第二章地质录井

1、第二章第二章 地质录井地质录井制作：刘冬梅制作：刘冬梅 1500 1520 1540 1560 1580 16000 5 10 15 20 25 30 换钻头换钻头钻时钻时/ /min min (m) (m) 系统地记录钻时并收系统地记录钻时并收集与其有关的各项数据、资料的集与其有关的各项数据、资料的全部工作过程。全部工作过程。 1、钻时录井的原则、钻时录井的原则 2 2、钻时的计算、钻时的计算例例1 1：某井下井钻具的长度如下：钻头长：某井下井钻具的长度如下：钻头长 0.22 0.22 米米, , 接头总长接头总长 3.10 3.10 米米, , 钻铤长钻铤长102102米米 , , 钻杆长

2、钻杆长 1341 1341 米米, ,停钻时方入为停钻时方入为 7.30 7.30 米。求钻具总长和停钻时的井深各是多少米。求钻具总长和停钻时的井深各是多少 ? ?解：解：钻具总长钻具总长0.22+3.10+102+13410.22+3.10+102+13411446.32( 1446.32( 米米) )井深井深钻具总长到底方入钻具总长到底方入1446.32+7.301446.32+7.301453.621453.62( ( 米米 ) )2 2）到底方入的计算）到底方入的计算到底方入到底方入 井深井深 钻具总长钻具总长解解1 1：打完方钻杆时的井深打完方钻杆时的井深 1495.12 1495.

3、1211.8011.801506.92( 1506.92( 米米 ) )钻具总长钻具总长1495.12 1495.12 十十 9.03 9.031504.15( 1504.15( 米米) )接入新单根后到底方入接入新单根后到底方入井深井深新钻具总长新钻具总长 =1506.92=1506.921504.151504.152.772.77（米）米）解解2 2：接入新单根后的到底方入接入新单根后的到底方入= =方钻杆打完长度方钻杆打完长度新单根长度新单根长度 =11.80-9.03=11.80-9.032.772.77（米）（米）解解1 1：开始录井时整米方入开始录井时整米方入：1500150014

4、95.121495.124.88(4.88(米）米） 整米方入新接单根到底方入前一单根打完时的井深与整米方入新接单根到底方入前一单根打完时的井深与其紧邻的整米井深之差其紧邻的整米井深之差。4 4）钻时的计算）钻时的计算T Tt t2 2t t1 1式中式中 T T 单位深度的钻时，分单位深度的钻时，分 / / 米；米；t t1 1 开始钻进时间，分；开始钻进时间，分；t t2 2钻到时间，分。钻到时间，分。 1500 1520 1540 1560 1580 16000 5 10 15 20 25 30 min min (m) (m) 段。段。悬挂轴承悬挂轴承取心钻头取心钻头岩心抓岩心抓内岩心筒

5、内岩心筒外岩心筒外岩心筒扶正器扶正器回压凡尔回压凡尔 悬挂轴承悬挂轴承取心钻头取心钻头岩心抓岩心抓内岩心筒内岩心筒外岩心筒外岩心筒扶正器扶正器回压凡尔回压凡尔 取心钻头取心钻头岩心抓岩心抓内岩心筒内岩心筒外岩心筒外岩心筒扶正器扶正器回压凡尔回压凡尔 悬挂轴承悬挂轴承取心钻头取心钻头岩心抓岩心抓内岩心筒内岩心筒外岩心筒外岩心筒扶正器扶正器回压凡尔回压凡尔 1 1）岩心录井的要求）岩心录井的要求 现场取心工作要求达到现场取心工作要求达到四准四准: :取心层位准；取心深度取心层位准；取心深度准；岩心长度、顺序准；观察描述准准；岩心长度、顺序准；观察描述准 钻进结束时，钻进结束时，起钻方入以停钻后、割

6、心前丈量的起钻方入以停钻后、割心前丈量的为准为准，并准确算出进尺。，并准确算出进尺。假岩心假岩心象泥饼象泥饼, , 松软松软, , 手指可插入手指可插入, , 直径直径较大。剖开后较大。剖开后, , 里面成分混杂。岩心形状不规里面成分混杂。岩心形状不规则则, , 且与上下岩性不连续。且与上下岩性不连续。 岩心丈量岩心丈量: : 以以 “ “顶、底空顶、底空” ” 数据计算长度为基础，数据计算长度为基础， 扣除假岩心的长扣除假岩心的长度称为岩心计算长度。度称为岩心计算长度。如两次连续取心，岩心计算长度不得如两次连续取心，岩心计算长度不得超过该筒进尺与上筒余心之和减去本筒余心长度。超过该筒进尺与上

