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油气田地下地质学1

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第一章 钻 井 地 质寻找油气:地面地质调查或地球物理勘探→指出含油气有利地区和有利构造。钻井和试油→证实有无工业油气藏。钻井地质工作的任务:取全取准各项直接和间接反映地下地质情况的资料和数据(表 1为油气层评价提供可靠的第一性资料。表 1井地质取全取准 12 类资料 71 项数据资料类别 项 目 内 容1. 井位资料 (1) 井位 (2) 井别 (3) 井位坐标 (4) 海拔高度2. 岩屑资料 (5) 岩性 (6) 结构 (7) 荧光 (8) 含油程度 (9) 化石 (10) 缝缝 (11) 洞洞3. 泥浆资料 (12) 性能 (13) 泥浆处理 (14) 槽面显示 (15) 漏失 (16) 井涌(喷)4. 岩心资料(包括井壁取心)(17) 收获率 (18) 岩性 (19) 结构 (20) 构造 (21) 缝缝 (22) 洞洞(23) 接触关系 (24) 化石 (25) 倾角 (26) 荧光 (27) 含油程度(28) 含气情况 (29) 破碎、磨损情况5. 钻时、气测资料(30) 钻时 (31) 气测值 (32) 组分 (33) 放空 (34) 后效6. 测井资料 (35) 标准测井 (36) 组合测井 (37) 放大曲线 (38) 碳酸盐岩测井系列(39) 其他测井7. 试油或中途测试资料(40) 完成方法(41) 洗井和锈喷 (42) 求产 (43) 压力 (44) 温度 (45) 原油含水、含砂 (46) 井间干扰或层间干扰8. 特殊作业资料 (47) 酸化 (48) 压裂 (49) 喷砂射孔 (50) 打水泥塞 (51) 封隔器、地层测试器试油资料9. 分析化验资料(52) 岩石矿物 (53) 油层物性 (54) 古生物 (55) 生油指标(56) 地面原油性质 (57) 天然气性质 (58) 地层水性质 (59) 高压物性(60) 开发试验10. 井身资料 (61) 完钻井深度 (62) 井身结构 (63) 井身质量 (64) 工程大事纪要11. 地震测井资料(65) 井况 (66) 施工和采集资料 (67) 垂直地震剖面资料12. 试验性资料(68) 录井资料:页岩密度、碳酸盐含量、孔隙压力、 “d”指数资料(69) 测井资料:地层倾角测井、井下电视测井、岩性测井。 (70) 电缆测试(71) 分析化验资料:电镜扫描、绝对年龄测定 (据江汉钻井地质队,1982)第一节 钻井地质设计新探区,需要编制一个钻探的总体设计,规定勘探总任务,进行全区勘探的程度与方法、井别、井位部署等。←单井地质设计是完成总体设计任务的一部分。一、井别井号(一)井别划分1. 地质井在盆地普查阶段,由于地层、构造复杂,用地球物理勘探方法不能发现和查明地层、构造时,为了确定构造位置、形态和查明地层层序及接触关系而钻的井。2. 参数井(地层探井、区域探井)在油气区域勘探阶段,在已完成了地质普查或物探普查的盆地或坳陷内,为了解一级构造单元的区域地层层序、厚度、岩性、生油、储层和盖层条件、生储盖组合关系,并为物探解释提供参数而钻的探井。它属于盆地(坳陷)进行区域早期评价的探井。3.预探井在油气勘探的圈闭预探阶段,在地震详查的基础上,以局部圈闭、新层系或构造带为对象,以发现油气藏、计算控制储量和预测储量为目的的探井。它属于新油气藏(田)的发现井。分① 新油气田预探井;② 新油气藏预探井。4.评价井在地震精查的基础上(复杂区应在三维地震评价的基础上) ,在已获得工业性油气流的圈闭上,为查明油气藏类型、构造形态、油气层厚度及物性变化,评价油气田的规模、产能及经济价值,以建立探明储量为目的而钻的探井。滚动勘探开发中与新增储量密切相关的井,亦可列为评价井。5. 水文井为了解水文地质问题和寻找水源而钻探的井。6.开发井当地震精查构造图可靠、评价井所取的地质资料比较齐全、探明储量的计算误差在规定范围以内时,可根据编制的该油气田开发方案,为完成产能建设任务按开发井网进行钻井,这样所钻的井称为开发井。