(仅供参考)后效气录井油气上窜速度的准确计算

油气上窜速度的计算及应用油气的上窜速度是指油气在地下储层中向地表运移的速度。

了解油气上窜速度对于油气勘探、开发和生产具有重要作用。

本文将分别从计算和应用两个方面来详细介绍油气上窜速度。

1.油气上窜速度的计算：Q=K*A*(ΔP/L)其中，Q为油气上窜的总体积流量（单位为m³/s），K为渗透率（单位为m²），A为地层截面面积（单位为m²），ΔP为压力差（单位为Pa），L为有效扩散长度（单位为m）。

除了Darcy定律，还有一些其他模型可用于计算油气上窜速度，如Klinkenberg模型、Forchheimer模型等。

这些模型是通过实验数据和数学推导得出的，可以根据不同的地质条件和流动性质选择适合的模型进行计算。

2.油气上窜速度的应用：（1）油气勘探：了解油气上窜速度可以帮助勘探人员判断油气的运移路径和分布规律，从而选择最优的勘探目标。

如果油气上窜速度较大，意味着油气从储层向地表运移较快，可能形成较大的油气聚集区；如果油气上窜速度较小，可能意味着油气无法有效聚集，勘探目标可能不够有利。

（2）油气开发：油气上窜速度的计算可以为油气开发提供参考。

根据油气上窜速度的大小，可以确定合理的开发方式和生产参数。

如果油气上窜速度较大，可以选择水驱或气驱等增产方法，加快油气的采收速度；如果油气上窜速度较小，可以采取压裂、注水等增压方法来提高开采效率。

（3）油气生产：了解油气上窜速度对于制定生产计划和优化生产参数也非常重要。

通过计算油气上窜速度，可以预测油气从储层到井口的时间，从而提前安排生产工作，确保生产顺利进行。

此外，了解油气上窜速度还可以帮助评估油气储量和生产潜力，指导决策和管理。

总之，油气上窜速度的计算和应用对于油气勘探、开发和生产具有重要意义。

通过准确计算油气上窜速度，可以优化勘探目标、指导开发和生产工作，提高油气资源的开采效率和经济效益。

油气上窜速度计算方法的改进现场录井中，准确计算油气上窜速度对安全钻井、油气层的保护和后期的测试、油气产能评价意义重大。

根据油气上窜速度可以对储层的特性和产能进行定性评价、合理调整钻井液密度，既能确保油层不被压死，又能使钻井工程安全的施工。

为此，提出了一种计算油气上窜速度的方法，该方法考虑了井深结构和钻具结构等影响环空体积的因素。

现场作业表明，该方法是可行的。

标签：后效录井；油气上窜速度；新计算方法0 引言后效录井（亦称循环钻井液气测录井）是指工程停钻或起下钻作业过程中钻井液静止一段时间后，下钻到需要的深度进行钻井液循环时，测定通过扩散和渗透作用进入井筒钻井液中烃类气体的含量。

取全取准后效显示资料，准确计算油气上窜速度，对于评价油气水层，保证安全施工，保护油气层，提高勘探的整体效益均具有十分重要的意义。

长期以来关于油气上窜速度的计算方法很多（如迟到时间法[1]和累计泵冲数法[2]），各种计算方法各有特点，现在随着深井和超深井的出现，井身的结构越来越复杂，原来的计算方法没有考虑到这些因素的影响，计算出来的结果与实际的结果偏差较大，在很大程度上影响了钻井工程的正常开展。

为此，笔者基于泥浆体积排代法得到了一种计算油气上窜速度的新方法。

1 目前油气上窜速度的影响因素1.1 环形空间差别的影响。

由于井眼结构及钻具结构的上部和下部都不同，不同位置上返速度就会不同，按上述方法归为将出现很大的误差。

1.2 钻井液排量的影响。

钻井液排量的变化直接影响着迟到时间的变化，在刚开泵循环时，由于钻井液静止时间长，钻井液稠，需要先用小排量循环，人为降低泵速，循环一段时间后再提高泵速使排量增大。

有时由于两个泵互相更换，排量也会不同。

这样，用现有的方法无法准确计算出随时间变化的排量，也就影响了深度的准确归位，至使深度归位误差增大。

此外，还有其他一些因素也对循环钻井液深度归位造成影响，如起钻灌钻井液、下钻钻井液溢出和井径扩大率的影响等。

油气上窜速度计算在钻井过程中，当钻穿油、气层后，因某种原因起钻，而到下次下钻循环时，常有油气侵现象，这就是在压差作用下的油气上窜。

单位时间内油气上窜的距离称油气上窜速度，其计算公式如下：V=H/T其中：H=H1—H2H2=排量（l/s）×未气侵泥浆返出时间（s）/每米井眼环空容积（l/m）式中：V—油气上窜速度，米/小时。