7、筒余心之和减去本筒余心长度。出筒长度大于计算长度：出筒长度大于计算长度： 其一是指连续取心时，其一是指连续取心时， 第二次取心第二次取心井底无余心，上部有套心即第一次余心，井底无余心，上部有套心即第一次余心， 出筒时在接岩心槽内出筒时在接岩心槽内可见破碎处及泥岩位置有拉长现象，而使出筒长度大于计算长度，可见破碎处及泥岩位置有拉长现象，而使出筒长度大于计算长度，应合理压缩，使本筒进尺加上筒余心等于计算长度。其二是连续应合理压缩，使本筒进尺加上筒余心等于计算长度。其二是连续取心时第二次取取心时第二次取 心井底有余心，心井底有余心， 上部有套心，上部有套心， 出筒时仍可见出筒时仍可见在破碎位置及泥岩

8、处有拉长现象而造成出筒长度大于计算长度，在破碎位置及泥岩处有拉长现象而造成出筒长度大于计算长度，应合理压缩，使第二次取心进尺加上筒余心减去第二次井底余心应合理压缩，使第二次取心进尺加上筒余心减去第二次井底余心等于计算长度。如第二次取心进尺等于计算长度。如第二次取心进尺 8 8 米，余心米，余心 2 2 米，米， 岩心实岩心实长则为长则为 6 6 米；米； 第一次井底有余心第一次井底有余心 1 1 米。米。 接岩心槽内可见岩心接岩心槽内可见岩心破碎位置及泥岩处有拉长现象，使出筒长度大于破碎位置及泥岩处有拉长现象，使出筒长度大于 6+l=7( 6+l=7( 米米) )，应进一步压缩为应进一步压缩为

9、 7 7 米。即第二次取心进只米。即第二次取心进只 8 8 米加第一次余心米加第一次余心 1 1 米减去第二次余心米减去第二次余心 2 2 米等于米等于 7 7 米为计算长度。米为计算长度。岩心丈量过程中几种情况的处理岩心丈量过程中几种情况的处理 两块岩心接头处有斜平面，且岩性对的上两块岩心接头处有斜平面，且岩性对的上 其丈量长度应为其丈量长度应为 L1+L2， 而不而不 应为应为 L2+L3 。a 在量在量 L2 时已包含在其中，时已包含在其中， 如如果量果量 L2 时再时再将将a包含在内，则包含在内，则 L2+L3 比比实长度多一个实长度多一个 a 的长度。的长度。 其长度应为其长度应为

10、L1+L2，而不应为，而不应为 L2+L3， 显显然然 L2+L3 就少了一个就少了一个 a 的长度的长度 丈量岩心时应采用第一种量法，若采用第二丈量岩心时应采用第一种量法，若采用第二种量法，种量法， 岩心就少一个岩心就少一个 a a 的长度。的长度。100%取心进尺岩心长度岩心收获率100%累计取心进尺累计岩心长度岩心总收获率)(10)(5)(3本筒的岩心总块数此块块号取心次数1053343473428734287 岩心含气观察岩心含气观察 岩心含气观察岩心含气观察 2 2）岩心描述分层原则：）岩心描述分层原则：描述岩心以筒为基础，分段进行描述描述岩心以筒为基础，分段进行描述如需绘制如需绘制

11、l l：lOO lOO 的岩芯柱状剖面图的岩芯柱状剖面图, ,则岩芯长度大于岩芯长度大于10 10 厘米厘米, ,而岩性、颜色、结构、构造、含有物、含油气而岩性、颜色、结构、构造、含有物、含油气等有变化者均需分段。等有变化者均需分段。磨损面上下岩性对不上磨损面上下岩性对不上, , 或同一岩性中磨损严重者要或同一岩性中磨损严重者要分段。分段。两筒岩芯接触面及磨损面上下不足两筒岩芯接触面及磨损面上下不足 5 5 厘米的特殊岩厘米的特殊岩性和含油岩性要分段。性和含油岩性要分段。同一岩性中存在冲刷面和切割面时要分段。同一岩性中存在冲刷面和切割面时要分段。岩心描述分段后，要丈量分段长度，为了防止产生累计

