第1章2钻井地质课件.ppt
三、岩屑录井,岩屑录井-钻井过程中，按照一定的取样间距和迟到时间，连续收集与观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程。 ,岩屑-地下岩石被钻头钻碎后，随泥浆被带到地面上的岩石碎块，常称为“砂样”。,主要作用：可以掌握井下地层层序、岩性； 初步了解地层含油气水情况。 特点(优点)：成本低、 简便、了解地下情况及时、 资料系统性强 等。,三、岩屑录井,4、资料整理,3、岩屑描述方法及步骤,2、岩屑录取,1、获取有代表性的岩屑,1、获取有代表性的岩屑,要获取代表性岩屑，必须做到井深准、迟到时间准。, 井深准确-必须丈量好下井钻具； 迟到时间准-必须按一定间距测准岩屑迟到时间。 迟到时间-岩屑从井底返至井口的时间。 , 常用的测定迟到时间的方法有： 理论计算法 实物测定法 特殊岩性法, 理论计算法,t-岩屑迟到时间，min V-井眼与钻杆之间的环形空间容积，m3 Q-钻井泵排量，m3/min D-井径，即钻头直径，m d-钻杆外径， m H-井深，m, 计算时未考虑岩屑在泥浆中的下沉（岩屑泥浆），理论计算结果与实际迟到时间不一致(比实际小)，仅供参考, 实物测定法,选用与岩屑大小、密度相近的物质(红砖块、白瓷碎片)，在接单根时投入钻杆内。记下投入后开泵时间，及投入物开始返出时间 ，该两个时间之差-实物循环周期 t。, 实物测定法的优点： 实物与地层密度相似或接近，所测迟到时间较准确 颜色鲜艳，易辨认, 实物沿钻杆下行到井底的时间t0：,V1、V2-钻杆和钻铤的内容积(查表而得) ，m3d1、d2-钻杆和钻铤的内径，m L1、L2-钻杆和钻铤的长度，m Q-泥浆排量，m3/min,钻铤-上接钻杆、下接钻头，提供钻压以破碎岩石。, 特殊岩性法,需要注意：迟到时间随井深加大而延长一般每隔一定的间隔测算一次迟到时间，作为该间距内的迟到时间。,2、岩屑录取, 捞取岩屑- 按录井间距、迟到时间在统一位置准确捞取岩屑 空槽内加挡板取样；震动筛前加接样器取样,捞取岩屑 清洗 荧光直照 烘晒岩屑（挑样）, 清洗-方法因岩性而定，以不漏掉或破坏岩屑为原则 致密坚硬的石灰岩、砂岩及部分泥岩可淘洗或冲洗 软泥岩及松散砂岩等只能用盆轻轻漂洗 混液样品(连同泥浆一起取出的岩屑)不洗。, 烘晒岩屑-最好自然晾干；来不及时可烘烤(保证不变质) 含油气试验及生油条件分析的岩样，严禁烘烤。, 荧光直照-岩屑洗净后，立即进行荧光湿照和滴照； 晾干后进行荧光直照(干照)；, 样品保存（装袋）：洗净的干样，每袋500g 分析化验样品的取样：重量不一，一般100g。,3、岩屑描述方法及步骤,三、岩屑录井, 岩屑鉴别 - 真假岩屑识别 岩屑描述（方法） 碳酸盐岩、火成岩、变质岩中缝洞发育情况描述, 岩屑鉴别 - 真假岩屑识别,在钻井过程中，由于裸眼井段长、泥浆性能变化及钻具在井内频繁活动等因素影响，使已钻过的上部岩层经常从井壁剥落下来，混杂于来自井底的岩屑之中。,色调新鲜，形状呈多棱角状或呈片状者，通常是新钻开地层的岩屑；, 观察岩屑的色调和形状 识别真假岩屑,圆形、岩屑表面色调模糊或块较大者，一般为滞留岩屑或垮塌。,3、岩屑描述方法及步骤,三、岩屑录井, 岩屑鉴别 - 真假岩屑识别 岩屑描述（方法） 碳酸盐岩、火成岩、变质岩中 缝洞发育情况描述,2005-10-14, 岩屑描述（方法）,3、岩屑描述方法及步骤（2）, 大段摊开，宏观观察-大致找出颜色和岩性有无界线等 远看颜色，近查岩性-远看颜色易于区分颜色界线, 干湿结合，挑分岩性-岩屑颜色均以晒干后色调为准。 