常規地質錄井培訓教材

2022-04-09 23:47:47 字數 5226 閱讀 2327

地質錄井:隨鑽採集各項地質資料,實時發現、保護、評價油氣層,為油氣勘探開發提供依據。

地質錄井的主要任務:根據井的設計要求,取全取準反映地下情況的各項資料,以判斷井下地質及含油、氣情況。

現場錄井的主要方法:常規地質錄井、氣測錄井、綜合錄井、物化錄井等。

常規地質錄井包括:鑽時錄井、岩屑錄井、螢光錄井、岩心錄井(鑽井取心、井壁取心)、鑽井液錄井。

地質錄井全過程:接井位座標—井位出、複測—設計—隊伍、裝置、材料及資料準備—設計交底、錄井條件檢查—各項錄井—完井討論—完井作業—完井資料整理上交、驗收評級—列印裝訂歸檔。

鑽時錄井

相關概念和計算公式

補心高:轉盤面到地面的高度。單位m。

方入:鑽進時轉盤面以下方鑽桿的長度。單位m。

井深=鑽具總廠+方入**盤面至井底的距離)

鑽具總廠=鑽頭長度+接頭長度+鑽鋌長度+鑽桿長度+其它鑽具長度(扶正器、螺桿等)

到底方入=方鑽桿有效長度-單根長(正常鑽進中)

或=井深-鑽具總長(下鑽或換鑽具時)

整公尺方入=整公尺井深-鑽具總長

或=打完單根時的整公尺方入-新接單根長

鑽時的概念:鑽時是指每鑽進一定厚度的岩層所需要的時間,通常1m記錄一次,單位為min/m,是鑽速(m/h)的倒數。把記錄的鑽時繪成曲線,對比分析所鑽地層岩性變化稱為鑽時錄井。

鑽時錄井的方法:有手工記錄方法、簡易計時法、鑽時錄井儀方法(綜合錄井儀)。

影響鑽時的因素:

1. 岩石性質(岩石的可鑽性)

2. 鑽頭型別與新舊程度

3. 鑽井措施與方法

4. 鑽井液效能與排量

5. 人為因素影響

鑽時曲線的繪製:錄井隊長應及時將鑽時資料繪製在規定格式的錄井草圖上,採用透明方格厘公尺紙的背面,以縱座標表示井深,單位m,比例尺1:500,橫比例尺可視鑽時變化大小合理選擇,具體繪製方法按標準執行。

鑽時曲線的應用:可以直觀的反映地層可鑽性的變化情況,確定不同岩性的分層介面。在無電測資料或尚未電測的井段,根據鑽時曲線結合錄井剖面,可以進行地層劃分和地層對比。

根據鑽時的大小,既可以幫助判斷井下地層岩性的變化和縫洞發育情況,又能幫助工程人員掌握鑽頭使用情況,提高鑽頭利用率,並改進鑽進措施,提高鑽速,降低成本。鑽時錄井的特點是簡便、及時,鑽時資料對於現場地質和工程技術人員都是很重要的。

碎屑錄井

概念:地下的岩石被鑽頭鑽碎後,隨鑽井液被帶到地面上,這些岩石碎塊就夾岩屑,有長城為「砂樣」。在鑽井過程中,地質人員按照一定的取樣間距和遲到時間,連續收集與觀察岩屑並恢復地下地質剖面的過程,稱為岩屑錄井。

通過岩屑錄井可以掌握井下地層層序、岩性、初步了解地層含油氣水情況。由於岩屑錄井具有成本低,簡便易行,了解地下情況及時和資料系統性強等特點,因此在油氣田勘探、開發過程中,此種錄井方法被廣泛採用。

岩屑取樣的方法:1.二分法取樣;2.四分法取樣

岩屑撈取的要求

定時:嚴格按遲到時間撈取岩屑

定點:撈砂位置要準確,撈砂方法要正確

定量:每包岩屑要做到量足和代表性強

遲到時間

遲到時間是指岩屑從井底返至井口撈砂處的時間。

常用確定遲到時間方法:理論計算法、實物測定法、特殊岩性法。

1. 理論計算法

t=v/q=π(d2-d2)h/(4q)

式中:t-岩屑遲到時間min;v-井眼與鑽桿之間的環形空間容積m3;

q-鑽井液幫浦排量m3/min;d-井頸、即鑽頭直徑m;

d-鑽桿外徑m;h-井深m;