对探明储量风险较大,或地质构造复杂、储集层岩性变化大的油气藏,先钻一套基础井网(开发准备井) ,试采后进行油藏工程研究,逐步转入正式开发。油气田全面投入开发若干年后,根据开发动态及油藏数值模拟资料,为提高储量动用程度,提高采收率,需要分期钻一批调整井(或检查井) ,根据油气田调整开发方案加以实施。(二)井号编排1.参数井以基本构造单元——盆地统一命名。取井位所在盆地名称的第一个汉字加“参”字组成前缀,后面再加盆地内参数井序号(阿拉伯数字)命名。如江汉盆地第一口参数井命名为 “江参 1 井” 。2.预探井以井位所在的十万分之一分幅地形图为基本单元命名或以二级构造带名称命名。取地形图分幅名称的第一个汉字加分幅地形图单元内预探井布井顺序号命名。若地形图分幅名称的第一个汉字与该盆地其他地形图分幅名称的第一个汉字或区域探井号字头同音或同字,应选用地形图分幅名称中不同音、不同字的字作为井号字头。若设计预探井井位所在的地形图分幅名称与其他幅或区域探井所在的二级构造单元名称均同音或同字,则可选用地形图分幅内,次一级地名中的第一个或其他汉字作为井号的字头。以二级构造带名称命名时,采用二级构造带名称中的某一汉字加该构造带上预探井布井顺序号命名。预探井井号应采用 1~2 位阿拉伯数字。3.评价井取井位所在油气田(藏)名称的第一个汉字命名。若油气田(藏)名称的第一个汉字与该盆地内其他井别井号命名的字头或其他油气田(藏)名称中的字同音或同字时,应由第一个以外的汉字,加油气田(藏)内评价井布井顺序号组成。评价井井号应采用三位阿拉伯数字。4.地质井以一级构造单元统一命名。取井位所在一级构造单元名称的第一个汉字加大写汉语拼音字母“D”组成前缀,后面再加一级构造单元内地质井布井顺序号(阿拉伯数字)命名。5.水文井以一级构造单元统一命名。取井位所在一级构造单元名称的第一个汉字加汉语拼音字母“S”组成前缀,后面再加一级构造单元内水文井布井顺序号命名。6.定向井在上述规定基础上,在井号的后面加小写的“x” ,再加阿拉伯数字。如永921表示在永 921 地区钻探的第二口定向井。7.开发井井号编排开发井按井排编号,按油气田(藏)名称的第一个汉字-井排-井号命名。如孤东 7;孤东 7等。8. 海上钻井井号编排海上探井按区-块-构造-井号命名方案。采用经度一度、纬度一度面积分区,每区用海上或岸上的地名命名。区内按经度 10 分、纬度 10 分分块。每区划分为 36 块。每块内根据物探解释对局部圈闭进行编号。每个圈闭所钻的预探井为 1 号井,评价井为2、3、…号井。如 -1 井即渤中( 28 块 1 号构造 1 号井。海上油田开发井号编排,按油田的汉语拼音字头-平台号-井号命名。如埕北(田用两座钻井平台 A、B 进行开发,每个平台设计钻开发井27 口,A 平台的井号编排为 -l 至 -27;B 平台的井号编排为-28 井至 -54 井。二、直井地质设计(一)设计的依据1.了解区域地质概况收集地层综合柱状图、构造图和构造剖面图、断层情况,以及有关的地层研究报告。对于新探区还应到盆地边缘露头区踏勘剖面,上述资料缺乏或不足时,还应收集重、磁力异常平面图和剖面图。此外,收集通过本井的地震剖面图及本区油、气、水层资料。2.熟悉邻井资料①收集邻井地层剖面图、地层对比图以及钻时、泥浆、气测、电测等资料。熟悉地层岩性特征,分析岩电关系,研究地层分段标志与标准层特征,掌握分层界线,以供设计参考。②收集邻井油、气显示和试油资料,预测本井油气显示井段。③收集邻井地层岩石的可钻性以及对泥浆性能的影响、邻井井斜资料,分析井斜规律,预计本井易斜井段和井斜方位。在开发区钻井,要收集邻井采油、注水层位压力等资料,了解油层连通情况及注水后的影响。④收集有关的地质、工程数据,进行分析研究,预测本井可能出现的各种情况。(二)设计内容十项设计内容:一般预探井、详探井的设计内容可适当精简。(1) 基本数据:井号,井别,井位,设计井深,目的层,完钻层位及原则。(2) 区域地质简介:指地层、构造概况及邻井成果。(3) 设计依据及钻探目的。(4) 设计地层剖面及预计油气层位置。