钻井地质节其他录井泥浆地化等解析.pptx

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1、长江大学地球科学学院第一章第一章 钻井地质钻井地质第一节第一节 井位部署井位部署第二节第二节 单井地质设计单井地质设计第三节第三节 综合录井技术综合录井技术第四节第四节 录井资料地质解释与完井资料整理录井资料地质解释与完井资料整理第1页/共38页第三节第三节 综合录井技术综合录井技术二综合录井系统三综合录井仪测量项目一其他地质录井项目第2页/共38页三、其它地质录井项目6气测录井岩芯录井5地化录井岩屑录井4泥浆性能测量钻时录井第3页/共38页四、钻井液录井-泥浆录井 泥浆录井泥浆录井：根据泥浆性能的变化及槽面显示，推断井下：根据泥浆性能的变化及槽面显示，推断井下是否钻遇油、气、水层及特殊岩性的

2、录井方法。是否钻遇油、气、水层及特殊岩性的录井方法。5、钻井中影响泥浆性能的地质因素4、泥浆录井资料的收集3、泥浆的性能2、泥浆的类型1、预备知识及泥浆的基本概念第4页/共38页第5页/共38页第6页/共38页第7页/共38页第8页/共38页普通泥浆普通泥浆：由粘土、水和一些化学处理剂搅拌而成的悬由粘土、水和一些化学处理剂搅拌而成的悬浮液和胶体溶液的混合物。浮液和胶体溶液的混合物。化学处理剂可以是无机或有机。化学处理剂可以是无机或有机。1、泥浆的基本概念泥浆的作用：泥浆的作用：带动涡轮；带动涡轮；润滑、冷却钻头钻具；润滑、冷却钻头钻具；携带岩屑、清洁井底；携带岩屑、清洁井底；保护井壁，防止地层

3、垮塌；保护井壁，防止地层垮塌；平衡地层压力，防止井喷、井漏等平衡地层压力，防止井喷、井漏等。泥浆的设计原则：泥浆的设计原则：压而不死、活而不喷、不塌不漏、快速钻井。压而不死、活而不喷、不塌不漏、快速钻井。第9页/共38页 一般用一般用 粘土粘土水水 搅拌而成；搅拌而成；经特殊处理后，可解决复杂地层的钻进问题；经特殊处理后，可解决复杂地层的钻进问题；钻井中使用最广泛。钻井中使用最广泛。2 2、泥浆的类型、泥浆的类型-主要有水基和油基两大类型主要有水基和油基两大类型水基泥浆水基泥浆柴油柴油(约占约占90%)90%)为分散剂为分散剂乳化剂乳化剂粘土等配制而成；粘土等配制而成；特点特点-泥浆失水量少，

4、成本高，配制条件严格；泥浆失水量少，成本高，配制条件严格；很少使用很少使用，主要用于取心，主要用于取心分析原始含油饱和度分析原始含油饱和度。油基泥浆油基泥浆第10页/共38页第11页/共38页第12页/共38页第13页/共38页第14页/共38页 相对密度（比重）相对密度（比重）泥浆粘度泥浆粘度 泥浆切力泥浆切力 泥浆失水量和泥饼泥浆失水量和泥饼 泥浆含砂量泥浆含砂量 泥浆酸碱值（泥浆酸碱值（pHpH值）值）泥浆含盐量泥浆含盐量 3、泥浆的性能 第15页/共38页 相对密度（比重）易塌层，高压油、气、水层易塌层，高压油、气、水层 加大加大泥浆相对密度泥浆相对密度 漏失层，低压油、气、水层漏失层

5、，低压油、气、水层 减小减小泥浆相对密度泥浆相对密度 调节泥浆柱压力调节泥浆柱压力-，对井底和井壁的压力越大对井底和井壁的压力越大 一般泥浆，相对密度在一般泥浆，相对密度在1.051.051.251.25之间；之间；第16页/共38页泥浆粘度泥浆粘度，常用时间，常用时间“秒秒”(s)(s)来表来表示示(用漏斗用漏斗(用漏斗粘度计测定用漏斗粘度计测定)一般泥浆粘度在一般泥浆粘度在202040s40s之间。之间。泥浆粘度 泵压高，泥包钻头泵压高，泥包钻头 钻速钻速（卡钻）（卡钻）携带岩屑能力差携带岩屑能力差 漏失漏失 对于易造浆地层对于易造浆地层 粘度可适当小一些粘度可适当小一些 易于垮塌及裂缝发

