钻井地质学
中国石油大学钻井工程第一章地质条件张辉
异常地层压力: 地层压力大于或小于正常地层压力。。
超过正常地层静液压力的地层压力(pp>ph)称为异常高压。 而低于正常地层静液压力的地层压力(pp <ph)称为异常低压。
地层压力当量密度：指某一深度处地层压力用等高度的钻井 液柱压力来等效时，所需钻井液的密度。
(淡、盐水：1.0、1.07g/cm3)
式中：φ — 泥页岩的孔隙度， ％； φ 0 — 泥页岩在地面的孔隙度， ％； c — 常数; H — 井深，米。
由前述声波时差与孔隙度的关系得：
t t 0
m
0
t t f
m
Δ t0 —泥页岩在地面的声波时差
Po、Pp和σ之间的关系可用下图表示
地下各种压力之间的关系
（ Po 、 Pp 和σ 之间的关系） Po= （基岩重力 + 孔隙流体的重力）/ 面积
Po = Pp +σ 由上式可知
上覆岩层压力由基岩和孔隙流体共同承 担。
Po 一定， σ 减小， Pp 增大。 当σ →0时， Pp → Po 。 不管任何原因使基岩应力下降，都会导 致孔隙压力增大。
地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地 层岩石基质和岩石孔隙中流体总重力所产生的 压力，用PO 表示。
p o
基岩重力 流体重力 面积
p 0.00981H[(1)
]
o
ma
H Po
0.00981
（分段计算）
oi i
Po
式中：PO为上覆岩层压力，MPa； H 为地层垂直深度,m；
t t
m
t t
f
m
式中：φ — 岩石孔隙度, ％； Δ t — 地层的声波时差，微秒/米； Δ tm — 基岩的声波时差, 微秒/米； Δ tf — 地层孔隙内流体的声波时差，微秒/米。
钻井培训教材
• 二）、降滤失剂 • 1、羧甲基纤维素钠盐 • 代号为Na－CMC，简称CMC，目前常用的 有低粘CMC、中粘CMC、高粘CMC三种。为 白色纤维状粉末，具有吸湿性，不溶于 酸和醇等有机溶剂，易分散于水中形成 胶状液，抗温达90～140℃，有一定抗盐、 抗钙能力。 • 主要用于各种水基钻井液的降滤失剂， 还具有抑制页岩水化膨胀作用、增稠作 用等。
4、发挥水力效能，传递动力，冲击井底， 帮助钻头破碎井底岩石，提高钻井速度。 5、悬浮岩屑和加重剂，降低岩屑沉降速度， 避免沉砂卡钻。另外承受钻杆和套管的 部分重力。 6、润滑并冷却钻头，钻具。 7、防止地层中盐水、盐岩、石膏、芒硝等 对钻井液的化学污染，防止硫化氢污染 和损害。 8、利用钻井液，准确获得井下资料。
3、岩心录井 概念：利用取心工具，将井下一定深度 地层的岩石以柱状形式取上来，并对其 进行分析、研究而取得各项资料的过程。
• 4、荧光录井 概念：石油中的油质、沥青等在紫外 光的照射下，能发出一种特殊光亮，就 是荧光。根据荧光显示的亮度及颜色的 差别，测定出石油的含量和组成成分， 对油气层进行定性和定量解释，就是荧 光录井。 荧光录井的方法 • ⑴ 岩屑干照法。 • ⑵ 点滴分析法。
⑶ 记录方法 就是将钻时、接单根、停钻、停泵、 变泵等一些情况详细记录在钻时记录表 上。钻时的变化能反映地层的坚硬或松 散程度。根据钻时的大小可以粗略地判 断岩性和进行地层对比。根据钻时记录 绘制钻时曲线，并结和有关地质资料， 对地层、岩性、含油气等情况进行综合 分析。
2、岩屑录井 概念： 在井深不断加深过程中，按 照一定的取样间距和迟到时间，将岩屑 连续收集起来，进行观察、分析，并综 合运用各种录井资料进行岩屑归位，以 恢复地下原始剖面的过程。
• 二）、钻井液粘度、切力与钻井的关系 • 1、粘度、切力过大有以下害处。 • ⑴流动阻力大，能量消耗多，功率低， 钻速慢； • ⑵净化不良（固控设备不易充分发挥效 力），易引起井下复杂情况； • ⑶易泥包钻头，压力波动大，易引起卡、 喷、漏和井塌等事故； • ⑷脱气较难，影响气测并易造成气侵。
地质学的应用资源勘探与开发
地质学的应用资源勘探与开发在我们生活的这个地球上，隐藏着无数珍贵的资源，从深埋地下的石油、天然气，到各种金属矿产，再到珍贵的宝石。
而如何找到并合理开发这些资源，地质学在其中发挥着至关重要的作用。
地质学，简单来说，就是研究地球的科学。
它探究地球的物质组成、内部结构、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史。
在资源勘探与开发领域，地质学就像是一位“寻宝大师”，通过各种方法和技术，为我们揭示地下资源的奥秘。
资源勘探是资源开发的第一步。
想象一下，在一片广袤的土地下，可能蕴藏着丰富的石油，但我们如何知道它在哪里呢？这时候，地质学家就会登场。
