地层水性质方面：密度、CL、CL、CO3、HCO3、SO4等离子含量、总矿化度、水型、微量元素、酸碱度等样品。6 各类样品采集时，应按其各自的要求进行采样送验。（2）气测录井气测录井是钻井过程中发现油气层最直接的方法和手段。尤其是在新探区发现新含油气层系不可缺少的资料。并可根据油气显示判别油气水层，进行油气层对比。根据气测录井中的任务、方法和目的不同可分类如下：随钻气测录井、扩散气测录井和热真空全脱气气测录井。A、随钻气测录井主要任务连续测量由井筒返出口的泥浆中脱出来的烃类气体。泥浆中携带烃类气主要由两种途径进入泥浆中：一是被钻碎岩屑右游离气，另一种是油气层以渗透的扩散等等运

23、移方法进入泥浆。随钻气测录井是及时、准确捕捉和测量泥浆携带的返出井口的气体。烃类气体的测量，除要高灵敏度、稳定可靠的分析仪器，还要有高效脱气设备，泥浆性能的控制。油气显示深度位置归位。1 根据地质设计和合同标书的要求进行气测录井工作。一般总烃做连续监测，烃组分 进行连续周期分析C1-C5或 C1-C4，也可以对烃组分分析设置门限值，即总烃达一定 含量，再启动烃组分测量。2 随钻气测录井的连续脱气装置采用气动脱气器或防爆电动脱气器。浮子脱气器由于脱气效率低一般已不采用。脱气器安装在靠近泥浆出口管的泥浆槽中或振动筛附近，不宜离井口太远安装。3 根据地质设计、工程设计或合同标书要求，进行其它气体如C

24、O2、H2S等项目测量，并根据用户要求选择高、低报警门限，以保证安全施工。4 泥浆循环迟到时间由计算机自动跟踪，确保气测录井C1-C5分析资料正确归位。录井过程中要经常用带色塑料片或电石人工实测，以校正泥浆迟到时间。5 及时将气测录井资料绘制气测录井图或者编制综合录井图。6 油气显示层段进行收集岩性、烃类气百分含量、非烃气百分含量等资料，及时对油气显示性质做出判断解释。B、 扩散气测录井 它是对已发现的油气显示层段，在泥浆静止时在相应井段由于油气层体贴的扩散和渗透作用，形成烃类气体相对较富集含气泥浆井段或者以一定移动速度向上扩散。当油气层段具有一定能量还会发生上窜现象（即烃类气上升速度大于泥浆

25、上升速度）。扩散气测录井是在泥浆静止一段时间后循环泥浆时进行。1 中途扩散气测录井： 它是在随钻气测录井过程中，对发现较好油气显示层段，在起下钻或停钻静止泥浆一段时间间隔后进行，一般要求连续监测2个泥浆循环周期。2 完井扩散气测录井完井后泥浆静止24小时以上，如全井发现油气显示层段在一层以上时，则钻头应下到最下层油气层段底部以下，才可以循环泥浆，或划段分几次进行完井扩散气测录井。扩散气测录井只是时间与浓度关系。所以开始泥浆循环时间和结束泥浆循环时间要记录准确，一般中途不得停泵或改变泵冲次（泵速），以免造成误差。3 扩散气测录井计算油气上窜速度公式 其计算方法有容积法和迟到时间法两种：1）容积法

26、的计算公式：V油气上窜速度（米/小时）H油气层深度（米）Q泥浆泵排量（升/分）VC井眼环空每米理论容积（升/米）T1见到油气显示巅峰时间（时：分）T2开泵时间（时：分）T0井内泥浆静止时间（小时）*井身结构有变化应分段计算环空容积，否则误差大。2）迟到时间法的计算公式：h循环泥浆时钻头据的井深（米）t钻头所在井深的迟到时间（分）T2下钻到井深为h的开泵时间（时：分）V、H、T1、T0所代表的含意与（1）公式相同。C、 热真空全脱气测录井 主要任务是在目的层或油气层井段按一定间距采集出口泥浆样，进行泥浆热真空蒸馏全脱气，将脱出一定量的气样注入色谱仪中分析。用于定量计算泥浆中含气饱和度、提供评估油

