常规录井技术及油气水判别

主 要 作 用
随钻油气层发现、评价
工程录井
悬重、钻压、扭矩、转速、 随钻实时钻井监控保证钻 泵冲、立管压力、套管压 井安全提高总体勘探效益 力等 进、出口：钻井液密度、 随钻实时钻井监控保证钻 电导率、温度；出口流量， 井安全 池体积等。 Dc指数、sigma指数、地 层压力梯度等 随钻地层压力检测保护油 气层提高钻井效率避免井 漏井喷事故的发生
• ④综合录井参数辅助识别 • 综合录井可以获得如气测、工程、地质、钻井液、地层压力等钻井 现场几大参数，很多参数的变化都能反映地层及岩性的变化。
• 气体参数的异常和钻具放空、钻井液漏失都预示地下储集层的存在
• 电导率变化可判别膏岩层、盐岩层。 • 氯离子含量变化可判别膏盐层。
岩心录井
• 岩心录井是获取地下岩石特征的最直接、最重要的手段， 通过岩心可以测定岩石的各种性质，直观地研究地下构造 和岩石沉积环境，了解其中的流体性质等
钻井液录井
地层压力监测
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气测录井
• 气测录井系统由三部分组成：脱气器，管线、泵、过滤器， 气体分析系统。 • 目前川东北地区各录井公司使用的脱气器多为电动脱气器， 效率不高，而且还受钻井液排量、液面高低以及风速等外 在因素影响。 • 常规色谱分析仪的分析周期为2～4min。随着钻井速度不 断加快，常规色谱分析仪已经不能满足需要。
洞识别、对比划分地层、提高录井剖面符合率、预防工程 事故以及提供决策依据等方面都具有重要作用。
普光4井：2004年7月12日13:51 用相对密度1.50,粘度56s的泥 浆钻至井深3950.16m,发现钻时 由3949m的37min/m↘3950m的 21min/m,ROP（ins）突然增大， 录井队值班人员立即通知司钻 进行地质循环，至15:13未见显 示恢复钻进（未至1个循环周）。 15:20钻至井深3950.39m突然发 生井喷,喷高约10.0m, 喷出物 为气体、泥浆、少量岩屑, 连 续喷出。岩屑中见少量半自形 晶～自形晶石英晶体,晶径最大 3mm, 一般1～2mm, 约占岩屑含 量2%～5%,裂缝气层。
气测数据应用
• 岩性变化后，由于地 层孔隙度、所含流体 的变化就会导致气测 数值大小的变化和组 成成分的变化，所以 根据气测指变化来判 断岩性的变化。用于 这种解释的比值通常 有C1/ ∑C 、 TG/∑C、 C1/ C3 及 C2/ C3 等。
普光6井岩屑录井剖面图
全烃
自然 伽马
双侧向
钻时
工程录井（随钻实时钻井监控，保证钻井安全）
溢流预报
总池体积缓 慢增加
钻井液录井
• 钻井液录井主要监测钻井液的进、出口钻井液密度、电导 率、温度；出口流量，池体积等参数。不但可以随钻实时 钻井监控，保证钻井安全，也可以反映出地下岩性及流体
的变化。如：电导率的变化可以实时检测盐岩层、膏岩层，
发现地层压力系数的变化。
地层压力监测
• 综合录井随钻地层压力检测方法是根据地层欠压实理论， 利用随钻录井资料进行计算和处理，从而得出地层压力梯 度、破裂地层压力梯度及地层体积孔隙度的一种地层压力 检测方法。对于实时钻井监控，发现并保护油气层、异常 高压地层监测预报具有十分重要的意义。 • 保护油气层：由于综合录井仪提供了dc指数法、sigma指 数法等随钻录井资料，可以较为准确地提供地层地层压力 梯度、破裂地层压力梯度、地层孔隙度、当量钻井液密度 等多项参数，可指导工程合理使用钻井液密度，保护油气 层。
地层压力监测
• 超压标志与常用检测方法：钻井过程中钻遇高压高渗油气 层，综合录井诸多参数如钻时、dc指数、Sigma值、气体 背景值、钻井液出口流量等均存在超压显示，其主要标志 特征见表。
综合录井参数超压显示标志特征
⑽ ⑾ ⑿ ⒀ ⒁ ⒂ ⒃ ⒄ ⒅ 温度梯度增加 钻井液电阻率降低 氯离子含量增加 钻井液密度降低 钻井液出口流量增加 泥浆池液面升高 灌满井眼所需钻井液量减少 岩屑数量增加； 岩屑变大 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ ⑺ ⑻ ⑼ 钻速增加 dc指数降低 Sigma值降低 扭矩增加 气体背景值增加 起下钻气体增加 井中的气体增加 C2/C3降低 气侵、井涌
