钻井地质阅读笔记 下载本文

四、含油、气、水情况的描述 1、岩心含油级别的确定

含油级别是判断油、水层或油层好坏的重要标志,主要依靠含油面积和含油饱满程度来确定(二者并重)。一块岩心沿其轴面劈开,新劈开面上含油部分所占面积百分比,即为该岩心的含油面积(百分数)。含油的饱满程度则可通过观察含油岩心的光泽、污手程度、滴水试验等来判断。

含油的饱满程度一般分三级:

(1)含油饱满:岩石颗粒孔隙全部被油饱和,新鲜面上油汪汪的,颜色一般较深,油脂感强,油味浓,出筒或新劈开面原油外渗,手摸岩心时原油污手,滴水不渗。

(2)含油较饱满:颗粒孔隙充满油,但油脂光泽较差,油味较浓,捻碎后污手,滴水不渗。 (3)含油不饱满:颗粒孔隙仅部分充油,一般颜色较浅且不均匀,油脂感差,不污手,滴水不渗。

华北地区含油级别的划分

含油级别 含油岩石面积占同岩性岩石的百分比(%) >90 含油饱满程度 含油均匀,饱满,油味浓,污手,滴水呈圆珠状,不渗水,看不见岩石本色。颗粒分选好。 含油均匀,较饱满,油味较浓,污手,滴水不渗,呈珠状,看不见岩石本色。 含油较均匀且不饱满,有油味,微污手,少见岩石油浸 30~60 本色,滴水不渗或浸渗呈半球状。常呈现出条带状的含油和不连片的不含油处。 油斑 ≤30 肉眼难见含油显示,干照、滴照荧光明显 含油不均,呈斑状条带状分布,不易污手,滴水微渗或浸渗,可明显见岩石本色。 有时偶见含油迹象,滴氯仿后见明显荧光,滴水易渗,岩石本色清楚可见,常有油味,不污手。 重质油易残存,而轻重质油易挥发,故有时“油斑”、“油迹”不一定比“含油”、“油浸”差。 备注 油砂 含油 60~90 荧光 2、岩心含水程度的观察

用于初步判别油层、含油水层或油水同层,定性了解油水过渡带油水分布规律及水洗油程度。 (1)滴水试验

滴水试验结果为一、二级,即具滴水性;含油多时,为三、四级或五级,即为微渗水(缓慢渗入)或不渗水。 (2)氯仿沉降试验:砂粒的聚集程度与含水量成正比,砂粒的聚集情况分为四种:分散状、絮状、凝聚状、凝块状, (3)红滤纸试验:退色程度及退色面积越大,则反映含水量越多。 (4)pH试纸试验 四、岩心选样及样品分析 岩心样品分析项目,通常为:

砂岩:做薄片、重矿物、轻矿物、胶结物、筛析、孔隙度、渗透率、荧光等分析和鉴定。

泥岩:做微古生物鉴定(如介形虫、轮藻、孢子花粉等)、染色分析、差热分析以及生油指标的分析(如还原硫、有机碳、沥青、高铁、低铁、族组份分析等)。

油砂:做含油饱和度、孔隙度和渗透率的鉴定。

碳酸盐岩:做不溶残渣、化学分析、薄片和古生物鉴定。

※绘制岩心图时,“以筒为基础,余心留空位,套心推上筒”:岩心收获率低于100%时,从上往下绘制,底部空白,待再次取心收获率大于100%(即套有前次的余心)时,向上补充(自下而上绘制),即套心一律画在前次取心的下部。因岩心膨胀或破碎而收获率大于100%时,应根据岩心实际情况在泥质岩段或破碎处合理压缩成100%绘制。

第四节 泥浆录井

钻井泥浆一般是粘土与水(淡水或咸水)混合搅拌,并中入化学处理剂配制成的。粘土是泥浆中常用的固体成分,是分散体;分散介质是水(水基泥浆)或油(油基泥浆)。泥浆属于溶胶—悬浮体。

8

泥浆种类

类型 淡水泥浆 配制 特征与作用 备注 淡水加粘土,钙离子小于50毫克/升。 多用于钻浅井部位。 淡水泥浆加入絮凝剂石灰、石膏、氯稳定性好,具抗土、钙、盐侵能力,限制泥、页岩水化膨胀,失水小、泥饼坚韧光滑,保持低粘度、低切力、流动性好,对油层损害小。 稳定性好,抗粘土侵,克服泥、页岩水化膨胀坍塌,稳定井壁 除一般盐水泥浆特点外,而且成本低。滤液可能接近于或小于地层水电阻率,自然电位曲线幅度变化不大或为反向。 提高泥浆稳定性,比重低,流动性好,易 钙处理泥浆 化钙等,淡水加粘土,钙离子大于50毫克/升。 适用于深井 水基泥浆 盐水泥浆 盐水加粘土,含盐量大于1%。 海上钻井先使用盐水泥浆,随着钻进地层造成浆,加入海水及处理剂,就地取材采用海水泥浆。 适用于膏盐地区及深井 适用于已知低压油层,不利于油气层录进,新区不使用。 实际工作中,主要用于取心分析原始含油饱和度。 混油泥浆 水基泥浆加一定油料(原油、柴油、机油),一般加10~20% 开泵,利于大泵钻进增加润滑作用,减少钻具粘卡,提高取心收获率,对油层损害小,有利于保护油层。 保护油层,防水化膨胀、钻头泥包和井壁油基泥浆 原油或柴油加沥青、炭黑、亲油粘土。 坍塌。凝固点低,高温时不稠化,减少盐水层及硫化氢对钻具的腐蚀作用。 几种泥浆处理剂的用途:

