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user: 4. 后效录井资料处理与分析 4.1. 后效谱图制作与分析 根据每次起下钻的时间数据和气测参数，利用Excel软件制作单次起下钻的后效谱图，如图1所示。 图1. 2455 m长起后效图 钻井液静止时，理论上油气都会通过扩散、渗滤作用侵入钻井液中，由于地层含油气性和地层压力的差异，侵入井筒的油气量也不同，后效录井形成后效峰的高低、宽窄、数量也不同。理想状态下油气层与后效谱图对应情况如图2与图3所示，每一层对应一个后效峰。 图2. 油气侵入井筒示意图 图3. 理论后效图 实际上，油气在钻井液静止过程中不断向上运动，那些含油气性好、地层压力高的层形成的后效峰高，同一套油气层的后效峰会叠加在一起形成较宽的后效峰；那些含油气性差、压力低的层形成的峰很低或没有峰；孤立的油气层往往难以形成较高的后效峰。如图4和图5所示。 图4. 油气上窜示意图 图5. 实际后效图 通过每次起下钻后效谱图的峰高、峰宽、出峰个数的不同，能够判断新钻遇井段中油气层后效显示的高低。 假设1 钻遇1、2油气层后进行起下钻(如图6所示)，对应的后效谱图如图7所示。这说明1、2号层的后效显示高。 图6. 钻遇1、2号油气层 图7. 叠加后效峰 假设2 钻遇3号层后进行起下钻，对应后效峰变窄，峰高有所降低，并且1、2号层后效峰叠加，3号层无后效峰。这说明1、2号层后效显示高，3号层无后效显示。如图8与图9。 图8. 钻遇3号油气层 图9. 变窄的叠加后效峰 假设3 钻遇4、5号油气层后进行起下钻，出现了新的后效峰，且峰低而窄，说明4、5号油气层后效显示低。如图10与图11。 图10. 钻遇4、5号油气层 图11. 新后效峰出现 在进行油气解释评价过程中，对比单井多次后效谱图，能够按起下钻井段划分后效显示高低。后效显示分为4级，分别为高、中、低和无。若出现新的后效峰，根据全烃峰值与钻井液静止时间比值的大小给予低-高的等级。 4.2. 油气上窜速度计算 油气上窜速度即是单位时间内油气在钻井液中自动上升的高度。经过笔者收集整理，目前计算油气上窜速度的方法可分为5类：迟到时间法、容积法，累计泵冲数法、实测体积法、钻井液顶替法 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。 迟到时间法： v og = H og − ( H bit ( t 2 − t 1 ) / T bitlag ) T 0 容积法： v og = H og − ( t 2 − t 1 ) Q / V c T 0 累计泵冲数法： v og = H og − h T 0 = H og − q ( F 1 − F 0 ) / V c T 0 实测体积法： v og = h og T 0 = Q ( t 3 − t 2 ) / V c T 0 钻井液顶替法： v og = H og − h df T 0 = H og − ( H 1 + H 2 + ⋯ + ( V − k ) / S i ) T 0 其中： k = V 1 + V 2 + ⋯ + V i − 1 。 式中：v og 为油气上窜速度，m/h；H og 为油气层深度，m；H bit 为循环时钻头所在深度，m；h og 为油气上窜高度，m；h为返出钻井液井内高度，m；T bitlag 为钻头所在深度对应的迟到时间，h；t 1 为开泵时间，h；t 2 为见显示时间，h；t 3 为见后效峰值时间，h；T 0 为钻井液静止时间，h；Q为钻井液泵排量，L/h；V c 为井眼平均环空每米容积，L/m；h df 为开泵到见显示时间内返出的钻井液在井内的高度，m；V为开泵到见显示时间内返出的钻井液的体积，m 3 ；V i 为第i种钻具对应的环空容积，m 3 ；S i 为第i种钻具对应的环空横截面积，m 2 ；H i 为第i种钻具的有效长度，m；q为每冲泵排量，L/冲；F 0 为开始循环时的累计泵冲数，冲；F 1 为见显示时的累计泵冲数，冲。 影响油气上窜速度计算准确性的主要因素有钻井液泵排量、钻具排替体积、循环时间、油气层深度等。用累计泵冲数来计量钻井液的体积能够最大限度地减小泵排量引起的误差；在返出钻井液体积中减去下入钻具体积能减小钻具排替的影响；循环过程中油气相对于钻井液仍然是向上运动的，根据运动的相对性，此时油气上窜的速度与钻井液静止时的速度一样，那么计算上窜速度时考虑循环时间，能够使得计算结果更准确。 为了得到更准确的计算结果，需要在众多计算方法中优选结果更准确的方法，现以一个实例来对比几种方法的计算结果。 