(5) 地层压力预测和钻井液性能使用要求。(6) 录取资料要求:取全取准岩屑、钻时、气测、钻井液、荧光、地化等录井资料和井壁、岩心等取心资料数据。对地球物理测井的测量井段、测井系列选择、测井时间等提出要求。实物剖面或岩样汇集的制作井段及要求,以及选送岩心、岩屑的送样原则,分析化验项目要求。(7) 中途测试要求:确定钻遇什么情况进行测试。(8) 井身质量、井身结构要求:包括井斜度、水平位移允许范围,套管尺寸、下深及固井水泥返高等,根据地质条件提出要求原则。(9) 技术说明及要求:施工过程中可能出现的重大地质问题,当与设计出入甚大时,采用的相应的预备方案和措施。特殊施工要求:包括地震测井、全井声速测井、地温梯度测井、地层倾角测井、井下电视测井及斜井、水平井轨迹要求等。(10) 附表附图:① 邻井地层分层数据与地震反射层深度对照表;②设计井位区域构造图、图;③主要目的层局部构造井位图; ④通过设计井的“十字”地震时间剖面;⑤通过设计井的地质解释横剖面;⑥设计井柱状剖面图。(三)井深及地层剖面的设计地层剖面法钻井资料不足的新探区地形地质图、地面露头、地震剖面图、构造图、井资料→按目的层定出井深及该井穿过的地层剖面(推测岩性和厚度) 。【例】连 4 井是某构造前侏罗系勘探的一口重要探井(图 1 1。图 1×××地区 部地震反射层构造图图 1过连 4 井北东—南西向地震剖面(图 1连 4 井设计地层柱状图钻井剖面法开发阶段井资料、构造图→按目的层定出井深及该井穿过的地层剖面(推测岩性和厚度)【例】某构造上已完钻 1、3、4、5 四口探井(图 1设计 2 号井以了解构造顶部含油气及地层情况。设计时,首先通过设计井及 1、5 两口井作横剖面图(图 1图 1×××油田构造图 图 1根据钻井地质剖面设计探井应考虑因所处构造位置不同和断层的影响,可能产生的岩性和厚度变化。三、定向井地质设计(一)定向井简介1905 年定向钻井技术首先在非洲的特兰士瓦尔(兰德(采矿业上应用。1920 年开始在石油钻井中采用,主要是钻斜度较小的斜井或纠斜之用。在美国的文字记载上才称为定向井。我国称斜井或定向井没有统一定名。井的轨迹要有合适的斜度及准确的方位“定向”定向井分为丛式井、抢险井、水平井等类型。a 丛式井:海上平台、沙漠中(图 1;b 抢险井:新濮 2;c 水平井:最大井斜角接近或达到 90 度,且有水平延伸的井;国外定向井最大井斜 82°,最大水平位移 4597 m,高达 国第一口定向井钻于 1955 年,玉门油田 。80 年代以来,多数油田已能钻多目标井、套管开窗井、追踪井、 “多底井” 。图 1××海上油田开发井位图(二)定向钻井的应用优点(1)对断块油田、裂缝性灰岩油田;(2)对地面条件恶劣(沼泽)或有工业、民用建筑密布,地下又有油气藏的地区,采用定向井技术,可满足勘探开发对地下井位的要求。(3)打丛式井:建工作量及油井管理人员;用(图 1 1定向钻井的目的(据《,1977)造);、I、三)定向井地质设计定向井地质设计的依据和内容与直井设计类似,在井身剖面设计上与直井有明显的区别。基本井身剖面类型经常采用的有三类基本井身剖面,如图 1示。选用类型依据地质构造类型、钻井泥浆、套管程序和空间条件。可细分为 9 亚类。图 1三种基本的井身剖面类型(据《,1977)1间)套管;601) Ⅰ型井身剖面:初始造斜角在相当浅的深度,从初始造斜保持该井斜角钻进直到靶心。表层套管下过造斜井段并注入水泥。通常用在中深井和要求大水平位移的深井钻井中。(2) Ⅱ型井身剖面:又称 S 型曲线井身剖面,在相当浅的深度造斜。表层套管下过造斜井段并注入水泥,再继续钻到水平位移到达要求时,再减小井斜角或到垂直位置以便能够钻到靶心。用于需要下技术套管来控制地层可能有复杂问题时的钻井中。(3) Ⅲ型井身剖面:造斜点较深,井斜角大、水平位移小,且井眼的造斜部分很少下套管。适合于如下特殊情况:钻穿断层或盐丘地区;重钻或再校准井眼的井底段。定向井井身剖面设计① ① 要规定井底靶区,即井眼必须在指定的深度和位置钻达的区域。② ② ②在选择最优的地面井位时,应该考虑到地层自然造斜趋势的有利条件。 (图 1 1。