他们首先会对这片区域进行地质调查，收集各种地质信息，比如地层的分布、岩石的类型、地质构造等等。
通过对这些信息的分析，地质学家可以初步判断这片区域是否有形成石油的条件。
地层研究是地质学家的重要工具之一。
地层就像是地球的“历史书”，每一层都记录着不同时期的地质事件。
通过研究地层的顺序、厚度和岩性特征，地质学家可以了解到这片区域在过去的沉积环境、气候变化等情况，从而推断出可能存在的资源类型和分布位置。
岩石类型也能为资源勘探提供重要线索。
比如，某些类型的岩石更容易储存石油或天然气，而某些特定的矿石则与特定的岩石类型相关。
地质学家通过对岩石的采样和分析，可以判断岩石中是否含有有价值的矿物质。
地质构造也是寻找资源的关键。
褶皱、断层等地质构造可以形成有利于资源聚集的空间。
例如，在褶皱构造中，油气可能会在背斜的顶部聚集，形成丰富的油气藏。
除了实地的地质调查，现代科技也为资源勘探提供了强大的支持。
地球物理勘探方法，如地震勘探、重力勘探、磁力勘探等，让我们能够“透视”地下的结构。
地震勘探就像是给地球做“CT 扫描”，通过人工激发地震波，然后接收并分析地震波在地下传播的情况，从而构建出地下的地质结构图像。
在确定了可能存在资源的区域后，接下来就是资源的开发。
这可不是一件简单的事情，需要考虑众多因素，既要保证资源的高效开采，又要尽量减少对环境的影响。
油气田地下地质学 - 第一章
油气田地下地质学 - 第一章第一章钻井地质(Chapter1 well drilling geology)第一节井位部署一、井的类别（本节重点） 1 探井发现油气，解决有没有油气的问题，有多少油气？地质井：盆地普查阶段，为取得基础工业质资料而钻的井，在地震资料不能覆盖区主要解决构造和地层。
参数井：盆地区域勘探阶段，为了解一级构造单元地质情况而钻的井，了解地层层序、厚度、岩性、生油、储油和盖层条件，并为物探资料的解释提供参数。
预探井：圈闭预探阶段，以发现油气为目的而钻的井。
评价井：在已获得工业油流的圈闭上，为查明含油气规模而钻的井。
水文井：为了解水文地质问题或寻找水源而钻的井。
定向井：为特殊的地质或工程需要而钻的规定了井眼轨迹的井。
2开发井评价井钻探后根据开发方案，按照一定的井网方式和井网密度而钻的井，以高效果科学地采出地下石油为目的。
采出油气油（气）井：采出油气的井水井：向地层中注水，以保持地层压力验替油气的井。
调整井（一、二、三次）：油气田开采一段时间后，根据开发动态和数值模拟资料，以提高储量动用程度和采收率为目的而钻的井。
检查井：为监测油、气藏开采动态而钻的井。
其它还有更新井、三采井等。
二、井号编排与命名 1探井地质井：以一级构造单元+“D”命名。
参数井：盆地名称的第一个字+“参”字+序号，如江参1井、塔参1井预探井：二级构造名称+序号，如轮南1井、塔中1井，序号比较小评价井：油气田名称+序号，如马101井，数字比较大水文井：以一级构造单元+“S”命名定向井：在井号后加小定“x”，如柳1x2井：表示柳1井旁边钻的第2口斜井 2开发井油井和水井：按井排编号；用油气田名称第一个汉字+井排+井号。
如东河11-2-1 调整井（一、二、三次）：在原基础井网基础上加上标识：如南阳油田加J、H等字符，大庆在原井排基础上加D或代表其期次的号等检查井：井号前“检” 三、井位部署 1探井布井原则1 不同阶段井位部署原则参数井：勘探初期，1口井控制1个构造带，一般部署在隆起区，预探井：一个局部构造带设计一口预探井，目的是发现油气评价井：以出油的预探井为中心，向四周部署2 不同油藏井位部署原则以高点为中心的放身状布井以高产层系或含含油圈闭为基础，先肥后瘦，扩边连片布井 2开发井部署原则排状切割注水布井面积井网部署注采井环状布井不均匀点状布井第二节钻井地质设计与完井一、单井地质设计 1设计依据⑴区域地质资料地层综合柱状图构造图、构造剖面图油、气、水层资料。
3第一章 钻井工程地质条件—压力
p 2. 上覆岩层压力： o 上覆岩层压力：
3. 基岩应力： 基岩应力： 4. 地层压力
=
= ∫0 0.00981 o (D)dD ρ
D
Po = P p + σ
正常地层压力： 正常地层压力：Pp=Ph=0.00981ρh1，水力学开启系统 异常高压： 异常高压： pp=po-σ＞ph，水力学封闭系统 ＞
