地质基础知识(中级).doc

地质基础知识第一节 钻井地质知识一、钻前准备（一）地质预告编制地质预告编制应遵循的原则：实现优质、安全钻进、及时发现、保护油气层。（二）地质交底1介绍工区的勘探形势、本井的地质任务、钻探目的以及完钻原则等。2介绍本井录取地质资料的具体要求和取全取准地质资料的具体措施，提出需要工程方面协作配合的内容。3详细介绍邻井钻遇油气水的层位、井深、地层压力等情况，预告本井钻遇相应油气水层的层位、深度、压力及建议采取的相应对策。4详细介绍邻井钻遇的井下复杂情况，预告本井可能出现的情况及应该采取的措施。 （三）钻前检查开钻前甲方负责人应组织钻井平台经理或工程技术负责人、录井队队长或地质师对钻前安装和准备工作做一次全面检查。检查的主要内容有：1设备安装是否满足取资料采集录取要求，包括高架槽坡度、振动筛性能、筛布、洗砂样水管线、高架槽装防爆灯、烘砂样的蒸汽管线等。2场地布置、各种器材、原始记录、表格、化学药品等是否齐全完好。3气测、综合录井队是否到现场、安装运转是否良好。 4钻具、表层套管是否丈量，规格是否符合设计要求。5值班房内的布置是否符合标准化的要求，各项规章制度和取全取准地质资料的措施是否制定。6是否进行了地质交底。二、钻时录井（一）钻时曲线的绘制在方格厘米纸上以纵坐标表示井深，单位m，比例尺1：500，横比例尺可视钻时变化大小和图幅规格而定。绘图时先将钻时点按纵横比例点在图上，各点首尾相连，即成钻时曲线图。再在曲线相应位置上用符号或文字标明接单根、起下钻、换钻头位置及钻头类型、卡钻、取心钻进和蹩、跳钻等情况。（二）钻时曲线的应用钻时曲线主要用于岩性解释和岩屑的分层定名；其次用于与邻井的地层对比，结合录井剖面图，可以很好地卡准取心层位、潜山界面和完钻层位等；此外，还可为钻井工程计算纯钻进时间、选择钻头类型、更换钻头服务。三、岩屑录井从取全取准岩屑的分析中已不难看出影响岩屑录井的主要因素是井深是否准确。当井深准确时，返出时间的精确与否则是影响岩屑录井的主要因素。以下影响因素都是围绕返出时间（迟到时间）来描述的。（一）钻头类型和岩石性质的影响刮刀钻头钻屑呈片状和块状，牙轮钻头钻屑较细且呈粒状，砂岩、泥岩、页岩的钻屑形态差异很大。片状岩屑面积大，浮力也大，上返速度也快；粒状、块状屑岩与钻井液接触面积小，上返速度就较慢，返出时间就会延长。（二）钻井液性能的影响钻井液性能不适应地层，造成井壁坍塌，岩屑混杂，使岩屑代表性变差。（三）钻井参数和井眼的影响钻井参数主要指钻井液排量的变化。钻井液排量频繁变化将直接影响返出时间，造成岩屑代表性不强，甚至失真。井眼不规则也影响钻井液的上返速度，在大井眼处上返慢，携带岩屑能力差，造成岩屑混杂；在小井眼处钻井液流速快，上返也快。所以井眼不规则造成岩屑上返时快时慢，直接影响返出时间的准确性，使岩屑代表性变差。（四）下钻或划眼作业使上部地层的岩屑与新岩屑混杂返出，造成岩屑失真。四、岩心录井（一）取心的种类取心分水基、油基钻井液取心和密闭液取心三大类。1水基钻井液取心-成本低，工作条件好，是比较广泛采用的一种取心方法。但其最大缺陷是钻井液对岩心的冲刷作用大，浸入环带深，所取岩心不能完全满足地质的要求。2油基钻井液取心-多数在开发准备阶段采用，其最大优点是保护岩心不受钻井液冲刷，能取得接近油层原始状态下的油水饱和度资料，为油田储量计算和开发方案的编制提供准确的参数。但其工作条件极差，对人体危害大，污染环境，且成本高。3密闭液取心-这种方法仍采用水基钻井液，但由于取心工具改进和内筒中的密闭液对岩心的保护免受钻井液的冲刷和浸泡，能达到近似油基钻井液取心的目的。