分层定名，按层描述-参考钻时曲线，进一步查清岩层 顶、底界，卡出分层，对各层代表岩样进行描述。, “卡层”原则：, 根据不同岩性的数量变化进行卡层；, 定单层深度应与钻时曲线相对应。 特别是在砂泥岩 剖面中，利用低钻时卡出渗透性砂岩层效果较好。, 以0.5m为单层厚度的最小单位- 小于0.5m的岩层 在岩屑中常不明显，在绘图时不宜表示。,缝洞不能通过岩屑直接看到，可根据一些特殊标志(充填物-主要为次生矿物) 间接推断岩石缝洞发育情况。, 碳酸盐岩、火成岩、变质岩中缝洞发育情况描述, 次生矿物越多，缝洞就愈发育-但可能存在死缝、死洞。, 次生矿物的结晶程度能反映缝洞发育的有效程度： 自形晶或半自形晶发育 说明缝洞空间大，连通性好 它形晶发育 表明缝洞小，连通性差,4、资料整理,1）岩屑录井草图 2）岩屑百分比图 3）岩屑综合录井图 4）实物剖面,三、岩屑录井 - 4、资料整理,1）岩屑录井草图及其应用,岩屑录井草图一般包括： 录井剖面 钻时曲线 槽面显示，等 比例尺 1：500。, 用于地层对比 为电测解释提供地质依据 是编绘综合录井图的基础 制作实物剖面等 为钻井工程提供资料,一般岩屑录井草图 P19, 岩屑百分比图是建立井身剖面的主要依据。,绘制方法： 将有代表性的岩屑，按目估法确定每包岩屑中不同岩性的百分含量； 按深度绘出各种岩性岩屑的百分比。, 分析与地质有关工程事故原因，制定有效处理措施； 是进行中途测试、完井作业的重要依据之一。, 是编制完井总结图的基础，直接影响总结图的质量。, 为测井解释提供地质依据，提高测井解释可靠性。 对复杂油气藏，仅凭测井曲线解释岩性和油气层往往很困难。, 进行地层对比：把岩屑解释剖面与邻井对比，可及时了解本井地层剖面的岩性特征、钻遇层位、正钻层位；检查和验证本井设计地质剖面的符合程度，等等。,3）岩屑综合录井图的编绘,以岩屑录井草图为基础，结合测井曲线综合解释绘制而成，比例尺1500(开发井一般只作油层井段1200综合录井图)。,一般岩屑综合录井图 P20,由于岩屑录井和钻时录井的影响因素较多，在编图时，应根据测井曲线进行岩屑定层归位。具体步骤包括：, 校正深度 复查岩屑，落实剖面 综合剖面的解释, 复查岩屑，落实剖面,岩屑录井的岩性与电测解释的岩性若不符，应分析测井曲线和复查岩屑，找出原因进行修正。, 电测解释中不存在的岩层， 复查发现岩屑、钻时变化不明显的层段应该取消； 若岩屑、钻时的变化很清楚、可靠要保留； 井壁取心与岩屑、电性有矛盾时按条带或薄夹层处理。,综合解释需注意下列四个方面问题：, 综合解释必须参考组合测井资料，提高解释精度。, 单层厚度0.5m：一般岩性不作解释，综述中叙述； 对特殊岩性、标准层及油气显示层，要解释。, 除油气层、砂层的深度、厚度解释应与组合测井解释深度和厚度一致外，其他岩层解释界限可画在整毫米格上。, 岩性综述-分小段地层描述，包括岩性、颜色、结构、 构造特点以及纵向变化规律等。,岩屑录井小结：,4、资料整理 岩屑录井草图；岩屑百分比图；岩屑综合录井图,3、岩屑描述方法及步骤 真假岩屑识别； 岩屑描述； 碳酸盐岩、火成岩、变质岩中缝洞发育情况描述,1、获取有代表性的岩屑 井深准、迟到时间准-理论计算法、实物测定法、特殊岩性法,2、岩屑录取 捞取岩屑-清洗-荧光直照-烘晒岩屑（挑样、装袋）,旋转钻泥浆系统图解,四、钻井液录井-泥浆录井,泥浆录井：根据泥浆性能的变化及槽面显示，推断井下是否钻遇油、气、水层及特殊岩性的录井方法。 ,普通泥浆：由粘土、水和一些化学处理剂搅拌而成的悬浮液和胶体溶液的混合物。化学处理剂可以是无机或有机。 ,1、泥浆的基本概念,泥浆的设计原则： 压而不死、活而不喷、不塌不漏、快速钻井。 , 一般用 粘土水 搅拌而成； 经特殊处理后，可解决复杂地层的钻进问题； 钻井中使用最广泛。, 柴油(约占90%)为分散剂乳化剂粘土等配制而成； 特点-泥浆失水量少，成本高，配制条件严格； 很少使用，主要用于取心分析原始含油饱和度。,2、泥浆的类型-主要有水基和油基两大类型,3、泥浆的性能,四、泥浆录井-泥浆性能, 相对密度（比重） 泥浆粘度 泥浆切力 泥浆失水量和泥饼 泥浆含砂量 泥浆酸碱值（pH值） 泥浆含盐量, 相对密度（比重）, 调节泥浆柱压力-，对井底 和 井壁 的压力越大 一般泥浆，相对密度在1.051.25之间；,易塌层，高压油、气、水层 加大泥浆相对密度漏失层，低压油、气、水层 减小泥浆相对密度,3、泥浆的性能 （1）, 泥浆粘度 ,3、泥浆的性能 （2）,泥浆粘度，常用时间“秒”(s)来表示(用漏斗粘度计测定)。 一般泥浆粘度在2040s之间。, 对于易造浆地层 粘度可适当小一些； 易于垮塌及裂缝发育的地层 粘度可适当提高。, 泵压高，泥包钻头 钻速（卡钻）； 携带岩屑能力差 漏失层发生井漏；,使泥浆由静止开始流动时作用在单位面积上的力(即泥浆静止后悬浮岩屑的能力称为泥浆的切力)，单位mg/cm2。, 泥浆切力,3、泥浆的性能 （3）,切力过大 泵起动困难，砂子不易沉除，钻头易包泥 终切力过低 泥浆静止时，岩屑在井内下沉，易卡钻等； 使岩屑混杂，难以识别真假。,初切力泥浆静止1分钟后测的切力，一般要求010 mg/cm2 终切力泥浆静止10分钟测的切力，一般要求520 mg/cm2, 泥浆失水量和泥饼,3、泥浆的性能 （4）,失水与失水量：泥浆中自由水渗入地层孔隙中的能力称为失水，其量的多少即为失水量。,失水量的衡量：以30min内、0.1MPa压力下，用渗过直径为75mm圆形孔板的水量表示，单位为mL。,泥浆失水的同时，粘土颗粒在井壁岩层表面逐渐聚结而形成泥饼，厚度以mm表示。,一般要求： 泥浆失水量10mL，泥饼2mm。, 泥浆含砂量,泥浆含砂量：指泥浆中直径0.05mm的砂子所占泥浆体积的百分数。一般采用沉砂法测定含砂量。 含砂量：一般要求2%。,3、泥浆的性能 （5）, 泥浆酸碱值-pH值,3、泥浆的性能 （6、7）, pH值偏低将使泥浆切力、失水上升； pH值偏高可引起泥浆粘度上升； 过高造成井壁垮塌或掉块，腐蚀钻具及设备。,4、泥浆录井资料的收集,收集泥浆录井资料，对推断地层及含油、气、水情况等非常重要。,四、钻井液录井, 泥浆显示分类 - 分5类：, 油花气泡：油花或气泡占槽面30%以下； 油气浸：油花或气泡占槽面30%以上， 泥浆性能变化明显； 井涌：泥浆涌出至转盘面以上，但不超过1m； 井喷：泥浆喷出转盘面1m以上； 井漏：泥浆量明显减少。, 资料录取内容, 泥浆性能资料-泥浆类型、密度、粘度、失水量 油、气显示资料-槽面、泥浆池液面变化等； 水浸显示资料-水浸的时间、井深、层位； 油气上窜资料-计算上窜速度(单位时间内油气上窜的距离),5、钻井中影响泥浆性能的地质因素 ,影响泥浆性能的地质因素是比较复杂的，主要概括为如下5个方面：, 高压油、气、水层 盐侵 砂侵 粘土层 漏失层,四、泥浆录井, 高压油、气、水层,、切力，失水量, 盐侵, 有Ca(OH)2侵入时-泥浆的pH值, 砂 侵,砂侵主要是由于粘土中含有砂子及钻进中岩屑的砂子未沉淀所致。 含砂量高 泥浆的密度、粘度、切力 。, 漏失层, 一般情况下，钻进漏失层时，要求： 泥浆具有高粘度、高切力，以阻止泥浆流入地层。 在漏失严重时，应根据地质条件， 立即采取堵漏措施。