27、气产能参数，也可用于对其它连续脱气效率校正。（3）碳酸盐录井碳酸盐岩含量分析技术已被广泛地应用于现场录井。目前现场使用的仪器主要有两种类型。机械测压式和电子压力传感式。1、 分析基础 实验证明：碳酸钙与盐酸的反应速度高于白云岩（碳酸镁钙）与盐酸的反应速度。综合现场的实际情况，岩屑与盐酸的反应主要表现如下：A. 灰岩反应速度大于白云岩；B. 白云质灰岩中首先出现的是灰岩的快速反应峰，随时间的延长，白云质成份才反应；C. 泥质白云岩反应速度较慢；其他类型白云岩反应速度也慢；D. 白云岩与热盐酸反应速度比冷盐酸反应速度要快；以上为解释反应记录曲线的基础2、典型碳酸盐岩测定曲线分析 (l)纯净的石灰岩

28、(PueLimestone):碳酸钙含量100% 如图1-3-1所示;一条从O到100%的迅速而又斜率很小的直线代表100%的纯石灰岩。(2)含x质灰岩(LimestoneCalc缸eousRocks);碳酸钙含量在50%到100%之间。如图-3-2所示:反应迅速,一条从O到72%的斜率很小的直线,未能达到100%。0 50 100 0 50 100 图1-3-1 纯灰岩测定曲线图 1-3-2含x质灰岩测定曲线 (3)含次质一次质岩石(LimeyRocks):碳酸钙含量在0到50%之间，如图1-3-3所示:反应迅速，碳酸钙含量为39%。 图I.3-3 含灰质一灰质岩石 (4)纯净的白云岩(Pu

29、reDolomites) 如图1-3-4所示:反应缓慢地进行,记录曲线呈弧形上升,大约需要七分钟的时间，记录笔才稳定在100%的位置土。这是典型的纯白云岩样品分析曲线。 图1-3-4 纯白云岩测定曲线(5)含x质白云岩(Dolomites):白云岩含量在50%到100%之间。如图1-3-5所示:反应缓慢地进行，最终达70%。表明此样品含白云质70%。 0 50 100 图1-3-5 含X质白云岩测定曲线(6)含白云质一白云质岩石(DolomiticRocks):良云质含量在O到50%之间。如图1-3-6所示：反应缓慢地进行,最终达20%。表明此样品含白云质20%。通过对上述典型碳酸盐岩分析记录

30、进行逐一分析，说明碳酸钙和白云岩的百分含量，只有利用拐点(break point)的方法才能比较确切地说明二者的真实含员。 0 50 100 图1-3-6 含白云岩-白云质岩石测定曲线（4）地化录井 它是用于获得地层含油特征参数的新的录井技术。在钻井过程中对钻遇地层上返的岩屑进行连续、系统地取样分析。主要通过对含油岩屑进行程序升温控制；一般在90可以得到So一为C7以前的烃，以前的烃；在90一300，得到S1为C7一C32的烃，在300一600得到S2一重烃和胶质沥青。然后计算出派生参数：P=So+S1+S2一含油气丰度和B=(So+ S1)/ S2一原油油质轻重及M=P x B油层综合值。其

31、综合值M呈现高值，油层特性得到较好反映，故将油层高M值称之为地化亮点。钻井过程中，应严格挑选和制备具有代表性的岩屑或岩心样品,样品称重要准确，精度要求万分之一，样品重量不少于10克，一般要保留副样以备查。A、 在岩样分析过程中升温控制程序要准确。应防止加热坩埚受污染,电热耦要通过调整，使之固定在最佳位置土,以保证岩样分析精确度。B、 绘制热解谱图和提交地化分析数据表,其表中记录内容:序号、井号、井段、So、S1、S2、P、B、M和原油性质等项目。C、 结合P.K分析仪分析的孔隙度资料绘制P、S1及S1P关系图板。D、 现场快速判断贮油层油、气、水性质，进行贮量概算、产能估算。E、 对生油岩建立

32、系统，标准生油岩层的地化录井剖面，并对有机质的类型、成熟度、生油门限进行评价。F、 地化录井一般是根据地质设计和合同标书要求进行，主要在生油层或油气层进行地化录井。（5） 工程录井是在钻井过程中钻进、起下钻循环（划眼）及其它施工状态下，对各种工程参数进行连续实时监测。钻井工程参数是通过各类传感器输出信号，经接口处理后进入计算机进行采集、存贮、处理后，实时显示和实时打印。钻井工程参数：深度系统：大钩负荷、井深、起下钻速度、钻头位置、悬重、钻压、钻时、离底村志、卡瓦信号、时间标志等。工程方面：转盘转速、扭矩、泵冲、绞车等。泥浆系统：泥浆进出口温度、泥浆进出口密度、泥浆进出口电导率、泥浆液面（体积）

