气体钻井录井监测方法

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1、·12·天然气工业2010年3月气体钻井的录井监测方法唐家琼郑永熊驰原庞江平韩贵生川庆钻探T程公司地质勘探开发研究院唐家琼等．气体钻井的录井监测方法．天然气工业，2010，30(3)：12一l5．摘要由于气体钻井循环系统的流体介质改变——一由常规的液态变为气态，致使传统的录井方法无法适应，表现为：①粉尘状岩屑采集困难且样品质量很难满足要求；②因出口样气中粉尘掺混，易产生管路堵塞，影响气测分析结果的精度；③综合录井仪原有的密度、电导率等参数无法监测，切断了地层流体信息识别和井下工况异常的及时报警。针对这些难题，通过现场调研和探索，分别研制出“岩屑自动取样装置”、

2、“气体净化装置”和“气体钻井实时监测系统”，实现了气体钻井连续、自动录取岩屑，提高了钻井地质剖面的符合率；实现了样品气的连续、干燥、无尘获取，确保了气测分析精度的需要；在出口管线的适当位置加装湿度和硫化氢等集成传感器，实现了气体钻井出口参数的实时监测和工程、地质异常的预警，为安全钻井施工方案的制订提供了依据。该方法与技术经现场多口井应用与推广，取得了良好的效果，获得了2项实用新型专利并申请了l项软件著作权登记。关键词气体钻井录井自动化取样监测实时报警装置方法D0I：10．3787／j．issn．1000—0976．2010．03．003气体钻井是用气体(空气、

3、氮气等)作为钻井流体观反映真实地层岩性的情况。所进行的一项钻井工艺[】]，近年来在川渝地区被广泛1．2样气净化难度大采用。仅2007年1月至2008年6月，川渝地区就进在气体钻井中，由于气体介质的出口样气粉尘极行了100余井次的空气或氮气钻井，使钻井机械钻速多，常堵塞管线，维护难度很大。现场采用的简易过水提高了3～15倍]。目前，在中国石油天然气集团公净化方法，由于水对有些气体的溶解性及其不同气体司重点工程中，实现钻井提速的主要技术思路仍是采溶解度的差别(如H。S较CH、CO。等的溶解度大)，用气体钻井。仍然会影响监测结果。1．3出口参数录取困难1气体钻井的录

4、井现状在常规钻井中，综合录井仪针对液态循环介质对1．1岩屑采集困难出口参数进行录取，并以出口参数的变化来进行井漏、由于气体钻井技术的普遍应用，无法在原来的振气侵、井涌等异常预警。在气体钻井中，循环介质改为动筛处进行岩屑采集，录井岩屑取样被迫改变环境。了气态，钻井工艺流程发生了变化，综合录井仪原有的目前现场岩屑取样，主要是在气体出口管线的下方焊出口参数无法采集，直接影响了地层流体的识别及井接一个简易取样管，由管口闸门开关控制取样。由于下工况异常的及时预警。是手动开闸取样，录井人员劳动强度大，且取出的岩屑2气体钻井的录井监测方法样品为不连续的——是开闸瞬时的样品，

5、致使气体钻井段的岩屑剖面符合率较低，不能满足要求。同时，由2．1研制了“岩屑自动取样装置”于气体介质对岩屑的悬浮能力远远低于液相介质，岩“岩屑自动取样装置”由岩屑收集、岩屑存储和自屑在井下被机械重复破碎]，直到可以被气体介质带动控制3部分组成。在气体出口管线的上方或侧面安出井口为止。如果取样方法不当，会造成岩样不能客装取样管，取样管的插入端为“斜口”，其作用是有助于作者简介：唐家琼，女，1966年生，高级T程师；长期从事钻井地质技术管理与录井技术研究工作。地址：(610051)四川省成都市建设北路l段83号电话：(028)86015005。Email：6610

6、2@163．COHI第3O卷第3期地质勘探·13·岩屑进入取样管。岩屑经上阀门到岩屑收集筒，岩屑行第二次净化。水罐用有机玻璃制造，便于观察内部收集筒下端连接下阀门，下阀门之下为岩屑存储筒(图情况。水罐底部做成漏斗形状，便于取样和排污。1)。2．2．3第三次净化利用井口高压气体自行向前运动，样气在色谱仪电脑电缆电缆阀门控制器的抽吸作用下通过干燥筒进行第三次净化，最终达到气相色谱仪所需要的样气标准。2．3研发“气体钻井实时监测系统”。对地质、工程异常进行监测和预警2．3．1加装“集成传感器”基于对气体钻井的井下安全及人员安全考虑，在出口管线的适当位置加装“集成传感

7、器”。即在出口管线上安装湿度、温度、硫化氢、氧气、二氧化碳和可燃气体等传感器，并开发“气体钻井实时监测系统”软件，实现了对气体钻井出口参数的实时监测和地质、工程异常的及时预警。2．3．2录井监测方法2．3．2．1地层出水的监测方法图1岩屑自动取样装置原理图气体钻井中，一旦地层出水，会导致裸眼井段的泥页岩水化膨胀，造成井壁坍塌。或在井壁上形成“泥饼上阀门和下阀门的开启与关闭，由阀门控制器和环”。当地层出水危及井下安全时，应停止钻进，并根电脑根据迟到井深信号进行自动控制。据井下情况分析确定下步措施l6一。所以地层出水的2．2样气净化方法及时监测及时预警就显得十分重

8、要。根据井口高压气体自行向前运动，设计