气体钻井过程中地层出水的微波随钻监测方法

石油天然 气学报 ( 江汉石油学院学报)2 0 1 4 年 5 月 第 3 6 卷 第5 期 J o u r n a l o f O i l a n d G a s T e c h n o l o g y( J ． J g I )Ma y ． 2 0 1 4 V o ! ． 3 6 N o ． 5 气 体 钻 井 过 程 中地层 出水 的微 波 随钻 监 测 方 法 刘清友 ，包 凯 ，任文希 ( 油 气藏 地质及开 发工程国家重点实验室 ( 西南石油大学) ， 四J l I 成都6 1 0 5 0 0 ) [ 摘要] 针对 目前气体 钻井过程 中地 层 出水预测方法不够完善 ，往 往导致预测 结果滞后 ，尤其 是在 刚钻遇 水层或地层微量 出水 时难 以准确 判断井下 出水 状况 ，提 出 了一种 基于微 波技术 的随钻监 测气体 钻井地层 出水 的新 方 法 ，依 据 微 波谐 振 腔 的微 扰 原 理 ， 通过 测 量 微 波 谐 振 腔 的谐 振 频 率 偏 移 ， 以 实 现 对 空 气 钻 井 过程 中返 出气体湿度 的连 续在 线监 测，并根 据气体 钻 井现场 工况 ，对微 波谐振 腔传 感器进 行优 化设 计。 室内模拟试验表 明，该项监测技术测量结果 同实际值 基本相符，误 差约为 7 ，且具有 灵敏、连续及操作 方便 等 优 点 ，能 够 及 时有 效 地 反 映返 出 气体 的 湿度 变 化 ，表 明提 出 的 监 测 技 术 是 可 靠 的 ，且 具 有 一 定 的 现 场 参 考 价 值 。 [ 关键词] 气体钻 井；地 层出水；微 波技术；随钻监测；试验研究 [ 中图分类号]T E 2 4 2 [ 文献标志码]A [ 文章编号]1 0 0 0 —9 7 5 2 ( 2 0 1 4 )O 5 —0 0 9 3 一O 4 气体钻井技术是利用气体循环介质替代传统液体循环介质的钻井新方法_ 1 q] 。气体钻井作为欠平衡 钻 井技 术 的一个 重 要 分 支 ，近 年 来 以 其 独 特 的 技 术 优势 在 油气 田开 发 中广 泛 推 广 ，其 主 要 特 点 如 下 ： ① 大 幅度提 高机 械钻 速 ，缩短建 井 周期 ；② 避免 漏失 问题 ；③ 有效 预防储 层损 害 ，极大地 保 护 了地层 的 原 始产 能_ 4 ] 。但 “ 气体 钻井 怕水 ”一 直是 困扰 气体 钻井 发展 的 主要技术 瓶 颈之一 ，地 层 出水后 ，若 未能 及 时发 现 和处理 ，可 能会 导致 井壁 失稳 、钻 具泥 包 、卡钻 等井......