H—油气上窜高度，米。

T—静止时间，小时。

H1—油气层深度，米。

H2—未气侵泥浆的深度，米。

H – 60Q/V ·(T1-T2)u＝＝———―――――――――――― (1—4一1)T上式中u——油气上窜速度，m／h；H——油气层深度，m；Q——钻井泵排量，L/s；T1——见到油气显示时间，min；T2——下完钻后的开泵时间，min；V----单位长度井眼环空的理论容积，L／m；T——井内钻井液静止时间，min。

例：某井在2 160 m钻遇油气层后即循环钻井液，18：00开始停泵起钻，次日14：00下完钻开泵，开泵后14：20发现钻井液油气侵，当时钻井泵排量为18 L/s，该井环形空间每1 m容积为24 L，问油气上窜速度是多少?解：由题意已知：H=2 160 m，Q=18 L/s，V=24 L／mT1=14：20，T2=14：00R=(24—18)+14=20 h将已知数据代入式(14-1)，则H – 60Q/V ·(T1-T2) 2160- (60×18)/24 ×(14：20-14：00)U==------------------------ == ---------------------------------------==63 (m／h)T20答：该井油气上窜速度为63 m／h。

86程起下测后效主要是井下作业判断地层油气侵入压井液的程度，计算油气上返速度，利用后效资料来判断下一趟起下钻的安全程度。

作业施工起下钻前短程起下测后效，一是要判断油气侵入井筒的程度，另一方面需要测油气在压井液中上返的速度，从而计算出在油气上返到井口的时间内是否能够安全完成一趟起下钻施工，为现场安全起下钻提供重要依据。

1 数学模型通过射开油气层第一次起钻前的工况，建立一个模型来计算油气进入井筒后上返的速度，根据作业队伍的起下钻时间求得一个油气安全上返速度，通过油气实际上返速度与安全上返速度的比较，判断是否可以安全起下钻，如果不能安全起下钻，则采取相应的措施保证施工安全。

1.1 短程起下及参数获取短程起下测后效的过程分为四个阶段。

第一阶段，在油气层被打开之后，通常先需要进行充分循环洗井一周以上，彻底排除侵入井筒的油气。

第二阶段，进行短程起下，即试起10~15柱钻具后再下入到井筒内，计量出短程起下过程所用的时间T1。

第三阶段，启泵以排量Q进行正循环洗井，同时开始计时，循环过程中在分离器出口火把处点一常明火把，出口见油气点着或出液口见油花停止计时，此段时间记为T2。

第四阶段，如果可以安全起下钻，则充分洗井一周以上后进行起下钻，如果不能，则需要制定相应的安全措施来保证安全起下钻过程。

1.2 过程分析及计算模型建立设射孔井段顶部深度为H ，钻具本体与井筒之间的环空截面积为S 环。

在第一阶段中，充分循环洗井一周以上，井筒中的油气已经完全被排除，停止洗井后即开始进入第二阶段，短程起下，在短程起下时间T1内，油气会进入井筒并在模拟起下钻的过程中自由上升，设上升后的深度为h ，则油气上升的速度v即（1）第三阶段中，启动泥浆泵后油套建立了循环，压井液在环空中上升带着油气上升，此时的油气自由上升速度可忽略不计，在T 2时间内泵入井筒钻具的体积V 即为V =Q ·T 2 （2）在泵入V 体积的压井液后正好将油气从深度h 替出井筒，即环空中h 深度的液体全部被替出，即有等式成立V =S 环·h （3）公式2带入公式3即可得出油气自由上升后的深度h即为h（4）公式4带入公式1中即可计算出油气上返的速度即为（5）v —油气上窜速度m/s；H —油气层顶部深度，m；Q —循环排量m 3/s；T 1—短起下的时间，s；T 2—起泵至见油气的时间，s；S 环—环空横截面积，m 2。