12、岩心描述分段后，要丈量分段长度，为了防止产生累计误差，必须一次分段丈量。总之误差，必须一次分段丈量。总之,在分段时凡是与油气有在分段时凡是与油气有关的以及岩性特殊的就要卡准细分关的以及岩性特殊的就要卡准细分,反之则可适当放宽些。反之则可适当放宽些。 90609060渗缓渗半珠状(微渗)珠状(不渗) (条/m)岩心长度裂缝总条数裂缝密度100%裂缝总数张开缝条数裂缝开启程度（条/m）岩心长度张开缝条数裂缝有效密度 （个/m）岩心长度孔洞个数孔洞密度100%孔洞总数连通孔洞个数孔洞连通程度 5 5 6 65 10 15 20 5 5 6 65 10 15 20X X 构 造 X X 井 碳 酸 盐

13、 岩 岩 心 综 合 图 编 绘 单 位 编 绘 人 编 绘 日 期 比 例 1 ： 5 0 审 核 人 地 层 取 心 井 段 次 数 界 系 统 阶 有 效 孔 隙 率 空 气 渗 透 率 ( 毫 达 西 ) 钻 时 曲 线 分 / 米 井 壁 取 心 井深 m 心 长 - 收 获 率 样 岩 品 心 位 位 置 置 颜 色 综 合 解 释 剖 面 厚 度 （ m ） 沉 积 构 造 含 有 物 0 . 5 0 . 5 0 . 5 0 . 5 4 4 8 1 . 5 1 . 5 1 . 5 0 . 5 2 1 1 . 5 1 缝 洞 开 启 程 度 电 测 解 释 微 侧 向 声 波 自

14、然 伽 马 欧 姆 米 微 秒 / 米 脉 冲 / 分 钟 裂 缝 开 启 程 度 % 洞 洞 连 通 程 度 % 含 油 缝 洞 条 / 米 岩 性 简 述 槽 面 显 示 声 波时 差 地 层 孔 隙 度 解 释结 果 裂 缝 分 段 备 注 2 4 2 2 2 8 1 0 . 5 0 . 5 0 . 5 1 3 图 1 - 1 1 碳 酸 盐 岩 岩 心 综 合 图（ 格格 式式 ） 注 ： 图 框 下 面 的 数 字 表 示 应 画 的 宽 度 ， 以 厘 米 为 单 位 （ 据 钻 井 地 质 ， 1 9 7 8 ） 捞砂时间的确定捞砂时间的确定捞砂时间就是捞取某一深度岩层岩屑的时间

15、捞砂时间就是捞取某一深度岩层岩屑的时间。捞砂时间捞砂时间 = = 钻达时间钻达时间 + + 迟到时间迟到时间若岩屑上返过程中，钻井液泵曾一度停止运转，则捞若岩屑上返过程中，钻井液泵曾一度停止运转，则捞砂时间应再加停泵时间。砂时间应再加停泵时间。捞砂时间捞砂时间 = = 钻达时间钻达时间 + + 迟到时间迟到时间 + + 停泵时间停泵时间例如：例如：在在 8 8：00 00 钻达钻达15001500米处地层，岩屑迟到米处地层，岩屑迟到时间是时间是1717分钟，当钻至分钟，当钻至 8 8：15 15 时停泵，时停泵，8 8： 25 25 时开时开泵，泵，那么那么1500 1500 米的岩屑捞砂时间

16、应是米的岩屑捞砂时间应是: :8 8：00+000+0：17+(817+(8：25 25 一一 8 8：15)=815)=8：27( 27( 分分 ) )H4Q)d(DQVt22（ 岩屑岩屑 泥浆泥浆），实物沿钻杆下行到井底的时间实物沿钻杆下行到井底的时间循环周期循环周期从井底至井口时间从井底至井口时间( (迟到时间迟到时间) )2221212144LQdLQdQVVtoQTTQ新原原新式中式中 T新一一新迟到时间新一一新迟到时间 ， 分分 ； Q 新一一新排量新一一新排量 ， 升升 / 秒秒 ； T 原一一原迟到时间原一一原迟到时间 ， 分分 ； Q 原一一原排量，原一一原排量， 升升 /

