中石油气测录井技术PPT资料.ppt
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,游离气的储集,溶解气的储集,天然气具有溶解性。
它不仅能溶解于石油,而且还能溶解于水,这样就形成了溶解气的储集。
天然气的各组分在石油和水中的溶解度极不相同,烃类气体和氮气在水中的溶解度很小,二氧化碳和硫化氢的溶解度较大。
烃类气体在石油中的溶解度比在水中的溶解度大得多,属于最易溶解在石油中的气体。
游离气的储集,溶解气的储集,以甲烷为例,在石油中的溶解度为水中溶解度的10倍。
而不同的烃类气体在石油中的溶解度也不同,它随烃气的分子量的增大而增大。
假如:
甲烷在石油中的溶解度为1,则乙烷为5.5,丙烷为18.5,丁烷以上的烃气,可按任意比例与石油混合。
游离气的储集,溶解气的储集,二氧化碳和硫化氢在石油中的溶解度比在水中要稍大一些,氮气则不易溶解于石油中。
游离气的储集,溶解气的储集,总之,烃类气体属于极易溶解于石油而难溶解于水的气体。
所以,在油藏内有大量的烃气储集,一般以液态形式存在于油田内或以气态的形式存在于凝析油田内。
在地层水中,烃气的储集量很少,特别是含残余油的水层,天然气的含量更少。
吸附状态的天然气多分布在泥质地层中,它以吸附着的状态存在于岩石中,如储集层上、下井段的泥质盖层,或生油岩系。
这种类型的气体聚集,称为泥岩含气。
一般没有工业价值,但在特殊情况下,大段泥岩中夹有薄裂隙或孔隙性砂岩薄层等,会形成具有工业价值的油气流。
一、地层中石油与天然气的储集状态,吸附状态的储集,二、石油、天然气进入钻井液的方式与分布状态,在钻井过程中,石油、天然气以两种方式进入钻井液。
其一是来自钻碎的岩石中的油气进入钻井液;
其二是由钻穿的油气层中的油气,经渗滤和扩散的作用而进入钻井液。
1.被钻碎的岩屑中的油气进入钻井液形成破碎气,油气层被钻开后,岩屑和其中所携带的油气进入钻井液中与之混合,岩屑中的油气又有一部分逐渐扩散到钻井液中,单位时间钻开的油气层体积越大,进入钻井液的油气越多。
油气层被钻开后,岩屑中的油气由于受到钻头的机械破碎的作用,有一部分逐渐释放到钻井液中。
单位时间钻开的油气层体积越大,进入钻井液的油气越多。
二、石油、天然气进入钻井液的方式与分布状态,2.被钻穿的油气层中的油气,经渗滤和扩散作用进入钻井液,1)油气层中的油气经扩散作用进入钻井液,油气层中油气的扩散是指油气分子通过某种介质从浓度高的地方向浓度低的地方移动而进入钻井液。
2)油气层中的油气经渗滤作用进入钻井液,油气层中油气的渗滤是指油气层的压力大于液柱压力时,油气在压力差的作用下,沿岩石的裂缝、孔隙以及构造破碎带,向压力较低的钻井液中移动。
二、石油、天然气进入钻井液的方式与分布状态,3.石油、天然气进入钻井液后的分布状态,游离气以气泡形式与钻井液混合,然后逐渐溶于钻井液中。
一般情况下,天然气与钻井液接触面积越大,溶解越快;
接触时间越长,溶解程度越大。
1)油气呈游离状态与钻井液混合,二、石油、天然气进入钻井液的方式与分布状态,2)油气呈凝析油状态与钻井液混合,凝析油和含有溶解气的石油从地层进入钻井液后,在钻井液上返过程中,由于压力降低,凝析油大部分会转化为气态烃;
高油气比地层C1-C4含量较高。
随着钻井液的上返,含有溶解气的石油,由于压力降低,会释放出大量的天然气。
(释放出天然气的数量取决于石油的含量与质量)。
3)天然气溶解于地层水中与钻井液混合,溶解于地层水中的天然气进入钻井液后与之混合,一般而言地层水量比钻井液量少得多,因而会被钻井液所冲淡,这时地层水中的天然气将以溶解状态存在于钻井液中,而且钻井液中的天然气浓度不会太大。
随着钻井液的上返,压力降低,天然气将不会游离出来而变成气泡。
只有在地层水较大情况下,水被钻井液冲淡不大当地层水中溶解气量较大时,才会天然气游离成气泡状态。
二、石油、天然气进入钻井液的方式与分布状态,4)油气被钻碎的岩屑吸附着与钻井液混合,当油气被钻碎的岩屑所吸附与钻井液混合后,随着钻井液的上返,压力降低,岩屑孔隙中所含的游离气或吸附气体积将会膨胀而脱离岩屑进入钻井液。
岩屑返出后,孔隙中以重质油为主。
上述的这些过程在某种程度上可能相互重叠。
在地层的孔隙中,可能有游离气和凝析油同时存在,或者游离气与石油同时存在,但总体认为:
进入钻井液中的油气,随着钻井液由井底返至井口过程中,在井底部主要是游离气溶解在钻井液中,而随着钻井液的上返压力降低,钻井液中所溶解的天然气已达饱和,此时溶解气可从钻井液中分离出来形成气泡。
根据以上分析可将石油、天然气进入钻井液的方式归纳为:
破碎气在钻井过程中,钻头机械破碎岩石而释放到钻井液中的气体称之为破碎气。
压差气接单根气接单根作业时刻在延迟一个钻井液上返时间和管路延迟时间后检测到的一个假异常。
后效气在钻开上部油气层后工程进行起下钻作业,由于钻井液在井筒中的静止时间较长和钻具的抽汲作用,使地层中的油气在压差的作用下,不断地往钻井液中渗透。
下钻到底钻井液循环后,会出现后效气假异常。
扩散气在富含气的地层中,地层流体的浓度高于钻井液成分的浓度时,将产生扩散气。
漫长,再循环气产生再循环气的原因其一是钻井液中所携带的天然气不可能经过脱气器而全部脱出,一般情况下现用的脱气器的脱气效率只有3070。
其二循环的钻井液只有一小部分流经脱气器,大部分流入钻井液池内。
当这种脱气不完全的钻井液再次入井后,将会出现假异常。
