第2章第3节岩屑录井

课堂回顾•岩心录井•取心过程的注意事项1.准确丈量方入(顶底深度准确)2.合理选择割心层位（岩心收获率）3.取全、取准取心钻进工作中的各项地质资料4.在取心钻进时，不能随意上提下放钻具•岩心描述：颜色＋含油级别＋化石＋粒度浅灰色油斑细砂岩砂岩含油级别第三节岩屑录井岩屑录井定义：在钻井过程中，地质人员按照一定的取样间距和迟到时间，连续收集和观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程，称为岩屑录井。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中被广泛采用。地下的岩石被钻头破碎后，随钻井液被带到地面，这些岩石碎块就叫岩屑，又常称之为“砂样”。第三节岩屑录井一、岩屑迟到时间的测定二、岩屑取样及整理三、岩屑描述四、岩屑录井草图的编绘五、岩屑录井的影响因素六、岩屑录井资料的应用要获取具有代表性(准确性、真实性)的岩屑，关键两点：管理好钻具测准岩屑迟到时间井深准岩屑迟到时间准岩屑迟到时间:指岩屑从井底返至井口取样位置所需的时间，岩屑迟到时间准确与否，直接影响岩屑的代表性和真实性。常用的测定岩屑迟到时间的方法有三种:理论计算法、实测法、特殊岩性法。1.理论计算法计算公式为：22()4VDdTHQQ一、岩屑迟到时间的测定式中：T为岩屑迟到时间，min；V为井内环形空间容积，m3；Q为泥浆泵排量，m3/min；d为钻杆外径，m；D为钻头直径，m；H为井深，m。注意：该公式：认为井径规则；未考虑岩屑在钻井液上返过程中的下沉，所以，理论计算的迟到时间与实测迟到时间往往不符（小于）。2.实测法TTT循环下行其方法是：选用与岩屑大小、比重相近似的物质作指示剂，如染色的岩屑、红砖块、瓷块、白云母等，在接单根时，把它们从井口投入到钻杆内。指示剂从井口随钻井液经过钻杆内到井底，又从井底随钻井液沿钻杆外的环形空间返到井口振动筛处，记下开泵时间和发现第一片指示剂的时间，两者之间时间差即为循环周时间。指示剂从井口随钻井液到达井底的时间叫下行时间，从井底上返至振动筛处的时间叫上行时间，所求的迟到时间就是指示剂的上行时间。即：现场常用方法，较准确式中：V1为钻杆内容积；V2为钻铤内容积；Q为泵排量。12()/TVVQ下行钻杆、钻铤内径是规则的，下行时间可用下式计算：在现场，一般每钻进一定井段（如：200m），必须实测成功一次迟到时间，以提高岩屑捞取的准确性。含义：在振动筛处捞取到指示剂3.特殊岩性法常应用特殊岩性法来校正迟到时间。即：利用大段单一岩性中的特殊岩性（如大段砂岩中的泥岩，大段泥岩中的砂岩，大段泥岩中的灰岩、白云岩等），在钻时上表现出特高或特低值，记录钻遇时间和返出时间，二者之差即为真实的岩屑迟到时间，用这个时间校正正在使用的迟到时间，可以保证取准岩屑资料。第三节岩屑录井一、岩屑迟到时间的测定二、岩屑取样及整理三、岩屑描述四、岩屑录井草图的编绘五、岩屑录井的影响因素六、岩屑录井资料的应用二、岩屑取样及整理1.岩屑的捞取（l）取样时间：取样时间=钻达时间十岩屑迟到时间（2）取样间距：取样间距的大小，应根据对探区地质情况的了解程度和本井的任务而定。取样间距在地质设计中，一般都有明确的规定。（3）取样位置：按取样时间在振动筛前连续捞取，砂样盆放在振动筛前，岩屑沿筛布斜面落入盆内。（4）取样方法：捞取岩屑纯净，分量足，有代表性，有连续性。在取样时间未到时，若砂样盆已经装满，此时，不能将上面的岩屑除掉，而应垂直切去盆内岩屑的一半，将留下的另一半岩屑拌匀，若盆内岩屑再次接满，同样按上述方法处理，以保证岩屑捞取的连续性。2.岩屑的清洗捞取出的岩屑应缓缓放水清洗，并进行充分搅动，水满时应慢慢倾倒，要防止悬浮细砂和较轻的物质（沥青块、油砂块、碳质页岩、油页岩等）被冲掉，直至清洗出岩屑本色，清洗时要注意观察盆面有无油气显示。3.岩屑的晾晒按深度顺序在砂样台上晾晒，在雨季或冬季需要烘烤时，要控制好烘箱温度。