因為實際井頸常比理論井頸大且不規則,在計算時也未考慮岩屑在鑽井液中的下沉,所以理論計算的遲到時間與實際遲到時間誤差較大,僅做參考。

2. 實物測定法

選用與岩屑大小,密度相近似的物質(常用紅磚塊或白瓷碎片),在接單根時投入鑽桿內。記下投入後開幫浦的時間,然後在井口鑽井液出口或振動篩處密切注意並記錄下投入物開始返出時間,這兩個時間差就是實物迴圈一周需要的時間t,它包括了實物沿鑽桿下行到井底的時間t0和從井底通過鑽桿外環形空間返出井口的時間t遲(即遲到時間)。

遲到時間:t遲=t-t0

下行到井底的時間:t0=(v1+v2)/ q

鑽桿內容積:v1=πd12h1/4

鑽鋌內容積:v2=πd22h2/4

式中: v1、v2-分別代表鑽桿和鑽鋌的內容積

d1、d2-分別為鑽鋌和鑽桿的內徑m;

h1、h2-分別為鑽桿和鑽鋌的長度m;

q-鑽井液幫浦排量m3/min。

3. 特殊岩性法

於鄰井對比,利用大段單一岩性中的特殊岩層(如大段砂岩中的泥岩,大段泥岩中的灰岩,大段泥岩中的砂岩等)在鑽時上表現出特高或特低值,記錄鑽遇時間和上返至井口的時間,二者之差即為真實的岩層遲到時間(通常也用此法對遲到時間進行校正)。

岩屑取樣步驟:撈取岩屑、清洗岩屑、螢光直照、烘曬岩屑、整理裝箱

(1) 撈取岩屑:必須按錄井間距和遲到時間準確無誤地撈取岩屑。每口井必須統一撈樣位置,通常有兩處:一處在架空槽內家擋板取樣;另一處在振動篩前加接樣器(盆)取樣。

(2) 清洗岩屑:不論從槽內或振動篩前撈取的岩屑均粘附了一層鑽井液,因而必須將所有岩屑清洗乾淨。清洗方法因岩性而定,以不漏掉或破壞岩屑為原則。

一般緻密堅硬水敏性極差的地層,如石灰岩、緻密砂岩及部分泥質巖等可以淘洗或沖洗。軟泥岩及鬆散砂岩等只能用盆輕輕漂洗,以見岩石本色即可,或者留一部分不洗,曬乾以備觀察。足以密度小的岩層,如煤等清洗時防止漂流散失。

洗樣時還要注意嗅油氣味,觀察含有言謝的有關情況。該密封的樣品,清洗後立即裝罐密封。要求混液樣品,不准清洗。

(3) 螢光直照:為了及時發現油氣層,岩屑洗淨後,必須立即進行螢光溼昭和滴照。肉眼不能鑑定含油級別的儲集層巖樣要用氯仿浸泡定級。

對發現螢光清洗岩屑,岩屑要按規定選樣作系列對比及含油特徵觀察。岩屑曬乾後還需進行螢光直照,稱為乾照。

(4) 烘曬岩屑:環境條件容許,最好岩屑自然曬乾。自然曬乾來不及時,只得烘烤,但要保證岩屑不被烘烤過度而變質。

(5) 整理裝箱:將曬乾或烤乾的岩屑裝入砂樣袋中,放入按要求填寫的巖樣標籤,按照井深的先後順序依次擺放在砂樣盒中,並在砂樣盒外側進行標識。

影響岩屑錄井的因素:

(1) 鑽頭型別和岩石性質的影響

(2) 鑽井液效能的影響

(3) 鑽井引數和井眼的影響

(4) 下鑽和劃眼的影響

岩屑描述的方法:

打斷攤開,巨集觀細找;遠看顏色,近查岩性;乾濕結合,挑分岩性;分層定名,按層描述。

岩屑定名原則:

岩石名稱=顏色+含油級別及特殊含有物+粒度名稱(岩性)如:淺灰色螢光礫狀砂岩

粘土巖定名原則:

岩石名稱=顏色+非粘土礦物+粘土礦物如:深灰色粉砂質泥岩

碎屑岩粒級標準:

礫岩 >1mm粗砂岩 1~0.5mm

中砂岩 0.5~0.25mm 細砂岩0.25~0.1mm

粉砂岩 0.1~0.01mm 泥岩 <0.01mm

真假岩屑的區分

真岩屑具有下列特徵:

(1) 色調比較鮮豔

(2) 個體較小,依鑽頭型別、新舊程度而異,及疏鬆砂岩的岩屑多呈散沙狀

(3) 碎塊稜角較分明,多呈尖刺狀,片狀。這要考慮岩石的軟硬及成岩程度

(4) 在相應井段為新成分

(5) 百分含量呈規律性遞減

岩屑錄井草圖的繪製

用規定的圖例、符號將岩屑描述的主要內容、鑽時等錄井資料按井深順序繪製在透明方格厘公尺計算紙背面上,這種圖件就稱為岩屑錄井草圖。深度比例為1:500,岩性剖面採用粒度剖面。

