[發明專利]一種后效錄井中校正后油氣上竄時間的計算方法

有效

• 申請號: 202011127824.7
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112302621B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 張建山;顏懷羽;王灝;王玉善;周文君;孔維韜;李娟;張文雅;張君子;張成武
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司;中國石油天然氣集團有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00;G06F17/10
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

本發明公開一種后效錄井中校正后油氣上竄時間的計算方法，第一步，鉆井液開始循環前，根據鉆具內環空高度、直徑計算壓縮前空氣體積，根據初始溫度、初始壓力參數查得空氣壓縮因子，建立壓縮前初始狀態下實際氣體狀態方程。第二步，鉆井液開始循環后，依據井下溫度、井下壓力參數查得空氣壓縮因子，建立壓縮后狀態下實際氣體狀態方程。第三步，根據前兩個實際氣體狀態方程，計算出壓縮后空氣體積，進而計算出壓縮前、后體積差，即為灌入鉆具內環空鉆井液體積，進而根據鉆井液泵排量計算壓縮時間。第四步，根據實測油氣上竄時間與壓縮時間的差值，得出校正后的油氣上竄時間。消除由于鉆具內環空未充滿鉆井液，而是被空氣占據所造成的時間誤差。

技術領域

本發明涉及油氣田勘探開發中錄井工程與技術領域，尤其是一種后效錄 井中油氣上竄時間校正方法。

背景技術

后效錄井(亦稱循環鉆井液氣測錄井)是指工程停鉆或起下鉆作業過程 中鉆井液靜止一段時間后，下鉆到需要的深度進行鉆井液循環時，測定進入 井筒鉆井液中烴類氣體的上竄時間。隨著石油勘探開發形勢的發展，對錄井 工藝技術水平和解釋評價結果的準確性要求越來越高，因而迫切需要不斷提 高錄井技術水平、完善解釋方法，以便更好地適應勘探開發的需要。后效錄 井資料作為隨鉆氣測錄井資料的補充，對其正確認識和應用有助于隨鉆氣測 錄井資料的正確解釋和再認識，為勘探開發提供準確的依據。

鉆進過程中油氣層被鉆穿后，儲集層中的油氣即以溶解氣、壓差氣形式 進入井筒并沿鉆具外環空液柱不斷上竄，其上竄的時間、速度不僅反映地層 含油氣豐度，而且反映井下壓力、儲集層物性等地質信息。目前，這些參數 主要根據實測油氣上竄時間來計算。實際應用中，對油氣上竄時間的精度要 求是較高的，通過估算，油氣上竄時間的誤差如果為一分鐘，造成的油氣上 竄高度誤差約為50～70m。然而，在實際應用中發現，僅僅依靠實測油氣上 竄時間來計算，誤差較大，主要是忽略了循環前鉆具內環空未完全充滿鉆井 液的影響。下鉆過程中，由于鉆具內普遍裝有單向閥，致使鉆具內環空不能 完全充滿鉆井液，因此每下鉆一段深度都進行一次灌漿作業。但是，測量后 效中，鉆具內環空總有一段深度未充滿鉆井液，而是被空氣占據。開始循環 后，空氣被壓縮，到一定壓力后鉆井液才開始流動，這段壓縮時間對于油氣 上竄時間是無效的，必須進行去除。但是目前的計算方法還未對這一過程進 行校正，造成計算結果誤差較大，指導意義受限。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種后效錄井中校正后油氣上竄時 間的計算方法，基于實際氣體狀態方程，校正鉆具內環空未充滿鉆井液時實 測油氣上竄時間的誤差，以解決上述背景技術中提出的問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種后效錄井中校 正后油氣上竄時間的計算方法，包括以下步驟：

第一步，鉆井液開始循環前，根據鉆具內環空高度、直徑計算壓縮前空 氣體積，根據初始溫度、初始壓力參數查得空氣壓縮因子，計算壓縮前鉆具 內環空內空氣體積V₀：

式中P₀——壓縮前鉆具內環空內空氣壓力，Pa；

V₀——壓縮前鉆具內環空內空氣體積，m³；

Z₀——壓縮前初始狀態下空氣壓縮因子，無量綱；

n——鉆具內環空z內空氣物質的量，mol；

R——氣體常量，8.314J/(mol·K)；

T₀——壓縮前鉆具內環空內空氣溫度，K；

第二步，鉆井液開始循環后，依據井下溫度、井下壓力參數查得空氣壓 縮因子，計算壓縮后鉆具內環空內空氣體積V₁：