• Ⅲ、加热盐酸反应后取其滤液，滴入氯化钡，沉淀越浑浊，石膏质含 量越高。如呈絮状浑浊，可定性为纯石膏岩。 • 优点：提高岩屑描述速度，可观察大段岩性变化。 • 缺点：不够精确，一定程度依赖于现场地质师经验。
（四） PDC钻头下岩屑录井方法
• ③外观特征描述 • 不同成分的岩石的敏感度不一样，不同岩石类型破碎后具有不同的 外观特征，包括颜色、外形、断口等，可寻找其规律。
川东北地区常规录井技术
• 一、综合录井仪录井 • 二、常规地质录井
• 三、地化录井
• 四、随钻录井项目
二、常规地质录井
• 包括钻时录井、岩屑录井、岩心录井、地质循环录井、荧 光录井等。是现场获得第一手资料的主要来源，是建立岩 性柱状剖面的基础，是直接发现油气层、评价油气层的重
要手段。
钻时录井
• 钻时是地质录井必须录取的一个参数,它在岩性判断、缝
快或钻具放空， 往往与钻遇缝洞、井漏层有关。
流量降低， 最低至0
总池体积下 降明显
钻具刺漏的监测与预报
• 在正常钻进时，立管压力下降，钻井液池面无变化，而泵 又工作正常，泵排量没有改变，这主要是井下钻具刺漏的
信号。
钻具刺穿预报
立 管 压 力 下 降
泵冲 速度 增加
钻井液气侵（溢流）
• • • • • • • • 录井识别钻井液气侵的主要方法综合如下参数和现象分析: 钻时突然加快; 气测烃类含量升高； 悬重增加; 泵压下降; 钻井液密度下降和粘度上升; 槽面气泡增多; 钻井液池体积增加
川东北常规录井技术及油气水识别
汇报人 :王泰强
提 纲
• 川东北地区常规录井技术
• 川东北地区油气水层判别
川东北地区常规录井技术
• 一、综合录井仪录井 • 二、常规地质录井
• 三、地化录井
• 四、随钻录井项目
一、综合录井仪录井
录 井 项 目
气测录井
工作内容或录井参数
钻时、全烃、烃组分、非 烃组分
100% 80% 60% 40% 20% 0%
上沙溪庙组下沙溪庙组 千佛崖组 自流井组 须家河组 雷口坡组 嘉陵江组 飞仙关组 长兴组 全井
下沙溪庙组
千佛崖组 自流井组 须家河组 雷口坡组
生油潜量 生烃量 排烃量
嘉陵江组
普光1井有机质丰度厚度百分比图
1%
飞仙关组 长兴组
32%
极好烃源岩 好烃源岩 中等烃源岩 差烃源岩
（四） PDC钻头下岩屑录井方法 • 1、岩屑采集
• ①迟到时间：经常实测迟到时间（50m/1次），采用接近岩屑密度， 颜色与钻屑反差较大的实物作为指示物。
• ②清洗：岩屑清洗时要用小量、缓冲、缓倒、轻搅拌，切忌急水、猛
冲、快倒、急搅拌，保证岩样具代表性。 • ③晒样、烤样：在未滤干水分时，切忌过多翻动，以免造成岩屑表面 模糊，尽量自然晾干。 • ④收样装袋时，尽量将细小的真岩屑收入袋中（分析筛）
岩屑录井
川东北地区PDC钻头下岩屑录井的岩性识别 • （一）PDC钻头钻井对岩屑录井的影响 • （二）川东北地层特征 • （三） PDC钻头录井条件 • （四） PDC钻头下岩屑录井方法
（一）PDC钻头钻井对岩屑录井的影响
• 岩屑量少、岩屑细碎、岩性难辨、采样困难
• 钻时与岩性的对应关系不明显
• 岩屑混杂、难以清洗
密闭取心
川东北地区常规录井技术
• 一、综合录井仪录井 • 二、常规地质录井
• 三、地化录井
• 四、随钻录井项目
三、地化录井
• 采用岩石热解技术，可快速进行随钻生油岩、储集岩的定 量评价，对储集层和烃源岩进行评价。
原理
样 品 裂 解
升温
检 各烃类组分 测 分离 器 电流信号
放 烃类组分 计算 大 器 电流信号 处理
气测数据质量控制
• 正式录井前及录井过 程中检查脱气器安装 位置是否合适，对气 测仪的刻度校验过程 进行全程监控以及在 录井过程中不定期地 对气测仪进行注样检 查等。 • 其他方法检查： TG/∑C与深度曲线图 及TG/∑C （cor）与深 度曲线图。