再循环气的特征时间上比首次出现气测显示晚一个钻井液循环周期。
曲线的峰型较宽,幅值平缓。
烃组分以重烃为主,烃组分结构多呈反顺序排列。
在录井过程中,气测录井资料受到来自地层因素的影响、来自钻井技术条件的影响和录井技术自身条件的影响。
在进行气测录井资料油气层解释评价时,首先要分析影响录井资料的因素。
1、储集层特性及地层油气性质的影响,气测录井是直接分析钻井液中油气含量的一种录井方法。
在钻井过程中,钻井液中的油气主要来自被钻碎的岩石中的油气和被钻穿油气层中的油气经过渗滤和扩散作用而进入钻井液的油气。
当油气层的厚度越大,地层孔隙度和渗透率越大,地层压力越大,则在钻穿油气层时,进入钻井液中的油气含量多,气测录井异常显示值高。
三、气测录井资料的影响因素,在录井过程中,气测录井资料受到来自地层因素的影响、来自钻井技术条件的影响和录井技术自身条件的影响。
在进行气测录井资料油气层纵向连续解释评价时,首先要分析影响录井资料的因素,,1、储集层特性及地层油气性质的影响,对于储层渗透性的影响可分为两种情况:
其一是当钻井液柱压力大于地层压力时,钻井液发生超前渗滤。
由于钻井液滤液的冲洗作用,向地层深处挤跑了一部分油气,使进入钻井液的油气含量减少气测录井异常显示值降低。
其二是当钻井液柱压力小于地层压力时,储集层的渗透滤越高,进入钻井液中的油气含量越多,气测录井异常显示值越高。
在进行气测录井资料油气层解释评价时,首先要分析影响录井资料的因素,,1、储集层特性及地层油气性质的影响,三、气测录井资料的影响因素,气油比每吨原油中含有多少立方米的天然气称为气油比。
气油比越高、含气浓度就会愈高,一般气油比大于50m3/吨的储集层,气测异常明显;
对于低气油比的储集层,提高脱气效率或进行岩屑、岩心、钻井液脱气分析将会见到好的效果。
2、钻井技术条件的影响,钻头直径的影响进入钻井液中的油气,其中一部分是来自被钻碎的岩屑中,由于钻头直径的不同,破碎岩石的体积和速度不同,单位时间破碎岩石体积与钻头直径成正比。
因此,当其它条件一定时,钻头直径越大,破碎岩石体积越多,进入钻井液中的油气含量越多,气测录井异常显示值越高。
三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,钻井速度的影响在相同的地质条件下,钻速越大,单位时间破碎岩石体积越大,进入钻井液中的油气含量越多。
同时当钻速越大时,使单位时间破碎岩石的表面增大,因在较短的时间内,钻井液未能在刚钻开的井壁表面上全部生成泥饼,所以钻速的增加,钻井液渗滤的速度也在增加,在一定程度上影响了进入钻井液中的油气的含量,呈现出在较低钻时的录井井段,气测录井异常显示值不是很高的情况。
三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,钻井液排量的影响气测录井异常显示值的高低与钻井液排量有着密切关系,钻井液排量越大,钻井液在井底停留的时间越短,通过扩散和渗滤方式进入钻井液中的油气含量相对减少,气测录井异常显示值降低。
三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,钻井液密度的影响在相同的地质条件下,钻井液密度增大,气测录井异常显示相应降低。
一般情况下,为了保证钻井施工正常进行,总要使钻井液柱压力略大于地层压力。
由于钻井液密度增大,压差随之而增大,地层中的油气不易进入钻井液,使气测录井异常显示值较低。
若钻井液密度较小,钻井液柱压力低于地层压力,在压差的作用下,地层中的油气易进入到钻井液中,使气测录井异常显示值增高。
同时由于钻井液柱压力的降低,地层上部已钻穿的油气层中的油气,可能会因泥饼的剥落而进入钻井液中,会产生后效影响。
三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,钻井液粘度的影响钻井液粘度大,降低了气测录井的脱气效率,使气测录井异常显示值较低。
但由于油气长时间保留在钻井液中,气测录井的基值会有不同程度的增加。
钻井液粘度大,油气的上窜现象不明显。
三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,后效录井的影响当钻开油气层后,钻井工程进行起下钻作业时,由于钻井液在井内静止时间较长,油气层中的油气受地层压力的影响,同时起钻过程的抽汲作用,使地层中的油气不断地进入钻井液中。
下钻到底后,当钻井液返至井口时,气测录井会出现假异常。
三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响,接单根的影响接单根的影响一般出现在较浅的井段。
接单根时,在高压管线和方钻杆内充满了空气,开泵后由于压力的改变,空气段会急剧地从钻井液中分离出来,分离过程在井底的油气层段较为强烈,带出了地层中的烃类气体,形成气测录井假异常。
而在较深的井段,钻井液循环时间加长,接单根时钻具内的空气被分散在大段的钻井液中,当钻井液返至井口时,钻井液中烃类气体的浓度相对降低,形成的气测录井假异常较小。
在接单根的过程中,由于钻具的上提与下放,也存在抽汲作用的影响。
以上两种情况共同形成接单根的影响。
三、气测录井资料的影响因素,2、钻井技术条件的影响
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