33、等。压力系统方面：泵压、套压等。A、 密切注意钻井过程中各种钻井参数的显示是否正常。否则查出原因，及时排除。B、 收集和整理钻井工程情况：及时整理各种钻井工程参数，实时原始资料，钻井日报、钻头报告、水力学报告、钻井成本图、及时预告工程事故预兆等。C、 下套管要有原始套管记录：记录内容：套管鞋下达井深，磁性接头位置，每根套管长度及入井顺序，套管直径等。（6）压力录井钻井过程中，根据取得的工程参数和破裂试验，随钻绘制地层孔隙压力曲线，dc指数曲线和破裂压力曲线。其次在钻进泥岩井段，按一定间距选取泥岩岩样进行泥岩密度测定，通过不同的井深中泥岩密度资料做出井深泥岩密度关系图和泥岩密度压力关系图板。在这

34、里主要介绍如何利用泥岩密度测定检地层压力。(一) 工件原理：是测定泥岩密度,用来监测异常高压层。由泥岩压实规律可知，正常情况下其泥岩孔隙度随深度增加而呈指数函数减小。即泥岩密度随深度增加而增加。当遇到压力过渡带和高压层时由欠压实的结果。孔隙度比正常条件下要大，密度比正常条件下要小。泥岩密度这种变化规格规律，在钻井过程通过按一定井段间隔取出返出地面泥岩岩屑测量密度，可以作出泥岩密度一井深关系图，泥岩密度一压力关系图。正常压力井段的泥岩密度值是为正常趋势线。凡偏离正常趋势线即反映压力异常，偏移量越大，异常压力越高。开始偏离点即过渡带的顶点。(二) 泥岩密度测定仪的组成：SK-2NO1G型泥岩密度测

35、定仪组成，由有机玻璃筒、镜面分度尺、固定镜架、不锈钢杆及顶盘、浮子、镇定锤和调零旋钮等组成。测量范围：13g/cm3,最小样品重量：0.03克，分辨率: g/cm3。(三) 使用方法：1、.将淡水注入有机玻璃筒内,使浮子(有机玻璃浮筒)与水面相距2厘米为 宜，然后将由不锈钢杆顶盘、浮子、镇定锤组成整体放入简内水中，此时浮子顶 面在水下1厘米，否则去掉一些水直到合乎要求为准。 2、“零位"调整,在仪器上没有岩样时，应使用调零位旋钮精准地调整零位，此时读零值, 室温有变化重新调整零位,读出新零值。3、测量：将岩样入在顶盘上,宜到镇定锤稳定后(不要触筒底)，读出刻度值L1；然后将盘土的岩样

36、移到水中浮子土，待稳定后读出新值L2,则泥岩密度由下公式计算得到：d=L1/(L1-L2)(四) 资料解释在钻过泥岩井段,按一定间距选取泥岩岩样进行泥岩密泣测定,通过不问的井深中泥岩密度资料做出井深一泥岩密度关系图和泥岩密度一压力关系图板(见阁7名)。泥岩密度测定岩样取样按520米间距取一个,用水轻轻洗,然后用小组纸水吸干,通过泥岩密度测定仪测得每个样的密度结果,将这些数值按共井深标在井深一密度关系图的座标格值,即可发现在正常惰况泥岩密泣随井深增加而增加,并引出密度变化的正常趋势线,离正常趋势线方向密度减少方向反映异常高压。它的开始即为压力过渡带顶部(点),见典型的泥岩密度录井图。同样将这些来

37、自不同井深的泥岩密度值标在“密度一压力图表”的密度一深度的座标上，构成A、B、C、D的泥岩密度大致连线。现在计算C点井底压力(见密度一压力图表)。AB线段是正常泥岩密度趋势线，在B点遇到压力异常泥岩密度开始下降，趋势线向左偏移弯曲。1、由C点作垂线,交于AB线段于D点,其井深为;1920米,相应的静水压力为192巴,在压力标尺找该点值,该点为E,并连接DE线。2、通过C点一直线平行DE与压力标尺交于F点,读井底压力为637巴。3、计算压力梯度,即干衡井下压力所需要泥浆密度理论值,C点的井深:3840米, 泥浆密度平衡井底压力的理论值=637/384=1.65二、录井发展方向 近年来,录井技术有