图 1西江 24位移井 度构造示意图(据石油钻采工艺,1998,第 20 卷)图 1西江 24设计方案(据石油钻采工艺,1998,第 20 卷)第二节 探井地质录井录井工作的主要任务主要录井方法——岩心录井、岩屑录井、钻时录井、泥浆录井、气测录井、井壁取心、荧光录井、地化录井等。一、岩心录井岩心是最直观、最可靠地反映地下地质特征的第一性资料:①地层的岩性、物性、电性、含油气性;②生油层特征及其地球化学指标;③古生物分布和沉积构造等相标志,确定地层时代,判断沉积环境;④构造和断裂情况,如地层倾角、地层接触关系、断层位置;⑤查明开发过程中所必需的资料和数据,检查开发效果; (一) 取心井段的确定取心成本高、钻速慢、技术较复杂→勘探开发过程中不能某口井都布置取心。在确定取心井段时通常应遵循以下原则:(1) 新探区第一批井,应适当安排取心→了解新区的地层、构造及生储油条件。钻井过程中,若发现良好的油、气显示,原来没有设计取心任务的井,应修改设计增加取心。(2) 勘探阶段的取心工作应注意点面结合,以获得全区地层、构造、含油性、储油物性、岩-电关系等项资料。(3) 开发阶段的检查井则根据取心目的而定。如为了查明注水效果,常在水淹区布置取心。(4) 特殊目的的取心井,根据具体情况具体确定。如为了了解断层情况,取心井应穿过断层;为了解决地层岩性、地层时代而临时决定取心。(二) 取心工具的基本部件与功能常用的取心工具:1.单筒取心工具——由一根岩心筒和筒形的合金钢钻头组成,适用于浅井和中深根据井的设计要求,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。 图 1取心钻具结构示意图井。2.双筒取心工具—— 1岩心筒、外岩心筒、岩心抓和取心钻头组成(图 1(1) 取心钻头是钻取岩心的切削工具。对软或中硬地层,常用三翼或四翼刮刀取心钻头;对硬或坚硬地层常用牙轮取心钻头。取大直径的岩心,可用硬质合金钢钻头。(2) 岩心筒包括外岩心筒和内岩心筒两部分。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岩心筒。内岩心筒用以容纳和保护岩心,下面接岩心抓,上面装有回压凡尔。回压凡尔能保证泥浆不得进入内岩心筒冲刷岩心,而泥浆可以通过内岩心筒往外排出。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。(3) 岩心抓接在内岩心筒下部,其作用是割取岩心和承托已割岩心顺利到达地面。目前常用的有适用于硬或坚硬地层的卡板式和卡箍式,和适用于松软地层的卡箍式(又称“一把抓”)。(4) 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。(5) 加压接头它连接在外岩心筒的上部,作用是在割取岩心时,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。(三) 取心资料收集和岩心整理(1) 取心资料收集。取心钻进前、后,丈量方入,准确算出进尺。取心过程中,记钻时、捞取砂样,并要注意观察泥浆槽面的油气显示情况。(2) 丈量“顶、底空” 。先丈量“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,后量“顶空”(岩心筒顶部或上部无岩心的空间长度),初步判断岩心收获率。确切地了解岩心在井下位置(3) 岩心出筒。应保证岩心完整和上下顺序不乱。(4) 岩心丈量。先判断有无“假岩心” ,后丈量。 “假岩心” —井壁垮塌物或余心碎块与泥饼混在一起,进入岩心筒而形成的。由顶到底用尺子一次丈量,长度读至厘米。(5) 计算岩心收获率。岩心收获率往往达不到 100%。(6) 岩心编号。上→下,左→右放入盆中;(自然断块) )(105)(3本 筒 的 岩 心 总 块 数此 块 块 号取 心 次 数岩心盒内筒次之间用隔板隔开,贴上岩心标签,注明筒次、深度、长度及块数。(四) 岩心的观察与描述岩心特别是含油、气岩心的观察描述,应及时进行,以免油、气逸散挥发而漏失资料。1.