YS303-5井为一口直井，井深3020~3024 m钻遇气测显示，全烃体积分数4.6870%，甲烷体积分数3.5140%。钻至井深3027 m起钻至井口。下钻到底后效全烃体积分数峰值99.1%，甲烷体积分数峰值75.2%。求此次起钻后效的油气上窜速度。3020 m之前未有好的油气显示，每次下钻到底无后效。 相关数据：表层套管内径320.40 mm，下深1202.37 m；钻具组合为直径215.9 mm钻头 × 0.25 m + 直径165 mm钻铤 × 82.62 m + 直径4A11 × 410 × 0.49 m + 直径127 mm加重钻杆 × 412.40m + 直径127 mm钻杆 × 2808.56 m。方钻杆有效长度11.7 m，方保0.5 m，旋塞0.48 m。钻井液泵的缸套直径180 mm，冲程0.30 m，三缸单作用，铭牌排量0.388 L/S。停泵时间21:52，开泵时间12:16，见显示时间12:52，高峰时间12:56。表2是4种方法以及分别考虑钻具排替和循环时间的计算结果(钻井液体积均采用累计泵冲数计量)。 Table 2 Comparison of calculation methods of oil and gas ascending velocit 计算方法 油气上窜速度/(m∙h −1 ) 传统计算 考虑钻具排替 考虑循环时间 迟到时间法 74.68 62.92 60.40 容积法 73.84 62.07 59.59 实测体积法 75.49 63.73 61.18 钻井液顶替法 43.61 31.85 30.58 表2. 油气上窜速度计算方法对比表 从表2可以看出钻井液顶替法计算结果最小，与其余3种方法的结果相差近三分之一。考虑钻具排替和循环时间后每一种计算速度均变小了，更接近真实值。钻井液顶替法计算结果约是其余3种计算结果的二分之一，差距增大了。分析几种方法的计算公式，容易发现，只有钻井液顶替法考虑了不同钻具外径的平均每米环空容积的差异，而这种差异在本实例中对计算结果的影响很大。由此看出，不同钻具外径环空差异也是一个主要影响因素。 在钻井液顶替法的基础上给出综合考虑泵排量、钻具排替、循环时间、钻具外径等主要影响因素后的油气上窜速度计算公式： v og = H og − ( H 1 + H 2 + ⋯ + ( q ( F 1 − F 0 ) − V d − k ) / S i ) T 0 + t 2 − t 1 式中：V d 为下入钻具的体积，m 3 。 在实际计算时，需要预先确定油气层深度，即先归位后计算。根据后效谱图的分析结果，综合考虑每一套油气层后效显示的高低，以每次后效显示最高、深度最小的油气层作为该次油气上窜速度计算的油气层深度。通过Excel软件编制计算公式，每次后效测量时，只需改变相应的基础数据就可快速准确地计算出结果。 4.3. 钻井液参数与槽面显示数据汇总 钻井液性能的变化与槽面气泡、油花的大小、分布状态能够反映钻井液中含油气量的变化。详细记录每次后效测量时钻井液密度与黏度以及槽面显示情况，有助于进行油气层的准确评价。表3为某井后效钻井液测量与槽面观察汇总表。 Table 3 The summary of drilling fluid measurement and drilling fluid tank displa 测量时间 出口密度/(g∙cm −3 ) 出口黏度/s 槽面显示情况 22:10 1.25 80.00 无 22:15 1.25 75.00 22:20 1.24 70.00 22:25 1.24 70.00 22:30 1.23 65.00 22:35 1.23 65.00 22:40 1.23 61.00 22:45 1.23 58.00 22:47 1.23 55.00 22:49 1.23 56.00 22:51 1.23 55.00 气泡直径约2 mm，约占槽面1%，星点状分布。 22:53 1.23 57.00 22:55 1.23 57.00 气泡直径约2 mm，约占槽面10%，条带状分布。 22:57 1.23 57.00 22:59 1.23 57.00 23:01 1.23 57.00 23:03 1.23 57.00 23:05 1.23 57.00 气泡直径约2 mm，约占槽面5%，条带状分布。 23:07 1.23 57.00 23:09 1.23 57.00 23:11 1.23 57.00 23:13 1.23 57.00 23:15 1.23 57.00 23:20 1.23 57.00 无 23:25 1.23 57.00 23:30 1.23 57.00 23:35 1.23 57.00 表3. 钻井液测量与槽面显示汇总表