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地质录井-教材20071

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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地质录井中国石油勘探与生产工程监督中心二 00七年一月目 录一、地质录井概述二、钻时录井三、岩心录井四、岩屑录井五、井壁取心录井六、荧光录井七、钻遇特殊地层地质录井的综合判断八、气井与油井的区别四、岩屑录井录取项目:井深,钻达、迟到、捞砂时间,岩屑样品,岩性描述。(一)、基本要求1、录井井段及密度 (间隔):按钻井地质设计要求。岩屑录井间距应根据盆地、地区及层位的不同来确定,现场录井应根据实钻剖面的变化调整录井间距,在非目的层钻遇含油气层及特殊地层应加密取样。钻井取心井段,正常进行岩屑录井工作。2、样品的采集( 1)迟到时间的确定目的层之前 200 100目的层,井深在 1500测一次;井深在 1501m~ 2500m,每 500深在 2501m~ 3000m,每 200深大于 3000m,每100次进行实物迟到时间测定后,对理论迟到时间进行校正。理论计算迟到时间应与实物迟到时间相对应。取样时间为取样深度钻达时间加上迟到时间。( 2)取样位置:根据实际情况确定取样位置,但每口井必须在同一位置。( 3)样品采集方法:样品数量较少时,全部捞取;数量较多时,采用二分、四分法在砂堆上从顶到底取样;每次取样后,应清理余下样品。每次起钻前,应取完已钻井段的全部岩屑样品。 井深尾数大于录井间距四分之一的岩屑应取样,标明井深,并与下次钻至取样点所取的岩屑,合为一包。遇 特殊情况起钻,未取全的岩屑,下钻钻进前应补取。渗漏时,要校正迟到时间。井漏未取到岩屑,要注明井段及原因。钻遇特殊层段,取不到岩屑时,及时采取措施。侧钻井岩屑取样:侧钻点在已录井井段,从开始侧钻就应取观察样,一旦发现侧钻出原井眼,按钻井地质设计要求连续取样,编号自侧钻出点前原编号顺延。( 4)样品的清洗:水基钻井液录井的岩屑应使用洁净的清水进行清洗;油基钻井液录井的岩屑应采用柴油、洗涤剂、清水进行清洗。清洗应充分显露岩石本色,以不漏掉油气显示、不破坏岩屑及矿物为原则。( 5)样品的干燥:环境条件允许应采取岩屑自然晾干,并避免阳光直射,否则,可采取风干或烘烤干燥方法,烘烤岩屑应控制温度不大于 110℃ ,严禁岩屑被烘烤变质。见含油气显示的岩屑严禁烘烤,只能自然晾干或风干。( 6)样品质量:一般探井干后样品质量不少于 500g,区域探井应取双样,其中 500样使用,另 500 7)岩屑鉴别:色调和形状 、新成份 、岩屑百分比的变化 、利用钻时、气测等资料验证。( 8)样品的整理、标识:干燥后的样品应装入盒(袋)中,标明井号、井深。( 9)取样 应严密观察槽池液面的油气显示情况,记录油花、气泡占槽池液面百分比。(二)岩屑描述在自然光下描述干后未过筛的岩屑。挑选新鲜真实岩样,逐包定名,分段描述。岩性、颜色、含油气性等不同时,均要分段描述。厚度不到一个取样间距的标志层、标准层,应按一个取样间距单独定名,分段描述。岩性、电性不符的井段,复查岩屑。结合班报表的油气观察记录,确定油气显示。岩屑失真或未取到岩屑的井段,注明其失真或未取到岩屑的原因、程度,有岩心、井壁取心资料应加以校正和补充。用不饱和或欠饱和盐水钻井液钻进,未取到易溶盐岩岩屑的,描述可参照该段钻井液氯离子和电导率的变化,并结合钻井参数和岩屑数量变化情况以及测井曲线特征加以判定和描述。有薄片鉴定的,参考薄片资料。1、岩屑初描岩屑洗净后,应对岩屑进行初描。( 1)掌握钻时与岩性的关系,了解二者深度的符合程度,检验岩屑迟到时间,校正井深。