鉆井地質錄井基礎知識

鉆井地質錄井基礎知識培訓概況

主要任務：根據(jù)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。▲鉆時錄井

▲巖心錄井※

▲巖屑錄井※

▲氣測錄井

▲熒光錄井錄井方法

▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲氣測錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆井液錄井

▲氯離子錄井

鉆時--每鉆進一個單位厚度巖層所需要的時間，單位min/m。鉆時曲線

150015201540156015801600051015202530換鉆頭鉆時/min井深(m)鉆時錄井—系統(tǒng)地記錄鉆時并收集與其有關的各項數(shù)據(jù)、資料的全部工作過程。鉆時錄井的特點：具有簡便、

及時、經濟。鉆時資料對于現(xiàn)場地質和工程人員都很重要。常用的鉆時錄井間距有1m或0.5m。1、基本術語一、鉆時錄井▲井口開始：每米記錄一次

▲目的層：0.5～0.25米一次

▲取芯井段：0.25米一次

記錄鉆時的方法：記錄鉆時的裝置早期有深度面板法、固定標尺法、米尺劃線法三種。由于其操作原始，消耗人力，準確度低，現(xiàn)已基本淘汰。目前由氣測儀器或綜合錄井儀記錄。它是通過鉆臺上的傳感器將電流信號傳輸?shù)接嬎銠C中，由計算機軟件綜合數(shù)據(jù)進行處理分析，按設計好的間距得出有關鉆時的各項數(shù)據(jù)，并在計算機屏幕上顯示出來，既節(jié)省了人力，又提高精確度，同時也縮短了鉆井周期。1、鉆時錄井的原則

2、鉆具管理及井深計算錄井隊要保證各項錄井資料、數(shù)據(jù)的準確可靠，首先要保證作為標尺的井深的準確無誤，而井深是否正確，則與鉆具管理直接有關，為此，保證井深準確的關鍵是鉆具丈量要準確，管理要到位。井深=鉆具總長+方入-地距（補心高）

（鉆具總長=鉆頭長度+接頭長度+鉆鋌長度+鉆桿長度）井深=鉆具總長+方鉆桿長度-方余-地距（鉆具總長=鉆頭長度+接頭長度+鉆鋌長度+鉆桿長度）到底方入=方鉆桿有效長度－單根長（正常鉆進中）或=井深－鉆具總長（下鉆或換鉆具時）整米方入=整米井深－鉆具總長或=打完單根時的整米方入－新接單根長常見鉆具3、鉆時曲線的繪制鉆時曲線

150015201540156015801600051015202530換鉆頭鉆時/min井深(m)

將各鉆時點按縱橫向比例尺點在圖上，連接各點即成鉆時曲線。

縱比例尺一般采用1：500

橫比例尺以能夠表示鉆時變化為原則來選定。此外，在曲線旁用符號或文字在相應深度上標注接單根、起下鉆、跳鉆、卡鉆、更換鉆頭位置及鉆頭尺寸、類型等。4、影響鉆時的因素—5個方面⑴巖性--軟硬、孔縫發(fā)育程度。松軟地層較硬地層鉆時低⑶鉆井參數(shù)和操作水平—

鉆壓大、轉速快時，鉆時低；渦輪鉆較旋轉鉆鉆時低。司鉆的操作技術與熟練程度等等⑵鉆頭類型與新舊程度—

軟地層用刮刀鉆頭；硬地層用牙輪鉆頭；⑷鉆井液性能與排量--

低粘度、低密度、排量大時鉆進快，鉆時低。⑸鉆井方式—

轉盤鉆進和渦輪鉆進兩種。由于鉆井方式不同，同一條件下統(tǒng)一巖性的鉆時差別很大

。5、鉆時曲線的應用

①應用鉆時曲線可定性判斷巖性，解釋地層剖面?！铩?/p>

②在無電測資料或尚未電測的井段，根據(jù)鉆時曲線，結合錄井剖面，可以進行地層劃分和對比。一、鉆時錄井一、鉆時錄井一、鉆時錄井★

應用鉆時曲線可定性判斷巖性，解釋地層剖面。

其他條件不變時，鉆時的變化可反映巖性的差別：

▲

疏松含油砂巖鉆時最快

▲普通砂巖較快

▲泥巖、灰?guī)r較慢

▲玄武巖、花崗巖最慢

▲對于碳酸鹽巖地層，利用鉆時曲線可以判斷縫洞發(fā)育井段--鉆時突然加快，鉆具放空等。

★

注意：同一巖類，隨埋深和膠結程度等不同，反映在鉆時曲線上也各不相同。鉆井地質錄井錄井方法

▲鉆時錄井

▲巖心錄井※

▲巖屑錄井※

▲氣測錄井

▲熒光錄井▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲氣測錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆井液錄井

