第二章地质录井.

第二章地质录井制作：刘冬梅第二章地质录井主要任务：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。钻时曲线150015201540156015801600051015202530换钻头钻时/min井深(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：0.5～0.25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1)井深与钻具总长的计算钻具总长是指钻具在井内工作时所有钻具长度的总和。一般包括钻头、接头、钻链、钻杆之和。到底方入指钻头接触井底时的方入。井深＝钻具总长+到底方入例1：某井下井钻具的长度如下：钻头长0.22米,接头总长3.10米,钻铤长102米,钻杆长1341米,停钻时方入为7.30米。求钻具总长和停钻时的井深各是多少?解：钻具总长＝0.22+3.10+102+1341＝1446.32(米)井深＝钻具总长＋到底方入＝1446.32+7.30＝1453.62(米)2）到底方入的计算到底方入＝井深－钻具总长例2：某井钻至井深1501.50米起钻，钻具总长为为1495.12米，放钻杆长11.80米，求下钻划眼后钻头到达井底时到底方入是多少？打完放钻杆后接入新单根继续钻劲，新接单根长9.03米，求接入新单根后到底方入是多少？解1：打完方钻杆时的井深＝1495.12＋11.80＝1506.92(米)钻具总长＝1495.12十9.03＝1504.15(米)接入新单根后到底方入＝井深—新钻具总长=1506.92－1504.15＝2.77（米）解2：接入新单根后的到底方入=方钻杆打完长度—新单根长度=11.80-9.03＝2.77（米）3）整米方入的计算整米井深＝钻其总长＋整米方入整米方入＝整米井深一钻具总长例3：某井钻井井深为1499.50米,钻具总长为1495.12米,方钻杆长11.80米,井深设计打到1500米开始钻时录井,求开始录井时整米方入是多少？若将方钻杆打完后,接入新单根继续钻进,新单根长9.03米,求整米方入是多少？解1：开始录井时整米方入：1500－1495.12＝4.88(米）接入新单根时的井深为：1495.l2＋11.80＝1506.92(米)接入新单根后钻具总长：1495.12＋9.03＝1504.15(米)故接入新单根后的整米方入为：取下相邻整米1507－1504.15＝2.85（米）整米方入＝新接单根到底方入＋前一单根打完时的井深与其紧邻的整米井深之差。解:新接单根到底方入＝11.80－9.03＝2.77（米）前一单根打完时的井深与其紧邻的整米井深之差＝1507-1506.92＝0.08(米)接入新单根后的整米方入：2.77＋0.08＝2.85(米)4）钻时的计算T＝t2－t1式中T——单位深度的钻时，分/米；t1——开始钻进时间，分；t2——钻到时间，分。例4：钻完井深为1000米时的时间为1O：25，在10：40停钻修泵，11：00开始继续钻进，ll:47钻达1001米，求1000米～1001米这一米的钻时是多少?解：1000～1001米的钻时为：（11：47－10：25）（11：00－10：40）＝62（分/米）3、钻时曲线的绘制钻时曲线150015201540156015801600051015202530换钻头钻时/min井深(m)将各钻时点按纵横向比例尺点在图上，连接各点即成钻时曲线。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⑴岩性--软硬、孔缝发育程度。松软地层较硬地层钻时低⑶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⑵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；⑷钻井液性能与排量--低粘度、低密度、排量大时钻进快，钻时低。⑸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①应用钻时曲线可定性判断岩性，解释地层剖面。★★一、钻时录井如东营地区实践证明:疏松的油砂，一般钻时小于5min/m，多数是1～3min/m。不含油的砂岩，由于胶结程度不同，钻时大小不一，但一般小于10min/m。致密的灰质砂岩，钻时可高达20～30min/m。泥岩的钻时变化一般都在10～30min/n。油页岩及泥膏盐较泥岩钻时低。★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。②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。③用于岩屑定层归位岩屑录井由于多种因素的影响，在描述岩屑时往往确定岩性的具体深度及其顶底界时有很多困难。尤其底界在岩屑百分比变化不明显时，而钻时上则有较明显的变化，此时，利用钻时曲线进行卡层归位将较容易。④确定井下渗透层对于砂泥岩剖面地区，含油气的疏松的砂岩层，钻时低，所以利用钻时资料卡分砂岩井段，分辨渗透层和判断油、气层效果较好。一般钻时越低，砂岩层就越疏松，孔隙性、渗透性亦越好。