在地层的沉积过程中，随着上覆沉积物不断增多，地层逐渐被压实，孔 隙度减小。如果地层是可渗透的、连通的，地层中流体的流动不受限制（称 之为水力学开启系统），地层孔隙中的流体则随着地层的压实被排挤出去， 建立起静液压力条件。 在地层被不渗透的围栅包围，流体被圈闭在地层的孔隙空间内不能自由 流通（称之为水力学封闭系统）的条件下，随着地层的不断沉积，上覆岩层 压力逐渐增大，而圈闭在地层孔隙内的流体排不出去，必然承受部分上覆岩 层重力。结果是地层流体压力升高，地层得不到正常压实，孔隙度相对增大， 岩石密度相对减小，基岩应力相对降低。这种作用称为欠压实作用 欠压实作用。 欠压实作用
p p = 0.00981 ρ p D
注意： 注意：声波时差不仅与地层孔隙度有关，而且受岩石弹性、地层流 体性质、钻井液性能、测井误差等因素的影响，因此预测结果存 在一定的误差。
第一章 钻井的工程地质条件
上节小结
第一节 地下压力特性
一、地下各种压力的概念
1. 静液压力： ph=0.00981ρhl 静液压力： ρh
第一节 地下压力特性
3. 地层压力的计算方法
经验图版法、经验公式法 当量（等效）深度法 经验公式法、当量 等效） 经验公式法 当量（ （1）经验公式法 ）
ρ
p
=ρ
《油矿地质学》复习总结
油矿小结第一章钻井地质需要掌握的概念定向井：按照预先设计的井斜方位和井眼轴线形状进行钻进的井。
水平井：井斜角在85-120读，并沿水平方向钻进一定长度的井。
丛式井：在一个井场或平台上，有计划地钻很多口井（直井或斜井），这些井统称为丛式井。
井斜角：测点处的井眼轴线同铅垂线之间的夹角。
（α）井斜方位角：测点处井眼轴线的切线在水平方向的投影与正北方向的夹角。
（fai）钻井深度：用钻具长度计算的井深。
测井深度：用电缆长度计算的井深。
测深：测量深度，井口方补心（转盘面）沿井轨迹测点处的实际长度。
垂深：垂直深度，井口方补心（转盘面）到井筒测点位置的垂直深度。
补心海拔：井口方补心（转盘面）到海平面的垂直距离。
海拔深度：井筒中测点位置到海平面的铅直距离。
岩心收获率：岩心长度/取心进尺长度取心进尺：岩心归位：从最上的标志层开始，上推归位至取心井段顶部，再一次向下归位，达到岩性与电性吻合。
岩屑迟到时间：岩屑从井底返至井口的时间。
重点内容井别识别：哇塞岩心丈量和编号原则：丈量：清除岩屑泥饼等“假岩心”，断面吻合，摆放，由顶至底用尺子依次丈量，单位厘米，自上而下做记号，红黑两平行线，上位红，下为黑，箭头指向钻头位置。
编号：第几次取心，共多少块岩心，这是第几块。
几又几分之几。
观察岩心油气水的方法类型：含气实验，含水观察，滴水实验。
岩心含有级别：根据储层特性不同分为：孔隙性含油：饱含油、富含油、油浸、油斑、油迹、荧光。
缝洞性含油：油浸、油斑、荧光。
岩心录井图的编制：岩心录井草图和岩心录井综合图。
综合：井深校正，岩心归位。
岩屑描述内容与岩心描述的差别：岩屑描述的重点是岩石定名和含油气情况描述。
差别：这。
岩屑录井对缝洞储层中的判别：缝洞发育系数：次生矿物总量/岩屑总量。
缝洞开启系数：自形晶矿物含量/次生矿物含量。
钻井液显示的类型：油花、气泡，油气侵，井涌，井喷，井漏（碳酸盐溶洞好东西。
）。
钻时录井优缺点：课件上没说啊。
第二章地层测试地层流动系数：地层流动系数反映地下流体流动的难易程度。
测井地质学
测井地质学第一章绪论1.测井地质学的基本含义：以测井学、地质学和岩石物理学理论为指导，综合运用各种测井信息来解决地层学、沉积学、构造地质学、石油地质学以及油田地质学中的各种地质问题的一门学科。
2.主要研究内容：基础地质研究、石油地质研究、钻井和油藏工程地质研究。
（1）基础地质研究的首要任务是充分利用地质资料、测井资料和地震资料相配合进行地层层序划分和标定，建立区域统一的地层层序，确定沉积体系域，找出不同体系域的测井曲线相应，进行井间层序与体系域的分析.主要研究地层、地质构造、和测井沉积学。
（2）石油地质研究：研究生油岩，确定生油岩有机质含量和生烃潜力；研究盖层的封盖性能；进行储集层综合研究；进行油气藏静态、动态描述。
（3）钻井和油藏工程地质研究：在油气田勘探和开发的生产实践中，将多种测井信息用于地震解释设计、钻井设计、油井压裂、试油过程中的泥浆配制、固井质量检查、套管的损伤和变形、油层保护等工程地质的研究，是测井地质研究的又一领域。
3.研究方法：测井地质学工作方法的核心是“地质刻度测井” ，或称“岩心刻度测井”，针对地质任务建立精细解释模型。
第二章倾角成像测井方法1.测井资料地层对比：通过对相邻井的测井曲线进行分析，根据曲线形态的相似性，进行井与井之间地层追踪的过程。
岩性对比方法，在开发中、后期，随着开发的深入和井点的增加，测井曲线对比在地层对比中占有绝对优势。
测井曲线的形态特征是岩性、物性和所含流体的综合反映。
主要用于：区域地层对比和油层对比（小层对比）。
域地层对比：以区域地质研究为重点，在油区范围内对比大套地层，目的是确定地层层位关系。