▲氯離子錄井旋轉鉆泥漿系統(tǒng)圖解

旋轉鉆泥漿系統(tǒng)圖解泥漿泵水龍頭方鉆桿鉆桿鉆頭套管泥漿震動篩泥漿池比重

泥漿比重是指泥漿在20℃時的重量與同體積4℃時的純水重量之比。在保證平衡地層壓力的情況下，要求泥漿比重盡可能低。調節(jié)泥漿比重，應做到對一般地層不塌不漏，對油、氣層壓而不死，活而不噴。粘度

泥漿粘度是指泥漿流動時，其內部分子間的摩擦阻力，即泥漿流動時的粘滯程度。其大小常用時間“秒”來度量。一般要求泥漿粘度為20至30秒之間。對于易造漿的地層可以適當小些，而易于垮塌及裂縫發(fā)育地層，則可以適當提高粘度，但不宜過高，否則易造成泥包鉆頭或卡鉆、氣侵、砂子不易下沉，含砂量增大等，而影響鉆速。所以一般地層要求低粘度、大泵量。二、鉆井液錄井失水量

當泥漿柱壓力大于地層壓力時，泥漿水滲入地層的現(xiàn)象，稱失水，失水的多少叫失水量。一般用毫升表示。要求泥漿失水量一般不超過10毫升。對于易垮塌的地層則要求失水量愈小愈好，并要求嚴格控制失水量。在鉆遇油、氣層時也應保持較小的失水量。泥餅

泥漿在失水時所形成的膠結狀的泥糊叫泥餅。以毫米表示。它的厚度主要取決于失水量的大小，失水量大，則泥餅厚，反之，則薄。當鉆進油、氣層后，如果失水量大，則泥餅厚，泥漿浸泡時間過長，就會堵塞油、氣層，影響油、氣產量和完井作業(yè)的順利進行。同時泥餅過厚會使井眼變小，易造成阻塞和卡鉆。因此，對泥餅的要求不能過厚，一般要求小于2毫米。鉆井液錄井切力

使泥漿自靜止開始流動時作用在單位面積上的力，即泥漿靜止后懸浮巖屑的能力稱為切力。以毫克/厘米2表示。鉆井要求初切力（靜止一分鐘后測得的切力）越低越好，終切力（靜止10分鐘后測得的切力）宜適當。切力過大，泥漿泵起動困難，砂子不易沉除，鉆頭易泥包，泥漿易氣侵，而終切力過低，泥漿靜止時巖屑在井內下沉，易發(fā)生卡鉆等事故，并給巖屑錄井帶來困難。一般要求泥漿初切力為0~11毫克/厘米2，終切力為5~20毫克/厘米2。鉆井液錄井泥漿槽面顯示井漏：泥漿明顯減少。泥漿顯示分類油花氣泡：油花或氣泡占槽面的30%以下；油氣侵：油花或氣泡占槽面的30%以上，泥漿性能變化明顯；井涌：泥漿涌出至轉盤面以上，不超過1m；井噴：泥漿噴出轉盤面1m以上，噴高超過二層樓平臺稱強烈井噴；鉆井液錄井如何測油氣上竄速度？步驟短程起下鉆柱（或管柱）—循環(huán)壓井液—（氣測儀）地面監(jiān)測油氣顯示情況需要記錄的數(shù)據(jù)1、短程起下管柱時間△t(min)2、開泵時間t1、泵排量Q（m3/min）3、井筒內徑（D）、管柱外徑（d），目的層頂界井深H（m）4、氣測儀見油氣顯示時間t2。鉆井地質錄井錄井方法

▲鉆時錄井

▲巖心錄井※

▲巖屑錄井※

▲氣測錄井

▲熒光錄井▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲氣測錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆井液錄井