( 2)系统观察岩性,识别岩屑真伪,参照钻时分层定名,对其中少量的特殊岩性及特殊的结构、构造等,要挑出样品包好,注明深度,放在相应深度的岩屑上面,以备细描时参考。( 3)细致观察,及时逐包荧光湿照;如有油砂应包一小包,注明深度,放在该深度的岩屑上面。( 4)对岩性进行粗略描述,以便掌握岩层层序,为修改地层预告提供依据,粗描要做到新成份出现卡出单层厚度,结合钻时卡出渗透层,初步判断油、气层。2、 岩屑细描( 1)大段摊开,宏观细找;( 2)远看颜色,近查岩性;( 3)干湿结合,挑分岩性;( 4)逐包定名,按层描述。3、岩屑描述内容( 1)参照岩心描述,结合岩屑形状、孔隙、缝洞等描述:岩性定名、颜色、矿物成分、结构、构造、含有物、物理化学性质、含油气显示情况。含油级别 含油岩屑占定名岩屑百分含量( %)富含油 > 5油斑 1~ 5油迹 < 1荧光 系列对比 6级以上(含 6级)缝洞性含油岩屑含油级别划分( 2)含油情况孔隙性含油岩屑含油级别划分含油级别含油岩屑( %) 油脂感 油味 滴水试验饱含油> 95 油脂感强,染手 原油味浓 呈圆珠状、不渗入富含油70~ 95 油脂感较强,染手 原油味较浓 呈圆珠状、不渗入油浸 40~ 70 油脂感弱,可染手 原油味淡 含油部份滴水呈馒头状油斑 5~ 40 油脂感很弱,可染手 原油味很淡含油部份滴水呈馒头状、缓渗油迹 ≤5 无油脂感,不染手能闻到原油味 滴水缓渗~渗入荧光0 无油脂感,不染手,系列对比 6级以上(含 6级)一般闻不到原油味 渗入( 3)含气( 4)碳酸盐岩岩屑录井特征碳酸盐岩定名主要依据岩石中碳酸盐矿物的种类,次要依据岩石中的其他物质成份。着重突出与岩石储集油气性能有关的结构、构造特征。岩屑中次生方解石含量高,方解石的晶形、透明度、颜色和数量直接反映了裂隙和洞穴的发育情况。如果岩屑中见到透明、自形晶完好或具马牙状方解石晶簇或透明石英晶体,不管其数量多寡,都说明地下有(比较发育)且未被充填的缝洞存在。当见到半自形晶、它形晶、乳白色的方解石岩屑,则反映地下有裂缝存在,可能已部分或全部被充填。4、岩屑录井草图五、井壁取心录井1、井壁取心原则地层岩性不清楚或需要落实的特殊岩性段。设计要求钻井取心,错过取心机会的油气层。油气层段岩心收获率太低,要求补充的。岩屑录井无显示,但气测有异常、测井为可疑层、邻井为油层的井段。当油水过渡带很宽时,需确定油水界面的。2、录取资料要求基本数据:取心深度、层位、设计取心颗数、实取颗数、收获率、含油气岩心颗数、不同岩性岩心颗数等。井深单位: m,保留到小数点后 1位。3、井壁取心要求数量应按取资料要求和完成地质任务的需要确定。岩心长度应不小于 性符合率应大于 90%。同一深度地层连续三次未能取出者可不取。井壁取心枪出井后,依次对号取出完整岩心,由深至浅顺序编号,并在井壁取心设计表上做好标记。4、井壁取心描述5、岩心包装入库六、荧光录井( 一 ) 常规荧光分析1、 湿照: 对湿样 ( 岩心 、 岩屑 、 井壁取心 ) 进行荧光照射 、 观察 。 记录荧光的颜色 、 强度 、 产状及岩心占同类岩性发光面积百分比 、 岩屑占同类岩性百分比 。2、 干照: 对干样 ( 岩心 、 岩屑 、 井壁取心 ) 进行荧光照射 、 观察 。 观察到的荧光显示情况应及时描述记录荧光颜色 、强度 、 产状 ( 斑点状 、 斑块状 、 不均匀状 、 均匀状 、 放射状等) 、 定级等 , 估算含油荧光岩屑占同类岩性 、 含油荧光岩心占同类岩性的面积百分比 。3、 点滴试验 :取 1g~ 2 研碎置于标准滤纸上 , 滴 1滴~ 2滴氯仿 , 风干后观察其荧光颜色 、 强度及产状(冕状 、 环状 、 星点状 、 放射状 、 均匀状 )。 岩性及含油级别不同的储层 , 分段控制做 。4、 系列对比分析: 取岩样 1 并注入 5 应注入适量清水密封 , 侵泡 4观察 , 对比定级 。