纯碱:提高粘度,减少失水,但使用过量时失水反而增大。 烧碱:提高酸碱度(pH值),控制泥浆中香叶粉不腐烂、不发臭。 芒硝:提高粘度和切力,而失水变化不大。

重晶石:不溶解,不起化学反应,以悬浮态增加泥浆比重。目前加重剂逐渐彩石灰石代替重晶石,石灰石粉的优点是有利于酸化解堵。

单宁酸与单宁酸钠:单宁粉直接加入泥浆可提高粘度和切力,降低pH值。单宁酸钠(由单宁粉与烧碱配成)主要降低稠化泥浆的粘度和切力,减少粘土颗粒间运动磨擦,提高泥浆流动性,也有降失水作用。

栲胶碱液:

烧碱液:抗石膏、水泥侵,抑制粘土水化和稳固井壁,有降低失水、稀释泥浆作用。 钠羟基甲基纤维素:主要起降失水作用。

铁铬木质素磺酸盐:稀释泥浆,也有降失水作用,稳固井壁。

深井泥浆特点:抗高温、抗高压、抗侵污能力强、保持长裸眼井壁稳定。 某些岩层对泥浆性能的影响:

岩层 泥浆性能 比重 粘度 失水量 切力 Cl含量 含砂量 泥饼 —油层 减 略增 略增 不变或增 气层 减 增 略增 不变或增 盐水层 增→减 增→减 增 增 增 增 淡水层 减 减 增 减 减 增 粘土 增 增 增 增 石膏 剧增 剧增 剧增 增 盐岩 增 增 增 增 增 增 疏松砂岩 略增 略增 增 井喷时,应记录发生井喷时间、井深、层位、喷势、高度(最高、一般、间喷时间)、喷出物,依喷出先后记录喷出的油、气、水、泥砂等;估计喷量(喷出油量),泥浆性能(特别是井喷前后的比重),工程简况,原因分析及处理情况。

9

第五节 荧光录井

各类沥青及其发光颜色

沥青类型 油质沥青 中性沥青 胶质沥青 沥青质沥青 土壤沥青 沥青发光颜色 蓝、淡蓝、天蓝、浅黄、黄绿色 浅褐、橙褐、褐色 深黄、橙黄、棕黄、橘黄、黄、黄—浅灰、微橙黄、褐黄、黄褐、黄绿、灰绿色等 黑、黑褐 玫瑰色、红—紫红色 部分岩矿(发光物质)荧光特征简表

岩矿名称 荧光颜色 石英、蛋白石 方解石、贝壳 白、灰白 乳白 石膏 亮天蓝、乳白 盐岩 亮紫 有机泥岩、油页岩、泥灰岩 暗褐、褐黄 软沥青 橙、褐橙 白蜡 亮蓝色 注:锆英石、朱砂、重晶石、钼矿及某些铀矿等也有荧光。

泥浆混油对砂岩或其它渗透层,特别是对疏松砂岩影响很大,必须去伪存真,严格区分,见下表:

名称 煤油 柴油 机油 原油 黄油 铅粉 荧光颜色 乳白带蓝色 亮紫色、紫带蓝—乳紫蓝色 蓝~天蓝、乳紫蓝色 乳白、黄、乳黄色 亮乳蓝色 无色 名称 原油含油质沥青多时 原油含胶质沥青多时 原油含沥青质沥青多时 荧光颜色 浅蓝色 黄色 褐色 丝扣油(黄油、铅油、铅粉混合) 白带蓝—暗乳蓝色 绿铅油 红铅油 浅绿色 红色

第六节 气测录井

1、气测异常的划分

通常根据各个油田的实践,确定出划分异常的对比系数(气体浓度/基值)范围。气测异常主要有三种: 假异常 非烃异常 油气异常 由地层造成的气测异常,如接单根、后效、混油、处理泥浆等。 由氢及二氧化碳等造成的,以非烃类气体为主的气测异常。 由烃类气体组成的气测异常。 非油气层 非油气层 有油气显示或油气水 2、油、气、水层的判断

