《综合录井技术基本原理及资料应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《综合录井技术基本原理及资料应用（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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年钻井液检测技术引入录井
2、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。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 ，随随着着电电子子技技术术和和计计算算机机技技术术的的高高速速发发展展，80年年代代中中期期西西方方国国家家又又推推出出第第三三代代联联机机式式综综合合录录井井仪仪，其其中中具具有有代代表表性性的的有有我我国国于于84年年引引进进的的法法国国Geoservices生生产产的的TD
3、C综综合合录录井井仪仪。80年年代代后后期期及及九九十十年年代代，西西方方国国家家又又推推出出第第四四代代无无二二次次仪仪表表、基基于于WINDOWS环环境境的的联联网网式式综综合合录录井井仪仪。近近几几年年来来，又又发发展展了了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。综合录井仪。综合录井基本原理及资料应用综合录
4、井基本原理及资料应用 近近几几年年，国国内内生生产产厂厂商商也也加加快快了了产产品品升升级级步步伐伐，如如新新乡乡二二十十二二所所生生产产的的SLZ-2A型型综综合合录录井井仪仪、上上海海神神开开生生产产的的SK2000型型综综合合录录井井仪仪就相当于国外生产的第四代综合录井仪。就相当于国外生产的第四代综合录井仪。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综合合录录井井仪仪从从工工作作流流程程可可分分为为一一次次仪仪表表（传传感感器器）、二二次次仪仪表表及及接接口口、联联机机采采集集、监监控控计计算机三部分。算机三部分。下图为下图
5、为SLZ-2A综合录井仪系统框图。综合录井仪系统框图。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P1P2P3P4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
6、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。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)传感器组传感器组综综合合录录井井系系统统基基本本配配置置共共包包含含13种种传传感
7、感器器，所所有有的的传传感感器器分分为为三三个个区区（井井台台、入入口口、出出口口），在在各各自自的的接接线线箱箱汇汇总总，经经传传感感器器信信号号总总线线电电缆缆引引入入仪仪器器的的主主机机柜柜。其其中中模模拟拟量量传传感感器器10种种，采采用用4-20mA的的电电流流二二线线制制方方式式传传送送，数数字字量量传传感感器器3种种，采采用用大大电电压（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）：井井台台区区：大大钩钩负负荷荷、立立管管压压力力、套套管管压压力力、转转盘盘扭扭矩矩、绞绞车车、转盘转速、硫化氢；转盘转
8、速、硫化氢；入入口口区区：1号号泵泵冲冲、2号号泵泵冲冲、3号号泵泵冲冲、入入口口密密度度、入入口口温温度度、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；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 出出口口区区：出出口口密密度度、出出口口温温度度、出出口口电电导导率率、1号号体体积积、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；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器绞车传感器绞绞车车传传感感器器由由定定子子和和转转子子组组成成，超超小小型型双双脉脉冲冲霍霍尔尔探探头头以以90度度相相位位差差平平卧卧在在定
9、定子子槽槽中中，当当转转子子转转动动时时，转转盘盘上上的的12个个磁磁感感应应器器不不断断从从霍霍尔尔元元件件表表面面扫扫过过，产产生生使使霍霍尔尔元元件件工工作作的的变变化化磁磁场场，霍霍尔尔元元件件随随着着磁磁通通密密度度增增减减而而产产生生或或有有或或无无的的数数字字信信号号，从从传传感感器器输输出出端端就就得得到到具具有有90度度相相位位差的两组脉冲信号。差的两组脉冲信号。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 输出信号：输出信号：2*12脉冲脉冲/圈圈m安装位置：滚筒两端安装位置：滚筒两端两两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综合录井基本原理及资料应用
10、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压力力传传感感器器弹弹性性膜膜片片上上贴贴有有应应变变片片敏敏感感元元件件，并并组组成成惠惠斯斯顿顿电电桥桥。在在压压力力作作用用下下，应应变变片片敏敏感感元元件件产产生生形形变变而而导导致致其其电电阻阻变变化化。对对应应变变片片组组成成的的电电桥桥加加恒恒定定激激励励电电压压，就可测得于被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/节流管汇节流管汇综合录井基本原