5、 荧光识别( 1) 钻井液添加剂荧光:含油荧光与钻井液处理剂荧光颜色 、 强度的区别 。( 2) 矿物荧光:点滴试验不溶解 , 无扩散现象 。( 3) 成品油荧光:一般颜色较浅 , 呈浅紫 、 淡蓝色 。( 4) 含油荧光:荧光颜色强 , 呈黄 、 浅黄 、 深黄色 。( 5)含沥青质荧光:发光颜色较暗,呈黄色、褐色、黄褐色。( 6)系列对比分析中,溶液沥青浓度达到临界浓度时,会出现消光现象。6、 荧光分析要求( 1) 逐包岩屑 、 逐段岩心 、 逐颗井壁取心 , 及时进行荧光分析 , 并填写荧光分析记录 。( 2) 所有用到的滤纸 、 试管 、 溶剂 、 研钵等 , 应保证本身无荧光 。 对比标准系列应用本地区同层位油样配制 , 一口井乃至一个地区应使用同种有机溶剂 , 且与配制标准系列的有机溶剂相同 , 有效期为一年 。( 3) 区域探井 、 预探井 、 评价井储集层和重点开发井目的层中的储集层段均应逐层 ( 厚度大于 5 中 、 下分段 )进行荧光系列对比分析定级 。 大于 6级未定荧光或含油岩屑( 岩心 ) 者 , 应注明受影响的处理剂的名称 、 数量及荧光系列对比分析基值 。(二)定量荧光分析(略)七、钻遇特殊地层地质录井的综合判断1、钻遇异常高压地层(砂泥岩地层)1)邻井资料:根据泥页岩密度偏小井段、压力、测试资料,及测井资料中的电阻率降低、声波时差增加等,确定工作井可能的异常高压过渡带、异常高压带井段、层位;在尚未钻探的区块,根据地震资料(地震波层速度偏小)确定工作井可能的异常高压过渡带的层位、顶部深度。做到心中有数。2)钻时录井:钻遇异常高压地层过渡带时,在钻压、转速及水力参数一定时,钻速增加,钻时相对减小。3)可钻性( 数:钻遇异常高压地层过渡带时,可钻性( 数向着减小的方向偏离正常压实曲线。4)钻井液显示:钻遇异常高压地层过渡带时,钻井液出口温度增高,密度、粘度下降,氯离子含量明显增高,出口电阻率(电导率)有明显变化,钻井液体积有所增加。5)岩屑录井显示:钻遇异常高压地层过渡带时,泥岩颜色较深,成片状,富含生物化石,粘性降低,不造浆,钙质矿物成份明显增加,泥页岩密度偏小(选样时排除重矿物、钙质矿物的影响)。6)气测录井显示:钻遇异常高压地层过渡带时,气测含量、基值升高,且高峰显示持续时间明显大于钻穿该层的钻时,气体组份比值( 1/ 低,尤以 时多为欠压实地层。7)工程参数变化:钻遇异常高压地层过渡带时,钻进中转盘扭矩、蹩跳钻现象增大,起钻阻力增大,下钻有遇阻卡等现象,都是其预兆。2、钻遇孔(洞)、裂缝发育地层:主要是碳酸盐岩地层,其次是碎屑岩、火成岩地层。1)异常特征( 1)钻进显示:在钻井工艺条件相同时,钻时突然降低、甚至放空,伴有蹩跳钻、井漏、气侵、井涌(井喷)征兆。( 2)岩屑录井:岩屑中可见方解石、石英及其它次生矿物晶体,或火成岩碎屑物,有时可发现次生矿物呈自形晶、半自形晶、透明状、半透明状。( 3)气测录井:孔(洞)、裂缝发育地层,若富含油气,气测全烃、组份突然大增,一般为高产油气层。( 4)钻井液显示:钻井液体积突然增加 2漏、失返)。2)碳酸盐岩油气显示特征钻具放空、井喷、井漏、先漏后喷是裂缝性油气层的显著特点之一,而且在横向上井喷层位的差异性很大。由于裂缝渗透率高,井与地层的连通性非常好,当钻井液液柱压力稍大于地层压力,钻井液便发生漏失。而钻井液漏失的结果降低了井筒内液面,导致液柱压力显著小于地层压力,地层中的天然气便大量涌入井内,易发生井涌、井喷。大喷大漏层往往是裂缝性高产油气层的一个特点。碳酸盐岩录井歌谣:蹩跳放空泵压落,钻时加快方解多;比降粘升气泡多,全烃上升氯根增;液面升降间隙涌,味浓起满下长流。该歌谣比较直观形象地揭示了碳酸盐岩储层特征和碳酸盐岩录井油气显示特点。