《地质录井基础》PPT课件.ppt
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1、地质录井基础,概况,主要任务:根据井的设计要求,取全、取准反映地下情况的各项资料,以判断井下地质及含油、气情况。,钻时录井,岩心录井,岩屑录井,气测录井,荧光录井,录井方法,钻井液录井,综合录井,地化录井,一、钻时录井,钻时-每钻进一各单位厚度岩层所需要的时间,单位min/m。,钻时录井系统地记录钻时并收集与其有关的各项数据、资料的全部工作过程。,钻时录井的特点:具有简便、及时、经济。钻时资料对于现场抵制和工程人员都很重要。常用的钻时录井间距有1m或 0.5m。,井口开始:每米记录一次 目的层:0.50.25米一次 取芯井段:0.25米一次,记录钻时的方法:记录钻时的装置早期有深度面板法、固定
2、标尺法、米尺划线法三种。由于其操作原始,消耗人力,准确度低,现已基本淘汰。目前由气测仪器或综合录井仪记录。它是通过钻台上的传感器将电流信号传输到计算机中,由计算机软件综合数据进行处理分析,按设计好的间距得出有关钻时的各项数据,并在计算机屏幕上显示出来,既节省了人力,又提高精确度,同时也缩短了钻井周期。,1、钻时录井的原则,2、钻时的计算,一、钻时录井,3、钻时曲线的绘制,纵比例尺 一般采用1:500 横比例尺 以能够表示钻时变化为原则来选定。此外,在曲线旁用符号或文字在相应深度上标注接单根、起下钻、跳钻、卡钻、更换钻头位置及钻头尺寸、类型等。,一、钻时录井,4、影响钻时的因素5个方面,岩性-软
3、硬、孔缝发育程度。松软地层较硬地层钻时低,钻井参数和操作水平 钻压大、转速快时,钻时低;涡轮钻较旋转钻钻时低。司钻的操作技术与熟练程度等等,钻头类型与新旧程度 软地层用刮刀钻头;硬地层用牙轮钻头;,钻井液性能与排量-低粘度、低密度、排量大时钻进快,钻时低。,钻井方式 转盘钻进和涡轮钻进两种。由于钻井方式不同,同一条件下统一岩性的钻时差别很大。,5、钻时曲线的应用,应用钻时曲线可定性判断岩性,解释地层剖面。,在无电测资料或尚未电测的井段,根据钻时曲线,结合录井剖面,可以进行地层划分和对比。,一、钻时录井,应用钻时曲线可定性判断岩性,解释地层剖面。,其他条件不变时,钻时的变化可反映岩性的差别:,疏
4、松含油砂岩钻时最快 普通砂岩较快 泥岩、灰岩较慢 玄武岩、花岗岩最慢,对于碳酸盐岩地层,利用钻时曲线可以判断缝洞发育井段-钻时突然加快,钻具放空等。,注意:同一岩类,随埋深和胶结程度等不同,反映在钻时曲线上也各不相同。,第二节 地质录井,钻时录井,岩心录井,岩屑录井,钻井液录井,气测录井,其它录井,二、岩心录井,岩心-在钻井过程中用取心工具取出的井下岩石。是最直观、最可靠的第一性地质资料。,通过岩心分析,可以获取如下资料或信息:古生物特征;确定地层时代;进行地层对比;研究储层岩性、物性、电性、含油气性-四性关系研究;掌握生油层特征及其地化指标;观察岩心的岩性、沉积构造,恢复沉积环境;了解构造和
5、断裂情况,如地层倾角、地层接触关系、断层位置 检查开发效果,了解开发过程中所必须的资料数据。,预备知识-取心工具简介(一般了解),一根岩心筒+筒形合金钢钻头 适用于浅井和中深井。,取心钻头-钻取岩心的切削工具,专门用于钻取岩心的钻头。对软或中硬地层,常用三翼或四翼刮刀钻头;对硬或坚硬地层常用牙轮钻头;取大直径的岩心,可用硬质合金钢钻头。,岩心筒-包括外岩心筒、内岩心筒两部分。,外岩心筒-联接钻头与钻具,承受和传递钻压,带动钻头旋转并保护内筒 内岩心筒-容纳和保护岩心,下面接岩心抓。,内外岩心筒连接处,装有悬挂式滚动轴承,取心钻进时,使内岩心筒不转动而保护岩心。,岩心抓-装于内岩心筒与取心钻头之
