石油开采常规地质录井培训教材课件.ppt

1、 常常 规规 地地 质质 录录 井井 石油开采石油开采常常 规规 地地 质质 录录 井井一、地质基础知识一、地质基础知识 地质年代表地质年代表 又称时间地层单位。依据地质时代进行的划分。年代地层单位的宇、界、系、统、带分别与地质年代单位宙、代、纪、世、期相对应。中原油田东濮凹陷钻遇的地层多为第四系中生界，只有极少的井钻遇古生界。储油层系主要是下第三系沙河街组沙二段沙三段，沙一段、沙四段、中生界在局部地区有产能。一、地质基础知识一、地质基础知识 年代地层单位年代地层单位 东濮凹陷地层简表东濮凹陷地层简表界系组段亚段（代号）新生界KZ第四系平原组Q上第三系(N)明化镇组Nm馆陶组Ng下第三系(E)

2、东营组Ed沙河街组（ES）沙一段S1上S1中S1下沙二段S2上S2下沙三段S3上S3中S3下沙四段S4上S4下中生界MZMZ一、地质基础知识一、地质基础知识 一、地质基础知识一、地质基础知识 几个常用概念几个常用概念 1 1、岩石的概念、岩石的概念 岩石是由一种或多种矿物或岩屑组成的有规律的集合体,是地质作用的产物。2 2、岩石的分类、岩石的分类 根据岩石形成的原因,地壳中的岩石可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。东濮凹陷的岩石类型主要为沉积岩中的碎屑岩（砂岩为主）和粘土岩（泥岩、页岩）和极少量的岩浆岩（桥口地区的玄武岩）。3 3、石油的概念及组成、石油的概念及组成 石油是以液态形式存在于地下

3、岩石孔隙中的可燃有机矿产。石油的元素组成局限在一定范围之内。据统计,石油的平均元素组成为:碳84.5%、氢13.0%、硫1.5%、氮0.5%、氧0.5%。碳、氢两元素主要呈烃化合物存在,它是石油组成的主体。4 4、天然气的概念、天然气的概念 天然气从广义上理解,是指天然存在于自然界的一切气体。在石油及天然气中研究的主要是沉积圈中以烃类为主的天然气,即狭义天然气。二、常规地质录井二、常规地质录井 地质录井的概念：地质录井的概念：是随钻采集各项地质资料，实时发现、保护、评价油气层，为油田勘探开发提供依据。地质录井的主要任务：地质录井的主要任务：是根据井的设计要求，取全取准反映地下情况的各项资料，以

4、判断井下地质及含油、气情况。现场主要录井方法有：现场主要录井方法有：常规地质录井、气测录井、综合录井、物化录井等。常规地质录井包括：常规地质录井包括：钻时录井、岩屑录井、荧光录井、岩心录井（钻井取心、井壁取心）、钻井液录井等。地质录井全过程：地质录井全过程：接井位坐标井位初、复测设计队伍、设备、材料及资料准备设计交底、录井条件检查各项录井完井讨论完井作业完井资料整理上交、验收评级打印装订归档。三、钻时录井三、钻时录井 几个相关概念和计算公式几个相关概念和计算公式补心高：补心高：转盘面到地面的高度。单位(m)方方 入：入：钻进时转盘面以下方钻杆的长度。单位(m)井井 深深 =钻具总长+方入(转盘

5、面至井底的距离)钻具总长钻具总长=钻头长度+接头长度+钻铤长度+钻杆长度+其它钻具长度(扶正器、螺杆等)到底方入到底方入 =方钻杆有效长度-单根长（正常钻进中）或 =井深-钻具总长（下钻或换钻具时）整米方入整米方入 =整米井深-钻具总长 或 =打完单根时的整米方入-新接单根长三、钻时录井三、钻时录井 三、钻时录井三、钻时录井 转盘转盘 方补心方补心 方方钻钻杆杆 PDCPDC钻头钻头 三牙轮三牙轮钻头钻头 三、钻时录井三、钻时录井 钻杆钻杆螺杆螺杆 无无磁磁钻钻铤铤 钻铤钻铤接头接头 三、钻时录井三、钻时录井 钻时的概念：钻时的概念：钻时是指每钻进一定厚度的岩层所需要的时间，通常1m记录一次，

