1、,第一节 综合录井仪器概述,综合录井则是指使用综合录井仪作业的井筒的地气录井。综合录井仪是通过钻机相关部位安装的传播器，在随钻施工作业中，将各种变化的物理量转换成电信号，经计算机系统的采集、处理、解释，达到对在钻地层的含油气的评价，孔隙压力预测以及钻井监控的目的。,录井技术是油气勘探活动中最基本的技术，是在钻进过程中应用电子技术、计算机技术、网络通信技术及信息分析技术，借助分析仪器对油气地质、钻井工程及其他随钻信息进行分析处理，进而达到发现油气层的一项随钻石油勘探技术。它又是一门多学科的综合性技术，涉及油气地质、钻井工程、地球化学、地球物理，传感技术、信息处理与传输技术的一种专业综合技术。 它
2、在油气勘探、开发中最及时、最直接，也是最经济的手段之一。随着科学技术的飞速发展，越来越多的高新技术及装备应用于录井，最新的 MWD （随钻测量）、 LWD （随钻录井）、 FEMWD 的出现，预示着将录井、随钻地震、测井、测试等综合信息集成一体，从而形成和发展了现代录井技术。,一、综合录井的作用与目的,一般而言，通过钻时、岩心、岩屑、钻井液录井，气体监测（包括定量脱气分析、岩屑残余气分析、 V MS 真空蒸馏脱气分析、岩石热解分析），荧光、定量荧光的分析，达到钻经地层剖面岩性、物性、含流体性进行评价的目的。 通过页岩密度、 dc 指数、 sigma 录井，钻井液温度的分析，对地下欠压实地层孔隙
3、压力、压力异常段做出预测。,通过钻时、立压、套压、钻井液池体积、密度、电导率、 H2S 、悬重、钻压、转速、扭矩及钻具振动等参数的检测，对钻井实行安全监控。 通过随钻测量录井（ M WD 、 LWD ）、随钻地震录井（ SWD ）进行地质导向、井眼轨迹控制、异常高压的检测、地层评价及油气层的发现和解释。,综合录井共分为硬件和软件两大部分。 主要任务是：钻进全过程的工程及地质数据记录与评价分析；工程与地质作业的短周期危险状态的报警；工程与地质的长周期危险的预测。 主要功能是：井场综合信息的采集与服务；井场信息的综合应用与评价。 突出特点是：采集数据多、精度高、数据连续、资料实时性强、评价速度快、
4、应用灵活及受人为因素干扰少等。,二、综合录井的特点,从信息类型上分为：钻井工程信息、地质剖面信息、地下油气水信息。 从构成上分为：录井信息的数据采集技术系列；录井信息数据的传输技术系列；录井信息数据管理与应用技术系列。,软件目前主要有在 WIN98 、 WIN2000 操作系统下各硬件及软件生产厂家自己开发的采集系统和处理系统；国外比较典型的有法国的 ALS 2 型和美国的 SDL 6000、 SDL 9000 ，以及近年推出最先进的 Ad vantage 录井仪硬件和软件；国内较为典型的有上海 SK 软件和新生代的软件。,三、综合录井仪现状,1、发展简史 20 世纪 70 年代以前，我国钻井
5、地质资料的录取主要是人工以一把卷尺，一只放大镜的“徒手”方式进行。而国外已采用标准化录井设备，以检测天然气气体含量及烃组分，同时记录井深、钻时、泵冲和钻井液池面的体积。 20 世纪 70 年代上海 SQC 一 701 气测录井仪问世，连续自动记录井深、钻时、泵冲、气体含量与烃组分。而国外，已将计算机技术引人了录井技术中问世，将录取的资料数据进行计算机脱机处理。,20世纪80年代中期，我国大批量地从国外引进了综合录井仪，使我国的录井技术得到了飞跃的发展。主要包括联机数据采集系统与脱机计算处理两大部分。国内有关厂商在引进消化基础上，进行了录井技术的开发与研制，如航空航天部汉中千山电子仪表厂研制的