6、间;用于割取岩心、承托已割岩心,使之顺利到达地面。,分水接头-连接在悬挂轴承之上,作用是引导泥浆从内岩心筒的环形空间流至钻头水眼冲刷井底,与回压凡尔一起保护内岩心筒的岩心不受泥浆冲损。,加压接头-连接在外岩心筒的上部,作用:在割取岩心时,用它加压切断销子,使内岩心筒下落,岩心抓向内弯曲割断岩心。,割取岩心-当取心钻进到所需长度或一定长度时,将岩心从钻头根部割断,使岩心筒中的岩心与井底 母岩分开,以便提出岩心。,密闭取心-为了掌握油层中原始含油、水情况,而采取的一种特殊取心方法。,钻井液不接触岩心,内筒装有密闭保护液;钻进时,不等钻井液浸入岩心,岩心就进入钻头,顶开活塞,使保护液流出,在岩心表面
7、形成保护膜。,二、岩心录井,1、取心井段的确定,取心成本高、钻速慢、技术复杂,勘探开发过程中不可能布置很多取心井。在确定取心井段时应遵循以下4条原则:,新探区第一批井,应适当安排取心,以便了解新区的地层、构造及生储油条件。,勘探阶段取心应注意点面结合(少数井或分段取芯),以获得全区地层、构造、含油性、储油物性、岩-电关系等资料。,二、岩心录井,开发阶段的检查井则根据取心目的而定。如注水开发井,为了查明注水效果,常在水淹区布置取心。,特殊目的取心井,根据具体情况具体确定。如:为了解断层情况,取心井应穿过断层;为了解决地层岩性、地层时代 临时决定取心 等。,2、取心资料收集和岩心整理,二、岩心录井
8、,取心资料收集 丈量“顶空、底空”岩心出筒 岩心丈量 计算岩心收获率 岩心编号,取心资料收集,并要特别注意观察泥浆槽面的油气显示情况。,2、取心资料收集和岩心整理(1),取心钻进前后:丈量方入,准确算出进尺;方入-方钻杆在转盘以下的长度。,旋转钻泥浆系统图解,丈量“顶空、底空”,丈量目的:确切了解岩心在井下的位置,以便在岩心归位时判断岩心所处深度;初步判断岩心收获率。,“底空”-岩心筒底部或下部无岩心的空间长度,判断井内是否有余心。(先量底空),“顶空”-岩心筒顶部或上部无岩心空间长度。(后量顶空),2、取心资料收集和岩心整理(2),岩心出筒,先出底部、上下顺序不乱、保证岩心完整。,岩心全部出
9、筒后要进行清洗;,密闭取心井的岩心出筒后清理密闭液后,立即进行丈量,涂漆编号,并及时取样化验分析(2小时内完成)。,2、取心资料收集和岩心整理(3),油浸级以上的岩心不能用水洗,用刀刮去岩心表面钻井液,并注意观察含油岩心渗油、冒气和含水情况,并详细记录,必要时应封蜡送化验室分析。,岩心丈量,丈量时:摆放要合理-要对好断面、使茬口吻合等;长度读至厘米-一次丈量岩心,精确到cm;用红铅笔划一条丈量线;自上而下作出累积的半米及整米记号;每个自然断块画出一个指向钻头的箭头。,2、取心资料收集和岩心整理(4),计算岩心收获率,岩心收获率:表示岩心录井资料可靠程度和钻井工艺水平的一项重要技术指标。,岩心收
10、获率:一般100%;=100%连根割心 1 余心被套上取出,每取1筒岩心 计算1次收获率,1口井取心完成后计算总收获率,岩心编号,自上下、由左右(以写有井号一侧为下方)依次装入岩心盒内,然后进行涂漆编号-编号密度原则上按20cm 1个,按其自然断块自上而下逐块编号。,岩心盒内筒次之间用隔板隔开,并贴上岩心标签,注明筒次、深度、长度及块数,以便区别和检查。,2、取心资料收集和岩心整理(6),观察描述岩心是一项细致的地质基础工作-要全面观察、重点突出,而且要及时(避免油气逸散挥发而漏失资料)。,二、岩心录井 3、岩心描述,岩心含气观察,岩心含气观察,3、岩心描述,岩心的油、气、水观察,取心钻进时,
