摘要：欠平衡鉆井是天然氣鉆探最有效的鉆井工藝技術(shù)之一，在
大港油田、
大慶油田等勘探區(qū)域成效顯著。欠平衡鉆井過程中，氣層鉆開后，使氣
測井的背景值大幅抬高，甚至達到飽和狀態(tài)，導致后續(xù)氣層無法識別。本文在分析了氣測井技術(shù)局限性的基礎(chǔ)上，針對欠平衡鉆井工藝的特點，探討了通過對巖屑進行破碎、脫氣和含氣分析，對地層含氣情況進行識別和評價的方法，并給出了應用實例。
關(guān)鍵詞：天然氣勘探；欠平衡鉆井；巖屑氣；氣層識別
1問題的提出
在天然氣勘探工作中，氣測井是最主要的發(fā)現(xiàn)和識別氣層的錄井技術(shù)手段,主要是依據(jù)鉆開氣層時，全烴檢測值明顯增大來識別和評價氣層。經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，氣測井技術(shù)在裝備水平、資料采集質(zhì)量等方面都取得了很大的進步，為天然氣的勘探做出了重要貢獻[1][2]。
但也必須看到，氣測井仍有很大的局限性[3][4]，特別是隨著天然氣勘探工作的深入，鉆井工藝新技術(shù)的應用，給錄井行業(yè)提出了新的要求，錄井尚需在天然氣勘探錄井配套技術(shù)方面進行攻關(guān)，特別是在欠平衡鉆井條件下，第一個氣層打開后后續(xù)氣層的發(fā)現(xiàn)和識別等問題亟待解決。
2 欠平衡鉆井的工藝特點及錄井面臨的主要問題
2．1 欠平衡鉆井的工藝特點
欠平衡鉆井工藝與常規(guī)鉆井工藝相比，除了在設備上增加了油氣分離器等設備之外，最大的特點是在這種工藝條件下，
鉆井液的密度低，以保證鉆井液產(chǎn)生的液柱壓力低于地層壓力，進而達到保護儲集層、解放氣層的目的。
2．2 欠平衡鉆井條件下錄井面臨的主要問題
地質(zhì)錄井隨鉆過程中地層含氣的檢測，多年來一直局限于氣測井方法，即以脫氣器從鉆井液中脫氣、送入色譜儀中進行分析，通過分析全烴檢測值增大的幅度判斷氣層的存在并進行產(chǎn)能的初步評價。隨著欠平衡鉆井工藝技術(shù)的應用，原有工藝流程和方法的局限性日益突出，特別是在第一個氣層打開后后續(xù)氣層發(fā)現(xiàn)的問題上存在明顯的不適應。
具體地表現(xiàn)在，由于鉆井液產(chǎn)生的液柱壓力低于地層壓力，因此，在氣層打開后，氣層中的氣持續(xù)不斷地進入到鉆井液中，使鉆井液中的含氣量一直表現(xiàn)為高值，在這種情況下，后續(xù)的氣層打開后，氣體進入鉆井液時，在氣測井曲線上表現(xiàn)為全烴增大的幅度很小，甚至全烴檢測值沒有變化，造成氣層無法發(fā)現(xiàn)和識別。
比如，ZHS11井自3170m采用欠平衡鉆井工藝，鉆至氣層，全烴最大值由3.78%升至92.11%，鉆至3194.4-3198.8m全烴最大值升到92.76%左右,此后一直持續(xù)到3415m，從地層的巖性、物性上看，計有12個具有一定儲氣能力的儲集層，到底哪幾個層含氣難以確定。這就給試氣層位選擇等工作造成很大的影響。因此，必須開展欠平衡鉆井條件下氣層識別方法研究，以滿足天然氣勘探工作的需要。
3 欠平衡鉆井條件下巖屑樣品中微、痕量氣體分析技術(shù)實驗研究
為解決欠平衡鉆井條件下，第一個氣層打開后后續(xù)氣層發(fā)現(xiàn)的問題。作者針對大慶探區(qū)WSH501等井開展了室內(nèi)和現(xiàn)場試驗研究工作�？傮w思路是：用機械破碎的方法使巖屑脫氣，利用新的氣體分析技術(shù)對巖屑樣品的含氣情況進行分析，考察巖屑氣分析結(jié)果與氣測井、地質(zhì)錄井、
地球物理測井、
試油（氣）等分析資料的對應關(guān)系，明確巖屑氣分析技術(shù)對地層含氣的發(fā)現(xiàn)能力；考察油基鉆井液對巖屑氣分析結(jié)果是否有影響；
3．1基地實驗情況
研究表明，泥巖巖屑在經(jīng)歷了降壓脫氣過程之后仍然保留一部分含氣信息[5]，砂巖巖屑在經(jīng)歷了降壓脫氣過程之后仍然保留一部分含油信息，并可以進行檢測[6]。巖屑中的氣體是否在經(jīng)歷了降壓脫氣過程之后氣體全部逸散？現(xiàn)有的技術(shù)裝備能否測出巖屑含氣？油基鉆井液對巖屑浸泡后對巖屑含氣分析結(jié)果是否有大的影響？
為回答上述問題，作者對現(xiàn)場采集的巖屑樣品，用SDL-9000型綜合錄井儀進行了含氣分析，從試驗結(jié)果的初步分析來看，可以初步得到以下結(jié)論：一是現(xiàn)有的技術(shù)裝備能測出巖屑含氣，巖屑中的氣體在經(jīng)歷了降壓脫氣過程之后氣體沒有全部逸散。二是油基鉆井液對巖屑氣分析結(jié)果基本上沒有影響。這就為欠平衡鉆井條件下第一個氣層打開后，后續(xù)氣層（下面地層是否含氣）的落實提供了一種可供借鑒的方法。當然對于常規(guī)鉆井條件下氣層的發(fā)現(xiàn)和落實也有指導意義。
3．2 現(xiàn)場實驗情況
為了進一步驗證這種方法的可行性，作者以滿足巖屑氣分析的特制配套儀器，在大慶WSH501井、ZHSH11井、WSH11井進行了進一步的實驗研究。
通過對3口井、1000包巖屑樣品的分析，共計發(fā)現(xiàn)了14個巖屑高含氣井段，其中有3個井段已經(jīng)試氣，都有天然氣產(chǎn)出，說明用巖屑氣分析數(shù)據(jù)識別地層含氣是較為有效的，特別是與常規(guī)氣測井資料相比，具有定位準確、發(fā)現(xiàn)氣層能力強的特點。
4 結(jié)束語
巖屑在經(jīng)歷了降壓脫氣過程之后氣體沒有全部逸散，現(xiàn)有的技術(shù)裝備可以測定巖屑的含氣量。油基鉆井液對巖屑氣分析結(jié)果基本上沒有影響。
應用巖屑氣分析數(shù)據(jù)可以識別地層是否含氣，這就為欠平衡鉆井條件下第一個氣層打開后，后續(xù)氣層（下面地層是否含氣）的落實提供了一種較為有效的方法。巖屑氣分析資料較常規(guī)氣測井資料相比，具有定位準確的優(yōu)勢，因此，對于常規(guī)鉆井條件下氣層的發(fā)現(xiàn)和落實也有指導意義。
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