一种KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法

摘要

本发明公开了一种应用于石油钻井技术领域中的KCl泥浆体系下地质导向工具中Gamma曲线的矫正方法，该方法包括如下步骤如下：(1)核实、记录加入KCl泥浆的时间表；(2)对部分井段进行加入KCl泥浆后的GammaAPI值测定；(3)从Gamma探管中下载GammaAPI数据和(4)处理memory数据，得到最终校正曲线；本发明的该KCl泥浆体系下地质导向工具中Gamma曲线的矫正方法能够解决没有相关地质参考数据，矫正图表的情况下，精确计算地质参数Gamma值的问题，代替传统的实验计算的方法，在现场实现Gamma曲线的校正。

权利要求

1.一种KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法，其特征在于，包括如下具体步骤：(1)记录含有KCl泥浆加入井内的准确时间和不同时间加入的KCl泥浆中KCl的含量，并形成表格；

(2)对部分井段分别进行加入KCl泥浆前和加入KCl泥浆后GammaAPI值的测定；

(3)起钻，并从钻具无线随钻测量仪的Gamma探管中下载本次下钻期间的GammaAPI数据；

(4)对收集到的GammaAPI数据进行处理，得到最终校正曲线：

(i)将加入KCl泥浆前和加入KCl泥浆后的两组GammaAPI值导入无线随钻仪器测量软件中，将两组GammaAPI值数据分别进行顺序排列，得到两组依次处于相同井测量深度和井垂直深度的GammaAPI值数据，导出两组GammaAPI值数据；

(ii)根据公式①：环境系数比＝GammaAPI1/GammaAPI2，对经步骤(i)处理得到的两组Gamma值数据进行处理，得到一组环境系数比，其中，GammaAPI1为加入KCl泥浆前的GammaAPI测定值，GammaAPI2为加入KCl泥浆后的GammaAPI测定值；

(iii)根据公式②将经步骤(ii)得到的一组环境系数比值取平均值，所得平均值的倒数即为校正系数，所述公式②： 其中，Gammai为经步骤(ii)中得到的一组

环境系数比值，n为该组环境系数比值的个数；

(iv)根据公式③环境补偿系数Δ＝校正系数×原环境系数，经步骤(iii)得到的校正系数与原环境系数的乘积即为环境补偿系数Δ，其中，校正系数为环境系数比平均值的倒数，原环境系数则为根据井的尺寸估算的经验值；

(v)将校正系数输入到无线随钻仪器曲线图绘制软件中，将所述校正系数分别乘以每一个加入KCl泥浆前测得GammaAPI1值，得到一组新的GammaAPI3值，将所述新的一组GammaAPI3值进行绘图，得到的曲线即为最终校正曲线。

2.根据权利要求1所述的KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法，其特征在于，所述步骤(2)中对部分井段分别进行加入KCl泥浆前和加入KCl泥浆后GammaAPI值的测定中，GammaAPI值的测定距离为相同井深下的5～10m。

3.根据权利要求1所述的KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法，其特征在于，所述步骤(2)中对部分井段分别进行加入KCl泥浆前和加入KCl泥浆后GammaAPI值的测定中，所述测定方法为直接测定法或短起下开泵划眼复测方法。

4.根据权利要求3所述的KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法，其特征在于，所述步骤(2)中对部分井段分别进行加入KCl泥浆前和加入KCl泥浆后GammaAPI值的测定中，所述直接测定法中对指定位置的钻具的下放速度为0.3～1.5m/min，所述短起下开泵划眼复测方法中的对选定井段慢划眼时的划眼速度为0.3～1.5m/min。

说明书

一种KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法

技术领域

[0001] 本发明涉及石油钻井技术中Gamma曲线的校正方法技术领域，具体而言，涉及一种在KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法。

背景技术

[0002] 现代地质导向工具的核心技术是γ离子的探测技术及电阻率的测量技术。其中γ离子的探测主要依靠的是Gamma探管。Gamma探管可以测量并记录地层中γ离子的数量，所形成的Gamma曲线图能协助地质师分析计算地层垂深，为确定目标地层提供可靠的现场技术数据。