11、观察泥浆槽面的油气显示情况 岩心出筒时,观察钻井液油气显示、岩心表面外渗情况 岩心清洗时,作浸水试验 岩心描述时,观察柱面、断面、新鲜面,岩心含气观察 将岩心浸入清水下约20mm,观察含气冒泡情况:-气泡大小、部位、处数、连续性、持续时间、声响程度、与缝洞的关系、有无H2S味 等。,岩心含油实验,、含水观察、滴水试验法、荧光试验法、丙酮-水试验、油-酸反应、塑料袋密封试验,、含水观察,直接观察岩心新鲜面湿润程度。湿润程度可分为3级:湿润:明显含水,可见水外渗;有潮感:含水不明显,手触有潮感;干燥:不见含水,手触无潮感。,、滴水试验法,滴一滴水在含油岩心平整的新鲜面上,观察水滴的形状和渗入速度,
12、以其在1分钟之内的变化为准分为4级:,根据石油的荧光性,依据发光颜色的不同来确定物质的性质。,、荧光试验法,油:淡青、黄色 焦油:黄、褐(橙)色 沥青:淡青、黄、褐、棕色 地沥青:淡黄、棕色,现场常用的荧光分析法有4种(后讲):直照法 滴照法 系列对比法 毛细管分析法,岩心含油级别的确定,主要依靠含油面积大小和含油饱满程度来确定。,含油面积百分数:指将岩心沿轴面劈开,新劈开面上 含油部分所占面积的百分比。,岩心描述(2)-岩心含油级别的确定,通过观察岩心光泽、污手程度、滴水试验等可以判断含油饱满程度。一般分3级:含油饱满、较饱满、不饱满,含油饱满程度,孔隙性含油-碎屑岩含油级别,以岩石颗粒骨架
13、间分散孔隙为原油储集场所,以岩性层为单位,以新鲜面的含油情况为准,分6级:,饱含油:95%截面含油,含油均匀、饱满 富含油:75%截面含油,含油均匀 油浸:40%截面含油,含油不均匀 油斑:40%5%截面含油,含油部分呈斑状、条带状 油迹:5%截面含油,含油呈零散斑点状 荧光:肉眼看不到原油,荧光检测有显示,缝洞性含油-碳酸盐岩含油级别,缝洞性含油:以岩石的裂缝、溶洞、晶洞作为原油储集场所;岩心以缝洞的含油情况为准,分为以下4级:,富含油:50%以上的缝洞壁上见原油 油斑:50%10%(含10%)的缝洞壁上见原油 油迹:10%的缝洞壁上见原油 荧光:缝洞壁上看不到原油,荧光检测有显示,以岩屑录
14、井分层为单元,在自然光下挑选真岩屑,计算挑出的真岩屑中含油岩屑的百分含量,一般分4级。,岩屑(录井)含油分级,富含油:含油岩屑占真岩屑的 5%油斑:含油岩屑占真岩屑的5%1%(含1%)油迹:含油岩屑占真岩屑百分含量1%荧光:肉眼看不到含油岩屑,荧光检测显示,岩心描述内容-主要包括5个方面,岩性-颜色、岩石名称、矿物成分、胶结物、特殊矿物等 相标志-沉积结构、沉积构造、生物特征等,含油气性-结合岩心油气水观察、确定含油级别 岩心倾角测定、断层观察、接触关系判断,储油物性-、K、孔洞缝发育情况与分布特征等。裂缝统计:按小层统计,只统计张开缝和方解石充填缝。孔洞统计:孔洞个数、连通性等。计算公式见后
15、,裂缝发育程度 计算公式:,孔洞发育程度 计算公式:,岩心描述-小结:,岩心数据(-如岩心收获率、编号、分段长度等)与原始记录完全一致;深度比例尺与电测(放大)曲线比例尺一致-一般为150或1100。,4、岩心录井草图的编绘,将岩心录井取得的各种资料、数据,用规定的符号绘制而成。绘制时需要注意4个方面问题:,二、岩心录井-岩心录井草图的编绘,岩心收获率100%,由上下绘制,底部留空;,绘制岩性剖面时用筒界控制,再次取心收获率100%(套有前次余心),自下上绘制(向上补充);套心一律画在前次取心之下部。,因岩心膨胀或破碎而收获率100%时,应根据实际情况,合理压缩。,以黑框及白框表示不同次取心,