岩心含油气的观察与试验(1) 含气试验:将岩心置入水下 20 有气泡冒出,应记录其部位、连续性、延续时间、声响程度,有无硫化氢味,并及时用红铅笔将冒气处圈出。(2) 含油试验:滴水试验法 在含油岩心平整的新鲜面滴水,观察水滴的形状和渗入速度,一般分为五级(见图 1四氯化碳试验法 捣细岩样,加入约 2 倍于岩样的四氯化碳,摇晃浸泡 10 分钟,观察溶液颜色。丙酮试验法 将岩样捣细放入试管中,加入约 2 倍于岩样的丙酮溶液。摇晃均匀后,再加入同体积的蒸馏水。如含油则溶液变为浑浊的乳白色。荧光试验法 一般沥青质和油质发光颜色及处理方法如图 1示。%10取 心 进 尺岩 心 长 度岩 心 收 获 率 图 1心滴水试验分级示意图1紫、青蓝和蓝色至黄橙、棕到深褐色,是从轻质油逐步过渡到重质油的一系列发光顺序。钻井现场常用四种:直照法、点滴法、系列对比法(表 1、毛细管分析法等。图 1荧光试验区别油质沥青与沥青质含量示意图(据西南石油学院《钻采地质》 ,1979 修改)表 1荧光分析沥青含量标准表级别 含量/(%) 级别 含量/(%) 级别 含量/(%) 心含油级别的确定含油级别——岩心中含油多少的直观标志。据含油岩心光泽、污手程度、滴水试验等判断含油饱满程度分三级:① 含油饱满:岩心孔隙全部被油充填饱和,颜色一般较深,油脂感强,油味浓,出筒或新劈开面原油外渗,手摸岩心原油污手,滴水不渗。② 含油较饱满:岩心孔隙充满油,但油脂光泽较差,油味较浓,捻碎后污手,滴水不渗。③ 含油不饱满:部分孔隙充油,颜色较浅且不均匀,油脂感差,不污手,滴水微渗。据储集层储油特性不同,分孔隙性含油、缝洞性含油。1)孔隙性含油——岩石颗粒骨架间分散孔隙为原油储集场所2)缝洞性含油——岩石的裂缝、溶洞、 1 11) 岩性;(2) 相标志;(3) 储层物性;4) 含油气性及岩心的含油级别;(5) 岩心构造倾角测定、断层的观察、接触关系的判断;(6)注水效果。(a) 富含油:50%以上(含 50%)的缝洞壁上见原油。(b) 油斑:50 %~10%(含 10%)的缝洞壁上见原油。(c) 油迹:只有 10%以下的缝洞壁上见原油。(d) 荧光:缝洞壁上看不到原油,荧光检测或有机溶剂滴泡有显示,系列对比六级以上(含六级) 。(a) 饱含油:观察截面 95%以上见原油,含油均匀、饱满,原油明显外渗。(b) 富含油:观察截面 75%以上见原油,含油均匀,含封闭的不含油斑块或条带。(c) 油浸:观察截面 40%以上见原油,含油不均匀,含较多不含油的斑块或条带,有水渍感,滴水不能呈珠状或半球状。(d) 油斑:观察截面 40%~5%见原油,含油部分呈斑块状、条带状。(e) 油迹:观察截面上只能见到零散的含油斑点,面积在 5%以下。(f) 荧光:肉眼看不到原油,荧光检测有显示,系列对比 6 级以上(含 6级) 。图 1冲积扇沉积层序中岩心岩性及相标志示意图(据油气储层图集)图 1前三角洲亚相沉积岩心的岩性及相标志示意图(据油气储层图集)图 1三角洲前缘不同微相沉积岩心的岩性、相标志及含油示意图(据油气储层图集)图 1近岸水下扇沉积岩心的岩性及相标志示意图(据油气储层图集)图 1岩心裂缝示意图(据油气储层图集)图 1扇三角洲相沉积层序中岩心岩性及相标志示意图(据油气储层图集)(五)岩心录井草图的编绘绘制时四点注意事项:岩心原始数据、比例尺、岩心收获率、化石及含有物、取样位置、磨损面等、岩心编号栏内根据分段情况写起止号(图 1图 1一般岩心录井草图(六) 岩心综合录井图的编制岩心录井草图基础上,综合其他资料编制, 比例尺同岩心录井草图。反映钻井取心井段的岩性、含油性、电性和物化性质(图 1。由于地质和钻井技术及工艺等方面的种种原因,并非每次取心收获率都能达到百分之百,而往往是一段一段不连续的,因此需要恢复岩心的原来位置;而未取上岩心的井段,则依据电测、岩屑、钻时等录井资料来判断钻取岩心井段的地层在地下的实际面貌,如实地反映在岩心综合录井图上。通常把这项工作叫做岩心“装图”或“归位” 。岩心装图要在测出放大曲线之后,参照测井曲线进行。岩心装图的原则:以每筒岩心为基础,用标志层控制,在磨光面或筒界面适当拉开,泥岩或破碎处合理压缩,使整个剖面岩性、电性相互符合,解释合理。