38、了长足的发展，归纳起来。主要表现在以下几个方面：1、 计算机技术带来录井技术革命计算机技术的应用推动了录井技术的发展，使录井实现了从手工劳动向机械化、自动化的飞跃，使录井资料的应用实现了从简单分析向综合解释、评价的飞跃。通过采用先进的计算机技术，使综合运用现场各种地质和工程数据进行综合评价成为可能，工作效率大大提高。第一：发展了综合评价技术。一是采用新的系统工具，如岩屑描述软件、岩心描述软件、完井报告编制软件为我们这些工作提供了模板、提高了工作效率和资料整理水平，实现了自动化。二是对现场采集的所有资料进行分门别类,剔除各种影响因素，使其反映地层情况，并综合分析研究，得出可信的结论。三是应用多井

39、对比技术，根据邻井的各种录井资料、测井资料和随钻录井资料。利用计算机系统的多井对比软件可进行多达22口井的对比，从而建立区域构造剖面和地层剖面，据此进行随钻分析，及时修改设计，预报目的层段，卡准取心层位和完钻钻层位，确定完钻井深，指导钻井工程合理使用钻井参数。第二：发展了数据管理与决策技术。先进的综合录井系统就是一套数据管理和决策服务系统。该系统可以对钻井过程中的各种活动数据信息采集、存储实时显示和处理。这些活动包括：钻井、取心中途测试、井控、下套管、固井、起下钻、扩眼、流量监测、防喷监测、打捞和海底作业等。对地质录井、综合录井、随钻测量、电测资料等亦可进行存储和处理。该系统主要包括如下软件或

40、软件包，工程计算、井涌监测系统、岩屑描述资料包综合报告生成软件、地层压力软件包、卡钻测量与预防软件、岩石物理特性软件包、钻井扭矩和阻力监控软件、数据实时作图及系统管理软件。该系统的应用面对四个方面的用户：钻井人员、录井人员、现场监督和作业者 (油公司)基地管理人员。通过向上述用户实时提供地面和地下不同深度不同时间的钻井和测试倍息，有助于上述入员及时做出井控、钻机管理、安全、地质评价等方面的决策，从而提高钻井效率、提高地质评价质量，并为后续作业和生产提供高效的地质导向。2、 气测录井技术取得重大突破传统的气测录井具有色谱分析周期长、脱气效率不稳定、不能准确反映地层含气量等缺点，使气测录井资料的应

41、用受到了很大的限制，为此国际上一些知名公司做出了不懈的努力，取得了很大的进展。， l)色谱分析周期越来越短，一般为24min一个周期。法国地质服务公司的Geologger色谱分析周期(C1C5)为1min，而加拿大Datalog公司色谱分析周期(C1C5)仅需30 s，创造了气测录井色谱分析周期最短的世界记录，但空气做载气已不能满足其技术要求，改用氦气做载气。 2）发展了定量气测技术，主要采用定量脱气的方法实现气测录井的定量化。常规脱气器有两大问题，一是其操作条件发生变化则其精度会产生较大的变化；二是钻井液中每一烃组分的脱出率不同，因而脱气器难于调校。针对这些问题，德士古公司对传统脱气器进行了

42、改造，开发出QCM(定量气体检测)脱气器并获得专利。QGM脱气器消除了传统脱气器效率低、性能不稳定以及影响脱气结果等诸多不利因素，通过监控脱气器的工作性能，实现了定量气体检测，进而为地层定量评价创造了条件。 法国地质服务公司则对脱气器进行了全新设计,开发出气测仪(Geologger)，采用恒流原理,使采样的钻井液体积保持恒定，从而实现了气体定量检测。 此外，德士古公司还另辟蹊径，开发了气体参照法(Gas Referencing)定量气测技术，其基本原理是在钻井液中添加一种已知浓度(保持不变)的物质作为参照气。参照气是相对于钻井液中的地层气而言的，它具有可扩散、可提取和可检测性(一般采用乙炔气)

43、。参照气和地层气是从钻井液中用气体收集器一起提取并用标准气相色谱仪一起测量的，然后用已知的标准浓度回归地层气含量。从而得出每种地层气体在钻井液中的体积浓度。 3、 地化录井技术渐趋成熟 岩石热解色谱分析技术是70年代末发展起来的地球化学录井(地化录井)方法。它采用地化录井仪对岩屑岩心、井壁取心祥品进行热解色谱分析，在钻井现场达到定量评价储集层中烃类含量的目的。我国自80年代末开发地化录井技术，地化录井仪目前已发展到第四代。第一代为单片机数据处理系统；第二代将微机引入地化录井处理系统，提高了地化资料处理能力和解释速度；第三代增加了有机碳分析仪，弥补了地化仪的不足，实现了分析过程自动化；第四代将地