17、秒。秒。解：解： QTTQ新原原新18 分 45 秒QtQQtQ修正时间原新原修正时间新新迟到时间新迟到时间 = = 变泵时间一钻变泵时间一钻达时间十修正时间达时间十修正时间新捞砂时间新捞砂时间 = = 变泵时间变泵时间 + + 修修正时间正时间例例: :2、岩屑捞取的方法及步骤、岩屑捞取的方法及步骤岩屑捞取的方法及步骤岩屑捞取的方法及步骤岩屑捞取的位置：岩屑捞取的位置： 取出的岩屑要缓缓放水冲洗，并加以搅拌，直至取出的岩屑要缓缓放水冲洗，并加以搅拌，直至岩屑露出本色为止岩屑露出本色为止 。 洗样洗样的方法的方法因岩性而定因岩性而定，以不漏掉或破坏岩屑为以不漏掉或破坏岩屑为原则原则 致密坚硬的

18、石灰岩、砂岩及部分泥岩致密坚硬的石灰岩、砂岩及部分泥岩可可淘洗或淘洗或 冲洗冲洗 软泥岩及松散砂岩等软泥岩及松散砂岩等只能用盆只能用盆轻轻漂洗轻轻漂洗 岩屑洗净后，立即进行岩屑洗净后，立即进行荧光湿照荧光湿照和和滴照滴照；晾干后进；晾干后进行行荧光直照荧光直照( (干照干照) )；新钻页岩新钻页岩新钻灰岩新钻灰岩新钻泥岩新钻泥岩残留岩屑残留岩屑垮塌岩屑垮塌岩屑 岩屑含量岩屑含量深度深度 。表表 1 1- -4 4 泥泥浆浆的的分分类类、配配制制、作作用用一一览览表表（P P2 24 4） 类 型 配 制 特 点 与 作 用 淡淡水水 泥泥浆浆 淡水加粘土， 钙离子50mg/L 多用于钻浅井部位

19、 钙钙处处理理 泥泥浆浆 以普通淡水泥浆为基础，加絮凝剂石灰、石膏、氯化钙等含钙物质制成，钙离子50mg/L 稳定性好；失水小、粘度低，低切力，流动性好，防止钻井液受石膏污染，对油层损害小，解决石膏层钻进问题，适用于深井 盐水加粘土，含盐量大于 1% 稳定性好，抗粘土侵，克服泥页岩水化膨胀坍塌，稳定井壁。适合于膏盐地区及深井 水 基 钻 井 液 盐盐水水 泥泥浆浆 海上钻井，先使用盐水泥浆，随着钻金地层造浆，加入海水及处理剂，就地取材采用海水泥浆 成本低； 滤液可能接近或小于地层水电阻率， 自然电位曲线变化不大或为反向。 表表 1 1- -1 14 4 泥浆的分类、配制、作用一览表泥浆的分类、

20、配制、作用一览表 ( (续续) ) 类类 型型 配配 制制 特特 点点 与与 作作 用用 石膏石膏处理处理泥浆泥浆 以 普 通 淡水 泥 浆 为 基础，加褐煤、烧碱及石膏等处理而成 控制失水，用于钻进易坍塌层用于钻进易坍塌层 水基泥浆 混油混油泥浆泥浆 以淡水泥浆为基础，加入一定量的油质(原油、 柴油、机油) 混合而成，一般加 10%20% 提高泥浆稳定性，比重低、流动性好，易开泵，减少钻具卡、提高岩心收获率利于保护油层 适 用 于 已 知 低 压适 用 于 已 知 低 压油层油层( (钻生产井钻生产井) )； 不 利 于 油 气 层 录井。 油基油基 泥浆泥浆 以 90%的柴油(或原油)作溶

21、液，用乳化剂、亲油粘土等混合而成 保护油层，防水化膨胀保护油层，防水化膨胀、钻头包泥及井壁垮塌； 凝固点低凝固点低。 钻生产井、 低压油气层，油基泥浆取心油基泥浆取心以分析原始含油饱和度分析原始含油饱和度 清水清水 适用于井浅、地层较硬、无严重垮塌、无阻卡、 无漏失 及 先期完成井 泥浆性能泥浆性能 4 4、钻井中影响泥浆性能的地质因素、钻井中影响泥浆性能的地质因素 4 4、钻井中影响泥浆性能的地质因素、钻井中影响泥浆性能的地质因素 4 4、钻井中影响泥浆性能的地质因素、钻井中影响泥浆性能的地质因素 表表 1 1- -5 5 钻钻遇遇各各种种地地层层时时钻钻井井液液性性能能变变化化表表 性性