6、单位为min/m，是钻速（m/h）的倒数。把记录的钻时绘成曲线，对比分析所钻地层岩性变化称为钻时录井。钻时录井的方法：钻时录井的方法：有手工记录方法、简易记时方法、钻时录井仪方法（综合录井仪）。影响钻时的因素：影响钻时的因素：1、岩石性质（岩石的可钻性）2、钻头类型与新旧程度 3、钻井措施与方式 4、钻井液性能与排量 5、人为因素的影响三、钻时录井三、钻时录井 钻时曲线的绘制：钻时曲线的绘制：录井队长应及时将钻时数据绘制在规定格式的录井草图上，采用透明方格厘米纸的背面，以纵座标表示井深，单位m，比例尺1：500，横比例尺可视钻时变化大小合理选择，具体绘制方法按标准执行。钻时曲线的应用：钻时曲线

7、的应用：可以直观的反映地层可钻性的变化情况，确定不同岩性的分层界面。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地层对比。根据钻时的大小，既可以帮助判断井下地层岩性的变化和缝洞发育情况，又能帮助工程人员掌握钻头使用情况，提高钻头利用率，并改进钻进措施，提高钻速，降低成本。钻时录井特点是简便、及时，钻时资料对于现场地质和工程技术人员都是很重要的。三、钻时录井三、钻时录井 三、岩屑录井三、岩屑录井 概念概念:地下的岩石被钻头钻碎后，随钻井液被带到地面上，这些岩石碎块就叫岩屑，又常称为“砂样”。在钻井过程中，在钻井过程中，地质人员按照一定的取样间距和迟到时间，连续收集与

8、观察岩地质人员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，称为岩屑录井。屑并恢复地下地质剖面的过程，称为岩屑录井。通过岩屑录井可以掌握井下地层层序、岩性、初步了解地层含油气水情况。由于岩屑录井具有成本低，简便易行，了解地下情况及时和资料系统性强等优点，因此在油气田勘探、开发过程，此种录井方法被广泛采用。岩屑取样的方法岩屑取样的方法:（1）二分法取样；（2）四分法取样 三、岩屑录井三、岩屑录井 岩屑返出示意图三、岩屑录井三、岩屑录井 震动筛 震动筛 取样处 三、岩屑录井三、岩屑录井 取样处 三、岩屑录井三、岩屑录井 定时：严格按迟到时间捞取岩屑定点：捞砂位置要准确，

9、捞砂方法要正确定量：每包岩屑要做到量足和代表性强迟到时间迟到时间迟到时间是指岩屑从井底返至井口捞砂处的时间。常用确定迟到时间方法：理论计算法、实物测定法、特殊岩性法。（1 1）理论计算法）理论计算法 T=V/Q=(D2-d2)H/（4Q）式中：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钻井液泵排量m3/min；D井径，即钻头直径m；d钻杆外径m；H井深m；因为实际井径常比理论井径大且不规则，在计算时也未考虑岩屑在钻井液中的下沉，所以理论计算的迟到时间与实际迟到时间误差较大，仅作参考。三、岩屑录井三、岩屑录井 三、岩屑录井三、岩屑录井 岩屑岩屑三、岩屑录井三、岩屑录井 三、岩屑

10、录井三、岩屑录井 三、岩屑录井三、岩屑录井 真岩屑具有下列特征：真岩屑具有下列特征：三牙轮 PDC 三、岩屑录井三、岩屑录井 用规定的图例、符号将岩屑描述的主要内容、钻时等录井资料按井深顺序绘制在透明方格厘米计算纸背面上，这种图件就称为岩屑录井草图。深度比例为1：500，岩性剖面采用粒度剖面绘制 四、岩心录井四、岩心录井 岩心录井：岩心录井：通过钻井取心（结合钻时、气测、荧光、钻井液及测试、试油等各项录井）认识地下岩层及含油气水特征，取得最直观的第一性地质资料，称为岩心录井。四、岩心录井四、岩心录井 取心筒外筒取心筒外筒取心筒内筒取心筒内筒取心筒内筒下端取心筒内筒下端四、岩心录井四、岩心录井

