地质基础知识(高级3)

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）岩屑粗描

1．掌握地层层序,了解所钻层位的基本岩性特征。

2．掌握钻时与岩性的关系,利用钻时,寻找定名岩屑。

3．仔细观察挑选定名岩性,特别是含油岩屑、标志层、特殊岩性。

4．定名、卡准层位、填写观察记录。

（二）岩屑录井草图绘制

用规定的图例、符号将岩屑描述的主要内容，钻时等资料按井深顺序绘制在方格纸上，这种图件就叫岩屑录井草图。

岩屑录井草图有两种：碎屑岩岩屑录井草图和碳酸岩岩屑录井草图。下面着重介绍碎屑岩录井草图。

1．深度比例尺为1：500,深度记号每50m标一次,逢l00m标全井深。

2．绘制钻时曲线。

3．颜色、岩性:按井深用规定的图例、符号逐层绘制,化石、构造、含有物和油气显示用规定的符号绘制在相应地层的中部。化石、含有物数量变化以1、2、3个符号表示少量、较多、富集；油气显示的好坏程度用少量、较多、大量。

4．油气显示的其它资料如气测值大小、钻井液性能变化均应在备注栏说明。

二、岩心录井

（一）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；

（二）.取心原则和取心层位的确定

由于钻井液取心成本高,速度慢,在勘探开发过程中,只能根据地质任务要求,适当安排取心,为此确定如下取心原则：

1．新区第一批探井应采用点面结合,上下结合的原则将取心任务集中到少数井上,用分井、分段取心的方法,以较少的投资,获取探区比较系统的取心资料。或按见油气显示取心的原则,利用少数井取心资料获得取全区地层、构造、含油性、储油物性、岩电关系等资料。

2．针对地质任务的要求,安排专项取心。如开发阶段,要查明注水效果而布置注水检查井,为求得油层原始饱和度确定油基钻井液和密闭钻井液取心；为了解断层、接触关系、标准层、地质界面而布置的专项任务取心。

3．其它地质目的取心如完钻时的井底取心、油水过渡带的取心等等。（三）取心准备工作

1．收集好邻井、邻区的地层、构造、含油气情况及地层压力资料,综合分析各项资料后,根据地质设计的要求,作好取心井目的层地质预告图。

2．丈量取心工具和专用接头,确保钻具、井深准确无误。

3．明确分工，确保岩心录井工作质量。一般分工是:地质录井队长负责具体组织和安排,对关键环节进行把关;地质大班负责岩心描述和绘图;岩心采集员负责岩心出筒、丈量、整理、)采样和保管等工作;小班地质工负责钻具管理、记录钻时,计算并丈量到底方入、割心方入,收集有关地质、工程资料、数据。岩心出筒时,各岗位人员要通力配合,专职采集人员做好出筒、丈量、整理和采样工作。

4．卡准取心层位：在钻达预定取心层位前,应及时对比本井及目的井实钻剖面,抓住岩性标志层、电性标志层,卡准取心层位。若该井岩性标志层不清楚或地层变化大,则必须进行对比测井。

5．检查各种工具、器材是否齐全:如岩心盒、标签、档板、水桶、安全帽、刮刀、劈刀、榔头、塑料筒、玻璃纸、牛皮纸、石蜡、油漆、放大镜、钢卷尺等。

综合上述钻井取心的准备工作要点如下----确定取心井段、协助钻井工程丈量取心工具、计算方入、准备岩心清理物品和工具、准备岩心盒和标识用品等。（四）岩心录井中的几项关键工作

1．准确丈量方入:取心钻进中只有量准到底方入和割心方入,才能准确计算岩心进尺和合理选择割心层位。实际工作中,常见到底方入与割心方入不符,造成井身不准。关键问题是，丈量割心方入时,指重表悬重与取心钻进时悬重应该一致,这样计算出的取心进尺与实际取心进尺才相符,不然就会出现差错。

2．合理选择割心层位:合理选择割心层位是提高收获率的主要措施之一。理想的割心层位是"穿鞋戴帽",顶部和底部均有一段较致密的地层(如泥岩、泥质砂岩等)以保护岩心顶部不受钻井液冲刷损耗,底部可以卡住岩心不致脱落。

现场钻遇理想割心层位的机会不多,当充分利用内岩心筒的长度仍不能钻穿油层时,应结合钻时,在钻时较大部位割心;若钻时无变化,则采取干钻割心的办法。

六、荧光录井

（一）点滴分析

点滴分析可以发现岩石中极少量的石油沥青,是定性和半定量的一种分析方法。其操作过程为:在空白滤纸上放一些岩样碎块或岩屑,在岩样滴1~2滴氯仿溶液,氯仿溶解样品中的沥青渗入滤纸,随着溶液逐渐蒸发,滤纸上沥青浓度逐渐增

大,在荧光灯下观察,即可发现不同形状和颜色的荧光痕迹。

（二）系列对比

这是现场常用的定量分析方法。其操作方法是:取1g磨碎的岩样,放入带塞无色玻璃试管中,倒入5~6ml氯仿,盖塞摇匀,静置8h后与同油源标准系列在荧光灯下进行对比,找出近似于样品发光强度的标准试管等级。用下列公式计算样品的沥青含量:

Q=(A×B/G)×100% （1-1-1）

式中：Q----被测岩样的石油沥青百分含量;

A----被测岩样同级的1ml标准溶液中的沥青含量(g)

B----被测岩样用的氯仿溶液体积(ml)

G----样品质量(g)。

第二内容，其他生油层、储油层及生储盖组合等内容将在后面的章节中讲述，但本章所阐述的内容是石油地质基础知识的基础，它对综合录井工作和资料分析具有重要的指导作用。

一、石油、天然气的生成

（一）两个定义

生油门限：岩石中有机质随埋深增加，温度增高，逐渐成熟转化生成石油烃。把开始大量生成石油时的浓度和温度即称为生油门限深度或生油门限温度。

生油窗：地下有机质成熟演化过程中，把开始大量转化为石油至液态石油消亡的深度范围，称为生油窗。其相应的镜煤反射率值为0.5%~1.3%。

（二）生油层

具备生油条件，且能生成一定数量石油的地层称为生油层。

生油层的特征----

1．颜色

生油层的颜色一般较深，多呈深灰色，灰黑色和灰绿色。

2．岩石类型

生油层的岩石类型主要有二种：暗色泥质岩类和碳酸盐类，暗色泥质岩类包括暗色页岩、泥岩、粉砂质泥岩等，这些岩石为还原或弱还原环境下的产物。碳酸盐岩类：包括含有大量有机质的生物灰岩、礁块灰岩，暗色微晶－隐晶质泥灰岩及白云岩等。

3．富含有机质

生油层中常含有大量的有机质及丰富的生物化石，尤其以含大量的呈分散状浮游生物为主。

4．含指相矿物

生油层常含有原生指相矿物。如菱铁矿、黄铁矿等，它们是弱还原或还原环境下的产物。

5．地球化学指标

生油层地球化学研究的主要任务是：查明有机物质的丰富程度，适宜的生油环境以及有机物质向石油转化的程度。

1）有机碳

碳是有机物质的主要成分，在有机物质变化的过程中，它也经历了同样的演