∑C＝ C1+ C2+ C3+ C4+ C5 ∑C （cor）＝ C1+ 2×C2+ 3×C3+4× C4+ 5×C5
成果
报告
• 储集层评价：本地区碳酸岩储集空间以裂缝、孔、洞为主， 储集空间内的气态烃，在岩屑上返至地表、清洗、上机分 析时均已损失殆尽。碳酸岩储层样品，地化分析指标很低， 几乎为零，不能代表地下储层的含气量大小，同时不能准 确确定烃类损失恢复系数。因此不对碳酸岩储层进行评价。 烃源岩评价：主要包括岩石有机质丰度、成熟度、有机质 类型评价，并能粗略计算生油量、排烃量等。
• 无法磨制成薄片，在偏光显微镜下观察
（二）川东北地层特征 基本集中在志留 系以上的上组合地 层。地层沉积剖面
以碳酸盐岩为主，
其次为碎屑岩及粘 土岩，少为蒸发岩 及炭质岩（煤）。
（三） PDC钻头录井条件 • 1、收集区域地质资料，掌握地质、断层分布情况及邻井 地质资料。 • 2、对取样装置严格把关 • 3、现场配备常用的化学药品、试剂及分析仪器
（四） PDC钻头下岩屑录井方法 • 2、描述方法（干湿结合）
• ①显微镜放大描述（10×2以上双目显微镜） • 注意事项：鉴定过程中，应注意选用滤纸吸干后的湿样或加稀盐酸后
的酸蚀样。
• 优点：可进行岩屑细描，能清楚的观察到碳酸盐岩的各种颗粒结构。 • 缺点：现场速度慢，逐包描述效率低。
（四） PDC钻头下岩屑录井方法
• 钻头异常终结的监测及预报 • 井漏的监测及预报
• 钻具刺漏的监测与预报
• 钻井液气侵（溢流）
钻头寿命终结的监测及预报
钻 时 变 大
转盘 转速 变慢
转盘扭 矩增大
卡 钻 预 报
活动钻具 时悬重剧 烈波动
井漏的监测及预报
• 钻井液池总体积下降，钻井液流量突然减少，同时伴随有 钻井液出口流量降低，立管压力有下降趋势，钻速突然变
普光1井烃源岩有机质类型柱状百分比图
腐泥型 腐植腐泥型 腐泥腐植型 腐植型
普光1井烃源岩生烃量、排烃量条形图
3.36 4.18 6.42 11.77 14.71 19.61 2.03 2.94 5.14 73.15 79.41 95.85 13.44 14.49 17.99 52.94 55.92 65.78 6.73 7.05 8.29 0.12 0.13 0.15
岩性 泥质石灰岩、 白云岩 纯石灰岩、 白云岩 石膏岩 外观特征 小块状 小片状 粉末状 不清洁，不易 识别 清洁，易识 别 干样 湿样 岩屑颗粒/mm 0.5-3.0 0.2-2.5 0.1-1
粉末状
呈面糊、难 识别
一般情况下（灰岩，白云岩）质越纯，越易清洗；清洗困难，可能泥质、石膏质含量增加。
（四） PDC钻头下岩屑录井方法
地层压力监测
• 钻井过程中钻遇高压低渗地层，除气体背景值增加外，综 合录井其它参数多显示不明显。 • 录井现场上，常用的地压检测方法主要有钻时比值法、dc 指数法、Sigma值等。 • 钻时比值法一般受钻井条件的影响较大，一般在钻压、转 速比较稳定的同一钻头中应用。 • dc指数是以钻时为主导参数, 进行转盘转速、钻压、钻头 直径和钻井液密度等参数校正而得到的一个综合性指数。 适用于砂泥岩地层，在海相地压检测方面有辅助作用。 • Sigma值法原则上不受岩性的影响，一般用于海相砂泥岩 和碳酸盐岩地层的地压检测，是进行连续海相碳酸盐岩地 压检测的最佳选择。
0.00
40.00
80.00
10 4 t/km 2
120.00
61% 6%
川东北地区常规录井技术
• 一、综合录井仪录井 • 二、常规地质录井
• 三、地化录井
• 四、随钻录井项目
四、随钻录井项目
• 岩矿分析：把岩石（或岩屑）制作成厚度为0.03mm薄片， 利用偏光显微镜对其中的矿物进行鉴定，确定它的岩性并 确定地层的层位，进行沉积环境的微相解释。
• ②化学试剂分析与碳酸盐含量分析相结合 • 通常用化学试剂：如稀盐酸、镁试剂、氯化钡等定性识别岩性，再结 合碳酸盐含量分析来定量确定岩性。 • Ⅰ、加盐酸反应起泡越剧烈，灰质含量越高。如呈跳跃状气泡，可定 性为纯石灰岩。
• Ⅱ、加盐酸反应静置5min用镁试剂染色，染色越蓝，白云质含量越高。 如呈天蓝色，可定性为纯白云岩。
普光1井5625m 残余鲕云岩