▲氯離子錄井

巖心--在鉆井過程中用取心工具取出的井下巖石。是最直觀、最可靠的第一性地質資料?！?/p>

通過巖心分析，可以獲取如下資料或信息：

★★▲古生物特征；▲

確定地層時代；▲

進行地層對比；▲研究儲層巖性、物性、電性、含油氣性--四性關系研究；▲掌握生油層特征及其地化指標；▲觀察巖心的巖性、沉積構造，恢復沉積環(huán)境；▲了解構造和斷裂情況，如地層傾角、地層接觸關系、斷層位置▲檢查開發(fā)效果，了解開發(fā)過程中所必須的資料數(shù)據(jù)。三、巖心錄井渤106井上部下部▲鉆時錄井

▲巖心錄井※

▲巖屑錄井※

▲氣測錄井

▲熒光錄井▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲氣測錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

鉆井地質錄井

巖屑錄井--鉆井過程中，按照一定的取樣間距和遲到時間，連續(xù)收集與觀察巖屑并恢復地下地質剖面的過程?！铩?/p>

巖屑--地下巖石被鉆頭鉆碎后，隨泥漿被帶到地面上的巖石碎塊，常稱為“砂樣”。

主要作用：可以掌握井下地層層序、巖性；初步了解地層含油氣水情況。

特點(優(yōu)點)：成本低、簡便、了解地下情況及時、資料系統(tǒng)性強等。四、巖屑錄井四、巖屑錄井4、資料整理3、巖屑描述方法及步驟2、巖屑錄取1、獲取有代表性的巖屑1、獲取有代表性的巖屑

要獲取代表性巖屑，必須做到井深準、遲到時間準。

●

井深準確--必須丈量好下井鉆具；

●

遲到時間準--必須按一定間距測準巖屑遲到時間。

遲到時間--巖屑從井底返至井口的時間。

★★●常用的測定遲到時間的方法有：

▲

理論計算法▲

實物測定法▲

特殊巖性法四、巖屑錄井⑴理論計算法t--巖屑遲到時間，minV--井眼與鉆桿之間的環(huán)形空間容積，m3

Q--鉆井泵排量，m3/minD--井徑，即鉆頭直徑，md--鉆桿外徑，mH--井深，m

※計算時未考慮巖屑在泥漿中的下沉（ρ巖屑＞ρ泥漿），→理論計算結果與實際遲到時間不一致(比實際小)，僅供參考遲到時間的計算方法⑴⑵實物測定法

選用與巖屑大小、密度相近的物質(紅磚塊、白瓷碎片)，在接單根時投入鉆桿內。記下投入后開泵時間，及投入物開始返出時間，該兩個時間之差--實物循環(huán)周期

t。實物沿鉆桿下行到井底的時間t=t0

＋t1

循環(huán)周期從井底至井口時間(遲到時間)t1=t－t0遲到時間的計算方法⑵※實物測定法的優(yōu)點：

▲

實物與地層密度相似或接近，所測遲到時間較準確

▲

顏色鮮艷，易辨認▲

實物沿鉆桿下行到井底的時間t0：V1、V2--鉆桿和鉆鋌的內容積(查表而得)

，m3

d1、d2--鉆桿和鉆鋌的內徑，mL1、L2--鉆桿和鉆鋌的長度，mQ--泥漿排量，m3/min遲到時間的計算方法--實物測定法

鉆鋌--上接鉆桿、下接鉆頭，提供鉆壓以破碎巖石。⑶特殊巖性法需要注意：遲到時間隨井深加大而延長→一般每隔一定的間隔測算一次遲到時間，作為該間距內的遲到時間。利用大段單一巖性中的特殊巖層▲大段砂巖中的泥巖▲大段泥巖中的灰?guī)r▲大段泥巖中的砂巖等遲到時間的計算方法⑶

▲鉆時(曲線)配合--特殊巖層表現(xiàn)出特高或特低值：

●

記錄鉆遇時間

●

上返至井口時間二者之差即為遲到時間

2、巖屑錄?、艙迫r屑--

按錄井間距、遲到時間在統(tǒng)一位置準確撈取巖屑空槽內加擋板取樣；震動篩前加接樣器取樣撈取巖屑—

清洗—

熒光直照—

烘曬巖屑（挑樣）⑵清洗--方法因巖性而定，以不漏掉或破壞巖屑為原則

※致密堅硬的石灰?guī)r、砂巖及部分泥巖→可淘洗或沖洗

※軟泥巖及松散砂巖等→只能用盆輕輕漂洗

※混液樣品(連同泥漿一起取出的巖屑)不洗。⑷烘曬巖屑--最好自然晾干；來不及時可烘烤(保證不變質)