6、ZZL 1 型录井仪。此时，国外的综合录井技术已发展到半联网、联网状态（井场录井工作站），主导产品为法国地质服务公司的 TDCGeo50005 、 Geo 6000、 Geo9000 等。 20世纪90年代，我国自行研制的各型录井仪批量上市，由具有联脱机功能的综合录井仪，发展到无二次仪表的智能化录井仪及联网录井仪（井场录井工作站）。具有代表的有上海神开科技工程公司、中原油田、物探局等均开发出了不同型号的综合录井仪。,而国外录井仪已发展到地层评价随钻测井仪、钻具振动监测仪等，辅以计算机软硬件进行井场各种资料的收集、处理、传输，使现场录井工作与后勤基地的管理工作有机地结合起来，实行动态管理，有力地
7、、科学地指导钻井勘探。 进人21世纪以来，录井技术已得到全面地高速发展。随钻测量录井（ M WD 、 LWD ）、随钻地震录井（ SWD ）、三维定量荧光录井、岩屑自然伽马录井、地化录井技术等新方法新技术被广泛地引人到现场录井当中。,2、国内现状,我国录井行业从 1985 年开始大规模引进综合录井仪后，发生了较大变化。时至今日，综合录井技术、气测录井技术、地化录井技术、定量荧光分析技术等陆续进人录井行业，形成了多种方法组成的新型录井技术。总起来看，其发展呈现以下几个特点：,（1）、综合录井技术继续发展,综合录井仪由于具备随钻实时采集、信息丰富、能及时处理各项资料等特点，受到用户和钻井队的欢迎。
8、我国自 20 世纪 80 年代中期引进 40多套综合录井仪后，各油田都组织了精干的队伍，使仪器尽快投人使用，其录井技术的发展，产生了质的飞跃。在此基础上，各油田又相继投人资金和人力，改造仪器，编制新的软件或生产仪器。如胜利、大港、中原、新疆等录井公司均编制了自己的录井软件。国内生产录井仪器的厂家已有多家，所生产仪器的技术性能也达到了国外20世纪90年代的水平。,（2）、单一的气测录井正在萎缩,气测录井技术已应用多年，曾在石油勘探开发过程中发挥过重要作用，但仪器自身存在很大缺陷，限制了该技术的发展。主要表现在：第一，所取资料比较单一，只有全烃、组分，且油气层的解释方法简单，以人的经验为主；第二，
9、缺少工程参数，不能有效地配合钻井队提高钻井效率，最终提高勘探的综合效益，加之综合录井仪日益完善，自取淘汰。,（3）、地化录井技术正蓬勃发展,地化录井在岩石热解色谱分析技术的基础上，从实验室移植到钻井现场。这项技术在现场的应用发展对于发现油气显示，判断原油性质、油气水层，计算含油饱和度有其独特的作用。据统计，在取样真实的情况下，判断油气水层的符合率可达到 80 以上。因此，地化资料颇受勘探管理部门的重视，并向开发领域渗透。,（4）、定量荧光分析技术已显出它的优越性,过去，荧光录井采用比较简单的荧光灯照射，在发现油层中发挥了一定的作用。但无论是荧光滴照，或是系列对比，只能给出定性的概念，因此，荧光
10、分析资料的应用受到了较大限制。定量灸光分析仪进行荧光分析有明显优点，即固定波长，定量取岩样和试剂，所得分析数据精确可靠，对比性强，且分析速度快操作比较简单，定量评价油层含油特性，特别是对轻质油层和低阻油层的判断更为有效。 定量荧光分析技术的出现，为录井工作者提供了更加准确可靠的手段，并在录井中得以广泛应用。,（5）、岩心、岩屑录井技术的传统状况未得到改善,由于钻井技术的发展，原始的岩心、岩屑录井技术在一定程度上已阻碍钻井技术的推广应用（如储层段的 PDC 钻进等），然而，目前涉足岩性识别等岩心、岩屑录井技术的研发甚少。,3、国外现状,国际石油工业的复兴给石油公司带来了巨大的利润，为之提供技术服