油层对比：以油层研究为重点，在一个油气藏范围内，对区域地层对比时的油层进行划分和对比，确定油气层主要关系。
举例：利用标准层对比油层组，利用沉积旋回对比砂岩组，利用岩性和厚度对比单油层。
2.用测井资料主要研究井筒内可见的小型规模的地质构造。
（1）.测井资料的褶皱解释：（2）.测井资料的断层解释：断层类型不同，倾角模式组合不同。
岩土钻掘工艺学知识点总结
岩土钻掘工艺学知识点总结一、岩土钻掘概述岩土钻掘是一种常见的地质勘探和地下工程施工方法，主要用于地下资源勘探、建筑基础施工、地下隧道开挖等工程。
岩土钻掘工艺学是研究利用机械设备对不同类型的岩土地层进行钻掘、取样和勘探的技术学科，是岩土工程领域的重要分支，其技术发展和应用对于促进地下资源勘探和地下工程施工具有重要意义。
二、岩土钻掘工艺学的分类岩土钻掘工艺学可以根据钻掘设备的类型、钻掘方式、地层特性等不同因素进行分类。
常见的分类包括：1. 根据钻掘设备的类型，可以分为钻机钻探、手持式钻探、旋挖钻掘、钻爆法等；2. 根据钻掘方式，可以分为旋转钻探、冲击钻探、冲击旋转钻探、旋喷钻掘等；3. 根据地层特性，可以分为岩石钻掘、土壤钻掘、淤泥钻掘等。
三、岩土钻掘设备1. 钻机钻机是进行岩土钻掘作业的主要设备，根据其结构和钻掘方式的不同，可以分为旋转钻机、往复钻机、旋喷钻机等。
钻机主要包括钻杆、钻头、钻管、钻井液泵等部件，通过转动和下压等动作完成岩土地层的钻掘作业。
2. 钻探工具钻探工具是配合钻机进行钻掘作业的工具，包括不同类型的钻头、钻杆、钻管、钻井液等。
钻探工具的选择应根据地层特性、钻掘方式和要求等不同因素进行合理搭配，以提高钻掘效率和质量。
3. 安全设备岩土钻掘作业中需配备相关的安全设备，如钻井液循环系统、防护罩、安全带等，以保障作业人员和设备的安全。
四、岩土钻掘工艺流程1. 前期准备进行岩土钻掘作业前，需对作业地点进行勘察和测量，确定地质情况和地下障碍物等信息，制定钻掘方案和安全措施。
2. 钻井布置根据前期勘察的结果，确定钻井点的位置和钻井布置，在地表进行钻井架的搭设，并进行定位和调整。
3. 钻井操作根据钻掘方案和地层情况，选择合适的钻机和钻探工具，进行钻井作业，注意调整钻掘参数和钻进速度，确保钻孔质量和完成进度。
4. 取样分析在钻掘过程中进行地层取样，在取样地层进行分析和测试，了解地层结构和物理性质，为后续的地质勘探和工程施工提供依据。
油气田地下地质学4--完井及完井总结
坍塌层
表层套管
12′20m
钻头尺寸及井深
油气层
油气层 水层 油气层
技术套管
8′1800m
油层套管 5′2500m
套管程序示意图
1、套管程序的设计
② 技术套管：● 封隔钻井液
难于控制的复杂地层
(漏失层、严重塌层、高 坍塌层
压水层、非目的层的油气层
等）； 油气层 ● 在井斜较大的定向井中，
为防止井下复杂情况，
4、附图目录
⑴ 过井“十字”地震剖面图 ⑵ 本井与邻井地层对比
图
⑶⑹ 综岩合心录油井 层图 物理性质分⑷析成综果合测井图
⑸ 岩心综合图
⑺ 地球化学资料综合图
⑻ 测试层位简图
⑼ 压力恢复曲线图
⑽ 测试油层原始压力与深度关系曲线图
⑾ 井斜水平投影图
完井地质总结报告
根据中国海洋石油有限公司勘探监督手册（2002）要求，
① 射孔完井
--国内外最广泛使用的完井方式。 包括：套管射孔完井、尾管射孔完井
● 套管射孔完井
钻穿油气层直至井深，然后下 生产套管至油层底部、注水泥固 井；最后，下入射孔器在油气层 部位射孔，射穿油层套管、水泥 环，并穿透油层一定深度，建立 油流通道。
套管射孔完井示意图
(《油气井工程》，2003)
深度比例尺 一般1：500； 横向比例尺 避免曲线之间交错过多。
◆ 编制完井总结图，应解决好以下3个问题：
⑴ 确定分层界线 以1：500标准曲线的2.5米(或1米)底部梯度曲线和SP
曲线为主；必要时参考组合微侧向、微电极等曲线。
⑵ 确定岩性--以岩心、岩屑为基础，其他资料作参考；
⑶ 油气水层的识别 必须以岩心、岩屑、井壁取心、钻时、气测、槽面油
油气田地下地质学
1。
地质井:；盆地普查阶段,为取得基础工业质资料而钻的井。
以一级构造单元+“D”命名2。
参数井：盆地区域勘探阶段,为了解一级构造单元地质情况而钻的井.井名带“参”字。
3。
预探井：圈闭预探阶段，以发现油气为目的而钻的井。
以二级构造带单元名称加1—2位数字命名.4.评价井:在已获得工业油流的圈闭上，为查明含油气规模而钻的井。
取油气田名称为名，3位数编号。
5。
开发井：采油井和注水井,评价井钻探后根据开发方案，按照一定的井网方式和井网密度而钻的井，以高效果科学地采出地下石油为目的.6。