含油岩屑严禁火烤。4．岩屑的包装、整理岩屑晾晒干后，有挑样任务的分装两袋，一袋供挑样用，一袋用来描述及保存，每袋应不少于500g。装岩屑时，要把同时写好井号、井深、编号的标签放人袋内。第三节岩屑录井一、岩屑迟到时间的测定二、岩屑取样及整理三、岩屑描述四、岩屑录井草图的编绘五、岩屑录井的影响因素六、岩屑录井资料的应用三、岩屑描述现场捞取的岩屑，由于受多种因素的影响，每包岩屑并不是单一的岩性，而是十分混杂的。判别真假岩屑描述前的准备描述方法分层原则定名原则岩屑描述的内容岩屑描述时应注意的事项1.判别真假岩屑真岩屑：在钻井中，钻头刚刚从某一深度的岩层破碎下来的岩屑，也叫新岩屑。真岩屑的特点：色调比较新鲜；个体较小，一般碎块直径2～5mm，依钻头牙齿形状大小长短而异，极疏松砂岩的岩屑多呈散沙状；碎块棱角较分明；如果钻井液携带岩屑的性能特别好，迟到时间又短，岩屑能即时上返到地面的情况下，较大块的、带棱角的、色调新鲜的岩屑也是真岩屑；高钻时、致密坚硬的岩类，其岩屑往往较小，棱角特别分明，多呈碎片或碎块状；成岩性好的泥质岩多呈扁平碎片状，页岩呈薄片状。疏松砂岩及成岩性差的泥质岩等多呈泥状。EastAngara-1井使用KCl/硅酸盐钻井液所返出岩屑图片岩屑有较强硬度、成形性好，消除了过去起泥球和糊振动筛的现象，表明该钻井液具有很强的抑制性。岩屑遇淡水后发生水化分散的情况假岩屑：指真岩屑上返过程中混进去的掉块及不能按迟到时间及时反到地面而滞后的岩屑，也叫老岩屑（钻具磨掉有金属屑）。色调欠新鲜，比较而言，显得模糊陈旧，表现出岩屑在井内停滞时间过长的特征；碎块过大或过小，毫无钻头切削特征，形态失常；棱角欠分明，有的呈混圆状；形成时间不长的掉块，往往棱角明显，块体较大；岩性并非松软，而破碎较细，毫无棱角，呈小米粒状岩屑，是在井内经过长时间上下往复冲刷研磨成的老岩屑。假岩屑的特点：坍塌物描述井名深度日期及时间2．描述前的准备（1）器材准备：包括稀盐酸、放大镜、双目实体显微镜、试管、荧光灯、有机溶液氯仿或四氯化碳）、镊子、小刀及描述记录等。（2）资料收集：包括钻时、憋跳钻情况、取样间距、气测数据、槽面或盆面油气显示情况、钻遇油气显示的层位、岩性、井段等。3．描述方法（1）仔细认真，专人负责：描述前应仔细、认真观察分析每包岩屑。一口井的岩屑由专人描述，如果中途需换人，二人应共同描述一段岩屑，达到统一认识、统一标准。（2）大段摊开，宏观细找：描述时应将岩屑大段摊开（不少于10包岩屑），系统观察分层。宏观细找是指把摊开的岩屑大致看一遍，观察岩屑颜色、成分的变化情况，找出新成分出现的位置。（3）远看颜色，近查岩性：远看颜色，易于对比，区分颜色变化的界线。近查岩性是指对薄层、松散岩层及含油岩屑、特殊岩性需要逐包仔细查找、落实，并把含油岩屑、特殊岩性及本层定名岩性挑出来，分装成小包，以备细描和挑样。（4）干湿结合，挑分岩性：描述颜色时，以晒干后的岩屑颜色为准，但岩屑湿润时，颜色变化、层理和一些微细结构比较清晰，容易观察区分。挑分岩性是指分别挑出每包岩屑中的不同岩性，进行对比，帮助判断分层。（5）参考钻时、分层定名：（6）对含油岩性重点描述：（7）对特殊岩性必须鉴定：泥岩中直径约为1.2mm的砂岩颗粒4．分层原则岩性相同而颜色不同或颜色相同而岩性不同，厚度大于0.5m的岩层，均需分层描述。根据新成分的出现和不同岩性百分含量的变化进行分层。同一包内出现两种或两种以上新成分的岩屑，是薄层或条带的显示，应参考钻时进行分层。见到少量含油显示的岩屑，甚至仅有一颗或数颗，也必须分层并详细描述。特殊岩性、标准层、标志层在岩屑中含量较少或厚度不足0.5m时，必须单独分层描述。5．定名原则要概括和综合岩石的基本特征，包括颜色、含油级别、特殊含有物、特殊矿物、结构、构造化石、岩性。颜色＋含油级别＋化石＋粒度6．岩屑描述的内容分层深度：顶界深度和底界深度岩性定名：同岩心各种岩性定名要求。