大学精品课件：第7章钻井地质.ppt

1、 第一章第一章 钻井地质钻井地质 第二节第二节 地质录井地质录井n钻时录井钻时录井n岩心录井岩心录井*n岩屑录井岩屑录井*n钻井液录井钻井液录井n气测录井气测录井 n其它录井其它录井主要任务主要任务:根据井的设计要求，取全取准反映地下情况的各根据井的设计要求，取全取准反映地下情况的各 项资料，项资料，以判断井下地质及含油、气情况。以判断井下地质及含油、气情况。第二节第二节 地质录井地质录井n一、一、钻时录井钻时录井 钻时：钻时：每钻进一定厚度每钻进一定厚度的岩层所需要的时间的岩层所需要的时间（min/m）井口开始每米记录一次；井口开始每米记录一次；目的层：目的层：0.50.25米；米；取芯井段

2、：取芯井段：0.25米。米。（一）（一）影响钻时的因素影响钻时的因素一、一、钻时录井钻时录井1岩性（可钻性）岩性（可钻性）2钻井措施与方式钻井措施与方式3钻井液性能与排量钻井液性能与排量4人为因素人为因素（二）（二）钻时曲线的绘制和应用钻时曲线的绘制和应用一、一、钻时录井钻时录井应用：应用：可定性判断岩性，解释地层剖面。可定性判断岩性，解释地层剖面。疏松砂岩疏松砂岩普通砂岩普通砂岩灰岩灰岩1余心被套上取出余心被套上取出二、二、岩心录井岩心录井-取心资料收集和岩心整理取心资料收集和岩心整理 取心钻进时，观察泥浆槽面的油气显示情况；取心钻进时，观察泥浆槽面的油气显示情况；岩心出筒时，观察钻井液、岩

3、心表面，清洗时作岩心出筒时，观察钻井液、岩心表面，清洗时作 浸水试验浸水试验 岩心描述时，观察柱面、断面、新鲜面岩心描述时，观察柱面、断面、新鲜面二、二、岩心录井岩心录井（三）（三）岩心观察和描述岩心观察和描述（1 1）岩心含气观察）岩心含气观察1 1岩心油气水观察岩心油气水观察a滴水试验法滴水试验法渗：渗：立即渗入含油立即渗入含油含油水层含油水层缓渗：缓渗：水滴呈凸镜状，浸润角小于水滴呈凸镜状，浸润角小于60度。扩散渗入慢度。扩散渗入慢油水层油水层半球状：半球状：水滴呈半球状，浸润角水滴呈半球状，浸润角60-90度不渗度不渗含水油层含水油层球状：球状：水滴不渗，水滴不渗，90度度油层油层二、

4、二、岩心录井岩心录井-岩心观察和描述岩心观察和描述（2 2）含油试验）含油试验b荧光试验法荧光试验法直照法、滴照法、系列对比法、毛细分析法；直照法、滴照法、系列对比法、毛细分析法；c丙酮丙酮水试验水试验岩心末岩心末+2ml丙酮丙酮过滤过滤;加加 3ml水水乳白色分乳白色分散体（油）散体（油）（1）碎屑岩含油级别（孔隙性）碎屑岩含油级别（孔隙性）看不到原油荧光检测有显示、肉眼荧光截面含油油迹斑块条带状截面含油、含油部分呈油斑截面含油、不均匀油浸截面含油富含油截面含油饱含油级:%5:%540:%40:%75:%95:二、二、岩心录井岩心录井-岩心观察和描述岩心观察和描述2岩心含油级别的确定岩心含油

5、级别的确定（2）碳酸盐岩含油级别（缝洞性）碳酸盐岩含油级别（缝洞性）检测显示缝洞壁截面含油、荧光小于荧光缝洞壁截面含油小于油迹以上缝洞壁截面含油油斑以上缝洞壁截面含油富含油级%1:%10:%1050:%50:二、二、岩心录井岩心录井-岩心观察和描述岩心观察和描述a岩性：岩性：颜色、岩石名称、胶结物、特殊矿物等；颜色、岩石名称、胶结物、特殊矿物等；b相标志：相标志：沉积结构、沉积构造、生物特征等；沉积结构、沉积构造、生物特征等；c储油物性：储油物性：、k、孔洞缝发育情况与分布特征；、孔洞缝发育情况与分布特征；裂缝统计：裂缝统计：只统计张开缝和方解石充填缝；只统计张开缝和方解石充填缝；d含油气性：

