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差分色谱技术在综合录井中的应用 韩性礼 林泽华 朱宏洁 （上海神开石油设备有限公司研究所） 摘要 随着石油勘探难度的不断增大，超深井、水平井、大位移井及复杂区块的勘探越来越多，井下情况越来越复杂，钻井使用混油、有机添加剂及泥浆污染的情况会增多，给录井油气层的识别带来困难。本文描述了差分色谱的工作原理、流程、实现方法及差分色谱参数的应用，并结合现场的应用示例，说明差分色谱可以解决现场录井中真假油气显示的识别问题，对钻井液有机添加剂的使用以及混油、泥浆污染等情况下的录井工作起较好的指导作用。 0 引言 在石油勘探开发过程中，在强调工程录井对安全、高效钻井的重要性的今天，色谱录井的地位仍然是重中之重，石油勘探开发的目的就是及时发现油气层，探明储量。近几年来，色谱录井技术的发展主要集中在快速分析上，C1~C5的分析周期从传统的4分钟提高到30秒甚至更短，大大提高了色谱录井对地层的分辨率，为地质导向和薄油气层、超薄油气层的识别提供了手段。另外，在配套录井方面，通过定量荧光技术、热解色谱技术、核磁共振技术等，进一步加强了录井技术手段，但是，随着钻井技术的高速发展，给录井工作带来了很多困难，PDC钻头带来的细小岩屑识别问题、负压钻井的录井方法问题、油基钻井液录井显示识别问题等都是录井技术亟待解决的问题。差分色谱分析技术在综合录井中的应用在一定程度上反映出地层进入泥浆中烃类气体量的大小，可以解决现场录井中真假油气显示的识别问题，对钻井液有机添加剂的使用以及混油、泥浆污染等情况下的录井工作起较好的指导作用，同时，对了解各气体组分在井眼内的运移规律以及对录井技术的发展具有较大的促进作用。 差分色谱技术 1差分色谱原理 差分色谱技术是利用出口色谱和入口色谱的差异分析研究，去除入口泥浆烃类显示背景值对出口色谱显示影响，可以直接获取真实的由于钻开地层流体而导致的总烃和各组分显示值，达到获取真实油气显示资料、辨别真假油气显示的目的。 2差分色谱工作流程 差分色谱就是某一时刻出口色谱分析结果与推算到一个循环周期之前入口色谱分析结果之间的差值。钻进过程中，入口和出口泥浆性能的差异分析称为泥浆性能差分分析，如泥浆密度，温度和电导等；泥浆烃类的差异分析是通过现场色谱分析方法完成的，这种分析方法称为差分色谱分析。要实现差分色谱就必须配备两套相同的分析装置，特别是使用两台恒效率脱气器效果较好（象神开CMS综合录井仪的标准配置），分别分析入口和出口脱气器脱出的样品气，差分色谱工作流程如图1所示[1]。 图1：差分色谱工作流程图 1．3差分色谱的实现方法 差分色谱分析不是简单将即时的出口和入口参数相减获得，因为这种简单相减结果不能反映任何问题。正确的方法应该是实时跟踪泥浆在整个井眼中的运移情况，这就引入了一个“迟到”的概念。“迟到”记录了参数入井时刻的历史信息，当该参数在出口再现时，实际上它是“迟到”参数经过一个循环周期滞后的表现，在这个循环周期中，它受环境的影响，附加了环境信息，象井底地层或井壁油层等油气渗入等，还要考虑色谱分析仪器的管路延时和色谱分析周期，这些因素必须对出口和入口色谱同时考虑。 在软件实现过程中需要分别计算入口和出口样品气的采集时间，再按照采集时间把出口分析结果倒推一个循环周（不计出口到入口的运移时间）与对应的入口分析结果相减得出差分色谱。当前色谱分析结果与其对应入口色谱分析结果的时间差可以这样计算： 时间差=出口色谱分析时间-从入口到出口的钻井液运移时间+入口管路延时-出口管路延时。（出入口色谱使用相同的色谱分析周期）。 为了方便现场的观察和实际应用，我们将色谱实时监测曲线分别配置了即时的出口参数、入口参数、差分参数和迟到参数，如图2所示。 图2：差分色谱实时检测曲线图 出口色谱参数反映了当前迟到井深处的综合油气显示情况，入口色谱参数反映了一个分析周期和它的管路延时之前的入口钻井液中的烃类显示情况，迟到色谱参数反映的是当前迟到井深处由于入口钻井液本身所携带的烃类显示情况，而差分色谱反映的正是当前迟到井深处由于钻井液经过井眼所附加的烃类显示。这样，将入口色谱和差分色谱较好的回归到出口色谱的迟到井深处，有一个较好的比对展现在现场工作人员面前，为现场技术人员提供一个清晰的判断和解释依据。 差分色谱参数的应用方法 气测录井的基本原理是通过连续检测钻进时从钻井液中脱出的烃类和非烃类气体，分析其各个组成成分的含量变化，来发现和判断油气层。当钻开油气层时，地层中的流体就浸入到钻井液中，使钻井液中的烃类含量相对增大，气测分析检测出的各个组分异常显示值也随之增加，无论钻井液中是否混入原油或加入了有机添加剂，总烃及各个烃类组分的相对含量异常幅度大小所反映的是地层