[0003] KCl泥浆体系中的钾元素是Gamma探管检测的主要同位素之一，KCl的含量直接影响到井深的Gamma值，对Gamma曲线有较大影响。

[0004] 目前，国内外针对KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法主要有两种：

[0005] (1)经验图表法：根据井眼尺寸和泥浆密度的不同，利用Gamma探管在KCL泥浆中的系数校正图表查询校正系数，进行校正。这种方法在现场使用便捷，但需要大量的地质信息数据作为参考依据，在未知地质信息的环境下难以运用；

[0006] (2)实验计算法：在改变泥浆体系前后，分别对泥浆体系的Gamma值进行测量、记录，计算差值(即泥浆附加值)，输入到相应软件中进行校正。这种方法能够准确校正Gamma曲线，但是在现场缺乏实施的可行性。

发明内容

[0007] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种在没有相关地质数据参考，校正图表空白情况下的一种在KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法。

[0008] 为此，本发明的技术方案如下：

[0009] 一种在KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法，包括如下步骤：(1)核实、记录加入KCl泥浆的时间表；(2)对部分井段进行加入KCl泥浆后的GammaAPI值测定；(3)从Gamma探管中下载GammaAPI数据和(4)处理memory数据，得到最终校正曲线。

[0010] 具体来说，该在KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法，包括以下步骤：

[0011] (1)记录含有KCl泥浆加入井内的准确时间和不同时间加入的KCl泥浆中KCl的含量，并形成表格；

[0012] (2)对部分井段分别进行加入KCl泥浆前和加入KCl泥浆后GammaAPI值的测定；

[0013] 优选地，所述GammaAPI值的测定距离为5～10m，即进行GammaAPI值测定时使选取同一井深下的5～10m进行加入KCl泥浆后GammaAPI值的测定。

[0014] 所述测定方式则根据于甲方监督单位的作业方式进行协调选择：

[0015] (i)直接测定法：即与甲方监督单位和地质师协商，直接起钻到指定位置，开始缓慢开泵并下放钻具进行GammaAPI值测定，优选地，所述下放钻具的下放速度保持在0.3～1.5m/min。

[0016] (ii)短起下开泵划眼复测方法：当不能直接进行Gamma值测定时，也可以采取短起下开泵划眼复测，即在短起下到井下套管处，对选定井段进行慢划眼，对选定深度的井段的GammaAPI值进行测定，优选地，所述慢划眼的划眼速度控制在0.3～1.5m/min。

[0017] (3)起钻，从钻具内的无线随钻测量仪(MWD)的Gamma探管中下载本次下钻期间的GammaAPI数据，其中，所述Gamma探管位于无线随钻测量仪(MWD)中，Gamma探管位于距离MWD短节母扣端以上的2.5m处。

[0018] (4)对收集到的GammaAPI数据进行处理，得到最终校正曲线：

[0019] (i)将加入KCl泥浆前和加入KCl泥浆后的两组GammaAPI值导入无线随钻仪器测量软件中，将两组GammaAPI值数据分别进行顺序排列，得到两组依次处于相同井测量深度和井垂直深度的GammaAPI值数据，导出两组GammaAPI值数据；

[0020] (ii)根据公式①：环境系数比＝GammaAPI1/GammaAPI2，对经步骤(i)处理得到的两组Gamma值数据进行处理，得到一组环境系数比，其中，GammaAPI1为加入KCl泥浆前的GammaAPI测定值，GammaAPI2为加入KCl泥浆后的GammaAPI测定值；

[0021] (iii)根据公式②将经步骤(ii)得到的一组环境系数比值取平均值，所得平均值的倒数即为校正系数，

[0022] 所述公式②： 其中，Gammai为经步骤(ii)中得到的一组环境系数比值，n为该组环境系数比值的个数；

[0023] (iv)根据公式③环境补偿系数Δ＝校正系数×原环境系数，经步骤(iii)得到的校正系数与原环境系数的乘积即为环境补偿系数Δ，其中，校正系数为环境系数比平均值的倒数，原环境系数则为根据井的尺寸估算的经验值；