6、含油气性：结合岩心油气水观察、确定含油级别结合岩心油气水观察、确定含油级别e岩心倾角测定、断层的观察、按触关系岩心倾角测定、断层的观察、按触关系二、二、岩心录井岩心录井-岩心观察和描述岩心观察和描述3 3岩心描述内容岩心描述内容（四）岩心综合录井图的编绘（四）岩心综合录井图的编绘二、二、岩心录井岩心录井1.1.岩心录井草图岩心录井草图 岩心录井取得的各种资料、数据用规定的符号绘制岩心录井取得的各种资料、数据用规定的符号绘制2.2.岩心综合录井图岩心综合录井图 反映钻井取心井段的岩性、含油性、电性和物化性质反映钻井取心井段的岩性、含油性、电性和物化性质岩心录井草图岩心录井草图取心层位选定：取心层

7、位选定：有油气显示，但未进行取心的井段；有油气显示，但未进行取心的井段；岩屑录井中漏取岩屑井段、岩心收获率较的井段；岩屑录井中漏取岩屑井段、岩心收获率较的井段；测井解释中可疑油层等；测井解释中可疑油层等；需要了解储油物性资料，无取心资料；需要了解储油物性资料，无取心资料；录井资料与电测解释有矛盾的层位；录井资料与电测解释有矛盾的层位；重要的标准层、标志层、特殊岩性层位；重要的标准层、标志层、特殊岩性层位；为了满足地质上的特殊要求；为了满足地质上的特殊要求；)(没发射出的颗粒未响颗粒发射总颗粒实际取上颗粒收获率（五）井壁取心（五）井壁取心井壁取心的描述井壁取心的描述二、二、岩心录井岩心录井-井壁

8、取心井壁取心V-井眼与钻杆之间的环形空间容积；井眼与钻杆之间的环形空间容积；Q-钻井泵排量；钻井泵排量；HQdDQVT4)(22按一定的取样间距和迟到时间，连续收集按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。与观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程。三、岩屑录井三、岩屑录井 岩屑岩屑砂样砂样（一）（一）岩屑迟到时间岩屑迟到时间岩屑从井底返至井口所需要的时间岩屑从井底返至井口所需要的时间1 1理论计算法理论计算法T=t实测时间（循环周期）实测时间（循环周期）-t0实物沿钻杆下行到井底的时间实物沿钻杆下行到井底的时间22212121044HQdHQdQcct白瓷红砖三、岩屑录

9、井三、岩屑录井-岩屑迟到时间岩屑迟到时间3 3特殊岩性法特殊岩性法 大段砂岩中的泥岩、大段泥岩中的灰岩或砂岩大段砂岩中的泥岩、大段泥岩中的灰岩或砂岩 2 2实物实物测定法测定法（二）岩屑录取（二）岩屑录取1捞取岩屑捞取岩屑2清洗清洗3荧光直照荧光直照4挑样挑样;100500gg重量不一；一般分析化验样品：取样、或湿样、干湿混样描述样品：洗净的干样；、每袋保存样品：洗净的干样a色调色调、形状形状、大小大小 b新成份的出现；新成份的出现；c各种岩屑所占百分比；各种岩屑所占百分比；d钻时钻时、气测等资料验证；气测等资料验证；（三）岩屑描述（三）岩屑描述1 1 真假岩屑识别真假岩屑识别三、岩屑录井三、

10、岩屑录井（四）资料整理（四）资料整理岩屑录井草图岩屑录井草图岩屑综合录井图岩屑综合录井图岩屑百分比图岩屑百分比图2.2.岩屑描述岩屑描述大段摊开，宏观观察；远看颜色，近查岩性；大段摊开，宏观观察；远看颜色，近查岩性；干湿结合，挑分岩性；分层定名，按层描述。干湿结合，挑分岩性；分层定名，按层描述。岩屑录井草图岩屑录井草图岩屑综合岩屑综合录井图录井图 普通钻井液普通钻井液由粘土、水和一些化学处理剂搅拌而成的由粘土、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。悬浮液和胶体溶液的混合物。四、泥浆（钻井液）录井四、泥浆（钻井液）录井（一）钻井液的含义及设计原则（一）钻井液的含义及设计原则原则原

11、则 不塌不漏、压而不死、不塌不漏、压而不死、活而不喷、快速钻井；活而不喷、快速钻井；带动涡轮，润滑、冷却钻头钻具；带动涡轮，润滑、冷却钻头钻具；携带岩屑、清洁井底、保护井壁，防止地层垮塌；携带岩屑、清洁井底、保护井壁，防止地层垮塌；平衡地层压力，防止井喷、井漏。平衡地层压力，防止井喷、井漏。（二）（二）泥浆用途泥浆用途（三）（三）钻井液类型、性能钻井液类型、性能类类 型型配配 制制特特 征征 与与 作作 用用备备 注注淡淡水水泥泥浆浆淡淡水水加加粘粘土土，钙钙离离子子小小于于50毫毫克克/升升。多多用用于于钻钻浅浅井井部部位位。钙钙处处理理泥泥浆浆淡淡水水泥泥浆浆加加絮絮凝凝剂剂石石灰灰、石石

