油气上窜速度计算方法的改进

油气上窜速度计算方法的改进

谢岳云

中石化胜利石油工程有限公司地质录井公司

摘要：现场录井中，准确计算油气上窜速度对安全钻井、油气层的保护和后期的测试、油气产能评价意义重大。为此，提出了一种计算油气上窜速度的方法，该方法考虑了井深结构和钻具结构等影响环空体积的因素，现场作业表明，该方法是可行的。

关键词：油气上窜速度；后效录井；深度归位；排代法

一、引言

后效录井（亦称循环钻井液气测录井）是指工程停钻或起下钻作业过程中钻井液静止一段时间后，下钻到需要的深度进行钻井液循环时，测定通过扩散和渗透作用进入井筒钻井液中烃类气体的含量。取全取准后效显示资料，准确计算油气上窜速度，对于评价油气水层，保证安全施工，保护油气层，提高勘探的整体效益均具有十分重要的意义。而长期以来关于油气上窜速度的一般采用迟到时间法和累计泵冲数法，由于现在随着深井和超深井的出现，井身结构越来越复杂，计算出来的结果与实际的结果偏差较大，为此，笔者基于泥浆体积排代法得到了一种计算油气上窜速度的新方法。

二、油气上窜速度的影响因素

首先，由于井眼结构及钻具结构的上部和下部都会不同，因此不同位置上返速度就会不同。其次，钻井液排量也不会固定不变，在刚开泵循环时，由于钻井液静止时间长，钻井液稠，需要先用小排量循环，循环一段时间后再提高泵速使排量增大，而且还会经常倒换泵，这样就无法准确计算出随时间变化的排量，也就影响了深度的准确归位，至使深度归位误差增大。此外，还有其他一些因素也对循环钻井液深度归位造成影响，如泵的上水效率，起钻灌浆、下钻钻井液返出和井径扩大率的影响等。

为了消除上述影响，准确计算出环空体积和累计排出的钻井液体积，为此采用钻井液排代法，计算出累计排出的钻井液体积，即可比较精确的计算油气上窜速度。

三、排代法计算油气上窜速度的原理

表1几种常见套管和井眼与钻具间的环空面积

套管内径（mm）钻具外径（mm）井眼与钻具间环空面积（m²）井眼池尺寸（mm）钻具外径（mm）套管与钻具间环空面积（m²）320.4203.30.0481311.2203.30.0436177.80.0558177.80.0512152.40.0623152.40.0578127.00.0679127.00.063388.90.074488.90.0698224.4203.30.0070215.9203.30.0041177.80.0147177.80.0118152.40.0213152.40.0183127.00.0269127.00.023988.90.033388.90.0303

由上式可以得出：

图1钻具与井身结构示意图

四、结束语

1.等体积排量法计算油气上窜速度，用了单位时间内泵的总排代体积相对量，涉及了循环排量，在现场录井过程之中，考虑具体的井眼与井深结构，公式中仅需要测量出现最大值时泵向井内的实际体积，其它都为已知量，计算结果准确，适用于现场录井对于油气上窜速度的计算。

2.利用综合录井资料，准确计算上窜速度，并通过对上窜速度的跟踪分析，结合储层压力情况，合理调整钻井液密度来保护油气层，对储层物性、产能和地层压力作出准确判断对油气勘探起到重要的指导意义。

3.公式推导建立在油气在静止一段时间后油气已经上窜所达到的高度，未考虑油气的滑脱上升、气体膨胀等因素，这有待今后进一步研究。

参考文献：

[1]孙士平，孙宝发；基于泥浆体积排代法计算油气上窜速度研究；长江大学学报；2010.7（3）：499～501。

[2]吕鹏福；对后效深度归位的改进；录井工程；2008.19（1）：70～71。