油气上窜速度的现场计算油气上窜速度当井眼空井静止时,由于钻井液液柱压力小于地层流体压力,以及两者之间存在密度差的原因,导致地层内流体(油气) 进入井眼,产生向井口方向的运移,其上升的速度,称为油气上窜速度。

公式表示如下:s t H v 1式中 V ———油(气) 上窜速度,m/ h ; H 1 ———油(气) 在静止t s 时间后上升的高度,m ; t s ———钻井静止时间,h 。

1、迟到时间法迟到时间法计算油气上窜速度的理论计算公式为:V 上窜= { H 油层- [ H 钻头( T 见- T 开) / T 迟]}/T 静 式中：V 上窜———油气上窜速度,米/ 小时;H 油层———油气层显示井深,米;H 钻头———循环泥浆时钻头所在的井深,米;T 迟———钻头所在井深的迟到时间,分;T 见———见到油气显示的时间,日、时、分;T 开———钻头下到H 钻头时循环泥浆开泵时间,日、时、分; T 静———上回次停泵时间至本回次开泵时间,小时。

显然,上述理论计算公式是根据迟到时间这一关键参数来计算的。

但在实际作业时,由于泵排量的不稳定性,有时,泵排量甚至会成倍的增长或减少,从而使得T迟也成一变量,所以在实际中,上述理论计算所得的上窜速度的误差较大。

根据这一实际现象,我们就利用一般录井仪都能检测到的累计泵冲数这一参数来将上面的理论计算公式加以修正。

2 、累计泵冲数法其计算公式为:V上窜= (H油层- H1) / T静= (H油层- 17. 4S1/ 23.6) / T静或V上窜= (17. 4/ 23. 6) ×(S0 - S1) / T静式中,V上窜、H油层、T静解释同上;H1 ———测量时油气层已上窜所至的井深,米;S0 ———正循环时自油气层返上至井口的累计泵冲数,冲;S1 ———正循环测上窜速度时,见到油气显示时的累计泵冲数,冲; 17. 4 ———每冲泵排量,升/ 冲;23. 6 ———9-5/ 8”套管与5”钻杆间的环空容积,升/ 米。

油气上窜速度计算在钻井过程中，当钻穿油、气层后，因某种原因起钻，而到下次下钻循环时，常有油气侵现象，这就是在压差作用下的油气上窜。

单位时间内油气上窜的距离称油气上窜速度，其计算公式如下：V=H/T其中：H=H1—H2H2=排量（l/s）×未气侵泥浆返出时间（s）/每米井眼环空容积（l/m）式中：V—油气上窜速度，米/小时。

H—油气上窜高度，米。

T—静止时间，小时。

H1—油气层xx，米。

H2—未气侵泥浆的xx，米。

H –60Q/V·(T1-T2)u＝＝———――――――――――――(1—4一1)T0上式中u——油气上窜速度，m／h；H——油气层深度，m；Q——钻井泵排量，L/s；T1——见到油气显示时间，min；T2——下完钻后的开泵时间，min；V----单位长度井眼环空的理论容积，L／m；T0——井内钻井液静止时间，min。

例：某井在2 160 m钻遇油气层后即循环钻井液，18：00开始停泵起钻，次日14：00下完钻开泵，开泵后14：20发现钻井液油气侵，当时钻井泵排量为18L/s，该井环形空间每1 m容积为24 L，问油气上窜速度是多少?解：由题意已知：H=2 160 m，Q=18 L/s，V=24 L／mT1=14：20，T2=14：00R=(24—18)+14=20 h将已知数据代入式(14-1)，则H –60Q/V·(T1-T2) 2160- (60×18)/24×(14：20-14：00)U==------------------------ == ---------------------------------------==63 (m／h)T020答：该井油气上窜速度为63 m／h。

油气上窜速度的现场计算油气上窜速度当井眼空井静止时,由于钻井液液柱压力小于地层流体压力,以及两者之间存在密度差的原因,导致地层内流体(油气) 进入井眼,产生向井口方向的运移,其上升的速度,称为油气上窜速度。

