专利名称：差分色谱气测录井方法
技术领域：
本发明涉及一种地质勘探过程中的气测录井方法，特别是涉及一种差分色谱气测录井方法。
背景技术：
气相色谱分析技术以其自动、直观、连续、有效和经济等特点，在现场钻井地质录井过程中得到了充分的应用。它在快速发现、捕捉和评价油气水显示方面具有其它录井技术和方法所无法取代的地位和作用。现有技术采用气相色谱分析技术的气测录井方法所采用的设备布置和取样工艺如图1所示。该方法只设一套色谱分析系统，只在钻井液出口设一套脱气器，通过连续采集出口钻井液中的脱出气体进行分析，以其分析结果作为评价油气水层的依据。但是，出口钻井液中所包含的碳氢化合物气体成分的来源是多种多样的，它可能产生于被钻头破碎的含油气地层本身(也就是通常所说的“破碎气”和“产出气”)，也可能是由于起、下钻或油气水浸所产生的二次循环气，还可能来自人为加入的各种钻井液有机添加剂(如原油、磺化沥青等)所产生的外源气等。来自含油气地层本身的气体是钻井地质录井所重点关注的目标和对象，而二次循环气和外源气因会产生背景气或常常与地层破碎气混合在一起产生迭加作用，往往会掩盖地层真实的油气水显示，也给现场油气水层的评价和解释带来了更多的不确定因素。因此，采用现有技术气测录井方法所得到的数据不能真实反映地层“破碎气”和“产出气”的含量。影响对油气水层进行正确评价。如何从出口钻井液所测得的气体含量中消除气测背景值和钻井液添加剂的影响，以便较真实地反映地层“破碎气”和“产出气”的含量，成为传统色谱气体检测手段提高数据源可靠性的一个急需解决的问题。
围绕提高地面录井采集数据源可靠性和可用性的问题，多年来国内外录井界做出了不懈的努力，采用了诸如定量脱气器、热真空蒸馏脱气(VMS)、地化油显示分析及定量荧光分析等许多方法来消除对采集和分析数据的干扰因素，尽量间接反映地层真实的含气量。但是这些方法要么无法排除背景气或外源气(来自除地层气以外的其它污染气体)的干扰，要么受其分析方法的局限，不能快速、直接、方便地提供分析数据。
发明内容
本发明的目的，是为了克服现有技术所存在的不足，提供一种可消除背景气和外源气的干扰，正确评价油气水层的差分色谱气测录井方法。
本发明的目的是这样实现的一种差分色谱气测录井方法，包括以下措施和技术步骤A、在钻井液出口和钻井液入口各安装一套脱气器，在录井房安装两套色谱分析系统分别与出口脱气器和入口脱气器相连；B、对两套色谱分析系统进行平行标定，保证两套色谱分析系统测定结果的一致性；C、两套色谱分析系统分别对出口脱气器脱出的气体和入口脱气器脱出的气体进行连续检测，分别记录其分析结果；D、计算一个循环周期的时间，利用差分色谱方法计算出差分色谱值作为气测结果值；E、以差分色谱值作为真实的来自地层的气体含量值，并参考其它录井参数绘制出气测录井图；F、利用气测解释方法对气测结果进行综合解释，评价油气水层。
在上述差分色谱气测录井方法中，其中，所述的差分色谱值等于当前出口色谱的每一组组份的分析值减去距一个循环周期时间之前最近的一组入口色谱组份的分析值。
在上述差分色谱气测录井方法中，其中，所述的一个循环周期时间为钻井液从入口脱气器处开始，经地面循环管汇沿钻具下行到井底，然后上返至出口脱气器处的时间。
在上述差分色谱气测录井方法中，其中，所述的出口脱气器和入口脱气器的脱气量和脱气效率保持一致并且恒定。
本发明差分色谱气测录井方法由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果1、通过差分色谱的方法，可以自动连续的消除背景气、二次循环气对真实异常油气显示的影响，增加气测的准确度，有利于油气显示的发现和确定。
2、通过差分色谱的方法，可以在很大程度消除原油(或柴油、磺化沥青)等有机添加剂所产生的外源气的干扰，有利于采用常规气测解释方法对油气水层进行评价。
3、差分色谱方法有效消除了钻井液背景气的影响，可以利用差分色谱各组份之和连续计算出口含气量，实现气测录井的定量解释。
通过以下对本发明差分色谱气测录井方法的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为图1是现有技术气测录井方法所采用的设备布置和取样工艺图；图2是本发明差分色谱气测录井方法所采用的设备布置和取样工艺图；图3是本发明差分色谱气测录井方法的差分色谱计算方法示意图；图4是现场实验差分色谱实验结果图。
具体实施例方式
参见图2，图2是本发明差分色谱气测录井方法所采用的设备布置和取样工艺图。本发明差分色谱气测录井方法设有两套平行的气测系统，每套气测系统都包括脱气器、样品气管线和色谱分析系统，其中一套脱气器安装在钻井液入口，另一套脱气器安装在钻井液出口，两套色谱分析系统安装在录井房并分别与出口脱气器和入口脱气器通过样品气管线相连。利用两套色谱分析系统分别对入口钻井液和出口钻井液所脱出的烃类气体进行实时检测。