调整井：油气田开采一段时间后,根据开发动态和数值模拟资料,以提高储量动用程度和采收率为目的而钻的井8。
综合录井技术：是一项随钻石油勘探技术,在钻井过程中应用电子技术，计算机，对石油地质、钻井工程及其他随钻信息进行采集、分析处理，目的是发现油气层，评价油气层和实时监控钻井施工过程。
技术特点：录取参数多，采集精度高,资料连续性强，资料处理快，应用灵活，服务范围广。
8。
地下的岩石被钻头破碎后,随泥浆被带到地面上,这些岩石碎块叫岩屑，又常称为“砂样”。
9。
通过岩心分析，可以获取如下资料或信息：▲古生物特征；▲确定地层时代；▲进行地层对比；▲研究储层岩性、物性、电性、含油气性--四性关系研究；▲掌握生油层特征及其地化指标;▲观察岩心的岩性、沉积构造，恢复沉积环境；▲了解构造和断裂情况，如地层倾角、地层接触关系、断层位置▲检查开发效果，了解开发过程中所必须的资料数据。
11说明岩心含水实验的分级特征与分级标准Ⅰ)、含水观察：直接观察岩心新鲜面湿润程度。
湿润程度可分为3级：▲湿润:明显含水，可见水外渗；▲有潮感：含水不明显，手触有潮感；▲干燥：不见含水，手触无潮感。
Ⅱ、滴水试验法滴一滴水在含油岩心平整的新鲜面上,观察水滴的形状和渗入速度，以其在1分钟之内的变化为准分为4级：渗：滴水立即渗入→含油水层▲缓渗：水滴呈凸镜状，浸润角＜60°，扩散渗入慢→油水层▲半球状：水滴呈半球状，浸润角60～90°之间,微渗→含水油层▲珠状:水滴不渗，呈圆珠状,浸润角＞90°→油层12说明岩心含油实验的分级特征与分级标准主要依靠含油面积大小和含油饱满程度来确定。
测井地质学-裂缝
建69井飞四、飞三段微电阻率扫描成像测井图
正弦波暗色条纹明显，条纹排列有规律，与天然裂缝特征较为相似，经与取 心资料对比分析，解释为深延伸诱导裂缝。
四、裂缝有效性的测井评价及参数计算
井下裂缝有效与否，取决于其张开程度、径向延伸情况 和连通情况三个因素。 1、裂缝张开度
1）充填缝和张开缝的区井用于裂缝解释注意问题： （1）在岩心资料上确定各种主要裂缝特征及其区别于 其它的特征，在响应的成像测井图上区分出真正裂缝； （2）在裂缝中识别出天然裂缝和人工诱导缝。
裂缝识别─垂直缝
超声波成像测井识别高角度裂缝
切割层面的 高角度裂缝
高角度裂缝
低角度裂缝
罗家2-1井在成像图上的低角度裂缝
5、成像测井曲线对裂缝 的响应 2）天然裂缝与人工诱导 裂缝区别： ①钻头振动形成的诱导缝
钻井过程中由于钻具的震动 形成的裂缝，它们十分微小 且径向延伸很短，虽然在 FMI图像上有高电导的异常， 但在ARI（方位电阻率成像） 图像上却没有异常，因而易 识别。
钻具振动形成的裂缝
5、成像测井曲线对裂缝的
②天然裂缝因常遭受溶蚀和褶皱的作用，裂缝面总 不太规则，且缝宽有较大的变化，而诱导裂缝的缝面形 状较规则且缝宽变化很小。
③诱导缝的径向延伸都不大，故深侧向测井电阻率 变化不很明显。
低角度 裂缝
高角 度裂 缝
垂直 裂缝
孔 洞 低角度裂缝
网状 裂缝
高角度裂缝
垂直裂缝
网状裂缝 缝
高阻裂缝 诱导“雁状”裂缝 诱导“对称”裂
四、裂缝有效性的测井评价及参数计算
2、从裂缝的径向延伸特征判断裂缝有效性
高角度裂缝的径向延伸情况对其有效性评价至关重要（结合深侧 向、浅侧向和ARI图像来综合判别）。
油气田地下地质学2--地质录井1
岩心描述（1）-- 岩心的油气水观察
Ⅰ、含水观察
直接观察岩心新鲜面湿润程度。 湿润程度可分为3级： ▲ 湿润：明显含水，可见水外渗； ▲ 有潮感：含水不明显，手触有潮感； ▲ 干燥：不见含水，手触无潮感。
Ⅱ、滴水试验法
滴一滴水在含油岩心平整的新鲜面上，观察水滴的形状 和渗入速度，以其在1分钟之内的变化为准分为4级：
⑵ 岩心含油级别的确定
主要依靠含油面积大小和含油饱满程度来确定。
◆ 含油饱满程度(分级)
根据储集层 ◆ 含油面积大小(分级)储油特性不同
孔隙性含油级别-碎屑岩含油级别
缝洞性含油级别-碳酸盐岩含油级别
※ 含油面积百分数：指将岩心沿轴面劈开，新劈开面上 含油部分所占面积的百分比。
岩心描述（2）-- 岩心含油级别的确定 ①
④ 含油气性--结合岩心油气水观察、确定含油级别 ⑤ 岩心倾角测定、断层观察、接触关系判断
裂缝发育程度 计算公式：
孔洞发育程度 计算公式：
裂缝密度
裂缝总条数(条/m) 岩心长度
裂缝有效密度
张开缝条数（条/m） 岩心长度
裂缝开启程度 张裂开缝缝总条数数100%
孔洞密度
孔洞个数（个/m） 岩心长度
4.取心资料收集和岩心整理 （5）
⑸ 计算岩心收获率 ★★★
岩心收获率：表示岩心录井资料可靠程度和钻井工艺