（二）岩心出筒、丈量和整理1岩心的出筒及清洗1）岩心出筒前应丈量岩心内筒的顶底空，顶空是岩心筒内上部无岩心的空间距离，底空是岩心筒内下部（包括钻头）无岩心的空间距离。2）岩心出筒a. 岩心出筒的关键在于保证岩心的完整和上下顺序不乱。b. 岩心出筒的方法有多种，现场常用的方法有手压泵出心法、钻机或电葫芦提升出心法、水泥车出心法等。c. 接心特别注意顺序：先出筒的为下部岩心，后出筒的为上部岩心，应依次排列在出心台上，不能倒乱顺序。3） 岩心清洗岩心全部出完后要进行清洗，但对含油岩心要特别小心，不能用水冲洗，只能用刮刀刮去岩心表面的泥饼，并观察其渗油、冒气情况且做好记录。对油气显示好的岩样要封蜡保存，送样分析化验。2岩心丈量。1）丈量岩心a判断真假岩心：假岩心松软，剖开后成分混杂，与上下岩心不连续，多出现在岩心顶部；凡超出该筒岩心收获率的岩心要特别注意，只有查明井深后，才能确定是否为上筒余心的套心。b岩心丈量：岩心清洗干净后，对好岩心茬口，磨光面和破碎岩心要堆放合理，用红铅笔或白漆自上而下划一条丈量线，箭头指向钻头的方向，标出半米和整米记号。岩心由顶到底用尺子一次性丈量，长度精确到cm。2）岩心收获率计算岩心收获率=实取心长度(m)/取心进尺(m)×100%；每取心一筒均应计算一次收获率，当一口井取心完毕，应计算出全井岩心收获率（平均收获率）；总岩心收获率=累计岩心长(m)/累计取心进尺(m)×100%计算结果应保留到小数点后两位。3岩心整理将丈量好的岩心，按井深顺序自上而下，从左到右依次装入岩心盒内，然后进行涂漆编号。岩心编号的密度一般以2030cm为宜。在本筒范围内，按自然断块自上而下逐块涂漆编号，或用卡片填写后贴在该块岩心之上。这一方法对破碎和易碎的岩心尤为适用。盒内筒次之间的岩心用档板隔开，并贴上岩心标签，注明筒次、井段、收获率和块数，便于区分和检查。（三）岩心采样和岩心保管1岩心采样1）采样要求a 油浸以上的油砂每米取10块，油斑和含水砂岩每米取3块；b 碳酸盐岩类、一般岩性每米取12块，油气显示段及缝洞发育段每米取5块；c 样品长度一般58cm，松散岩心取300g。2）注意事项a 采样前首先要落实岩心顺序，核对岩心长度；b 采样时应将岩心依次对好，沿同一轴面劈开，用同一侧岩心取样，另一侧保存；c 用作含油饱和度分析的样品，必须在出筒后两小时内采样并封蜡；d 厚层油砂和水砂，每米采一块样品，并填写标签，用纸包好；e 样品必须统一编号，从第一筒岩心到最后一筒岩心顺序排列，不能一筒心编一次号；f 岩心样品分析项目由地质任务书或使用单位确定；g 采样完毕应填写送样清单一式三份（两份上交、一份自存），并随样品送分析化验单位。2岩心保管将岩心装箱后，应按先后顺序存放在岩心房内，严防日晒、雨淋、倒乱、人为损坏、丢失。每取一个井段的岩心后应及时要求管理单位验收，验收合格后，将岩心送岩心库统一保管。入库时要求填写详细的入库清单，包括井号、取心井段、取心次数、心长、进尺、收获率、地层层位、岩心箱数等。综上所述，钻井取心作业中岩心出筒的工作要点如下-1 丈量岩心筒内顶空和底空高度，计算岩心长度；2 按顺序进行岩心出筒，并放入专用的岩心筒或岩心盒内；3 清理岩心表面，并进行岩心描述；4 标识或进行特殊要求如采样、封蜡作业；5 做存放和搬运处理。五、荧光录井（一）概述1原理石油是碳氢化合物，除含烷烃外，还含有-电子结构的芳香烃化合物及其衍生物。芳香烃化合物及其衍生物在紫外光的激发下,能够发射荧光。