11、具体工作要求如下：具体工作要求如下：1、含油斑级别以上的岩性不得水洗，用刮刀或棉纱除去泥饼即可，其它岩心必须清洗干净见本色。2、岩心清洗后根据岩性、颜色、含有物、化石印痕等沉积特征，断面特征、磨光面、岩心形状及粗细岩心抓痕等特征按自上而下的顺序对好自然断面，荐口吻合，恢复原始顺序和位置。3、岩心核实摆好后，由上而下用白漆标出方向线（箭头指向钻头位置）一次丈量本筒总长度，标注整米、半米记号，破碎段长度记号可移在完整岩心上，注明距顶深度。4、在丈量岩心时，首先判断出筒的岩心中是否有“假岩心”。“假岩心”常出现在一筒岩心的顶部，为井壁垮塌或余心碎块与泥饼混在一起进入岩心筒而形成的。“假岩心”不计算长

12、度。岩心磨光面和破碎带的丈量以距顶位置为准，破碎带应记录起止位置。四、岩心录井四、岩心录井。本筒岩心实长(m)岩心收获率=100%本筒取心进尺(m)由于种种因素的影响，岩心收获率往往达不到100%，所以每取一筒岩心都应计算一次收获率。一口井岩心取完了，应计算出总的岩心收获率。如上筒井底有余心，本筒岩心长度大于该筒进尺，不得压缩，单筒收获率允许大于100%，但总的岩心不得大于总进尺，总收获率不得大于100%。全井岩心总长(m)岩心总收获率=100%全井取心进尺(m)四、岩心录井四、岩心录井 四、岩心录井四、岩心录井 四、岩心录井四、岩心录井 四、岩心录井四、岩心录井 描述原则要求：描述原则要求：

13、1、含油岩性重点描述 除定名外，碎屑沉积岩要依照含油气产状和沉积特征并重的原则进行描述，顺序内容如下：颜色，矿物成份，粒度、磨圆度、分选、颜色，矿物成份，粒度、磨圆度、分选、胶结、结构、构造、含油气水性能，特殊矿物，含有物、化石，韵律胶结、结构、构造、含油气水性能，特殊矿物，含有物、化石，韵律性与上下岩性段的接触关系等性与上下岩性段的接触关系等。2、泥质岩类重点描述反映与“生储盖”有关的内容。如颜色、结构、构造、含有物、化石等，其它从简。3、对区域标准层、油层组，地层组分界层，断层破碎带岩性，如薄层碳酸盐岩、生物灰岩常为良好的储集层和标准层，必须详细描述。4、岩石定名：要综合和概括岩石的特征

14、定名：=颜色+含油气级别及特殊含有物+岩性 如：灰色油斑生物灰岩，灰白色含膏泥岩，棕褐色含油粉砂岩等。四、岩心录井四、岩心录井 四、岩心录井四、岩心录井 滴水试验滴水试验 用滴管滴一滴水在含油岩心平整的新鲜面上，滴时不宜过高，观察水滴的形状和渗入速度，以其在一分钟之内的变化为准分4级。渗：水滴保不住，滴水即渗，判断是含油水层；缓渗：水滴呈凸镜状，浸润角小于60，扩散渗入慢，判断是油 水层；半球状：水滴呈半球状，浸润角6090之间，不渗，判断是含水油层；珠状：水滴不渗，呈圆珠状，浸润角大于90，判断是油层。四、岩心录井四、岩心录井 五、荧光录井五、荧光录井 石油的烃类物质在紫外线照射下发出特有的

15、荧光，称为荧光显示。在有机溶剂（通常用三氯甲烷或四氯化碳）中只要含有十万分之一的石油（烃类物质）就可以发出荧光。荧光录井：荧光录井：通过检查岩屑的荧光颜色，确定其含量、产状、含油级别，估算荧光岩屑的百分含量，观察泥浆槽面的油气显示。并填写在荧光记录中称为荧光录井。荧光录井方法荧光录井方法 1、湿照：岩屑捞取用清水洗净后，取50克左右岩屑摊开置于荧灯下照射。2、干照：大班或技术员对洗净晒干后的岩屑进行系统荧光照射，对可疑层重点复照检查。3、滴照：对可疑层岩性，挑几颗平摊在滤纸上，用四氯化碳试剂（1-2滴），待挥发后进行荧光照射。4、浸泡照射：挑几颗干燥岩样，放入干净的试管中，加入CCL4，封闭管