油层:特点是重烃气含量较高,在气测曲线上的特征是全烃和重烃同时增高。

气层:特点是甲烷含量较高,重烃为零或很低。在气测曲线上的特征是全烃增高,重烃无异常或出现低值。

水层:如果不含残余油或气(即水层),则在气测曲线上没有显示。如果含油或气,则曲线上显示全烃和重烃同时增高,或全烃增高,重烃无异常,但增高量次于油、气层,有时显示易与油、气层相混,这时可结合氯根含量和组份分析来判断。

3、色谱气测解释图板的应用 油、气、水层的烃气组份含量变化:

(1)气层:高甲烷,微重烃、丙、丁烷不齐全。 (2)油层:高重烃,有丁烷,乙、丙、丁烷逐渐减少。 (3)含气水层:高甲烷,微重烃、乙、丙烷都齐全。 (4)含油水层:高重烃,低甲烷,乙、丙、丁烷都很大。

(5)油水同层:烃气组份介于油层和含油水层之间,接近油层的位置。 (6)凝析气层:烃气组份介于油层和气层之间,接近油层的位置。

第三章 碳酸盐岩地层的钻井地质工作

碳酸盐岩是最主要的勘探目的层之一,碳酸盐岩地层的钻井地质工作方法基本上和砂泥岩地层的工作方法相同,但碳酸盐岩有其特殊的储集性质。

10

第一节 碳酸盐岩储集层概述

碳酸盐岩中以方解石为主的叫石灰岩,以白云石为主的叫白云岩。石灰岩与白云岩之间还有过渡岩类。

大多数碳酸盐岩基本上由粒屑、胶结物和基质(或称碳酸泥)组成,有的还混有陆源碎屑。

碳酸盐岩中的粒屑分级表

碳酸盐岩 颗粒长轴直径 粒屑 砾屑 粗砂屑 中砂屑 细砂屑 粗粉屑 细粉屑 泥屑 晶粒 命名方案I 砾晶 粗晶 中晶 细晶 粗粉晶 细粉晶 泥晶 碳酸盐岩与砂岩的孔隙比较

岩性 特征 沉积物的原始孔隙度 岩石的最终孔隙度 孔隙大小 孔隙形状 孔隙大小、形状和分布的均一性 成岩作用的影响 裂缝的作用 孔隙度和渗透率之间的关系 一般为25—40% 一般为15—30% 与颗粒粒径及分选作用有密切关系 主要与颗粒形状有关 在均匀的砂岩体内一般相当均匀 影响相对较小,压缩和胶结作用使原始孔隙度有所减小。 一般不重要 有一定的关系 砂岩 碳酸盐岩 一般为40—70% 一般只是原始孔隙度的很小一部分,甚至接近于0。 与粒径及分选作用关系很小 变化很大 较均一到极不均匀 影响很大,胶结和溶解作用很重要,可形成孔隙,也可使孔隙消失或完全改变。 对储集层性质影响很大 变化不定 命名方案II 巨晶 粗晶 中晶 细晶 微晶 显微晶 隐晶 砾石 粗砂 中砂 细砂 粗粉砂 细粉砂 泥(粘土) 碎屑岩粒级名称 >1 1—0.5 0.5—0.25 0.25—0.1 0.1—0.05 0.05—0.01 <0.01 第二节 碳酸盐岩储集层钻进时的特征及井完成方法

钻进时的特征:

1、井漏及井喷:漏和喷互相联系,先漏后喷,或又漏又喷。漏失大的层段往往油、气产量高,漏失小的产量低。(这种情况往往是由于泥浆比重过高,将某些地层压裂造成漏失,液柱降低后,高压层就会涌喷)

2、泥浆中固体物质直接进入油、气层的缝、洞内形成堵塞,发生漏失时堵塞会更严重,因而需要有防漏解堵措施。 3、碳酸盐岩比较坚硬,不易坍塌,遇水不膨胀,可以用清水钻进。 套管程序及完成方法:

高产井井身结构一般采用二层套管,各层套管的水泥大都返至地面,以防高压油、气层串漏。

主要采取先期完成法(用于连通性好或易漏的高产油、气层,但必须是裸眼井段没有水层及易塌地层),也采用射孔完成法(具体作法是钻开产层前下好技术套管,钻穿产层后下生产套管,注好水泥射孔完成。用于产层多而性质差别大的油田,也便于控制开采过程中的水侵。)。

泥浆:通常采用清水或盐水作为洗井液。

第三节 碳酸盐岩地层的录井方法

一、岩性描述

1、颜色:

2、矿物成分:含量大于50%的矿物定岩石名称,占50~25%的定为“质”,25~10%的定为“含”,小于10%者一般不参加定名,在描述时描述为“微含”。

用稀盐酸帮助鉴别方解石和白云石:

(1)石灰岩:在岩石表面加稀盐酸强烈起泡,可听到响声;把岩屑放入盛盐酸的试管中,除见到强烈起泡和听到响声

11