原油和柴油，不同地区的原油,虽然配制溶液的浓度相同,便所含芳香经化合物及其衍生物的数量不同，-电子共轭度和分子平面度也有差别，故在365nm附近紫外光的激发下其荧光强度和波长是不同的，这种特性称为石油的荧光性。根据石油的这种特性，将现场采集的岩屑浸泡后通过荧光录井仪分析，便可直接测定砂样中的含油量。2荧光录井的优缺点优点：1） 灵敏度高,对肉眼难以鉴别的油气显示，尤其是轻质油，能够及时发现。2） 可以区分油质的好坏和油气显示的程度,正确评价油气层。3） 在新区新层系以及特殊岩性段,可以配合其它录井手段准确解释油气显示层,弥补测井解释的不足。4） 测试成本低,方法简便易行,可系统照射,对落实全井油气显示极为重要。缺点：1） 荧光录井是在岩屑录井的基础上进行的,受到岩屑录井准确程度的影响。2） 受油气浸、泡油等因素影响。（二）现场荧光录井方法现场常用荧光录井方法有：岩屑湿照、干照、点滴分析和系列对比。1岩屑湿照和干照这是现场使用最广泛的一种方法。它的优点是简单易行,对样品无特殊要求,且能系统照射,对发现油气显示是一种极为重要的手段。为了及时有效地发现油气显示,尤其对轻质油,各油田采取了湿照和干照相结合的方法,使油气层发现率有了很大的提高。岩屑湿照是系统逐包普照,在荧光灯下观察是否有荧光显示。含油岩屑在紫外光下呈现浅紫、淡黄、黄、亮黄、棕、棕褐色等,发现发光岩屑后将其挑出,填写标签井深、岩性等装袋,备进一步分析之用。在设计目的层段,有目的地采用湿照,能及时发现油气显示,可避免烘烤、晾晒造成的油气挥发。为提高荧光录井的可靠性,在现场还必须排除假显示、混入油和成品油的影响、矿物发光。判断原油和矿物发光的方法:将挑出的发光岩屑放在无荧光显示的空白滤纸上,滴上氯仿或四氯化碳等有机溶剂,放入紫外光下观察,滤纸上有荧光痕迹者为原油显示.无显示者为矿物发光。第二节 石油地质知识一、石油、天然气的生成（一）生成油气的物质基础是古生物1有机物质的来源有机物质就是生活在地球上的生物的遗体。沉积岩中含有大量的古生物，特别是作为大古生物生存养料的低等生物数量更大，这种有机物质在有的粘土岩中含量可以达到1%3%，它们就是生成石油和天然气的物质基础。2有机物质中哪些可以转变为石油和天然气有机物质的成分相当复杂，主要包含有脂肪、蛋白质、碳水化合物、木质、树脂、蜡等。一般认为，除树脂和木质外，其他的成分都可以转变成油、气。（二）有机物质的保存地球上的有机物质是极丰富的，但并不是所有的有机物质都能转化成油、气，其中有的将被氧化而遭到破坏，另一部分在还原环境中得以保存，进而转化成油、气。因此缺氧的还原环境是有机物堆积和保存的必要条件。乏氧沉积环境的出现受下列因素的影响：1地壳长期缓慢地下降，且下降幅度能不断地被沉积物所补偿。2浅海区的陆棚、海湾、泻湖及内陆湖泊的深水、半深水区是生油最有利的地区。3大地构造位置：沉积盆地所处大地构造位置对有机物质的保存有重要意义。据目前已掌握的资料来看，油、气绝大多数分布在地台区的台向斜和边缘坳陷，褶皱区的山前坳陷、山间坳陷和中间地块等大构造单元之中。4古地形：沉积盆地内，各部分下降速度是不均的，盆底古地形常常发生变化，形成相对水下洼地和水下隆起。二者相对而言，洼地较宁静，便于有机物质的堆积和保存，隆起水流较动荡，易形成分选好的储集层。这样的古地形是生油物质堆积、保存、以及油气储藏的良好场所。5没有强烈回返现象，但具有小幅度的多旋回的地壳运动。（三）有机物质向石油、天然气转化的物理生物化学条件1温度；2压力；3细菌活动；4氢化作用；5催化作用。（四）油气生成的主要阶段1生物化学生气阶段；2热催化生油气阶段；3热裂解生凝析气阶段；4深部高温生气阶段。