X 构 造 心 综 合 图 编 绘 单 位 编 绘 人 编 绘 日 期 比 例 1: 50 审 核 人取 心 井 段 ( 次 数 ) 心 长组 段 有 效 孔隙 率 % 空 气 渗 透 率 ( 毫 达 西 ) 井 壁取 心 井 深( 米 ) 进 尺 收 获 率 % 样 岩品 心位 位置 置 颜 色 综 合 释 解剖 面 厚 度 ( 米 ) 沉 积 构 造 含 有物 1 4 8 5 1 电 测 解 释微 电 级 曲 线 视 电 阻 率 曲 线 自 然 电 位 —0 20一 一 4 4一 一 |25毫 伏 |+ 结 果 真 电阻 孔 隙度 含 油 饱 和度 综 合 解 释6 — 一 综 合 图 ( 格 式 )注 : 图 框 下 面 的 数 字 表 示 应 画 的 宽 度 , 以 厘 米 为 单 位 ( 据 《 钻 井 地 质 》 , 1978) 岩 心 综 合 图 格 式构 造 井 岩 心 综 合 图编 绘 单 位 编 绘 人编 绘 日 期 比 例 : 审 核 人取 心 井 段 ( 次 数 )心 长组段 有 效 孔隙 率 % 空 气 渗 透 率( 毫 达 西 ) 井 壁取 心 井 深( 米 ) 进 尺 收 获 率 % 样 岩品 心位 位置 置 颜色 综 合释 解剖 面 厚 度( 米 ) 沉 积构 造 含有物电 测 解 释微 电 级 曲 线 视 电 阻 率 曲 线 自 然 电 位一 一一 一 毫 伏 + 结果 真电阻 孔隙度 含 油饱 和度 综 合解 释一 一图 岩 心 综 合 图 ( 格 式 )注 : 图 框 下 面 的 数 字 表 示 应 画 的 宽 度 , 以 厘 米 为 单 位 ( 据 《 钻 井 地 质 》 , )岩 心 综 合 图 格 式图 1碎屑岩岩心综合录井图格式装图方法,一般应包括以下几项:(1) 校正井深装图时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。岩心录井是以钻具长度来计算井深。由于钻具和电缆的伸缩系数不同,所以岩心录井剖面与电测曲线之间可能在深度上有出入。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,算出标志层的深度差值(又称岩电差)。根据其规律性,选择适当数值作为钻具深度和电测深度的差值。以电测深度为准,确定剖面上提或下放数值,根据上提或下放数值校正取心井段(图 1。同一连续取心段一般只有一个岩电差,不同取心段或连续井段很长,有两个以上岩电差时,各岩电差应随井深增加而增加。(2) 岩心归位岩 心 深 度 校 正 示 意 深 度 校 正 示 意 图图 1岩心深度校正示意图根据归位原则,先从最上面的一个标志层开始,上推归位至取心井段顶部,再依次向下,达到岩性与电性吻合,把收获率高的筒次首先装完。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。 特殊情况的岩心归位通常有以下几种:① 破碎岩心归位:破碎岩心的长度一般有丈量误差,按电测解释厚度,消除误差归位,视破碎程度适当拉长、压缩均可。但是同一岩性段内各块破碎岩心均应按长度、破碎程度按比例均匀拉长、压缩。② 磨损面位置可根据电测厚度拉开归位,达到岩性、电性吻合,拉开处为空心位置。③ 实取岩心长度大于电测解释厚度,岩心也较完整。这种情况可视为岩心取至地面改变了在井下原始压力状态而膨胀,可按比例压缩归位,以恢复其真实长度(即电测解释的厚度) 。但岩心长度变化一般应在 右。④ 乱心处理:由于某种原因在岩心出筒时岩心顺序有倒乱,整理时应认真对茬口,尽量恢复岩心的真实顺序并详细记录现场情况。在归位时按电测解释结合岩性特征使岩性、电性吻合。(3) 岩心位置的绘制岩心位置以每筒岩心的实际长度绘制,当岩心收获率为 100%时,应与取心井段一致;当岩心收获率低于 100%,或大于 100%时,则与取心井段不一致。为了看图方便,可将各筒岩心位置用不同符号表示出来,如图 1第三筒为空白,第四筒画上斜线。(4) 样品位置标注样品位置就是在岩心某一段上取分析化验用的样品的具体位置。在图上标注时,用符号标在距本筒顶的相应位置上。