22、能能 油油层层 气气层层 盐盐水水层层 淡淡水水层层 粘粘土土 石石膏膏 盐盐层层 疏疏松松砂砂岩岩 密密 度度 减减小小 减减小小 减减小小 减减小小 微微增增 不不变变 微微增增 增增大大 微微增增 粘粘 度度 增增加加 增增加加 增增减减 减减小小 增增大大 剧剧增增 增增大大 微微增增 失失 水水 不不变变 不不变变 增增大大 增增大大 减减小小 剧剧增增 增增大大 切切 力力 微微增增 微微增增 增增大大 减减小小 增增大大 剧剧增增 增增大大 含含盐盐量量 不不变变 不不变变 增增大大 减减小小 增增大大 含含砂砂量量 增增大大 泥泥 饼饼 增增大大 增增大大 增增大大 酸酸碱碱值

23、值 增增大大 减减小小 减减小小 减减小小 电电 阻阻 增增大大 增增大大 减减小小 增增大大 减减小小 增增大大 减减小小 油侵情况：油侵情况：氯离子含量测定氯离子含量测定 以以K2CrO3溶液作指示剂，用硝酸银溶液（溶液作指示剂，用硝酸银溶液（AgNO3）滴定氯离子滴定氯离子,因氯化物是强酸生成的盐，首先和硝酸因氯化物是强酸生成的盐，首先和硝酸银作用生成银作用生成AgCl白色沉淀。当氯离子和银离子全部白色沉淀。当氯离子和银离子全部化合后，过量的化合后，过量的Ag+即与铬酸根反应生成微红色沉即与铬酸根反应生成微红色沉淀，指示滴定终点。淀，指示滴定终点。 AgNO3+Cl-NO3+AgCl(白

24、色沉淀白色沉淀) 2AgNO3+K2CrO42KNO3+Ag2CrO4(微红色沉淀微红色沉淀)氯离子含量测定氯离子含量测定：取钻井液滤液取钻井液滤液1ml，置入三角杯中，加置入三角杯中，加蒸馏水蒸馏水20ml，调节混，调节混合液的合液的ph值值=7左右，加入左右，加入5%铬酸钾溶液铬酸钾溶液23滴滴，使溶液，使溶液显显，以，以硝酸银溶液硝酸银溶液（盐水层用盐水层用0.1N、一般地层用一般地层用0.02N硝酸银溶液硝酸银溶液）滴定，至滤液出现滴定，至滤液出现为止。记为止。记下下硝酸银溶液硝酸银溶液的的，则滤液中，则滤液中可由下式求出：可由下式求出： N硝酸银硝酸银的的当量浓度当量浓度 V硝酸银硝

25、酸银溶液的溶液的用量用量，ml Cl氯氯的的原子量原子量 35.5 Q滤液滤液体积体积，ml Cl-滤液中滤液中氯离氯离子的子的浓度浓度（mg/l） 滤液体积取滤液体积取1ml时，上式可化简为：时，上式可化简为： Cl-=NV=35.5103(mg/l)5)5)油、气、水取样油、气、水取样 7 7、泥浆录井资料的收集、泥浆录井资料的收集 （1 1）井喷资料的收集）井喷资料的收集钻进过程中如发现泥浆进口密度大钻进过程中如发现泥浆进口密度大, , 出口密度小出口密度小, , 且出口且出口密度有下降趋势；密度有下降趋势；粘度迅速上升粘度迅速上升, ,流速不正常流速不正常, ,时快时慢或一股股向外涌；

26、时快时慢或一股股向外涌；泥浆槽面泥浆槽面, , 池面明显上升池面明显上升, ,上升幅度越来越大上升幅度越来越大; ;泵压增高泵压增高, , 悬重下降悬重下降, , 停泵后泥浆大量外溢；停泵后泥浆大量外溢；起钻中灌不进泥浆起钻中灌不进泥浆; ;起钻后泥浆外溢比较明显等现象都是发生井喷的预兆。起钻后泥浆外溢比较明显等现象都是发生井喷的预兆。 。但注意 ：地质值班人员必须加强巡回检查地质值班人员必须加强巡回检查, ,定时观察泥浆槽面、定时观察泥浆槽面、池面池面, ,有新的显示才便于对比有新的显示才便于对比 , ,及时发现及时发现, ,不至漏掉。不至漏掉。泥浆人员必须经常观察和测定混油泥浆性能的变化泥