6、育的地层易于垮塌及裂缝发育的地层 粘度可粘度可第17页/共38页使泥浆由静止至开始流动时作用在单位面积上的力使泥浆由静止至开始流动时作用在单位面积上的力(即即泥浆静止后悬浮岩屑的能力泥浆静止后悬浮岩屑的能力称为泥浆的切力称为泥浆的切力)，单位，单位mg/cm2mg/cm2。初切力初切力泥浆静止泥浆静止1 1分钟后测的切力，一般要求分钟后测的切力，一般要求0 010 mg/cm2 10 mg/cm2 终切力终切力泥浆静止泥浆静止1010分钟测的切力，一般要求分钟测的切力，一般要求5 520 mg/cm2 20 mg/cm2 切力过大切力过大 泵起动困难，泵起动困难，砂子不易沉除砂子不易沉除，钻头

7、易，钻头易泥包泥包终切力过低终切力过低 泥浆静止时，岩屑在井内泥浆静止时，岩屑在井内下沉下沉，易，易卡钻卡钻等；等；使使岩屑混杂岩屑混杂，难以识别真假难以识别真假。泥浆切力 第18页/共38页失水与失水量失水与失水量：泥浆中：泥浆中自由水渗入自由水渗入地层孔隙中的能力地层孔隙中的能力称为称为失水失水，其量的多少即为其量的多少即为失水量失水量。失水量的衡量失水量的衡量：以：以30min30min内、内、0.1MPa0.1MPa压力下，用渗过压力下，用渗过直径为直径为75mm75mm圆形孔板的水量表示，单位为圆形孔板的水量表示，单位为mLmL。泥浆泥浆失水的同时失水的同时，粘土颗粒，粘土颗粒在井壁

8、岩层表面在井壁岩层表面逐渐聚结逐渐聚结而而形成泥饼形成泥饼，厚度以，厚度以mmmm表示。表示。泥浆失水量和泥饼第19页/共38页第20页/共38页失水量大失水量大 泥饼厚，易造成缩径，起下钻遇阻遇卡泥饼厚，易造成缩径，起下钻遇阻遇卡 泥岩地层：井壁垮塌；泥岩地层：井壁垮塌；渗透性地层：井眼周围的渗透性地层：井眼周围的渗透率渗透率KK；对油层：造成损害，对油层：造成损害，降低产能降低产能。泥饼簿而致密；泥饼簿而致密；失水量失水量10mL10mL；泥饼泥饼2mm2mm；有利于巩固井壁和保护油层。有利于巩固井壁和保护油层。失水量小失水量小 一般要求：一般要求：泥浆失水量泥浆失水量10mL10mL，泥

9、饼，泥饼2mm2mm。第21页/共38页 泥浆含砂量泥浆含砂量 泥浆含砂量：指泥浆中直径泥浆含砂量：指泥浆中直径0.05mm0.05mm的砂子所占泥浆的砂子所占泥浆体积的百分数。体积的百分数。一般采用沉砂法测定含砂量。一般采用沉砂法测定含砂量。含砂量：一般要求含砂量：一般要求2%2%。含砂量高含砂量高 易磨损钻头；易磨损钻头；损坏钻井泵的缸套和活塞；损坏钻井泵的缸套和活塞；易造成沉砂卡钻；易造成沉砂卡钻；增大泥浆密度；增大泥浆密度；影响泥饼质量影响泥饼质量 第22页/共38页 泥浆酸碱值泥浆酸碱值-pH-pH值值 pHpH值偏低值偏低将使泥浆切力、失水上升；将使泥浆切力、失水上升；pHpH值偏