对于碳酸盐岩剖面，钻时的变化是发现缝缝洞洞最及时的一项录井资料。利用放空、钻时变低和蹩钻、跳钻等资料，与岩屑、钻井液等资料配合，可帮助判断地层是否存在缝缝洞洞及缝洞大小和发育程度，从而确定井下渗透层段。⑤钻时录井资料在钻井工程方面的应用1)根据钻时录井可以计算纯钻进时间，进行实效分析。2)根据对邻井钻时资料的分析，对本井的钻头类型选择及钻井措施的制定提供依据。3）钻进过程中，可以利用钻时帮助判断钻头使用情况。4)在新探区,可根据钻时由慢到快的突变,及时采取停钻观察的措施，推断是否钻遇油、气层，以便循环钻井液，观察油气显示情况。若是油、气层，可以从钻时曲线上推断出油、气层的顶界深度，决定是否取芯。若是高压油、气层，则便于及时采取措施防止井喷。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▲荧光录井▲综合录井▲地化录井二、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。岩心录井则是地质人员按一定标准对岩心进行编录、观察、试验和描述的过程。取心钻具结构示意图悬挂轴承取心钻头岩心抓内岩心筒外岩心筒扶正器回压凡尔◎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。常用取心工具▲单筒取心工具▲双筒取心工具主要组成→取心钻头内岩心筒外岩心筒岩心抓分水接头⑴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。◎预备知识--取心工具各主要部件功能简介取心钻具结构示意图悬挂轴承取心钻头岩心抓内岩心筒外岩心筒扶正器回压凡尔⑵岩心筒---包括外岩心筒、内岩心筒两部分。◎预备知识--取心工具各主要部件功能简介▲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。取心钻具结构示意图悬挂轴承取心钻头岩心抓内岩心筒外岩心筒扶正器回压凡尔⑶岩心抓--装于内岩心筒与取心钻头之间；用于割取岩心、承托已割岩心，使之顺利到达地面。⑷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。◎预备知识--取心工具各主要部件功能简介取心钻具结构示意图悬挂轴承取心钻头岩心抓内岩心筒外岩心筒扶正器回压凡尔⑸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。◎预备知识--取心工具各主要部件功能简介⑹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。⑺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。◎预备知识--取心工具各主要部件功能简介●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，在岩心表面形成保护膜。1、取心井段的确定1）取心原则取心成本高、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：⑴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。⑵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⑶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。⑷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。1）取心原则2）各类井别的取芯目的和原则在石油钻探中，针对不同的钻探目的，确定取心井段。①参数井：了解底层、构造、生储盖组合特征、烃源岩类型及丰度、储集岩性及物性参数。②预探井：了解地层岩性、含油气层段的岩石物性、含油气情况、烃源岩条件和确定地层层位等。③评价井：为获取个油层组的岩性、物性、含油性等资料，以提供储量计算的有关参数。④开发井：为检查开发效果，了解油层物性变化及剩余油分布，为研究油气藏水区效果提供依据。⑤特殊目的的取心，根据具体情况确定。如构造取心，为了解构造产状特征；断层取心，了解断层情况等。3）取心层位的确定根据目的和任务不同来选择取心层位。一般情况下，以下层为应当进行取心:①主要油层段；为开发提供必要的资料数据。②储集层的孔隙度、渗透率、含油饱和度、有效厚度及注水、采油效果不清楚的层位；③地层岩电关系不明，影响电测解释精度的层位④地层对比标准层变化较大或不清楚的区域标准层；⑤研究生油岩特征的层位；⑥卡潜山界面、完钻层位及其他需要取心证实的地层；⑦需要检查开发效果及注水效果的层位。1）取心工具取心钻进时，一般的取心工具分为单筒式和双筒式两种。★单筒式岩心筒设备简单，钻取岩心直径大，多用于中硬和硬地层取心钻进。★双筒式岩心筒包括内岩心筒和外岩心筒。内岩心筒用以容纳和保护岩心，上面接有回压凡尔(即单流凡尔)，下面装有岩心抓，岩心抓的作用是割取岩心和承托岩心。为了有效地保护岩心，要求在取心钻进时内筒不转，所以内、外岩心筒的连接处，目前广泛采用悬挂式滚动轴承装置。外岩心