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1、地质基础知识 地质 录井工程第一章 地质基础知识第一节 钻井地质知识地质录井的主要任务是随钻采集各项地质资料,实时发现、保护、评价油气层,为油田勘探开发提供依据,录井工作的质量关系到参能否迅速查明井区地下地层、构造及含油气情况,对油气田的提前和推后发现,对开发方案的合理制订和科学实施起着非常重要的作用。一、岩屑录井岩屑是地下岩石在钻头作用下破碎后,随钻井液带到地面上的岩石碎块(通常称砂样。钻进过程中,录井人员按地质设计要求的间距和相应的返出时间,系统采集岩屑,进行观察、描述,绘制成岩屑录井草图,再综合运用各项录井资料、测井资料、恢复地下地层剖面的全过程就叫岩屑录井。岩屑录井在石油勘探过程中具有
2、相当重要的地位。它具有成本低、速度快、了解地下情况及时、资料系统性强等优点。它可能获得大量的地层、构造、生储盖组合关系、储油物性、含油气情况等信息。是我国目前广泛采用的一种录井方法。（一）岩屑的识别与描述 在现场录井作业过程中，由于各种因素的作用如岩屑细碎、掉块混杂、钻井液污染等等情况，给岩屑的准确识别增加了较大难度。所以能真正地辨别真假岩屑、精细进行描述则是及时发现油气显示的一个十分重要的工作。1） 真假岩屑的识别所谓的真岩屑是指在井底被钻头切削和钻井液高压喷射所破碎的岩石经一个迟到时间返出地表的岩屑，假岩屑则是已钻地层受钻井液冲刷或颗粒较大上返迟缓而同真岩屑一同返出地表的岩屑。真岩屑通常颜
3、色较新、颗粒小、棱角明显，而假岩屑一般颜色陈旧模糊、颗粒较大、边缘呈光滑圆润状。2） 岩屑描述a. 岩屑描述一般原则a) 熟悉区域地质特征及邻井剖面、油气显示情况；b) 大段摊开，宏观细找；c) 远看颜色，近查岩性；d) 干湿结合，调分岩样；e) 参考钻时、气测显示、钻井液性能参数变化、钻头使用情况、压力参数变化情况，分层定名；f) 详细描述新出现的岩性，侧重含油岩性和特殊岩性的描述；g) 储集层岩屑做荧光分析。b. 碎屑岩主要描述内容岩屑颜色、结构（粒度、圆度、分选程度、胶结物、胶结情况） 、构造（水平层理、波状层理、斜层理、交错层理、褶皱构造、搅混构造）、矿物成分、生物化石和特殊含有物、含
4、油岩屑百分比、荧光级别、滴水试验情况、污手情况、气体显示情况等。c. 各种常见碎屑岩描述内容a) 砂岩：颜色、脆性、粒度、形状、分选程度、主要成分、次要成分、胶结物、孔隙度、烃显示；b) 泥岩：颜色、硬度、形状、含有物（主要成分、次要成分）；c) 粉砂岩：颜色、硬度、含有物（主要成分、次要成分）、胶结物；d) 灰岩：类型、颜色、硬度、颗粒类型、颗粒大小、颗粒形状、颗粒分选、沉积结构、次生变化、孔隙度、烃类显示。d. 碎屑岩的胶结a) 胶结类型：基底式、接触式、孔隙式；b) 胶结物：泥质、灰质、白云质、硅质、铁质、凝灰质、高龄土质、石膏质等。e. 碎屑岩粒度级别划分按颗粒直径（mm）来划分粒度级
5、别，见下表。 f. 碎屑岩颗粒圆度级别划分碎屑岩颗粒圆度级别共分三级，依次为圆状、次圆状、棱角状。 g. 常见碎屑岩胶结物在现场的识别判断a) 泥质：滴盐酸不反应，经盐酸浸泡后，在其岩屑表面可见有泥污；b) 白云质：胶结致密，滴常温盐酸不反应或反应甚微，滴热盐酸反应剧烈（起泡剧烈）；c) 硅质：胶结致密、坚硬、断面较光亮、用小刀刻划不动，滴盐酸不反应；d) 铁质：胶结致密，岩石多呈棕红色；e) 凝灰质：胶结致密，表面较清洁，岩石多呈灰棕红、绿色，滴盐酸不反应；f) 高龄土质：胶结松散疏松，捻磨后呈白色粉末，浸水后颗粒易分开，滴盐酸不反应；g) 石膏质：胶结致密较坚硬、用小刀可刻划，岩石颜色多呈