样品位置是随岩心拉、压而移动的,所以样品位置的标注必须注意综合解释时岩心的拉开和压缩。图 1岩心归位示意图第二章 地层对比及地质图件的编制地层划分 →对某一地区地层,按原始顺序分各种地层单位;地层对比 →比较研究不同地区的地层单位找出其相应关系。——单井地层划分是对比的基础。地层对比→正确地划分单井地层剖面;地层特性研→指导和修正地层对比。第一节 地 层 对 比地层对比工作按研究范围分世界的、大区域的、区域的和油层对比四类。前两类是以古生物群、岩石绝对年龄测定和古地磁等方法为主的大区域对比方法,属于地层学的研究范畴。区域地层对比是指在一个油区范围内进行全井段的对比,油层对比是指在一个油田内含油层段的对比,它们是油气田勘探阶段和开发初期经常研究的内容。一、 地层对比的依据及方法地层的岩性变化,岩石中生物化石门类或科、属的演变,岩层的接触关系以及岩层中含有的特殊矿物及其组合等等,它们都客观地记录了地壳的演变过程、涉及范围和延续的时间——为分层以及把油区内相距很远的地层剖面有机地联系起来,提供了可能性与现实性。地层对比方法很多,包括岩性对比、岩相对比、古生物组合对比、重矿物组合对比以及沉积旋回对比、层序地层学对比等多种多样的方法。1.岩性对比法岩性包括岩石类型、成分、结构和颜色等特征。地层划分与对比的基础:同一沉积盆地中,同时期形成的岩石,若沉积环境和沉积物来源基本一致,其岩石性质和岩层组合也相似;反之,随沉积环境变化,岩性和岩层组合也会变化。利用岩性对比,首先应该研究在稳定沉降阶段所形成的特征明显、分布广泛的岩层,如稳定的黑色页岩,砂泥岩组合中的灰岩、白云岩等。在岩性变化大的地区,应考虑岩性、岩相变化规律,依剖面间的相对关系,并借助于其他标志,如古生物等,即可以将不同岩性的同时期沉积物对比出来。岩性对比法只适用于具有相同地质条件的较小范围,就是限制在一定的岩性、岩相范围内。不同沉积盆地地质条件经历不同,沉积特征就不相同,缺乏对比基础。同一盆地的不同地区,因沉积条件的差异、沉积物来源不同,造成沉积物的特征和成分也不一致。如在盆地的边缘地区沉积物为砾岩、砂岩,而盆地的中央则横向变化为细粒的粘土岩类。盆地边缘地区地层多为红色、黄色等氧化色,而盆地的中央地区多为黑色、绿色、灰色等还原颜色。因而在使用岩性资料对比地层时,应综合多方面的资料,进行综合判断对比。在覆盖区,岩性对比大多使用地球物理测井资料,因为电性是岩性的反映,不同岩性的剖面,测井的曲线特征不同。利用测井资料进行地层对比时,首先必须搞清岩性与电性的关系,做出各类岩性的定性解释。即在全取心井或取心井段长、收获率较高的井中进行全套测井,对照取心井段、井壁取心井段或岩屑,研究它们在测井曲线上反映的特征,做出定性和定量的解释,并经过多口井的研究之后,编出典型曲线图版,根据图版上各类岩性曲线特征去解释其他不取心的测井曲线,得出岩性剖面,即可以用来对比。在对比大地层单位时,主要考虑曲线的大幅度变化和组合关系,而小地层单位进行对比时,则主要考虑单层曲线形状、厚度、组合变化及电性的方向性升高或降低等。在连接相同层位时,还应考虑相邻地层电测曲线的特征,因不同地层具有相似的电性和放射性,若孤立地进行对比,会造成错误的判断。除此之外应尽量参照岩心、岩屑、试油等第一手资料。2.古生物对比法地层剖面中保存的生物化石反映了地史中的古生物群的面貌。古生物学研究的成果揭示了地球上不同地质时代各种生物的分布,因此可以利用地层中古生物化石类型、化石组合及含量的不同,鉴别地层时代和划分、对比地层——古生物对比法。生物界演化所具有的不可逆性和阶段性,是地史阶段的划分和确定地层相对时代的主要依据。实践证明,不同时代的地层往往含有不同种类的生物化石;不同地区的地层所含的化石或化石组合如果相同,它们的地质时代就相同或大致相同。这就是利用古生物划分、对比地层的基本原理。常用的古生物对比方法有两种:(1)标准化石对比法一般利用地理上分布广泛,地史上存在时间短、演化快、标志清楚、数量多、保存较好的化石作为对比地层的主要依据,把这种化石叫做“标准化石” 。利用标准化石划分对比地层的方法叫标准化石对比法。利用标准化石对比地层,方法简便、可靠,不受岩性变化的影响,可以进行大区域的对比。