10、高值偏高可引起泥浆粘度上升；可引起泥浆粘度上升；过高过高造成井壁垮塌或掉块，腐蚀钻具及设备。造成井壁垮塌或掉块，腐蚀钻具及设备。泥浆含盐量泥浆含盐量 泥浆含盐量：指泥浆中含氯化物的数量。泥浆含盐量：指泥浆中含氯化物的数量。-通常是测定氯离子通常是测定氯离子ClCl的含量代表含盐量。的含量代表含盐量。作用：了解岩层及地层水性质的一个重要数据。作用：了解岩层及地层水性质的一个重要数据。第23页/共38页4、泥浆录井资料的收集 收集泥浆录井资料，对推断地层及含油、气、水情收集泥浆录井资料，对推断地层及含油、气、水情况等非常重要。况等非常重要。资料录取内容 泥浆显示分类(分级)第24页/共38页 泥浆

11、显示分类泥浆显示分类 -分分5 5类：类：油花气泡：油花或气泡占槽面油花气泡：油花或气泡占槽面30%30%以下；以下；油气浸：油花或气泡占槽面油气浸：油花或气泡占槽面30%30%以上，以上，泥浆性能变化明显；泥浆性能变化明显；井涌：泥浆涌出至转盘面以上，但不超过井涌：泥浆涌出至转盘面以上，但不超过1m1m；井喷：泥浆喷出转盘面井喷：泥浆喷出转盘面1m1m以上；以上；井漏：泥浆量明显减少。井漏：泥浆量明显减少。第25页/共38页 资料录取内容 泥浆性能资料泥浆性能资料-泥浆类型、密度、粘度、失水量泥浆类型、密度、粘度、失水量 油、气显示资料油、气显示资料-槽面、泥浆池液面变化等；槽面、泥浆池液面

12、变化等；水浸显示资料水浸显示资料-水浸的时间、井深、层位；水浸的时间、井深、层位；油气上窜资料油气上窜资料-计算上窜速度计算上窜速度(单位时间内油气上窜的距离单位时间内油气上窜的距离)第26页/共38页5、钻井中影响泥浆性能的地质因素 影响泥浆性能的地质因素是比较复杂的，主要概括为影响泥浆性能的地质因素是比较复杂的，主要概括为如下如下5 5个方面：个方面：高压油、气、水层高压油、气、水层 盐侵盐侵 砂侵砂侵 粘土层粘土层 漏失层漏失层第27页/共38页 高压油、气、水层高压油、气、水层钻穿高压油气层时钻穿高压油气层时钻遇淡水层时钻遇淡水层时钻遇盐水层时钻遇盐水层时 油气侵入泥浆油气侵入泥浆 密

13、度密度 粘度粘度 粘度粘度 先先、后后 密度密度 切力、含盐量切力、含盐量 。、切力、切力，失水量，失水量第28页/共38页 盐侵盐侵NaNa+浓度增加浓度增加泥浆含盐量增加泥浆含盐量增加 粘度粘度 失水量失水量 钻遇可溶性盐类，钻遇可溶性盐类，如盐岩、芒硝或石膏如盐岩、芒硝或石膏NaClNaCl、Na2SO4Na2SO4、CaSO4CaSO4 有有Ca(OH)2Ca(OH)2侵入时侵入时-泥浆的泥浆的pHpH值值CaSO4CaSO4、Ca(OH)2Ca(OH)2 钻遇石膏层或钻水钻遇石膏层或钻水泥塞带入了泥塞带入了Ca(OH)Ca(OH)2 2 发生钙侵发生钙侵粘度粘度 切力急剧切力急剧第2

14、9页/共38页石膏层石膏层粘度粘度切力急剧切力急剧 第30页/共38页 砂砂 侵侵 砂侵主要是由于粘土中含有砂子及钻进中岩屑的砂子砂侵主要是由于粘土中含有砂子及钻进中岩屑的砂子未沉淀所致。未沉淀所致。含砂量高含砂量高 泥浆的密度泥浆的密度、粘度、粘度、切力、切力 。粘土层粘土层 钻遇粘土层或页岩层，钻遇粘土层或页岩层，地层造浆地层造浆 泥浆密度泥浆密度、粘度、粘度。（5 5）井漏井漏 泥浆量减少泥浆量减少 第31页/共38页第32页/共38页地化录井STD 1000DANI全自动热解仪产品描述：DANI STD1000是一个全自动的热解析仪。其原理是：其原理是：按照油气生成演化的阶段性设计程序