12、膏膏氯氯化化钙钙等等，钙钙离离子子大大于于50毫毫克克/升升。稳稳定定性性好好，具具抗抗土土、钙钙盐盐侵侵能能力力，限限制制泥泥、页页岩岩水水化化膨膨胀胀，失失水水小小，泥泥饼饼坚坚韧韧光光滑滑，保保持持低低粘粘度度，低低切切力力，流流动动性性好好，对对油油层层损损害害小小。适适用用于于深深井井盐盐水水加加粘粘土土，含含盐盐量量大大于于1%。稳稳定定性性好好，抗抗粘粘土土侵侵，克克服服泥泥页页岩岩水水化化膨膨胀胀坍坍塌塌，稳稳定定井井壁壁。适适用用于于膏膏盐盐地地区区及及深深井井盐盐水水泥泥浆浆海海上上钻钻井井先先使使用用盐盐水水泥泥浆浆，随随着着钻钻进进地地层层造造浆浆，加加入入海海水水及及

13、处处理理剂剂，就就地地取取材材采采用用海海水水泥泥浆浆。除除一一般般盐盐水水泥泥浆浆特特点点外外，而而且且成成本本低低。滤滤液液可可能能接接近近于于或或小小于于地地层层水水阻阻率率，自自然然电电位位曲曲线线幅幅度度变变化化不不大大或或为为反反向向。水水基基泥泥浆浆混混油油泥泥浆浆水水基基泥泥浆浆加加一一啶啶油油料料（原原油油、柴柴、机机油油），一一般般加加10-20%。提提高高泥泥浆浆稳稳定定性性，比比重重低低，流流动动性性好好，易易开开泵泵，利利用用大大泵泵钻钻进进增增加加润润滑滑作作用用，减减少少钻钻具具卡卡，提提高高取取心心收收获获率率，对对油油层层损损害害小小，有有利利于于保保护护油油

14、层层适适用用于于已已知知低低压压油油层层，不不利利于于油油气气层层录录井井，新新区区不不使使用用油油基基泥泥浆浆加加原原油油或或柴柴油油加加沥沥青青、炭炭黑黑、亲亲油油粘粘土土保保护护油油层层，防防水水化化膨膨胀胀，钻钻头头泥泥包包和和井井壁壁垮垮塌塌。凝凝固固点点低低，高高温温时时不不稠稠化化，减减少少盐盐水水层层及及硫硫化化氢氢对对钻钻具具的的腐腐蚀蚀作作用用。实实际际工工作作中中，主主要要用用于于取取心心分分析析原原始始含含油油饱饱和和度度。（据化北石油会战指挥部资料）a、相对密度（比重）、相对密度（比重）“1.05-1.25”调节钻井液柱压力；调节钻井液柱压力；，对井底，井壁压力大；，

15、对井底，井壁压力大；高压油气水层高压油气水层（三）（三）钻井液类型、性能钻井液类型、性能B、粘度、粘度 泵压高，泥包钻头泵压高，泥包钻头钻速钻速（卡钻）；（卡钻）；携带岩屑能力差携带岩屑能力差漏失层发生井漏；漏失层发生井漏；性能：性能：缩经观察损害、降低产量油层井壁塌垮泥岩地层渗透性地层失水量大、泥饼泥饼薄而致密，一般失水量小:210:kmmmlc、切力、切力切力过大切力过大泵起动困难，砂子不易沉除，钻头易泥泵起动困难，砂子不易沉除，钻头易泥包、易气浸；包、易气浸；切力过小切力过小钻井液静止时岩屑在井内下沉，易发生卡钻井液静止时岩屑在井内下沉，易发生卡钻，真假岩屑混杂。钻，真假岩屑混杂。四、钻

16、井液录井四、钻井液录井-性能性能d、失水量和泥饼、失水量和泥饼e、钻井液含砂量、钻井液含砂量一般一般2%含砂量高含砂量高易磨损钻头，损坏泥浆泵的缸套和活塞，易磨损钻头，损坏泥浆泵的缸套和活塞，易造成沉砂卡钻易造成沉砂卡钻四、钻井液录井四、钻井液录井-性能性能f、酸碱度（、酸碱度（PH值）值）要求适当要求适当；g、含盐量、含盐量 了解地层及地层水性质了解地层及地层水性质2.2.录取内容录取内容油气水显示、钻井液性能、水浸显示及油气上窜等资料油气水显示、钻井液性能、水浸显示及油气上窜等资料（四）钻井液录井资料的收集（四）钻井液录井资料的收集1油气水显示的分级油气水显示的分级 油花气泡油花气泡：油花