在石油钻井的岩心、岩屑中很难得到完整的标准化石,通常只见到微体古生物化石。而微体古生物化石单个种属符合标准条件者甚少。因此,标准化石在地面地质工作中应用广泛,而在油气田地下地质工作中进行钻井剖面地层对比时使用受到限制。微体古生物的体积小、分布广泛,所以在钻井剖面地层对比中,使用微体古生物组合效果比较好。(2)微体古生物化石对比法岩心和岩屑中的微体古生物化石具有个体小、数量多、种属繁多、演化快、生物群分区现象明显的特点。微体古生物化石包括古动物、古植物,类型很多,各地区研究的重点不同。当前在我国各油区地层对比中,常采用介形虫、轮藻和孢粉。如介形虫化石是一种个体很小(一般为 双壳动物。它的特点是种类与数量多,演化的阶段短,分布广。它在地史上延续的时间长。每个地区不同地质时期的介形虫具有独特的特征。因此是一种广泛应用的分层对比标志。3.矿物对比法利用沉积岩中所含矿物组合及某些矿物含量的多少来进行对比。因为同一地区的沉积物来源、搬运条件及沉积环境是相似的,因此其矿物的组成基本不变,或在平面上呈有规律的变化。矿物对比法主要根据下列特征进行对比:① 矿物成分的变化。用不同矿物组合作为对比标志。② 矿物含量的变化。用各种矿物含量的百分数作为对比特征。③ 特殊的标准矿物。即将沉积岩中具有特殊颜色、形状的矿物作为对比标志。在沉积岩石以重矿物对比使用最广泛。因为它在指示沉积母岩的成分、沉积时水流方向等方面比一般矿物更有效。采用这种方法对比时,先把矿物分析的结果绘制在带岩性的柱状图上,其表示方法有两种,一种以柱线方式来表示,左边表示重矿物量筛分百分数(简称重筛百分数) ,右边表示矿物组合情况。另一种是以曲线来表示,将标志矿物的百分含量绘成矿物含量变化曲线(有时将自生矿物和陆源矿物分别表示来划分地层) 。其目的就是把矿物分析结果用剖面表示出来,便于分层对比。4.构造对比法构造对比是利用地层之间的构造接触关系,例如不整合和假整合标志,因其具有区域特征,可用来划分地层和进行对比。地壳运动的结果必然引起沉积条件的改变和古生物特征及其组合的变化,因此利用不整合面划分和对比地层,实质上与重矿物法、古生物法是一样的,它可以作为分层和对比的依据之一。5.沉积旋回对比法沉积旋回(或称沉积韵律)是指垂直地层剖面上具相似岩性的岩石有规律地重复出现。绝大多数沉积旋回也是由于地壳周期性升降运动引起的。当地壳下降,发生水进,水体逐渐加深,就形成由粗到细的沉积。反之,当地壳上升,水体变浅,发生水退,则形成由细到粗的沉积。在同一盆地内,地壳升降运动的过程大致是相同的,因而,反映在沉积岩的旋回性质上也大致相同。而地壳运动的发展是不可逆的,不同时期形成的沉积旋回可能具有相似性,却不可能相同,在垂直方向上每个沉积旋回是有差异的。在确定了某一剖面上的旋回特征及顺序后,便可以作为同一沉积盆地范围内进行地层对比的标准。油气田地质研究中,旋回的界限通常都是以水进开始部分,即粗粒沉积或间断面为界。在含油层系中,为了突出储油层,通常将连续旋回的砂岩、砾岩放在韵律的中部;以开始水退部分,相当于岩性开始变粗层位的底界,作为韵律的起点。沉积旋回依据其是否连续可以分为连续旋回和间断旋回。在间断旋回中又将粒度变化自下而上由粗到细的称为正旋回。反之,由细到粗的称为反旋回。顶部及底部细,中间粗的称为复合旋回。正确地划分旋回是对比工作能否顺利进行的关键。在覆盖区,因取心井少,多数情况下利用测井资料即 1∶500 或 1∶200 的标准电测资料。在利用电测曲线划分沉积旋回时,要注意旋回通常是不对称的,并最好与其他录井资料配合使用。6.层序地层学对比法层序地层学对比法是目前在全球范围内广泛应用的对比法。充分利用地震、钻井、测井、岩性、古生物、分析化验等各种资料,通过划分层序、准层序组、准层序等地层单元,并利用这些单元的边界标志在横向上进行对比。该方法的优点是充
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本文标题:油气田地下地质学1
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