公式表示如下:s t H v 1式中 V ———油(气) 上窜速度,m/ h ; H 1 ———油(气) 在静止t s 时间后上升的高度,m ; t s ———钻井静止时间,h 。

1、迟到时间法迟到时间法计算油气上窜速度的理论计算公式为:V 上窜= { H 油层- [ H 钻头( T 见- T 开) / T 迟]}/T 静 式中：V 上窜———油气上窜速度,米/ 小时;H 油层———油气层显示井深,米;H 钻头———循环泥浆时钻头所在的井深,米;T 迟———钻头所在井深的迟到时间,分;T 见———见到油气显示的时间,日、时、分;T 开———钻头下到H 钻头时循环泥浆开泵时间,日、时、分;T 静———上回次停泵时间至本回次开泵时间,小时。

显然,上述理论计算公式是根据迟到时间这一关键参数来计算的。

但在实际作业时,由于泵排量的不稳定性,有时,泵排量甚至会成倍的增长或减少,从而使得T迟也成一变量,所以在实际中,上述理论计算所得的上窜速度的误差较大。

根据这一实际现象,我们就利用一般录井仪都能检测到的累计泵冲数这一参数来将上面的理论计算公式加以修正。

2 、累计泵冲数法其计算公式为:V上窜= (H油层- H1) / T静= (H油层- 17. 4S1/ 23. 6) / T静或V上窜= (17. 4/ 23. 6) ×(S0 - S1) / T静式中,V上窜、H油层、T静解释同上;H1 ———测量时油气层已上窜所至的井深,米;S0 ———正循环时自油气层返上至井口的累计泵冲数,冲;S1 ———正循环测上窜速度时,见到油气显示时的累计泵冲数,冲;17. 4 ———每冲泵排量,升/ 冲;23. 6 ———9-5/ 8”套管与5”钻杆间的环空容积,升/ 米。

后效气油气上窜速度的准确计算吉元武【摘要】准确计算后效气的油气上窜速度计算是录井井控工作的一项重要的工作内容.现场录井采用迟到时间法计算后效气上窜速度.在现场运用迟到时间法计算后效气油气上窜速度的时候,迟到时间的大小、油气层深度、开泵时刻、后效出峰时刻、钻头位置、钻井液静止时间等数据的选择都会影响到计算的精度.特别是在复杂工况下迟到时间的选择直接影响到计算的准确性.根据在川东北多年的现场经验采用总泵冲迟到时间计算法,可以充分利用综合录井仪的数据简单高效地计算油气上窜速度.同时对现场其他影响油气上窜速度计算准确度的因素进行了讨论,并对现场如何消除各种因素引起的计算误差提出了具体的解决办法.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2015(000)019【总页数】4页(P50-53)【关键词】后效气测录井;油气上窜速度;循环;迟到时间计算法;平均泵冲数;静止时间;油气层;误差校正【作者】吉元武【作者单位】中石化中原石油工程有限公司录井分公司,河南濮阳457000【正文语种】中文【中图分类】TE142气测录井是一种直接分析钻井液烃含量的录井方法。

①油气后效气测录井是指钻井过程中起下钻或其它停泵工况时，钻井液长时间静止导致已被钻穿地层中油气侵入钻井液，当下钻到底开泵循环钻井液时所进行的气测录井。

②在气井特别是一些风险探区的重点探井的钻进中，当打开一个气层后，会在后面的钻进过程中不可避免地多次出现后效气。

从多年现场的实践经验来看，后效气的气测值往往比正常钻进时气层时的值高得多，甚至一些地层压力较高的气层，后效气测全烃值往往能达到99.9%。

后效气的存在极大增加了井控工作的风险和溢流后井控工作的难度。

最近几年发生在川东北的绝大多数溢流事故包括2003年造成了重大人身财产损失的LJ－16井（罗家16井）硫化氢事故都是在起下钻过程中由于后效气导致的溢流。

在现在的井控工作要求中对各种工况下后效气的油气上窜速度都提出了具体明确的要求，例如起下钻作业要求油气上窜速度不大于30m/h，测井作业要求油气上窜速度不大于10m/h。