,五、气测录井,-直接测定钻井液中可燃气体含量的一种录井方法。 利用气测资料可及时发现油气显示。 气测录井根据仪器不同可分为2种类型：,利用各种烃类气体燃烧温度差异，将甲烷与重烃分开；只能得到甲烷、重烃或全烃的含量。,利用色谱原理进行分析，是一个连续进行、自动记录体系。可将天然气中各种组分(主要是甲烷至戊烷)分开，分析速度快，数据多而准确。, 区分油层和气层,1、半自动气测资料解释,气层-重烃 C2+含量低，而且重烃成分中只有乙烷、丙烷等成分，没有大分子的烃类气体。 全烃与重烃两条曲线间的幅度差很大。,气层的气测曲线, 区分轻质油层和重质油层,烃类气体在石油中的溶解度随分子量的增加而增大。轻质油的C2+含量比重质油的C2+含量高，重烃异常明显；,不同性质的油层在气测曲线上的反映, 水层气测曲线特征,烃类气体难溶于水，但某些水层中仍含有少量溶解气，在气侧曲线上出现一定显示。,全烃和重烃同时增高(右图)； 全烃增高，重烃无异常； 水层在气测曲线上的显示 远比油层低。,2、色谱气测资料解释,半自动气测成果可以发现油气显示，不能判断油气性质 色谱气测-可判断油、气层性质，划分油、气、水层， 提高解释精度。,五、气测录井, 色谱气测标准图版的制作,在已证实的油、气、水层中，取泥浆样品或试油时的天然气做色谱分析 在纵、横坐标上标出相应数据 将同一样品数据点用折线相连 即得色谱气测的标准图版。,2、色谱气测资料解释, 色谱气测解释图版的应用,根据实测结果作图，并与标准图版相比较 可判断钻遇储层所含流体的性质-油、气、水。,1、罐装气录井 2、荧光录井 3、PK录井 4、岩石热解地球化学录井,六、其它录井,第二节 地质录井, 罐装样与罐顶气, 罐装样：钻井过程中，根据迟到时间，以一定比例在井口连同泥浆一起取出岩屑(心)，装罐密封后倒置保存。 每次取样数量：一般500ml 采集样品：岩屑钻井液空间 = 721, 罐顶气-存在于罐装岩屑(心)顶部空间，且与下部 液体达到气-液平衡的烃类、空气的混合气体。,罐顶轻烃气-实质上是岩屑(心)中的轻烃部分挥发后, “剩余轻烃”自然脱附的结果(部分轻烃在装罐前挥发和逸散)。,罐顶气的分析方法： -主要是氢气或氮气吹脱、水下粉碎或酸处理法使岩屑中气体释放出来，然后进行色谱分析，鉴定轻烃成分。, 罐顶气轻烃录井方法,罐装气录井的过程比较复杂，可概括为5个环节：,现场常用的荧光录井工作方法有： 岩屑(心) 湿照()、干照()、滴照、系列对比。,湿照-将岩屑洗净后，直接置于紫外光岩样分析仪的暗箱里，启动分析仪观察描述。 干照-将岩屑洗净、晒干后，取干样置于紫外光岩样分析仪内，启动分析仪，观察描述。, 湿照 与 干照：, 荧光录井灵敏度高，可及时发现 肉眼难以鉴别的油气显示，尤其是轻质油。, 区分油质好坏及油气显示的程度，正确评价油气层。, 在新区新层系以及特殊岩性段，可配合其它录井 准确解释油气显示层，弥补测井解释的不足。, 荧光录井成本低，方法简便易行，可系统照射， 对落实全井油气显示极为重要。,1、地质观察记录的填写 探井地质观察记录填写的内容 工程简况-按时间顺序简述钻井工程进展、技术措施和 井下特殊现象，如钻进、取心、电测、固井、试压 录井资料收集情况：岩屑、钻井取心、井壁取心 油、气、水显示； 其他-如迟到时间实测情况等。 生产井、注水井地质观察记录填写内容,第二节 地质录井,八、其它录井资料的收集 一般了解,2、钻进过程中特殊情况资料收集,如：钻遇油气显示 钻遇水层 中途测试 原钻机试油 井涌与井喷 井漏 井塌 跳钻与憋钻 放空 遇阻、遇卡 断钻具 打捞 井斜 侧钻 ,第一章 钻井地质第二节 地质录井（结束）,