参见图2和图3，在正常钻进过程中，两套色谱系统分别分析来自出口脱气器与入口脱气器所脱出的钻井液中的烃类气体。如果把当前某一时刻从出口钻井液脱出的气体色谱分析结果看作实时数据，那么这股钻井液在被泵入井眼之前，即相对于当前时刻的一个循环周期之前，从入口钻井液脱出的气体色谱分析结果应该被称作迟到的数据。这样实时色谱差分数据就是用当前出口色谱的每一组组分的浓度值减去距一个循环周期时间之前最近的一组入口色谱组分的浓度值。一个循环周期时间是指钻井液从入口脱气器处开始，经地面循环管汇沿钻具下行至井底，然后上返至出口脱气器处的时间。由此获得的色谱数据代表消除了泥浆背景气(包括泥浆添加剂)的来自地层的含气量。
本发明的具体实施方法、步骤如下A、在钻井液出口和钻井液入口各安装一套脱气器，并保证两套脱气器的脱气效率和脱气量的一致性；在录井房安装两套色谱分析系统并分别与出口脱气器和入口脱气器通过样品气管线相连，参照常规的气测录井色谱使用方法进行安装和使用；B、对两套色谱分析系统进行平行标定，保证两套色谱测定结果的一致性；C、两套色谱分析系统分别对出口脱气器脱出的气体和入口脱气器脱出的气体进行连续检测，分别记录其分析结果；D、计算一个循环周期的时间，利用差分色谱方法计算出差分色谱值作为气测结果值；E、以差分色谱值作为真实的来自地层的气体含量值，并参考其它录井参数绘制出气测录井图；F、利用气测解释方法对气测结果进行综合解释，评价油气水层。
在上述步骤中，要保证出、入口色谱分析系统的工作条件和性能一致；采用相同类型和长度的出、入口色谱样品气管线。
参见图4，图4是一份现场实验差分色谱实验结果图，显示的是当入口上水罐中加入钻井液添加剂(消泡剂)后，出、入口两台色谱的总烃在实时分析曲线上的变化情况。曲线横坐标表示从当前时间(右边界)向左往前推最近一个小时的总烃分析曲线。当入口上水罐加入添加剂后，入口总烃开始上升(图下部)；在一个循环周期之后(35分钟左右)，先前加入的添加剂随钻井液返出地面并被出口色谱检测到，则出口总烃开始上升，结果这一段的差分色谱接近为零。
综上所述，通过差分色谱的方法，可以自动连续的消除背景气、二次循环气对真实异常油气显示的影响，增加气测的准确度，有利于油气显示的发现和确定。并且在很大程度消除了原油(或柴油)等有机添加剂所产生的外源气的干扰，有利于采用常规气测解释方法进行油气水层的评价。
权利要求
1.一种差分色谱气测录井方法，其特征在于该方法包括以下措施和技术步骤A、在钻井液出口和钻井液入口各安装一套脱气器，在录井房安装两套色谱分析系统分别与出口脱气器和入口脱气器相连；B、对两套色谱分析系统进行平行标定，保证两套色谱分析系统测定结果的一致性；C、两套色谱分析系统分别对出口脱气器脱出的气体和入口脱气器脱出的气体进行连续检测，分别记录其分析结果；D、计算一个循环周期的时间，利用差分色谱方法计算出差分色谱值作为气测结果值；E、以差分色谱值作为真实的来自地层的气体含量值，并参考其它录井参数绘制出气测录井图；F、利用气测解释方法对气测结果进行综合解释，评价油气水层。
2.根据权利要求1所述的差分色谱气测录井方法，其特征在于所述的差分色谱值等于当前出口色谱的每一组组份的分析值减去距一个循环周期时间之前最近的一组入口色谱组份的分析值。
3.根据权利要求2所述的差分色谱气测录井方法，其特征在于所述的一个循环周期时间为钻井液从入口脱气器处开始，经地面循环管汇沿钻具下行到井底，然后上返至出口脱气器处的时间。
4.根据权利要求1所述的差分色谱气测录井方法，其特征在于所述的出口脱气器和入口脱气器的脱气量和脱气效率保持一致并且恒定。
全文摘要
本发明提供了一种地质勘探过程中的差分色谱气测录井方法，该方法在钻井液出口和入口各安装一套脱气器，在录井房安装两套色谱分析系统分别与两脱气器相连；由两套色谱分析系统分别对两脱气器脱出的气体进行连续检测，分别记录其分析结果；然后利用差分色谱方法计算出差分色谱值作为气测结果值，并参考其它录井参数绘制出气测录井图；最后利用气测解释方法对气测结果进行综合解释，评价油气水层。本发明通过差分色谱的方法可自动连续的消除背景气、二次循环气对真实异常油气显示的影响，增加了气测的准确度，有利于油气显示的发现和确定，有利于采用常规气测解释方法进行油气水层的评价。
文档编号G01N30/00GK1635375SQ200310124550
公开日2005年7月6日 申请日期2003年12月31日 优先权日2003年12月31日
发明者顾正, 袁建新 申请人:上海神开科技工程有限公司