水平的一项重要技术指标。
每取1筒岩心 计算1次收获率
岩心收获率η 取 岩心 心进 长尺 度100%
1口井取心完成后 计算总收获率
岩心总收获率 累 累计 计取 岩心 心进 长尺 度100%
3、取心井段的确定
⑶ 开发阶段的检查井则根据取心目的而定。如注水开 发井，为了查明注水效果，常在水淹区布置取心。
油气田地下地质学3--地质录井2
★ 湿照与干照
湿照--将岩屑洗净后，直接置于紫外光岩样分析仪的暗箱里，启动分 析仪观察描述。
干照--将岩屑洗净、晒干后，取干样置于紫外光岩样分析仪内，启动 分析仪，观察描述。
据石油的荧光性——发光颜色的不同来确定物质的性质
▲ 油：淡青、黄色 ▲ 焦油：黄、褐(橙)色 ▲ 沥青：淡青、黄、褐、棕色 ▲ 地沥青：淡黄、棕色
生油岩评价
生油岩定量评价等级表
生油岩等级 极好生油岩
产烃潜量 PG (S0+S1+S2) kg/t
>20
有效碳 PC %
>1.7
好生油岩
6~20
0.5~0.7
中等生油岩
2~6
0.17~0.5
差生油岩
<2
<0.17
各成熟范围的Tmax值(最大热解烃温度）
成熟度范围
未成熟
生油
凝析油
湿气
干气
镜质体反射率
2、钻时曲线的绘制
将各钻时点按纵横向比例尺点 在图上，连接各点即成钻时曲线。
钻时/min 0 5 10 15 20 25 30
纵比例尺 一般采用1：500
1500
1520
横比例尺 以能够表示钻时变 1540
化为原则来选定。此外，在曲线旁 1560
用符号或文字在相应深度上标注接 1580
单根、起下钻、跳钻、卡钻、更换 1600
⑵ 色谱气测解释图版的应用
根据实测结 果作图，并与 标准图版相比 较 → 可判断 钻遇储层所含 流体的性质-油、气、水。
产水
产气
油气同层
产水
产气
气水同层
川南地区油气水层气样组分分析典型资料
烃类比值法（3H法） 利用气相色谱组分含量计算比值评价油气层
【油田开发地质学】第7章钻井地质
切力过大 →泵起动困难，砂子不易沉除，钻头易泥 包、易气浸；
切力过小 →钻井液静止时岩屑在井内下沉，易发生卡
钻，真假岩屑混杂。
d、失水量和泥饼
失水量小 : 泥饼薄而致密，一般 10ml、泥饼 2mm
渗透性地层 : k
失水量大油 泥层 岩地: 损层害:、 井降 壁低 塌产 垮量
缩经观察
变化明显。 井涌：泥浆涌出至转盘面以上不超过1米。 井喷：泥浆喷出转盘面1米以上。
2.录取内容 油气水显示、钻井液性能、水浸显示及油气上窜等资料
（四）钻井中影响钻井液性能的地质因素
1．高压油、气、水层
高压油气层——ρ↓，μ↑； 淡水层——ρ、μ、切力↓失水量增大 盐水层——ρ↓，切力和含盐量↑，μ先↑后↓
增 大 减小 剧 增 增大 增大
略 增
增大
减 小 增大 剧 增 增大
不 变
增大 不变或减小
增大
增大
增大
增大
增 大 增大 增大
增大
减 小 减小 减 小 减小
增 大
减小
增 大 减小 增 大 减小
五、气测录井—测定钻井液中可燃气体含量
仪器半自动气测：燃烧温度
不同甲C2烷 全烃含量
色谱气测：C1 C5含量
（一）半自动气测资料应用
• 解释油气水层
（一）半自动气测资料应用
• 判断轻质油和重质油
（二）色谱气测资料应用
• 通过测定C1~C5值，并 标入一定图表中，与标 准图版对比，可判断油 气水层。
六、其他录井方法
• 1．罐装气录井
取样数量500ml以上，岩样不冲洗； 岩屑：钻井液：空间=7：2：1 地化指标及微古化石分析、罐顶气的分析
钻井地质层位确定方法
钻井地质层位确定方法第一节准备工作一、资料准备1. 收集区域地质情况收集工区所在的区域地质资料。
包括：区域构造特点，地层、生、储、盖层组合特征，含油气水分布规律及地震剖面、区域构造图等有关图件和资料。
2.收集工区情况首先要明确工区所在的地理位置和构造位置。
收集工区的构造情况，地层、生、储、盖层组合特征，含油、气、水情况，收集齐全有关资料和图件。
构造情况主要包括：构造单元的划分，构造的走向，局部构造形态以及纵、横向组合关系、平面展布特点、与相邻构造的关系等特点。
地层情况包括：地层层序，层序划分依据，各界、系、组、段的主要岩石类型、岩性组合特征，古生物特征及其埋藏深度和纵、横向上的特点、接触关系等。
生、储、盖层组合特征及含油、气、水情况包括：生、储、盖层的数量、岩石类型、分布层位、埋藏深度及其组合特征；含油气水分布层位、井段及测试压力系数、产能、流体性质及分析化验资料。
收集工区的地震标准层构造图、井位构造图及地震剖面图。
收集工区的岩性标准层、电性标准层及其特殊岩性、实物样品等资料。
3.收集邻井情况了解施工井的邻井井号。