11、务公司也得了丰厚的回报。因此，围绕石油勘探开发的技术服务公司十分活跃，并带动了相关技术的发展，录井技术的发展也不例外。 20世纪90年代出现了专业化的录井公司（国际录井公司和 Petron 公司）即是很好的证明。国际上录井技术的发展，重在综合录井仪的升级换代和配套应用软件的开发。进人20世纪90年代后，陆续推出了几种小型仪器，如定量荧光分析仪、压力监测仪、钻具振动分析装置等，而无新型大仪器的诞生。,综合录井仪经过 20余年的发展，仪器性能更先进，计算机系统配置和软件功能更加成熟，其主要特点如下：（1）、仪器更新换代速度加快 国际上录井仪大体上是 5 年左右换一代，若从1985 年算起，有代表性
12、的公司都换了2一3代，如法国的 Geoservice 从TDC 升级到Geo5000到Geo6000到ALS2 ，哈里伯顿公司从 Geodata 到 SDL 到 SDL9000 。每次升级，仪器性能、功能均有明显提高。改进后的仪器性能可靠，电路集成化程度提高，故障率降低，便于操作、维护、保养。数据处理多样化，显著提高了资料的准确度和适用性；而且分析项目增多，分析周期缩短，分析精度提高，最小检知浓度越来越小；传感器的可靠性、精确度、耐用性都有不同程度的提高，这些方面的提高，对发现油气层，特别是薄油气层和较弱显示的油气层非常有利。,（2 ）、录井设备有向小型仪器发展的趋势,国外公司以市场为导向，以
13、盈利为目的，在价格昂贵的大型仪器无本质变化的情况下，不愿加大资金的投人去研制完全新型的录井仪器，而向小型仪器发展势在必行。 法国地质服务公司推出的 ALSV 是一种用于监测钻具振动的装置， ALSK 是用于压力监测的小型仪器，可单独使用，也可与录井仪配套使用，但可供单体设备销售。 美国Petron公司，既生产大型录井仪，又生产只测量气体组分、部分钻井参数的仪器，租给油公司使用，不必24h有人看管，一周检查一次即可。这种仪器使用方便、租金便宜，很受油公司欢迎。,加拿大 Datalog 公司生产一种小型仪器，可以监测全烃、组分 C1 C5，分析周期只有 30s，很适合在生产井使用。 世界上从事录井
14、仪器生产的公司大多是大公司的一个部门，专业化公司只有法国地质服务公司、国际录井公司、 Petron公司，无论哪类公司，都是大小并举，但对小型仪器的研制更为关注，反映了当代录井技术的发展趋势。,（3）、油气层评价技术水平基本没有提高,由于工作方式不同，尽管录井仪的软件功能有较大提高，但国外对随钻及时评价油气层工作不够重视，评价技术方法改进不大。各公司生产的仪器，在20世纪 80年代采用三角图版法、皮克斯勒图版法、 3H法进行油气层评价，现在生产的最新仪器仍然沿用这些方法。 10年来，使用这些方法评价油气层，效果并不理想。,四、综合录井发展展望,伴随国际石油工业迅猛发展，也给石油技术服务拓展了空间
15、，录井的发展趋势日益显现。1 、录井技术向高精新方向发展 随着世界油气资源勘探领域日趋复杂化，促使录井技术也不断向前发展，大量的前沿科技不断地渗透录井技术，如谱图分析技术、伽马岩性分析技术、核磁共振技术、超声波技术、碳酸盐岩岩性分析技术、钻具振动分析等已在录井领域逐步得到运用和推广，现代录井技术正发生一场技术更新。,2 、录井仪向小型化、集成化、智能化方向发展,首先是数据传输技术向智能化、无线传输方向发展，蓝牙技术和蜂窝通讯技术已在现代通讯得到广泛使用，移植到综合录井仪已成为可能；光电技术、超声波技术、红外线技术，近年来也逐渐引进到录井仪的传感技术领域，随着科技发展，新科技、新技术在录井装备上