16、中静止一小时后，先用肉眼观察其溶液颜色，再放在荧光灯下检查浸泡液的荧光强度、颜色，并填好荧光试验记录。5、荧光系列对比：挑选干燥岩样1克，碾礁置于干净的试管内，加放5mlCCL4用蜡封闭管口，浸泡8小时，在荧光灯下与本地区标准系列对比。五、荧光录井五、荧光录井 荧光滴照荧光滴照五、荧光录井五、荧光录井 常见物质荧光显示情况常见物质荧光显示情况 五、荧光录井五、荧光录井 含油级别的划分含油级别的划分 备注：岩屑录井定名不包括饱含油级别，碎屑岩含油产状划分为以上六个级别，而非碎屑岩含油产状仅划分为含油、油斑、荧光（含气）。六、钻井液录井六、钻井液录井 钻井液钻井液是钻井的血液，具有平衡地层压力、预

17、防井塌、冷却钻头、冲洗井底、加快钻速和携带岩屑等功能。钻井液录井：钻井液录井：在钻进过程中，根据设计要求，按一定的深度或时间测量一次钻井液性能，并记录下来绘成曲线，观察其变化，分析研究井下情况，制定完善的有关措施。此工作称为钻井液录井。钻井液录井的原则要求钻井液录井的原则要求 录井队应按钻井地质设计或甲方要求井段、间距和内容进行钻井液录井，建立钻井液记录，并按规范要求认真填写各项内容。钻井液密度执行钻井地质设计提供的压力系数的基础上附加，其中油层附加0.050.10g/ml，气层附加0.070.15g/ml。钻井液的性能主要包括：钻井液的性能主要包括：密度、粘度、失水量、泥饼厚度、PH值、切力

18、（初切力、终切力）、含砂量及氯根含量。六、钻井液录井六、钻井液录井 密度测定仪密度测定仪 粘粘度度测测定定仪仪 140ml 1500ml 946ml六、钻井液录井六、钻井液录井 氯离子测定原理：氯离子测定原理：以铬酸钾为指示剂，用硝酸银测定氯离子（CL-），当氯离子（CL-）和银离子(Ag+)全部化合后，过量的银离子和铬酸根(CrO4-2)反应，生成微红色的铬酸银沉淀，指示滴定终点。化学反应式：化学反应式：CL-+Ag+=AgCL（乳白色沉淀）2Ag+CrO4-2 =Ag2CrO4(微红色沉淀)六、钻井液录井六、钻井液录井 滴定方法：滴定方法：取钻井液滤液1 ml置于三角烧瓶中加适量（约20

19、ml）蒸馏水稀释，调整溶液的酸碱度为中性（PH值=7-8），加入5%的铬酸钾溶液2-3滴，用已知浓度的硝酸银溶液滴定，边滴定边晃动，呈微红色为止，记下硝酸银溶液的用量。六、钻井液录井六、钻井液录井 油气上窜速度计算油气上窜速度计算 油气上窜速度是衡量井下油气活跃程度的重要标志。油气上窜速度越大，油气层的能量就越大。所以，在现场工作中准确计算油气上窜速度，对油气层保护和安全钻井具有重要的参考价值。通常在钻穿油气层后，当起钻再下钻循环钻井液，要对油气侵做观察记录，并计算油气上窜速度。计算的方法有如下2种：1、迟到时间法 V窜=H油-H钻（T见-T开）/T迟/T静（单位：m/h）H油油层深度（m）H钻钻头下入深度（m）T迟钻井液迟到时间 （min）T静钻井液静止时间 （h）T见见显示时间 （h：min）T开开泵时间 （h：min）注意：T迟在变泵时应校对，测后效期间的停泵时间应扣除，H油选择要依实钻时的显示情况而定。六、钻井液录井六、钻井液录井 2 2、体积法：、体积法：V窜=H油-Q（T见-T开）/Vc/T静 V窜油气上窜速度（米/小时）H油油气层深度（米）Q排量（升/分）Vc井眼每米理论容积（升）附加（10-20）%T静上次起钻停泵至本次开泵钻井液静止时间