3、钻遇落差较大的断层1)钻时录井:钻井工艺相同时,钻时突然降低或放空,有时伴有蹩跳钻。2)岩心、岩屑录井:通过与邻井地层对比,可以发现地层的重复或缺失,缺失导致岩性突变;可发现构造岩,如角砾岩、糜棱岩、玻化岩、片理化岩等;岩心上出现擦痕;岩心、岩屑中可发现大量的亮晶方解石、石英等纤维状晶体及黄铁矿等次生矿物。3)钻井液显示:可能会发生钻井液体积突然减少(井漏、失返)。4)气测录井:若断层是油气运移通道或油气聚集场所,气测全烃、组份突然大增,一般为高产油气层。4、钻遇不整合面或古潜山风化壳1)岩屑录井:钻遇过程中,返出岩屑的矿物组合发生突变,一般可发现古土壤风化的燧石、石英、铝土矿、黄铁矿、海绿石、锰结核等矿物富集;胶结物、古生物化石组和也发生剧变;若是油气运移通道,常有残余沥青;若是碳酸盐岩潜山,返出岩屑较杂,常见钙质等岩溶充填物。2)气测录井:若不整合面或古潜山风化壳是油气聚集场所,气测全烃、组份大增,一般为高产油气层。3)钻井液显示:常发生孔渗性漏失。5、钻遇含 气及其它有毒气体地层地质录井要连续监测,按照 求,做好安全防范措施。八、气井与油井的区别首先,要明白工作井是油井,还是气井,是否高含硫气井、油气井,正式录井前,此点必须向现场各施工单位在地质任务交底时交代清楚。1、石油与天然气的区别 (从气测角度分析):1)石油的特性:( 1)成份:石油是一种以烃类为主的混合物,由 C、 、 S、 温常压下, 国大多数油田石油以烷烃为主,其次是环烷烃,芳香烃较少。( 2)可燃、发热量高。( 3)密度一般 稠油密度大于 1)。( 4)具有一定的粘度,随温度上升而降低。( 5)易溶于有机溶剂(如三氯甲烷、环乙烷等)。( 6)具有荧光性:一般轻质油发乳白色、浅蓝色荧光,重质油多发绿色、黄色荧光,沥青质较多的油发褐色荧光。2)天然气特性:( 1)成份:主要是甲烷( 其次是乙烷( 丙烷( 丁烷( 戊烷( 烃类,以及气( 硫化氢( 非烃气体。( 2)可燃性比石油高:与空气混合达到一定浓度和温度可自然、易爆。( 3)导热性。( 4)吸附性:是气相色谱分离技术的理论基础。( 5)溶解性:天然气溶于石油,微溶于水。( 6)易压缩性与膨胀性。2、 气井、高含硫气井、油气井、油井的区别从工程角度和气测角度分析:( 1)气井: 分为干气井:甲烷( 量 95%以上,重烃含量不足 100g/ 气井:甲烷( 量 95%以上,重烃含量大于 100g/ 于天然气易压缩性与膨胀性:膨胀则降温,易发生井涌、井喷,甚至易着火烧设备。因此,井控控制技术是其关键。气测组份显示主要为甲烷( ( 2)高含硫气井: 当气井含硫化氢( ,危险性特别大。硫化氢( 度危险性标准的划分是:当硫化氢的浓度 >10 20 作区域的操作人员严格按正压自给型空气呼吸器、防毒面具或氧气呼吸器的功效和时间轮流换班操作;当硫化氢的浓度 >20 井队人员推迟或停止作业,并保护好所有录井资料,随时向上级汇报现场情况,听从甲方监督或井队长的统一指挥;操作区域的操作人员必须配戴氧气呼吸器和便携式硫化氢报警仪监测硫化氢浓度的变化。四川罗家寨气田罗家 2井硫化氢( 度高达 深 3179- 3288m,三叠系飞三 ―― 飞一);罗家 16度高达 151g/ 深 3297- 3376/4049m,三叠系飞三 ―― 飞一)。所以,必须具备充分条件、做好充分准备后,才能揭开气层。( 3)油井: 相对来说危险较小,气测显示为 4)油气井: 若含气量较多,相对来说危险性较气井更大。气测显示为 考题:1、描述岩屑时,需注意那些事情?2、岩心出筒过程中,在操作上应注意那些事情?3、钻遇异常高压地层(砂泥岩地层)或过渡带时,常有那些特征?4、钻井过程中,发现井漏、井涌或井喷时,要采取那些措施?
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