11、理及资料应用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本传传感感器器为为电电感感型型接接近近开开关关，内内部部电电路路由由振振荡荡、检检波波和和输输出出级级组组成成，振振荡荡线线圈圈在在四四周周产产生生交交变变磁磁场场，当当有有金金属属物物体体接接近近线线圈圈时时，磁磁场场在在金金属属物物体体内内产产生生涡涡流流，能能量量上上的的损损失失使使振振荡荡器器不不再再满满足足振振荡荡条条件件而而停停振振，经经检检波波和和输输出出级级后变为高电平，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
12、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种：机械式扭矩传感器可分为两种：（1）压压力力式式：工工作作原原理理同同压压力力传传感感器器，使使用用过过桥桥轮轮，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。电电扭扭矩矩传传感感器器
13、的的基基本本原原理理是是霍霍尔尔效效应应，当当流流过过导导线线的的电电流流变变化化时时，电电流流在在其其周周围围的的磁磁场场发发生生变变化化，使使得得霍霍尔尔器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。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传传感感器器应应用用控控制制电电位位电电解解法法原原理理，在在电电解解池池内内安安装装三三个个电电极极：工工作作电电极极、对对地地电电极极和和参参比比电电极极，并并施施加加一一定定的的极极化化电电压压，用用薄薄膜
14、膜同同外外部部分分开开，当当被被测测气气体体通通过过薄薄膜膜时时，发发生生氧氧化化还还原原反反应应，此此时时传传感感器器将将有有一一输输出出电电流流，此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该传传感感器器实实际际上上是是一一种种高高度度传传感感器器，传传感感器器内内部部装装有有2米米长长的的测测量量杆
15、杆，测测量量杆杆上上每每隔隔1cm装装有有一一只只15电电阻阻和和一一只只干干簧簧管管，外外部部套套有有一一只只带带磁磁环环的的浮浮球球，浮浮球球在在测测量量杆杆上上移移动动时时，吸吸合合该该位位置置上上的的干干簧簧管管，从从而而引引起起总总的的电电阻阻值值变变化化，把把此此电电阻阻经经接接口口电电路路转转换换成成电电信信号号，就就可可测测得得液液面面高高度度，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
16、用 钻井液密度传感器钻井液密度传感器采采用用差差压压式式原原理理。当当传传感感器器垂垂直直放放于于钻钻井井液液中中，由由于于两两只只法法兰兰所所处处深深度度不不同同，其其表表面面所所受受压压力力也也不不同同，而而两两只只法兰间的距离恒定，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：0.90-2.76g/cm3精精度度：0.01g/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综合录井基本原
17、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100.0 111.7 127.2 134.7 138.5 143.1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基于于电电磁磁感感应应原原理理。在在两两只只平平行行叠叠入入的的磁磁环环上
18、上绕绕有有初初、次次级级两两个个线线圈圈，初初级级馈馈以以等等幅幅稳稳频频的的正正弦弦波波激激励励信信号号，次次级级的的感感应应信信号号将将随随通通过过两两线线圈圈的的闭闭环环环环路路的的电电导导率率高高低低而而变化。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此传传感感器器为为靶靶式式流流量量计计，内内部部装装有有一一只只滑滑动动电电位位器器，以电阻的变化反映挡板角度的位移。以电阻
19、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：出口管线安装位置：出口管线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）地质实验室地地质质实实验验室室仪仪器器包包括括：碳碳酸酸盐盐分分析析仪仪、荧荧光光分分析析仪仪、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。碳碳酸酸盐盐分分析析仪仪装装于于仪仪器器房房内内，其其信信号号转转变变为为4-20mA后后随随传传感感器器信信号号一一齐齐接接入入工工程程单单元元中
20、中的的接接口口电电路路，处处理理为为0-5V的电压值供的电压值供A/D变换。变换。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）气相色谱仪（三）气相色谱仪气气相相色色谱谱仪仪是是录录井井仪仪的的核核心心部部分分。烃烃组组份份和和全全烃烃分分析析采采用用高高灵灵敏敏度度的的氢氢火火焰焰鉴鉴定定器器（FID），非非烃烃组组份份采采用用热热导导鉴定器（鉴定器（TCD）。）。气气相相色色谱谱分分析析法法以以气气体体为为流流动动相相，利利用用色色谱谱柱柱中中固固定定相相吸吸附附剂剂表表面面对对不不同同组组分分的的吸吸附附能能力力不不同同，达达到到分分离离组组分分的目的。的目的。鉴鉴定定器器