描述内容：包括颜色、矿物成分、构造、化石及含有物、物理性质及化学性质、含油程度等，同岩心描述中各类岩性的描述内容。岩性复查：中途测井或完井测井后，发现岩电不符合处，需及时复查岩屑。7．岩屑描述时应注意的事项岩屑描述应及时，必须跟上钻头，以便随时掌握地层情况，作出准确地质预告，使钻井工作有预见性。描述要抓住重点，定名准确，文字简练，条理分明，各种岩石的分类、命名原则必须统一。对岩屑中出现的少量油砂，要根据具体情况对待，若第一次出现，可参考别的资料定层；若前面已出现过，则应慎重对待，既不能盲目定层，也不能草率否定，必须综合分析再作结论。对不易识别的油砂，应作四氯化碳试验，或用荧光灯照射。在新探区的第一批探井，应对所有岩屑进行荧光普查，以免漏掉油、气层。要认真鉴别混油钻井液中的假油砂和地面油污染而成的假油砂。对油气显示层、标准层、标志层、特殊岩性层进行描述时，要挑出实物样品，供综合解释和讨论试油层位时参考。第三节岩屑录井一、岩屑迟到时间的测定二、岩屑取样及整理三、岩屑描述四、岩屑录井草图的编绘五、岩屑录井的影响因素六、岩屑录井资料的应用四、岩屑录井草图的编绘岩屑录井草图就是将岩屑描述的内容（如岩性，油、气显示，化石，构造，含有物等）、钻时资料等，按井深顺序，用统一规定的符号绘制下来。常用简明图例来表示各种地质岩层以及钻井时会遇到的油、气、水显示。碎屑岩岩屑录井草图3285.pdf第三节岩屑录井一、岩屑迟到时间的测定二、岩屑取样及整理三、岩屑描述四、岩屑录井草图的编绘五、岩屑录井的影响因素六、岩屑录井资料的应用五、岩屑录井的影响因素指影响岩屑代表性（准确性、真实性）的因素。钻头类型和岩石性质的影响钻井液性能的影响钻井参数的影响井眼大小的影响钻、划眼的影响人为因素的影响1．钻头类型和岩石性质的影响钻头类型及新旧程度的差异，导致所破碎的岩屑形态有差异，比重也有差异，所以上返速度也就不同。如：片状岩屑受钻井液浮力的面积大，较轻，上返速度快；粒状及块状岩屑与钻井液接触面积小，较重，上返速度较慢。由于岩屑上返速度的不同，直接接影响到岩屑迟到时间的准确性，进而影响了岩屑深度的正确性和代表性。2.钻井液性能的影响钻井液性能的好坏将直接影响钻井工程的正常进行，也严重影响地质录井的质量。如采用低密度、低粘度钻井液或用清水快速钻进时，井壁跨塌严重，岩屑特别混杂，使砂样失去真实性。若钻井液性能好、稳定，井壁不易垮塌，悬浮能力强时，岩屑就相对的单纯，代表性强。在调整钻井液性能过程中，若性能变化很大，特别是当钻井液切力变小时，岩屑就会特别混杂。3．钻井参数的影响当排量大时，钻井液流速快，岩屑能及时上返；如果排量小，钻压较大，转速较高，钻出的岩屑较多，又不能及时上返时，岩屑混杂现象将更加严重。4．井眼大小的影响在大井眼处，上返慢，携带岩屑能力差，甚至在“大肚子”处出现涡流，使岩屑不能及时返出地面，造成岩屑混杂，而在小井眼处，钻井液流速快，携带岩屑上返及时。由于井眼的不规则，钻井液流速不同，岩屑上返时快时慢，直接影响迟到时间的准确性，并造成岩屑的混杂。盐膏层套管水泥环套损区井眼缩径卡钻挤坏套管盐膏层钻井卡钻及挤毁套管•盐膏层缩径卡钻及挤毁套管的力学机理研究•钻遇岩膏层的油田：中原、江汉、塔里木、胜利等国内油田，哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦等国家的一些油田。•全国油田的套管损坏井累计超过3万口，每年损失数十亿元RMB，同时严重影响了油田的正常生产。油田套损井日益增加套管损坏机理套管强度降低外力变化管材腐蚀套管磨损外力分布外力大小温度强度不能克服外力5.钻、划眼的影响在下钻或划眼过程中，都可能把上部地层的岩屑带至井底，与新岩屑混杂在一起，返至地面，致使真假难分。这种情况在刚下钻到底后的前几包岩屑中最容易见到。6.人为因素的影响司钻操作时加压不均匀，或者打打停停，都可能使岩屑大小不一，上下混杂，给识别真假岩屑带来困难。第三节岩屑录井一、岩屑迟到时间的测