44、化录井仪与综合录井(或气测录井)仪联机，进行油气层的综合解释。 在地化录井仪器不断更新换代、不断完善、提高分析精度、增加分析参数的同时，地化录井评价技术也在不断完善和提高，拓宽了地化录井技术的应用范围。从最初的油气水解释、原油性质判别计算油气聚集遗.到测定储油岩孔隙度、饱和度，进行单层产能估算，目前已被引入开发领域。检查油井的开发现状、水淹现状、水驱油效果分析、残余油饱和度计算、残余油烃类组成研究等，其应用效果越来越好.技术优势得以充分体现。4、 定量荧光技术投入现场试用 常规荧光仪虽然已有近60年的历史了，但其局限性显而易见；原油荧光在紫外线范围内，肉眼只能识别其中一小部分，凝析油、轻质油及

45、中质油的大部分不在肉眼可视范围内；荧光描述主观性很大，其准确性在很大程度上取决于现场人员的经验。鉴于此，德士古公司经过8年潜心研究，开发出了定量荧光检测仪(QFT)并获得成功。QFT的理论依据是，荧光强度与岩样中石油浓度成正比，其工作原理是用紫外线荧光灯光波选择器及初级滤波器共同组合起来，选择最佳波长的激发光，激发光被样品溶液散射后再经初级滤波器送到鉴定器测定其荧光强度。QFT是监测油层的一种可靠且准确的手段，它实现了荧光录井的定量化，但不能区分地层原油荧光和其它污染物荧光。因此全荧光扫描技术(TSF)应运而生。把QFT与TSF技术相结合，不但可实现荧光定量检测，而且可识别地层荧光与钻井液荧光

46、。TSF的原理是：物质的荧光性质主要取决于芳香烃的分子结构，具有不同芳香烃分子结构的化合物表现不同的激发波长。而这些化合物的混合物在一较宽的激发波长范围内，每次激发可产生系列发射波长，应用TSF检测法就是检测这些发射波长，形成表示混合物中芳香烃组成的光谱图。由于TSF具有较高的灵敏度和可选择，因此可区别各种荧光物质。 目前，用计算机和辅助紫外光谱仪进行分析，在紫外光下利用一较宽波长范围 (240430nm)使祥品受激发，检测样品荧光发射情况并以数字形式表示其强度，其结果可看作是三维荧光检测图，图中包括发射波长(x)、激发波长(y)和荧光强度(z)，也可以看做是二维的轮廓图(不包括荧光强度)，通

47、常称为“荧光指纹图”，通过该图实现对不同样品的识别。5、 MWD与LWD技术方兴未艾 70年代后期迅速发展起来的随钻测量技术，最初是用于定向钻井，现在已逐步发展成为一种有效的地层评价工具。用于定向钻井的称MWD(随钻测量)，用于地层评价的称为LWD (随钻录井或FEMWD地层评价随钻测量系统)。随钻测量系统由井下传感器组件、数据传输或井下记录装置与地面检测处理设备组成，所有随钻系统应用紧靠钻头上部的f专感器来测量钻井参数与地层参数，钻井期间测量的数据或存储于井下或实时传送到地面。MWD一般都能测量井斜、方位及工具面方向，有的还可测量环空温度、压力及井下钻压、扭矩等参数,LWD除上述参数外还可以

48、测量电阻率、自然伽马岩性密度、中子、声波等地层参数。MWD技术发展的关键是数据传输与井下传感器的研制问题。MWD工具有钻铤组装型和探测器型两种，且以前一种为主。其稳定性愈来愈高，测量参数愈来愈多。MWD数据传输方法有多种，目前比较成熟的是钻井液脉冲遥测系统和电磁波传输系统都能实现采集数据的实时传输，且各具优缺点。另有井下记录系统，可将测量数据存储于井下MWD工具存储器中，但不能实时传输。国外已研制开发出井下记录与实时传输相结合的MWD系统,既能实现实时检测，又保证了随钻测量资料的高质量。一般情况下，MWD与LWD能测出比电缆测井质遗更高的测井图，这是因为其测量速度较低且是在地层基本上未受污染情