21、按按分分析析方方式式可可分分为为微微分分型型和和积积分分型型两两种种。积积分分型型鉴鉴定定器器测测量量各各组组分分累累计计总总量量，所所得得色色谱谱图图为为一一系系列列台台阶阶。微微分分型型鉴鉴定定器器测测量量载载气气中中各各组组分分瞬瞬间间的的浓浓度度变变化化，所所得得色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。按按鉴鉴定定器器响响应应信信号号，可可将将鉴鉴定定器器分分为为浓浓度度型型和和质
22、质量量型型两两种种。浓浓度度型型鉴鉴定定器器测测量量载载气气中中组组分分浓浓度度变变化化，其其响响应应值值与与样样品品浓浓度度有有关关而而与与载载气气流流速速无无关关。质质量量型型鉴鉴定定器器响响应应值值取取决决于于单单位位时时间间进进入入鉴鉴定定器器的的组组分分质质量量。FID属属于于质质量量型型鉴鉴定器。定器。FID鉴鉴定定器器以以氢氢气气为为燃燃气气，当当载载气气中中含含有有有有机机物物时时，由由于于化化学学电电离离反反应应生生成成许许多多离离子子，在在180伏伏极极化化电电压压的的作作用用下下，带带电电离离子子定定向向运运动动形形成成离离子子流流，通通过过采采集集、放放大大处处理理，即
23、即可对有机物进行定性定量分析。可对有机物进行定性定量分析。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（热热导导）鉴鉴定定器器主主要要由由池池体体和和热热敏敏元元件件组组成成。热热敏敏元元件件一一般般选选择择电电阻阻率率高高、电电阻阻温温度度系系数数大大的的铼铼-钨钨丝丝，由由热热敏敏元元件件组组成成惠惠斯斯顿顿电电桥桥。当当只只有有载载气气通通过过电电桥桥时时，电电桥桥平平衡衡，输输出出信信号号为为0，当当有有组组分分通通过过测测量量臂臂时时，由由于于组组分分的的热热导导系系数数和和载载气气的的热热导导系系数数不不同同，使使得得电电桥桥失失去去平平衡衡，产产生生电压输出信号。
24、电压输出信号。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 上上图图中中的的状状态态1，载载气气将将定定量量管管中中的的样样品品气气吹吹入入预预分分离离柱柱A和和分分离离柱柱B进进行行分分离离，在在全全周周期期时时间间的的30%左左右右（大大约约40s），C1-C5的的轻轻组组份份从从预预分分离离柱柱A进进入入分分离离柱柱B，而而C5以以后后的的重重组组份份仍仍存存在在于于A柱柱中中；此此时时切切换换为为状状态态2，载载气气通通过过B柱柱将将C1-C5的的轻轻组组份份吹吹入
25、入FID分分析析出出峰峰，将将C5以以后后的的重重组组份份在在A柱柱中中以以反反方方向向吹吹出出放放空空。同同时时样样品品气气进进入入定定量量管管，为为下下次分析作准备。次分析作准备。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: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最小检测浓度：最小检测浓度：15ppm
26、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：H2:200ppmCO2:2000ppm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；eV，双向出峰；双向出峰；f硬件自动调零；硬件自动调零；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所示。钻井工程参数异常变化对比表如下页所示。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
27、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异常增大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综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原理及资
28、料应用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/C42-2121-200200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、三角图版法三角图版法三三角角图图版版法法是是目目前前较较为为常常用用的的解解释释方方法法，解解释释步步骤骤如如下：下：首首先
29、先求求出出C2/C、C3/C、nC4/C的的比比值值，然然后后按按C2/C值值做做C3/C轴轴的的平平行行线线，按按C3/C值值做做Nc4/C轴轴的的平平行行线线，按按nC4/C值值做做C2/C轴轴的的平平行行线线，三三线线相相交交呈呈一一三三角角形形，将将此此三三角角形形的的三三个个顶顶点点于于相相应应的的图图版版三三角角形形的的顶顶点点连线，交于一点连线，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，解释为无生产价值在价值区外，解释为无生产价值B:若若所所得得三三角角形形为为特特大大三三角角形形，顶顶点点朝朝上上，M落落于于价价值区，则解释为干气值区，则解释为干气综合录井基
30、本原理及资料应用综合录井基本原理及资料应用 （C:若若所所得得三三角角形形为为大大三三角角形形，顶顶点点朝朝上上，M落落于于价价值值区区，则解释为重质油则解释为重质油D:若若所所得得三三角角形形为为中中三三角角形形，顶顶点点朝朝上上，M落落于于价价值值区区，则解释为油气同层则解释为油气同层E:若若所所得得三三角角形形为为小小三三角角形形，顶顶点点无无论论朝朝上上朝朝下下，M落落于价值区，则解释为油气转化带于价值区，则解释为油气转化带F:若若所所得得三三角角形形为为中中-大大三三角角形形，顶顶点点朝朝下下，M落落于于价价值区，则解释为油层值区，则解释为油层综合录井基本原理及资料应用综合录井基本原