16、得到广泛运用，使装备水平向高精新方向迈进，智能化的水平也会越来越高；录井仪的小型化是发展趋势，目前由于大型录井仪成本高、服务费用高，运输和安装困难等诸多因素逐渐成为制约综合录井技术发展的瓶颈，以高精新的装备和智能化的操作系统配置的小型化录井仪将成为录井市场一支生力军。,3 、综合录井软件向智能化、专家评价系统方向发展,目前所有的综合录井软件系统分为两大部分，一部分为前端采集系统，一部分为后台处理系统。前端采集系统因设备不同而异，后台处理系统大同小异，仅能进行一些初级处理，对采集的综合信息未进行精加工和深化处理，致使大量的采集数据未发挥应有的作用。今后的综合录井软件系统应涵盖如下内涵：一是采集系
17、统高度系统化和智能化，即自动完成测试、最佳状态调整和故障定位甚至可实现故障隔离及系统重构，从而大大提高了仪器的稳定性和数据的准确性；二是后台处理系统为专家评价系统，即对采集的所有量化数据进行归整、拟合得到相应的数据和曲线，智能地进行地层划分、储层评价、工程预报以及地层导向等，同时又能挂接电测资料和地震资料进行区域地质资源评估。,4 、网络化数据共享,石油勘探开发是一个复杂的系统工程。从全局来看，勘探信息的价值绝对不能以孤立的一口井来论述，分散信息的集合与综合运用，可以解决勘探开发的大局问题。数据远传、信息共享是实现信息集合与综合利用的基础，综合录井仪作为一种随钻设备在这方面将起到不可替代的作用
18、。,5 、录井采集技术的发展,（ l ）、对象改变 由实物采集向特性采集、介质采集、信息采集转变。（ 2 ）、方式改变 间断采集向连续采集、离散向系统、地面向地下、延时向实时采集转变。（ 3 ）、采集技术更新 人工采集向仪器、自动化方向转变。,6 、核磁共振录井技术的发展,通过检测岩样孔隙内的流体量、流体类型、流体性质，以及流体与岩石孔隙固体表面之间的相互作用，快速获得储层内的孔隙度、渗透率、油（气）饱和度、可动（束缚）流体饱和度、原油粘度、岩石润湿性等重要信息，为储层快速评价提供依据。,7 、录井技术配套标准化,录井技术服务项目根据钻探井别、勘探目的、钻井安全等的需要，形成标准的录井参数组合
19、系列，达到资料人库、处理、解释、评价标准化，最终取得勘探综合经济效益。,五、录井发展面临的问题,（ l ）、录井学科、理论体系尚不完善，指导生产的力度不够。（ 2 ）、录井工艺、方法对一些难题尚未解决，制约了一些钻井工艺的广泛应用，如： PDC 钻头、欠平衡钻进技术（空气泡沫钻进对气测值的影响）。（ 3 ）、录井研究机构不健全，各自为政，无一核心科研机构，难以完成高层次高水平的科研成果。各油田科研成果缺少交流，造成重复性研究过多，浪费了人力、财力资源。,（ 4 ）、过多地依赖引进大量录井仪器，不利于中国自己的产、学、研队伍的成型及知识产权的形成。（ 5 ）、不同录井仪型号采集的数据格式不统一，不规范，给后台数据处理、资料的相互利用造成困难（目前已逐步将完井资料格式统一）。（ 6 ）、随着勘探开发难度的不断增加，与物探数据处理技术和测井资料解释技术相比，录井技术存在着“重硬轻软”、“长身体不长智力”的现象，对信息的综合处理、解释的“深加工”功夫不够。,课 堂 小 结,本次课堂介绍以下问题： 一、 综合录井仪和综合录井的概念 二、综合录井的作用与目的 三、录井技术的概念 四、综合录井仪现状 五、综合录井发展展望 六、录井发展面临的问题,课 堂 作 业,1、综合录井仪和综合录井的概念？2、综合录井的作用与目的？,谢谢大家!多提宝贵意见!,