岩心錄井

岩心:在鑽井過程中用取心工具,將井下岩石取上來,這種岩石就叫岩心。岩心是最直觀、最可靠地反映地下地質特徵的第一性資料。

岩心錄井:通過鑽井取心(結合鑽時、氣測、螢光、鑽井液及測試、試油等各項錄井)認識地下岩層及含油氣水特徵,取得最直觀的第一性地質資料,稱為岩心錄井。

岩心的整理丈量

岩心出筒後要做到「二個準確」和「四個及時」即:

二個準確:恢復保持地層原始順序準確,及時丈量準確。

四個及時:整理及時,觀察落實油氣顯示及時,描述及時,採送樣及時。

具體工作要求如下:

(1) 含油斑級別以上的岩性不得水洗,用刮刀或棉紗除去泥餅即可,其它岩心必須清洗乾淨見本色。

(2) 岩心清洗後根據岩性、顏色、含有物、化石印痕等沉積特徵,斷面特徵、磨光面、岩心形狀及粗細岩心抓痕等特徵按自上而下的順序對好自然斷面,薦口吻合,恢復原始順序和位置。

(3) 岩心核實擺好後,由上而下用白漆標出方向線(箭頭指向鑽頭位置)一次丈量本筒總長度,標註整公尺、半公尺記號,破碎段長度記號可移在完整岩心上,註明距頂深度。

(4) 在丈量岩心時,首先判斷出筒的巖心中是否有「假岩心」。「假岩心」常出現在一筒岩心的頂部,為井壁垮塌或余心碎塊與泥餅混在一起進入岩心筒而形成的。「假岩心」不計算長度。

岩心磨光面和破碎帶的丈量以距頂位置為準,破碎帶應記錄起止位置。

(5) 取心前後加壓不同,每次取心第一筒岩心長度大於進尺(0.3m以內)時檢查鑽具若無誤則改動頂界深度。

(6) 計算岩心收穫率

岩心收穫率是表示岩心錄井資料可靠程度和鑽井工藝水平的一項重要技術指標。

岩心收穫率=本筒岩心實長(m)/本筒岩心進尺(m)×100%

由於種種因素的影響,岩心收穫率往往達不到100%,所以每取一筒岩心都應計算一次收穫率。一口井岩心取完了,應計算出總的岩心收穫率。如上筒井底有餘心,本筒岩心長度大於該筒進尺,不得壓縮,單筒收穫率允許大於100%,但總的岩心不得大於總進尺,總收穫率不得大於100%。

岩心收穫率=全井岩心總長(m)/全井取心進尺(m)×100%

(7) 岩心編號

將丈量完的岩心按井深自上而下、由左向右一次裝入岩心盒內,每筒岩心的頂底應放置擋板貼上岩心標籤(岩心卡片裝在透明塑膠袋裡,用訂書針貨圖釘固定在盒上),然後按其自然段快自上而下逐塊進行塗漆編號。漆塊規格2cm×3cm,百漆乾後用黑墨汁編寫。鬆散破碎岩心編號寫在同乙個規格的卡片上貼在相應位置的岩心長度及順序,其規格為5.

5cm×7.0cm卡片,以塑膠袋包裹牢訂在格板上或貼在盒內壁。

岩心盒應按井深,自上而下的順序噴字編號,註明井號、盒號、取心井段、岩心塊號,並在岩心盒右側面編盒號。

(8) 岩心原始丈量記錄按專案認真填寫清楚,塊號按大號填寫,並註明小號如下表:

(9) 岩心採送樣

岩心出筒後2h內完成樣品採集工作,岩心分析專案和取樣要求具體按鑽井地質設計執行。含油飽和度分析須要封蠟(為防止封蠟乾裂,蠟中可加5%柴油),封好後的樣品用玻璃紙包好與岩心送樣標籤一起再用牛皮紙包好,岩心樣品按鑽井採集塊數累計編號,要求標籤、送樣清單、記錄、樣品位置符合,岩心、含油級別一致,並在儲存之岩心柱取樣位置上貼上表明系統樣品號,以便查對(整柱岩心取樣後應在原來位置上放置長度相同的原木)。送樣清單按統一格式填寫一式三份,兩份隨樣品交化驗室,乙份留完井上交(清單由接收人簽字)。

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