31、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。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。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综合录井基本原理及资料应用综合录井
32、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
33、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。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水力力学学程程序序用用来来计计算算和和处处理理
34、钻钻井井系系统统的的水水力力动动力力学学问问题题，对对于于提提高高钻钻速速、降降低低成成本本和和优优化化钻钻井井具具有有重重要要意意义义。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:计计算算钻钻井井系系统统各各部部分分钻钻井井液液体体积积、流流速速、迟迟到到时时间间等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综合录井基本原理及资料应用综合录井基本
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
36、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。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。综合录井基本原理及资料应
37、用综合录井基本原理及资料应用 固井固井分分为为一一级级固固井井和和多多级级固固井井，计计算算固固井井所所需需水水泥泥用用量，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、碰压时间等。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。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快速速色色谱谱分分析析是是近近几几年年发发展展起起来来的的新新技技术术，它它改改进进了了气气路路设设计计，采采用用氦氦气气
38、或或氢氢气气做做载载气气，使使色色谱谱全全周周期期分分析析时时间间缩缩短短到到30秒秒以以内内。相相对对于于常常规规色色谱谱，快快速速色色谱谱有有以以下下特特点：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由于于快快速速色色谱谱仪仪分分析析周周期期短短，快快速速色色谱谱仪仪采采样样点点密密度度是是常常规规色色谱谱仪仪的的8倍倍，如如果果常常规规色色谱谱仪仪能能分分辨辨出出1mm的的油油层层，对对薄薄层层油油气气层层的的发发现现、大大套套油油层层中中夹夹层层的的判判断断，以以及及裂裂缝缝型油气藏的勘探有着重要意义。型油气藏的勘探有着重要意义。综合录井基本原理及资料应用综合录
39、井基本原理及资料应用 B:水平井地质导向水平井地质导向在在不不同同的的储储层层，其其气气测测值值曲曲线线和和WH，BH，CH三三个个比比值值的的曲曲线线各各不不相相同同，在在目目的的储储层层内内钻钻进进时时，其其曲曲线线和和数数据据值值应应基基本本保保持持不不变变。一一旦旦离离开开了了目目的的储储层层，其其曲曲线线和和数数据据值就会发生变化，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在西西方方国国家家，为为了了快快速速钻钻进进和和节节约约勘勘探探成成本本，现现在在不不断断采采用用小小井井眼眼钻钻进进技技术术。在在快
40、快速速钻钻进进下下，常常规规色色谱谱无无法法保保证证检检测测精精度度，而而现现有有的的测测井井仪仪器器由由于于直直径径大大而而无无法法下下入入井井下下，而而开开发发小小直直径径的的测测井井仪仪器器无无疑疑成成本本巨巨大大，因因此此快快速速色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。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钻具具振振动动分分析析技技术术主主要要是是
41、对对扭扭矩矩、转转速速、大大钩钩负负荷荷和和立立压压传传感感器器信信号号以以高高于于10Hz的的频频率率进进行行采采集集，利利用用傅傅立立叶叶方方程程对对所所采采集集的的信信号号进进行行处处理理，绘绘制制能能谱谱图图显显示示钻钻具具振振动动分分析析结结果果，当当钻钻具具发发生生有有害害振振动动时时，报报警警装装置置提提醒醒人人们们改改变变钻钻井井参参数，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扭转振动在地面的表现形式为“粘卡粘卡-释放释放”现象，
42、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.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地面面表表现现为为跳跳钻钻，其其特特征征为为大大钩钩负负荷荷显显示示高高振振幅幅高高频频率率振振动动，扭扭矩矩和和转转速速呈呈低低幅幅振振动动。消消除除措措施施为为改改变变钻钻压和转速。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。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