收集邻井的测井图件、综合录井图、完井地质总结报告及钻井施工过程中的有关技术资料。
如钻遇高压油、气、水层的层位，易喷、易漏、易坍塌的层位及其它施工中出现过的井下复杂情况和处理结果。
二、技术准备1. 研读地质设计熟悉地质设计内容，明确设计目的及取资料要求、完钻原则、录井项目及井段、样品选送要求等，同时也要注意有无设计的补充与变更等。
2. 预测油气水层位置根据井位构造图、地震反射剖面图及邻工区、邻井岩性柱状图，预计本井将钻遇到的地层层序、岩性标准层、标志层、含油气水层及其可能出现的位置。
3. 制定措施分析本井所处的构造位置、构造形态，根据各个地震标准层构造图、过井十字剖面图，预计本井将要钻遇到的断层、不整合面的埋深以及在钻井施工中可能遇到的高压油、气、水层，易喷、易漏、易坍塌的层位、井段、岩性等复杂情况及应采取的相应措施。
钻井地质力学参数空间建模技术
钻井地质力学参数空间建模技术杨同玉;吴超;吴继伟【摘要】常规钻井地质力学参数预测方法广泛用于近井眼地层,但在推广至三维地层空间时建模精度和分辨率较低.针对此问题,基于层速度与地震属性之间存在的密切非线性映射关系,提出运用智能优化算法通过地震属性反演求取层速度的思路,据此构建了新型钻井地质力学参数空间建模技术.首先处理与分析目标工区内完钻井的声波测井和井旁地震记录等资料,针对所钻遇的各套地质层系,利用神经网络算法分层段确定工区内地震属性与层速度之间的定量映射关系,并将其推广至全工区范围内,用于预测未钻区域的层速度,进而建立目标探区三维空间上的各类钻井地质力学参数模型.在鄂尔多斯南部镇泾探区的现场应用情况表明,运用该技术建立的钻井地质力学参数三维空间模型具有较高的参数预测精度和成像分辨率,以此为基础进行的钻井工艺及措施优化具有较强的针对性和适用性.该钻井地质力学参数空间建模技术具有精度高、适用面广的特点,有利于指导钻井提速提效工作,具有推广价值.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2018(025)003【总页数】6页(P160-165)【关键词】钻井地质力学参数;地震属性;层速度;空间建模;钻井工程优化【作者】杨同玉;吴超;吴继伟【作者单位】中国石化华北分公司,河南郑州 450006;中国石化石油工程技术研究院,北京 100101;中国石油新疆油田分公司,新疆克拉玛依 834000【正文语种】中文【中图分类】TE210 引言钻井地质力学参数通常包括岩石变形参数、抗压强度、抗剪强度、抗拉强度、可钻性、构造应力、孔隙压力、坍塌压力、破裂压力等。
精细描述钻井地质力学参数的分布规律将有助于全面认识钻井破岩能力和井身质量控制难点，为优化井身结构、井眼轨迹、钻头型号及机械水力参数、钻具组合、井控方案、钻井液性能等工艺措施提供依据，为实现安全、优质、高效、低成本钻井打下坚实基础[1]。
数学地质理论认为，地质参数在地下三维岩层空间中的分布具有统计相关性与随机性的特征[2-3]。
《铀矿地质学》钻井地质3
What? Why? How?
三、岩屑录井
岩屑：地下的岩石被钻头钻碎 后，随钻井液被带到地面上的岩石 碎块，又常称为 “砂样”
岩屑录井：在钻井过程中，按照一定的取样间距和迟到时 间，连续收集与观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程。
早
早----晚
取心费用高
教材P26
岩屑录井特点：成本低、简便 易行、了解晚地下情况及时资料 系统性强等
t t0 T
T t t0
t0 ：实物沿钻杆下行到井底的时间 T：实物从井底通过钻杆外环形空间返 出井口的时间 （迟到时间）
教材P27
t0 T
t
1、获取有代表性的岩屑
（1）确定岩屑迟到时间 特殊岩性法
如大段砂岩中的泥岩、大段 泥岩中的砂岩、大段泥岩中的灰 岩等
特殊岩性：钻时特高或特低值的岩 性（与邻井对比）
3、岩屑观察描述与分析
（2）岩屑描述方法及步骤 缝洞发育程度：以次生矿物总量占全部岩屑的百分比来表示。
缝洞开启程度：以自形晶矿物含量占次生矿物总量百分比 来表示。
根据开启系数，将缝洞储集层分为四类： 好缝洞储集层，开启系数大于50％； 较好缝洞储集层，开启系数20％～50％； 一般缝洞储集层，开启系数10％～20％； 差缝洞储集层，开启系数小于10％。
1g研碎岩样 加入5mL氯仿密封浸泡
荧光直照 荧光滴照 荧光系列对比 毛细分析法 定量荧光录井
摇动数分钟后，静置8～10h。 荧光灯下观察颜色
荧光发光颜色与标准系列对比 确定荧光等级
标准系列：
预先选用本探区或邻近探 区纯原油配制
教材P24
查表