[0024] (v)将校正系数输入到无线随钻仪器曲线图绘制软件中，将所述校正系数分别乘以每一个加入KCl泥浆前测得GammaAPI1值，得到一组新的GammaAPI3值，将所述新的一组GammaAPI3值进行绘图，得到的曲线即为最终校正曲线，并作为最终上交给甲方的资料。

[0025] 由于，钾离子是影响Gamma曲线的关键因素，因此，该在KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法除了可以应用在KCl泥浆体系下，也可以应用在含钾离子的其他泥浆体系下。

[0026] 与现有技术相比，本发明的一种在KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法在没有相关地质参考数据，矫正图表的情况下，采用复测的方法进行校正，符合现场作业程序要求；并且该方法用数学的方法精确计算校正前后Gamma值得变化比，准确得到了校正系数，完成了KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正，精确计算出地质参数Gamma值，代替原有的实验计算的方法，达到在现场实现了Gamma曲线的校正的目的。

附图说明

[0027] 图1是本发明的一种在KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正方法的流程图。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0029] 以下以伊朗波斯湾南帕斯地区的SPD19C-02井在KCl泥浆体系下Gamma曲线的校正作为具体实施例，就本发明做进一步说明：

[0030] 步骤(1)：确定SPD19C-02井相关泥浆中KCl含量

[0031] 通过与泥浆工程师沟通，确认加入KCl泥浆并使其在井内的总含量达到10％即可满足作业要求，其加入方式采用分步加入，每次加入量为含4wt％的KCl泥浆或含5wt％的KCl泥浆，直至泥浆性能符合作业要求。

[0032] 在该过程中，详细记录KCl泥浆的准确加入时间、锂离子加入量以及加入该次KCl泥浆后的泥浆性能数据(包括：泥浆比重(mv，g/cm3)、塑性粘度(pv，cp)和氯离子含量(chlorides，mg/L)，并形成记录，如下表1所示：

[0033] 表1：

[0034]

[0035] 如表1所示，第一列数据为KCl加入到泥浆中的日期和钻头下入深度(即初始打钻的井深)；第二列数据为KCl泥浆的加入含量以及初次加入KCl的时间；第三列数据为KCl泥浆加入后的泥浆性能参数(包括：泥浆比重(mv，g/cm3)、塑性粘度(pv，cp)和氯离子含量(chlorides，mg/L)，通过泥浆性能判断是否符合作业要求；

[0036] 步骤(2)：经研究，该SPD19C-02井采用短起下开泵划眼法对加入KCl泥浆前和加入KCl泥浆后的GammaAPI值进行测定，其短起下(即起钻到套管，再下到井底的过程)到套管处1637m，每柱进行倒划眼，现场人员记录短起下过程中2450～2560m井段的GammaAPI值，短起下过程中控制划眼速度在0.3～1.5m/min；

[0037] 步骤(3)：起钻，并从提起的钻具中的Gamma探管中对本次下钻期间的GammaAPI数据进行下载；

[0038] 步骤(4)：对收集到的GammaAPI数据进行处理，得到最终校正曲线：

[0039] (i)将加入KCl泥浆前和加入KCl泥浆后的两组GammaAPI值导入无线随钻仪器测量软件中，将两组GammaAPI值数据分别进行顺序排列，得到两组依次处于相同井测量深度和井垂直深度的GammaAPI值数据，导出两组GammaAPI值数据；

[0040] (ii)根据公式①：环境系数比＝GammaAPI1/GammaAPI2，对经步骤(i)处理得到的两组Gamma值数据进行处理，得到一组环境系数比，其中，GammaAPI1为加入KCl泥浆前的GammaAPI测定值，GammaAPI2为加入KCl泥浆后的GammaAPI测定值；