15、按照油气生成演化的阶段性设计程序升温周期，升温周期，将岩样置入热解炉中，检测出不同温将岩样置入热解炉中，检测出不同温度下从岩石中热解出来的产物，度下从岩石中热解出来的产物，评价生油岩的热演化程度和储层的含评价生油岩的热演化程度和储层的含油气性质油气性质又称为热解色谱录井；又称为热解色谱录井；第33页/共38页S0：在90下将样品加热2分钟所获得的气态烃含量。S1：样品进入热解炉后，在300恒温3分钟条件下，烃源岩中有机质蒸发出的液态烃含量。S2：自300程序升温至600的温度范围内，干酪根热裂解作用形成的烃类含量和少量与重质组分（胶质、沥青质）有关的烃类物质的含量S4：残余有机二氧化碳含量，即

16、热解后的残余有机碳在氧化炉中600恒温燃烧5分钟后产生的有机二氧化碳含量，用热导检测器检测。Tmax：300600的程序升温过程中，烃源岩产生热解烃S2峰峰顶最高裂解峰温（严格地讲，是S2峰顶两侧测量20次温度的平均值）。第34页/共38页第35页/共38页总有机碳：总有机碳：TOCTOC（%）=（0.830.83（S S0 0S S1 1+S+S2 2）+S+S4 4）/10/10式中：式中：0.830.83是碳氢化合物的含碳百分比，是碳氢化合物的含碳百分比，1010为计算有机碳的系数为计算有机碳的系数氢指数：氢指数：I IH H（mgmg烃烃g gTOCTOC）=（S S2 2TOCTOC

17、）100100烃指数：烃指数：I IHCHC（mgmg烃烃g gTOCTOC）=（S S0 0S S1 1）100100TOCTOC氧指数：氧指数：I IO O（mgmgCO2CO2g gTOCTOC）=（S S3 3100100）TOCTOC类型指数：类型指数：I IT T=S=S2 2S S3 3 有效碳：有效碳：CpCp（）（）=（S S0 0+S+S1 1+S+S2 2）0.083 0.083 降解率：降解率：D D（）（）=（CpCpTOCTOC）100 100 产率指数：产率指数：IpIp（）（）=S=S1 1（S S1 1+S+S2 2）生烃潜量：生烃潜量：PgPg（mgmg烃烃

18、g g岩岩）=S=S0 0+S+S1 1+S+S2 2 烃源岩评价参数烃源岩评价参数第36页/共38页残余油含量：残余油含量：PcPc（mgmg烃烃g g岩）岩）=S4=S40.830.83油（气）总产率：油（气）总产率：PgPg（mgmg烃烃g g岩）岩）=S S0 0+S+S1 1+S+S2 2S S4 40.830.83气产率指数：气产率指数：GPI=S0GPI=S0PgPg油产率指数：油产率指数：OPI=S1OPI=S1Pg Pg 总产率指数：总产率指数：TPI=GPI+OPI TPI=GPI+OPI 在在实实验验的的数数据据报报告告中中给给出出储储层层的的TOCTOC而而未未给给定定S4S4时时，S4S4通通过过下下式式进进行行计算：计算：S4S4值值 =10TOC-0.83=10TOC-0.83（S0+S1+S2S0+S1+S2）储集岩评价参数储集岩评价参数 一般而言，一般而言，S4S4主要与储集岩中原油的沥青质、主要与储集岩中原油的沥青质、非烃含量有关。非烃含量有关。S4S4被定义为被定义为残余油残余油的的CO2CO2峰，即峰，即S4S4主要表征储层中主要表征储层中残余油残余油的贡献的贡献”。第37页/共38页感谢您的观看！第38页/共38页