确定沥青含量
级别
1 2 3 4 5 6
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引言
油气藏形成必须的三个条件：
有已生成油或气的生油岩(烃源岩)
有可储集油或气的储集层
有使油气富集的圈闭
因海平面变化——组成地壳最上部的沉积岩。
沉积岩中来源于死亡动、植物的有机质在高温高压下形成石油或天然气
石油窗: 50-175度；低温：重油；高温：轻质油
<50: 生物气(沼气)
>175:热解气(湿气、干气)-天然气
储集层：具有孔隙、裂缝、溶蚀孔的岩石（砂岩、石灰岩）
圈闭：储集层中的高点（构造圈闭、地层圈闭），圈闭的流体按密度分异(气、油、水)
确定地下油气藏的位置：油气勘探（地质勘探、地球物理勘探、地球化学勘探、钻井勘探）
油气开发：一次采油、二次采油、三次采油；
第一章地壳
岩石和矿物
地壳由岩石组成;岩石由小矿物颗粒或晶体组成;
矿物: 天然产出的相对较纯的化学化合物
常见矿物:
云母: 白云母[KAl
3Si
3
O
10
(OH)
2
]无色; 黑云母[K(Mg,Fe)
3
Al
3
Si
3
O
10
(OH)
2
]褐至黑色
石英:(SiO
2
)无色，硬度7
方解石:CaCO
3
无色或白色，硬度3 石盐：NaCl,海水蒸发形成
石膏：（CaSO
4.2H
2
O），硬度2;硬石膏（CaSO
4
） ,海水蒸发形成
黄铁矿：FeS
2,
，铜黄色，金属光泽,比重5
方铅矿：PbS,银灰色，金属光泽，比重7.6
岩石类型：
岩浆岩：熔融的岩浆在地表或地下冷却时形成的岩石
侵入岩：地下缓慢冷(数千年)却结晶而成的岩浆岩；晶体大；
岩墙、岩床、岩基
常见的侵入岩: 花岗岩(颗粒粗)
熔岩（喷发岩）：地表快速冷却结晶而成的岩浆岩；晶体小；
常见的熔岩: 玄武岩(颗粒细),颜色暗;火山渣:含有大量气泡的玄武岩(冷却快) 沉积岩: 浅海淹没陆地时沉积形成
沉积物:风化作用使现成岩石分解为矿物颗粒或溶解的盐类
沉积——埋藏——压实——固结（胶结作用：钙质CaSO
4、硅质SiO
2
）通过成岩作
用：沉积岩
层理面，
沉积环境：沉积构造：波痕、泥痕、流痕、化石
碎屑岩：单个颗粒经胶结组成
结晶沉积岩：无孔隙，盖层
砾岩：>2mm; 巨砾>256mm、64-256mm中砾、4-64mm细砾、2-4mm极细砾
砂岩：1/16mm-2mm;
粗砂岩(颗粒直径:0.5～1毫米)
中砂岩(颗粒直径:0.25～0.5毫米)
细砂岩(颗粒直径:0.1～0.25毫米)
粉砂岩(颗粒直径:10微米～100微米)
页岩(泥岩):< 10微米
灰岩：由方解石矿物颗粒组成
煤：由埋藏于地下的木本植物残体在压力和热力作用下转变而成的。
褐煤、烟煤、无烟煤是由不断增强的热力作用而形成的。
燧石：非晶质（无晶体）的石英，颜色变种包括：火石、碧玉、玉髓、玛瑙，可
的化石贝壳沉积物重结晶而成。
能是地下水中直接沉淀或成分为SiO
2
变质岩：被剧烈的热力和压力改变而成的岩石。
片麻岩
第二章风化作用、剥蚀作用和不整合
风化作用：将固体岩石分解（颗粒、溶解）
机械风化作用：分解岩石的物理营力（冰劈、根劈、热胀冷缩等）
碳酸）化学风化作用：对岩石的化学分解（石灰岩在弱酸中溶解，CO
2抗风化能力有区别：单边山
剥蚀作用：将风化产物搬运到沉积场所：重力（滑坡和泥石流）、风力（风成沙丘）、冰川（固体冰的顺坡流动、冰川沉积物）、海浪（向岸冲刷）和河流（悬浮携带、底部滚动或跳跃搬运、溶解搬运）
不整合：古老的、埋藏于地下的剥蚀面
平行不整合：剥蚀面上下地层相互平行的不整合
角度不整合：剥蚀面之下地层以一定角度与剥蚀面之上地层斜交。
代表了造山运动和剥蚀所经历的一段时间
风化壳：不整合面上出现被埋藏的土壤带
不整合石油圈闭：往往形成大油田。
东得克萨斯油田和普鲁德霍湾油田
第三章变形
沉积岩最初是以水平方式沉积下来的。
岩石（地层）变形：弯曲成褶皱或沿节理或断层破裂
背斜和向斜
褶皱要素: 轴面、翼、脊
褶皱轴：由背斜或向斜中部同一岩层层面上发生最大弯曲点的连线
轴面：一系列褶皱地层的轴线形成的面
翼：轴面两边的褶皱
脊：褶皱的顶部
背斜：向上弯曲的岩层
向斜：向下弯曲的地层
相对年轻并仍在继续褶皱（未怎么被剥蚀）的背斜和向斜表现为山丘和沟谷地貌；被剥蚀的背斜或向斜在地表表现为条带状构造，背斜中心地层最老，向斜中心地层最年轻。
倾伏背斜：轴线不为水平的褶皱。
鼻状构造：剥蚀后的倾伏背斜（表面形态具典型的针叶状）
穹窿和构造盆地
穹窿：圆形或椭圆形的背斜
构造盆地：（盆地：用于描述沉积物巨厚的地区，无论是否遭受褶皱）圆形或椭圆形的向斜
单斜或均斜：向一个方向。