[0041] (iii)根据公式②将经步骤(ii)得到的一组环境系数比值取平均值，所得平均值的倒数即为校正系数，

[0042] 所述公式②： 其中，Gammai为经步骤(ii)中得到的一组环境系数比值，n为该组环境系数比值的个数；

[0043] 在对GammaAPI的测定，所用无线随钻测量仪为北京海蓝公司生产的HL-YST-48R型无线随钻测量仪，在该校正过程中使用的软件为该无线随钻测量仪的配套软件，即实验过程中所述的无线随钻仪器测量软件和无线随钻仪器曲线图绘制软件；

[0044] 所述步骤(i)～(iii)中所得的部分数据(由于进行GammaAPI测定时，对数据的记录是每间隔0.1m记录一次，因此数据过多，在此仅罗列部分数据)，如下表2所示：

[0045] 表2：

[0046]

[0047]

[0048] 如表2所示，第一组是未加入KCl泥浆时测量的GammaAPI1数据；第二组是加入KCl泥浆后测量的GammaAPI2数据，其测量的数据均在相同井深的条件下测定。其中，第1～3列为未加入KCl泥浆时无线随钻测量仪(MWD)测量的GammaAPI值、井测量深度(MD)以及井垂直深度(TVD)，第4～6列为加入KCl泥浆后MWD所测量的GammaAPI值、井测量深度(MD)以及井垂直深度(TVD)，表2中API1/API2列为同井深(相同井测量深度(MD)和井垂直深度(TVD))时加入KCl泥浆前、后的GammaAPI值的比值，即环境系数比；表2中的平均值为API1/API2列中所有数据的平均数；将所得环境系数比(即API1/API2＝0.6521)取倒数，得到校正系数；

[0049] (iv)根据公式③环境补偿系数Δ＝校正系数×原环境系数，经步骤(iii)得到的校正系数与原环境系数的乘积即为环境补偿系数Δ，其中，校正系数为环境系数比平均值的倒数，原环境系数则为根据井的尺寸估算的经验值；

[0050] 在该实施例中，井的尺寸为7#，因此其原环境系数，即估算的经验值为0.15，因此，环境补偿系数Δ＝1.5335×0.15＝0.23；

[0051] (v)将校正系数输入到无线随钻仪器曲线图绘制软件中，将所得环境补偿系数Δ(Δ＝0.23)分别乘以每一个加入KCl泥浆前测得GammaAPI1值，得到一组新的GammaAPI3值，将所述新的一组GammaAPI3值通过无线随钻仪器曲线图绘制软件进行绘图，得到的曲线即为最终校正曲线，并作为最终上交给甲方的资料。

[0052] 然而，在目前实际施工中，大多数情况是需要与甲方监督单位核实数据，即需要将Gamma曲线图和Gamma数据表交给甲方地质办公室，甲方办公室根据该地区地质信息进行核实比对，确定数据的准确性，即如图1所示，其具体施工流程如下：

[0053] 步骤1：核实并记录加入KCl的时间表；

[0054] 步骤2：与甲方监督单位协商是否同意进行直接下钻对KCl泥浆加入前后的GammaAPI值进行测定，若甲方监督单位不同意直接下钻测定GammaAPI值，则采取在选定井段进行慢划方式进行数据测试；

[0055] 步骤3：从钻具的Camma探管中下载GammaAPI数据；

[0056] 步骤4：处理GammaAPI数据，并根据数据计算出环境补偿系数Δ，得出Camma曲线图；

[0057] 步骤5：与当地地质信息进行核对；

[0058] 步骤6：若所得数据与地质信息相同，记录关键参数，形成地质参数文件；若所得数据不相同，则返回步骤2，重新测定GammaAPI，并重新进行比对。

[0059] 所述的上述六个步骤的顺序在实际施工作业中并非一定而是可以改变的，同样也不一定是连续的，即在上述步骤中可以根据实际作业情况插入其他步骤。

[0060] 综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。