6、白、灰白色，滴盐酸不反应。h. 现场鉴定灰岩和白云岩的简单方法a) 灰岩：滴浓度5%的冷盐酸，起泡、反应剧烈，有吱吱声；b) 白云岩：滴浓度5%的冷盐酸，不反应、不起泡，滴热盐酸，起泡剧烈。 i. 碎屑岩命名方法a) 组成碎屑岩的成分在50%以上，则以此为岩石主岩性；b) 组成碎屑岩的次要成分在2050%之间用“质”来表示；c) 组成碎屑岩的次要成分的比例小于20%的用“含”来表示；d) 岩石名称：颜色+胶结物+油气显示（含油级别）+粒度+岩性。如主岩性为砂岩、粒度为0.15mm、胶结物为泥质含量为15%、油气显示为含油、颜色为褐色，则该岩石可命名为褐色含泥含油细砂岩。 j. 碳酸盐岩命名方法
7、a) 组成碳酸盐岩的某一矿物的含量大于50%时，岩石名称以其定名；b) 次要矿物含量在1025%之间用“含”表示；c) 次要矿物含量在2550%之间用“质” 表示；d) 岩石名称：颜色+含油级别+主要结构成分+岩性。如灰岩成分大于50%、含油级别为荧光、颜色灰色、次要成分白云岩含量30%，则命名为灰色荧光白云质灰岩。 k. 碳酸盐岩储集层的类型 碳酸盐岩储集层分为三种类型，即以孔隙发育为主的孔隙型、以裂缝发育为主的裂缝型、孔隙和裂缝均有所发育表现的孔隙裂缝混合型。 l. 火成岩描述的内容 火成岩描述的内容包括-颜色、酸性指示矿物、暗色矿物、结构、构造、裂缝、气孔及含油气情况。 m. 火山碎屑岩
8、描述内容 碎屑岩颜色、形状、大小、种类、成分相对含量、胶结物及胶结情况、结构构造、含油情况等。 3）岩屑荧光录井 a. 岩屑荧光录井在石油勘探开发中的作用a) 能避免轻质油、低饱和度油层的漏失；b) 能鉴别沥青的性质，初步判断原油的性质和油气运移方向；c) 通过分析岩屑样品荧光发光颜色，了解油气在纵向上的变化，在油气水层的判断解释上有一定的参考作用； b. 含油气岩屑荧光颜色的种类含油气岩屑荧光颜色主要有以下几种：浅黄、淡黄、亮黄、棕黄、乳黄、褐色、乳白色、浅兰色等。 c. 碎屑岩含油级别的划分标准a) 饱含油：含油岩屑面积占总岩屑面积的90%以上；b) 含油：含油岩屑面积占总岩屑面积的609
9、0%；c) 油侵：含油岩屑面积占总岩屑面积的3060%；d) 油斑：含油岩屑面积占总岩屑面积的530%；e) 油迹：含油岩屑面积占总岩屑面积的5%以下；f) 荧光：肉眼难以发现含油岩屑，只有借助于有机溶剂或荧光分析才能发现油气显示，一般荧光级别分为115级。 d. 碳酸盐岩含油级别的划分 碳酸盐岩含油级别分为三级：含油、油斑、荧光。其特征如下：a) 含油-孔隙为主的碳酸盐岩，当含油较均匀，含油面积在50%以上；裂缝为主的碳酸盐岩有较多含油裂缝和孔洞，且从缝洞中渗出的原油侵染的面积大于25%以上。b) 油斑-肉眼可见到油气显示，但含油不均匀、呈斑块或斑点状分布，含油面积在含油级别的界限以下。c)
10、 荧光-肉眼难以观察到油气显示，需要借助有机溶剂荧光分析仪来发现油气显示或通过标准荧光系列对比其荧光级别在具体规定界限以上。 e. 荧光系列对比 荧光系列对比是指将溶有一定量待测岩样的溶液与事先配制成的该地区或油区15个等级的荧光标准系列溶液，在紫外光下进行发光强度的对比，从而确定岩样中石油沥青含量的方法。 f. 岩屑或岩心中原油荧光与矿物发光的区别 现场录井作业过程中，对岩屑或岩心的荧光观察需要确定是否为原油产生的荧光还是岩石中某种矿物的发光，这一点对判断确定油气显示非常重要。如果不能予以识别，有可能漏失油气显示，也有可能因误导而造成决策失误和不必要的成本投入。 鉴别其不同的方法是用四氯化碳