含油氣試驗及生油條件分析的巖樣，嚴禁烘烤。

⑶熒光直照--巖屑洗凈后，立即進行熒光濕照和滴照；晾干后進行熒光直照(干照)；

2、巖屑錄取

▲

樣品保存（裝袋）：洗凈的干樣，每袋≥500g

▲

分析化驗樣品的取樣：重量不一，一般100g±。

3、巖屑描述方法及步驟四、巖屑錄井

⑴巖屑鑒別

--真假巖屑識別★

⑵巖屑描述（方法）

★⑶碳酸鹽巖、火成巖、變質巖中縫洞發(fā)育情況描述⑴巖屑鑒別--真假巖屑識別

在鉆井過程中，由于裸眼井段長、泥漿性能變化及鉆具在井內頻繁活動等因素影響，使已鉆過的上部巖層經常從井壁剝落下來，混雜于來自井底的巖屑之中。真假巖屑識別

①

觀察巖屑的色調和形狀②注意新成分的出現(xiàn)

③從各種巖屑的百分含量變化識別

④

利用鉆時(對區(qū)別砂、泥巖、灰質巖比較準確)、

氣測(識別油、氣層)等資料驗證3、巖屑描述方法及步驟

色調新鮮，形狀呈多棱角狀或呈片狀者，通常是新鉆開地層的巖屑；各類巖屑形狀示意圖新鉆頁巖新鉆灰?guī)r新鉆泥巖殘留巖屑垮塌巖屑▲

觀察巖屑的色調和形狀識別真假巖屑

圓形、巖屑表面色調模糊或塊較大者，一般為滯留巖屑或垮塌。3、巖屑描述方法及步驟四、巖屑錄井

⑴巖屑鑒別--

真假巖屑識別⑵巖屑描述（方法）

⑶碳酸鹽巖、火成巖、變質巖中縫洞發(fā)育情況描述⑵巖屑描述（方法）3、巖屑描述方法及步驟（2）①大段攤開，宏觀觀察--大致找出顏色和巖性有無界線等②遠看顏色，近查巖性--遠看顏色易于區(qū)分顏色界線③干濕結合，挑分巖性--巖屑顏色均以曬干后色調為準。④分層定名，按層描述--參考鉆時曲線，進一步查清巖層頂、底界，卡出分層，對各層代表巖樣進行描述。※“卡層”原則：

▲

根據(jù)不同巖性的數(shù)量變化進行卡層；

●

定單層深度應與鉆時曲線相對應。特別是在砂泥巖剖面中，利用低鉆時卡出滲透性砂巖層效果較好。

▲

在大段單一巖性中，有新成分出現(xiàn)；或在同一巖性內顏色有變化時；應單獨卡層

▲

以0.5m為單層厚度的最小單位--小于0.5m的巖層

在巖屑中常不明顯，在繪圖時不宜表示。

縫洞不能通過巖屑直接看到，可根據(jù)一些特殊標志(充填物--主要為次生礦物)間接推斷巖石縫洞發(fā)育情況。⑶碳酸鹽巖、火成巖、變質巖中縫洞發(fā)育情況描述

●

次生礦物越多，縫洞就愈發(fā)育--但可能存在死縫、死洞。

●

次生礦物的結晶程度能反映縫洞發(fā)育的有效程度：

▲

自形晶或半自形晶發(fā)育→說明縫洞空間大，連通性好

▲

它形晶發(fā)育→表明縫洞小，連通性差巖屑描述方法及步驟--⑶

4、資料整理1）巖屑錄井草圖√

2）巖屑百分比圖√

3）巖屑綜合錄井圖√

4）實物剖面四、巖屑錄井1）巖屑錄井草圖及其應用巖屑錄井草圖一般包括：

▲錄井剖面▲鉆時曲線

▲槽面顯示，等

▲比例尺1：500。①用于地層對比②為電測解釋提供地質依據(jù)③是編繪綜合錄井圖的基礎④制作實物剖面等⑤為鉆井工程提供資料

一般巖屑錄井草圖

P19

▲

巖屑百分比圖是建立井身剖面的主要依據(jù)。繪制方法：將有代表性的巖屑，按目估法確定每包巖屑中不同巖性的百分含量；按深度繪出各種巖性巖屑的百分比。2)巖屑百分比圖與解釋剖面