17、或气泡占槽面：油花或气泡占槽面30%以下。以下。油气浸油气浸：油花或气泡占槽面：油花或气泡占槽面30%以上，泥浆性能以上，泥浆性能 变化明显。变化明显。井涌井涌：泥浆涌出至转盘面以上不超过：泥浆涌出至转盘面以上不超过1米。米。井喷井喷：泥浆喷出转盘面：泥浆喷出转盘面1米以上。米以上。（四）钻井中影响钻井液性能的地质因素（四）钻井中影响钻井液性能的地质因素1高压油、气、水层高压油、气、水层高压油气层高压油气层，；淡水层淡水层、切力切力失水量增大失水量增大 盐水层盐水层，切力和含盐量切力和含盐量，先先后后2盐侵盐侵含盐量含盐量钻遇可溶性盐类：钻遇可溶性盐类：NaCl、Na2So4，失水量，失水量C

18、aSo4、Ca(oH)2、切力切力浓度增加Na发生钙浸3 3砂侵砂侵 ，切力，切力4 4粘土层粘土层 ，5漏失层（漏失层（断层带或缝洞发育带）断层带或缝洞发育带）钻井液漏失：要求钻井液具高粘度；钻井液漏失：要求钻井液具高粘度；高切力或堵漏措施。高切力或堵漏措施。含砂量高地层造浆四、钻井液录井四、钻井液录井-影响钻井液性能的地质因素影响钻井液性能的地质因素钻遇各种地层泥浆性能变化表钻遇各种地层泥浆性能变化表岩岩层层泥浆性能泥浆性能油油层层气气层层盐水盐水层层淡淡水水层层粘土粘土石石膏膏盐岩盐岩水泥水泥侵侵疏松砂疏松砂岩岩比比重重减减小小减减小小减低减低减减小小增大增大不变或稍不变或稍增大增大增大

19、增大略增略增粘粘度度增增加加增增大大增增减减减减小小增大增大剧剧增增增大增大增大增大略增略增失水量失水量不不变变不不变变增大增大增增大大减小减小剧剧增增增大增大增大增大切切力力略略增增略略增增增大增大减减小小增大增大剧剧增增增大增大含盐量含盐量不不变变不不变变增大增大不变或减小不变或减小增大增大含砂量含砂量增大增大泥泥饼饼增大增大增增大大增增大大增大增大增大增大PH值值增大增大减减小小减小减小减减小小减小减小电电阻阻增增大大增增大大减小减小增增大大减小减小增增大大减小减小五、气测录井五、气测录井测定钻井液中可燃气体含量测定钻井液中可燃气体含量含量色谱气测：全烃含量甲烷不同半自动气测：燃烧温度仪

20、器512CCC（一）半自动气测资料应用（一）半自动气测资料应用n解释油气水层解释油气水层 （一）半自动气测资料应用（一）半自动气测资料应用n判断轻质油和重质油判断轻质油和重质油（二）色谱气测资料应用（二）色谱气测资料应用n通过测定通过测定C1C5值，值，并标入一定图表中，并标入一定图表中，与标准图版对比，可与标准图版对比，可判断油气水层。判断油气水层。六、其他录井方法六、其他录井方法n1罐装气录井罐装气录井 取样数量取样数量500ml以上，岩样不冲洗；以上，岩样不冲洗；岩屑：钻井液：空间岩屑：钻井液：空间=7：2：1 地化指标及微古化石分析、罐顶气的分地化指标及微古化石分析、罐顶气的分析析 n

21、2地化录井：热解色谱录井地化录井：热解色谱录井 岩石热解色谱分析方法应用与现场，对岩石热解色谱分析方法应用与现场，对生储油岩层进行快速、定量评价生储油岩层进行快速、定量评价n3荧光录井荧光录井综合录井仪综合录井仪TDC（TotalDrillingControl）：）：岩屑录井类；岩屑录井类；气测录井类；气测录井类；钻井液录井类；钻井液录井类；岩心录井类；岩心录井类；钻井工程录井类；钻井工程录井类；地层压力录井类（地层压力录井类（RFTRFT）；）；七、现代录井七、现代录井（国外称泥浆录井）（国外称泥浆录井）指在石油钻井勘探作业中，利用循环钻井液，并指在石油钻井勘探作业中，利用循环钻井液，并把它作为信息载体，使用各种检测仪表和其他方把它作为信息载体，使用各种检测仪表和其他方法，从不同的方面反映井下法，从不同的方面反映井下地质、油气、压力、地质、油气、压力、物性物性等随深度变化参数的一种综合录井作业。等随深度变化参数的一种综合录井作业。