11、（CCl4）溶剂滴照在直照下发光的样品，有荧光显示的为原油所呈现的荧光，可断定此样品为有油气显示的样品；否则即为岩石中矿物发光，不是油气显示。四、岩心录井现场录井施工当中，一般都涉及到岩心录井，它包括两种状态下的作业，一个是钻井取心，一个是井壁取心。 一、钻井取心钻井取心是指在钻进过程中，通过取心工具钻取一定长度的岩心。 d. 钻井取心之岩心的分段原则a) 根据绘制一定比例岩心柱状图的要求，对大于10cm的不同岩性、颜色、含油级别、结构、构造、含有物、特征的岩心均予以分段描述，厚度不足10cm的岩心，做条带处理；b) 凡位于筒顶、底磨光面上下的岩心、严重磨损的含油砂岩及有特殊意义的标志层、化石
12、蹭均应卡层细分，厚度不足1cm的应单独进行描述。 e. 岩心综合图绘制原则 以筒为基础、标志层控制，准确确定钻具与电缆深度间的误差，合理校正，达到岩电吻合，恢复地层原始剖面。 f. 岩心描述要点a) 对碎屑岩重点描述含油情况、储油物性，具体描述顺序为颜色、矿物成分、粒度、分选程度、胶结物含量、胶结程度、结构构造、含油气情况、特殊矿物、化石、沉积旋回与上下岩性接触关系等。b) 对泥质岩类的描述则应按下述顺序进行：颜色、构造、特殊含有物、古生物化石等。c) 对油层组分层界限上岩性、区域性标准层段和层破裂带的岩性、不整合面等，要详细描述。其它岩性按各自岩性描述方法描述。d) 描述时必须使用专用符号。
13、e) 岩石中特殊结构、构造、含有物、化石等所在位置一律以累计长度确定。f) 重要的含油特征和各种沉积现象，如果有必要应画素描图。2岩心录井资料可以解决下列问题1） 岩性、岩相特征,进而分析沉积环境；2） 古生物特征,确定地层时代,进行地层对比；3） 储集层的储油物性及有效厚度；4） 储集层的四性(岩性、物性、电性、含油性)关系；5） 生油层特征及生油指标；6） 地层倾角、接触关系、裂缝、溶洞和断层发育情况等；7） 检查开发效果,获取开发过程中所必需的资料；五、井壁取心（一）概述井壁取心指用井壁取心器按预定的位置在井壁上取出地层岩样的过程。通常是在中途完井、完井阶段进行。取心器一般有36个孔,孔
14、内装有炸药,通过电缆接到地面仪器车上,在地面控制取心深度并点火、发射。点火后,悖药将取心筒强行打入井壁,取心筒被钢丝绳连接在取心器上,上提取心器即可将岩性从地层中取出。（二） 井壁取心作业的地质录井任务1 根据设计要求，地质师与取心技术人员、现场地质监督共同确定井壁取心位置、颗数，并由地质师填写取心通知单；2 地质师严格把关，确保井壁取心采集到重要或指定的层位；3 由地质师负责，专人出心；4 岩心取出后应立即进行深度对位，并进行岩心描述；5 当取出岩心不符、收获率太低、长度不足1cm的应补取；6 整理标注，并将其装入样品瓶内，按顺序装入井壁取心盒。（二）确定井壁取心的原则井壁取心的目的是为了证实地层的岩性、含油性、以及岩性和电性的关系,或者为满足地质方面的特殊要求。一般情况下下列层位均应进行井壁取心:1 钻进过程中有油气显示的井段,必须进一步用井壁取心加以证实。2 岩屑录井过程中漏掉岩屑的井段,或者钻井取心时岩心收获率不高的井段。3 测井解释有困难,需井壁取心提供地质依据,如可疑油层、油层、油水同层、含油水层、气层等。4 需进一步了解储油物性,而又未进行钻井取心的层位。5 录井资料和测井解释有矛盾的层位。6 某些具有研究意义的标准层