巖屑含量深度頁巖粉砂巖細砂巖

③

分析與地質有關工程事故原因，制定有效處理措施；是進行中途測試、完井作業(yè)的重要依據(jù)之一。④

是編制完井總結圖的基礎，直接影響總結圖的質量。②

為測井解釋提供地質依據(jù)，提高測井解釋可靠性。

對復雜油氣藏，僅憑測井曲線解釋巖性和油氣層往往很困難。

①進行地層對比：把巖屑解釋剖面與鄰井對比，可及時了解本井地層剖面的巖性特征、鉆遇層位、正鉆層位；檢查和驗證本井設計地質剖面的符合程度，等等。巖屑解釋剖面的用途--4個方面--應用時盡可能與鉆時、泥漿等錄井資料相結合巖屑錄井小結：4、資料整理巖屑錄井草圖；巖屑百分比圖；巖屑綜合錄井圖……

3、巖屑描述方法及步驟真假巖屑識別；巖屑描述；碳酸鹽巖、火成巖、變質巖中縫洞發(fā)育情況描述1、獲取有代表性的巖屑井深準、遲到時間準--理論計算法、實物測定法、特殊巖性法2、巖屑錄取

撈取巖屑--清洗--熒光直照--烘曬巖屑（挑樣、裝袋）鉆井地質錄井▲鉆時錄井

▲巖心錄井※

▲巖屑錄井※

▲氣測錄井

▲熒光錄井▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲氣測錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆井液錄井

▲氯離子錄井⑴區(qū)分油層和氣層

油層氣體--重烴含量比氣層高，且含丙烷以上成分的烴類氣體。

全烴和重烴曲線同時升高，兩曲線幅度差較小。圖1-23油層氣測曲線1、半自動氣測資料解釋五、氣測錄井

氣層--重烴C2+含量低，而且重烴成分中只有乙烷、丙烷等成分，沒有大分子的烴類氣體。

全烴與重烴兩條曲線間的幅度差很大。氣層的氣測曲線⑵區(qū)分輕質油層和重質油層

烴類氣體在石油中的溶解度隨分子量的增加而增大。輕質油的C2+含量比重質油的C2+含量高，重烴異常明顯；不同性質的油層在氣測曲線上的反映

⑶水層氣測曲線特征

烴類氣體難溶于水，但某些水層中仍含有少量溶解氣，在氣側曲線上出現(xiàn)一定顯示。

▲全烴和重烴同時增高(右圖)；

▲全烴增高，重烴無異常；

▲水層在氣測曲線上的顯示遠比油層低。2、色譜氣測資料解釋

半自動氣測成果可以發(fā)現(xiàn)油氣顯示，不能判斷油氣性質

色譜氣測--可判斷油、氣層性質，劃分油、氣、水層，

提高解釋精度。⑴色譜氣測標準圖版的制作⑵色譜氣測解釋圖版的應用⑴色譜氣測標準圖版的制作

在已證實的油、氣、水層中，取泥漿樣品或試油時的天然氣做色譜分析→

在縱、橫坐標上標出相應數(shù)據(jù)

→將同一樣品數(shù)據(jù)點用折線相連→即得色譜氣測的標準圖版。1005010510.50.1CH4C2H6C3H8C4H10體積百分數(shù)色譜氣測解釋圖版色譜氣測資料解釋川南地區(qū)色譜氣測標準圖版（氣體組分曲線）油水同層油層含氣水層氣層川南地區(qū)油氣水層氣樣組分分析典型資料產氣產水油氣同層產氣氣水同層產水⑵色譜氣測解釋圖版的應用

根據(jù)實測結果作圖，并與標準圖版相比較→

可判斷鉆遇儲層所含流體的性質--油、氣、水。鉆井地質錄井▲鉆時錄井

▲巖心錄井※

▲巖屑錄井※

▲氣測錄井

▲熒光錄井▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲氣測錄井

▲巖屑錄井※

▲巖心錄井※

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆井液錄井

▲鉆時錄井

▲鉆井液錄井

▲巖心錄井※

▲鉆井液錄井

▲氯離子錄井

濕照--將巖屑洗凈后，直接置于紫外光巖樣分析儀的暗箱里，啟動分析儀觀察描述。

干照--將巖屑洗凈、曬干后，取干樣置于紫外光巖樣分析儀內，啟動分析儀，觀察描述?！?/p>

濕