16、框内斜坡指向位置为磨损面位置,框外标记样品位置-可采用5、10编号。化石及含有物、取样位置、磨损面等,用统一图例绘在相应深度。,岩心编号栏内根据分段情况写起止号。-分层厚度(长度)指岩性段的长度。,以黑框及白框表示不同次取心,框内斜坡指向位置为磨损面位置,框外标记样品位置-可采用5、10编号。化石及含有物、取样位置、磨损面等,用统一图例绘在相应深度。,岩心编号栏内根据分段情况写起止号。-分层厚度(长度)指岩性段的长度。,5、岩心综合录井图的编制,岩心综合录井图的格式 岩心归位方法和步骤,岩心综合录井图-是反映钻井取心井段的岩性、含油性、电性和物理化学性质的一种综合图件。,岩心综合录井图的格式,
17、岩心归位方法和步骤,由于地质上、钻井技术及工艺方面种种原因,取心收获率并非都是100%;且经常不连续(间断)因此,需要恢复岩心的原来位置岩心归位。,校正井深,首先要找出钻具井深和电测井深之间的深度差值,并在装图时加以校正。,校正方法:将电测图和岩心录井草图比较,选用数筒连根割心、收获率高的筒次中的标志层,算出标志层深度差值(岩电差)。以电测深度为准,确定剖面上提或下放数值。,岩心归位,归位原则:以筒为基础,用标志层控制;磨损面或筒界面适当拉开;泥岩或破碎处合理压缩;整个剖面岩性、电性符合,解释合理;保证岩心进尺、心长、收获率不变。,包括:归位原则、具体操作 两个方面。,岩心归位的具体操作-分4
18、个环节:,先装收获率高的筒次-从最上一个标志层开始,上推归位至取心段顶,再依次向下推;,后装收获率低的筒次-在本筒顶底界内,根据标志层、岩性组合分段控制归位。,破碎岩心归位、磨损面、乱心处理-对破碎岩心的厚度丈量误差,可分析破碎程度及破碎状况,按电测解释厚度消除误差装图。,实取岩心长度大于电测解释厚度,且岩心完整:-按比例压缩归位。,岩心位置的绘制,以每筒岩心的实际长度绘制:岩心收获率100%时,与取心井段一致;岩心收获率100%或100%时,与取心井段不一致。各筒岩心位置用不同符号表示(空白、斜线等)。,样品位置标注,样品位置:指在岩心某一段上取分析化验用的样品的具体位置。,用符号标在距本筒
19、顶的相应位置上。样品位置随岩心拉、压而移动,样品位置的标注必须注意综合解释时岩心的拉开和压缩。,二、岩心录井-6、井壁取心,井壁取心-指用井壁取心器,按指定的位置在井壁上取出地层岩心的方法。通常是在电测完毕后立即进行。,井壁取心目的:证实地层的岩性、电性、含油性,以及岩性和电性的关系,等等。,井壁取心的优点:井壁取心属于实物资料,直观性强、方法简便、经济实用。因此,在现场工作中被广泛使用。,井壁取心层位的选定,钻井过程中有油气显示但未取心的井段 岩屑录井中漏取岩屑井段、岩心收获率较低的井段,测井解释中的疑难层位,如可疑油层等 需要了解储油物性资料,但未取心的层位,录井资料与电测解释有矛盾的层位
20、 重要的标准层、标志层以及其他特殊岩性层位 为了满足地质上的特殊要求而选定的层位,跟踪井壁取心 一般了解,跟踪井壁取心-通过跟踪某一条测井曲线,找准取心深度,用取心器在井壁上取出岩心。,目前,常用的跟踪曲线有:比例尺1:200,2.5m底部梯度电阻率、自然电位、深侧向电阻率,等,取心前,在被跟踪曲线上选一特征明显曲线段,将带有测井电极系的取心器放到被跟踪的曲线之下,自下而上测一条曲线,若2条曲线幅度、形状一致即可取心。,依次取下岩心筒,对号装入塑料袋;标注深度,防止把深度搞乱;保持岩心完整;刮去泥饼,检查岩心是否真实,岩性是否与要求相符。如果不符合要求,应重取。,岩心出筒 一般了解,描述含油级
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