49、况下进行的，因而具有更高的分辨率。但是要雇用MWD服务价格较昂贵，这就是它目前还不能替代电测的主要原因之一。随钻测量主要应用如下：1)、提高钻井速度和效率。随钻测量能实时了解真实钻压、扭矩、井底压力、温度等有助于优化钻井,减少地层损害。2)、在定向钻井过程中及时了解并控制井眼方向,或在水平井中进行地质导向。3)、用于地层对比和评价。在地层特性比较清楚的开发井中,可以取代电缆测井。4)、在电缆测井难以进行(水平井与大斜度定向井)的井中取代电缆测井，是安全可靠的斜井测量方法。5)、进行时间延迟测量，研究钻井液侵入机理。6、 钻具震动分析技术引入录井领域 在钻井过程中，钻具振动与钻柱及其组成部分的动

50、力学特性有关。早在60年代国际上就开始钻具振动问题的研究，并开发出各种检测仪器和解释技术，用来指导安全钻井可有效地防止钻具事故和钻井问题的发生。 对于钻具振动的监测可通过安装在钻柱顶部的信号测量接头或使用专门的MWD工具来获取井下钻具的动态信息。 在钻井过程中，钻具振动是指由于钻柱与井壁、钻头与岩石相互作用使钻具应力变化而产生的复杂振动，主要指纵振(轴向)、横振(侧向)和扭振(扭向)。对钻具振动的监测和分析可实现卡钻的监测、钻头磨损的监测和对钻柱谐振和钻具偏转现象的识别等，从而能及时调整钻井参数，减少钻柱故障，优化钻井过程，提高钻井效率。在旋转:钻井中，钻头的破岩作用使岩石在破碎时产生声波发射

51、现象。这实际上是岩石应变能以弹性波方式快速释放，其中一部分能量通过钻柱作为传播介质以微振动的方式传至地面。如果在地面安装合适的传感器和测量系统，可实现对岩性的快速识别。即用钻柱应力波频谱分析方法识别岩性，这是钻具振动分析的应用方向之一。7、 传感器技术有所创新这里所指的传感器是指地面传感器，而井下传感器应归到MWD工具中。近年来，地面传感器的发展比较缓慢，主要原因是国外公司把主要精力投入到发展MWD工具上，但地面传感器技术仍有所所创新。(l)、利用新的工作原理制造灵敏度高的传感器替代旧式传感器。如用超声波池体积传感器替代电位器式或干簧管式池体积传感器，减小了传感器体积，提高了测量精度；用应变式

52、转盘顶丝扭矩传感器替代笨重的过桥轮液压扭矩传感器等。(2)、开发出了新的传感器。法国地质服务公司采用离子色谱分析原理，研制了自动连续检测进出口钻井液矿化度分析仪器，可以测量钻井液中钾、钠、钙、氯离子的含量，为判断井下地层流体性质提供了新的检测手段。大庆油田地质录井公司开发的密度、粘度、流量三参数仪，首次实现了对钻井液粘度的连续测量。三、现代录井技术的发展趋势1、 录井参数向定量化方向发展已经量化的参数变得更加准确，原来未量化的录井项目或参数，通过新的方法和手段已能量化。如定量荧光分析技术(QFT)、定量脱气分析技术(QGM)、地化录井技术等。由于数据采集实现了定量化,更趋于准确反应地下客观情况

53、,提高了油气层的发现率和解释精度。2、 录井检测方法多样化 在常规综合录井基础上，新型的检测仪器和检测项目不断增加，为现场评价提供了新的力法。l)、法国地质服务公司研制的自动连续检测进出口钻井液滤液矿化度分析仪,可以测量钻井液中钾、钠钙和氯离子的含量,为判断井下地层流体性质提供了新的检测方法。2)、斯仑贝谢公司研制的利用四个红外分光光度计检测气体组分的方法，将原来气体组分的色谱分析变为光谱分析，将原来的周期性分析检测变为连续分析检测。3)、使用P一K仪,在录井现场对岩心、岩屑进行孔隙度渗透率分析,进行全井段物阻则量。4)、酸解烃法进行油气层评价，把岩石置于一个真空压下加热加酸处理,破坏其颗粒表面吸附力。使被吸附的烃类物质释放出来,并加以收集分析、鉴定和计算,进行油层评价。 可以预测，将有更多的检测方法引入综合录井技术中。3、录井资料的采集向地层延伸l)、MWDLWD(FEMWD)技术的发展为及时监测井下情况、获得真实地层信息、随钻地层评价提供了手段。2)气测井方面，井下钻井液气体检测法(声波干扰法)的出现又使气测井突破了迟到时间的束缚,在钻开储层的同时。进行气体检测，获得气体参数更及时。4、 资料处理智能化录井资料处理解释计算机系统，既是现场资料信息数据的监控采集系统，又是可供共享的数据管理系统。能使用多种技术信息综合评价地