27、浆人员必须经常观察和测定混油泥浆性能的变化, ,以以便确切判断新油、气显示的出现。便确切判断新油、气显示的出现。油、气上窜速度计算油、气上窜速度计算当钻井液停止循环时当钻井液停止循环时, , 在单位时间里油气在井内上窜的距离叫在单位时间里油气在井内上窜的距离叫油气上窜速度。单位是油气上窜速度。单位是m/ hm/ h。油气在一定液柱压力下上窜速度。油气在一定液柱压力下上窜速度的大小，可以反映油气能量的大小。若钻井液密度不变，在一的大小，可以反映油气能量的大小。若钻井液密度不变，在一定时间里定时间里, , 油气上窜的距离越大油气上窜的距离越大, , 则油气能量越大。所以说对则油气能量越大。所以说对

28、起钻后上窜速度的计算是很有意义的。起钻后上窜速度的计算是很有意义的。油、气上窜速度计算油、气上窜速度计算 1) 1) 迟到时间法：迟到时间法： 120()hHTTtVT120()cQHTTVVT式中式中V一油气上窜速度一油气上窜速度 , m / h；H 一一油层底界深度一一油层底界深度 , m ；h 一一循环钻井液时钻头所在井深一一循环钻井液时钻头所在井深 , m ；t 一一循环钻井液时钻头所在井深的钻井液迟到时间一一循环钻井液时钻头所在井深的钻井液迟到时间 , 分分 ；T1 一一见到油气显示的时间一一见到油气显示的时间 , 迟到时间法迟到时间法 , 分分 ； 容积法容积法 , 秒秒 ；T2

29、一一下钻至一一下钻至 h 井深时的开泵时间井深时的开泵时间 , 迟到时间法迟到时间法 , 分分 ； 容积法容积法 , 秒秒 ；T0 上次起钻停泵时间到本次下钻至井深上次起钻停泵时间到本次下钻至井深 h 后开泵时间差后开泵时间差,即钻井液静止时即钻井液静止时 , 小时小时;Vc 井眼环形空间每米容积井眼环形空间每米容积, 升升 / 米；米；Q 一一钻井液泵排量一一钻井液泵排量 , 升升 / 秒。秒。油、气上窜速度计算油、气上窜速度计算 15002040(14:20 14:00)2020V15002040.202027/20米 小时：120()hHTTtVT油、气上窜速度计算油、气上窜速度计算：1

30、20()cQHTTVVT=2000-(301800)/36/18=27.7 米 / 小时 目前使用的脱气器主要有三种类型：目前使用的脱气器主要有三种类型：浮子式脱气器；电动浮子式脱气器；电动离心式脱气器：泥浆真空蒸饱器。离心式脱气器：泥浆真空蒸饱器。现场现场广泛使用的是广泛使用的是浮子式脱气器浮子式脱气器。当钻开油、气层时。当钻开油、气层时, ,油、油、气便进入泥浆气便进入泥浆, ,随泥浆上返至井口随泥浆上返至井口, ,被脱气器收集。被脱气器收集。按钻井作业流程分类按钻井作业流程分类1)1)随钻气测。在钻井过程中测定由于岩屑破碎进入钻井随钻气测。在钻井过程中测定由于岩屑破碎进入钻井液中的气体含

31、量和组分。液中的气体含量和组分。2)2)循环气测。在钻井液静止后再循环时，测定储集层在循环气测。在钻井液静止后再循环时，测定储集层在渗透和扩散的作用下进入钻井液中的气体的含量和组分，渗透和扩散的作用下进入钻井液中的气体的含量和组分，又称之为扩散气测。故循环气测录井又被称为扩散气测录又称之为扩散气测。故循环气测录井又被称为扩散气测录井。井。气测录井气测录井气体录井气体录井样品气出口空空气气入入口口钻钻井井液液出出口口挡圈挡圈搅拌棒搅拌棒全全烃烃组组分分取样取样型： 在在已证实的油、气、水层已证实的油、气、水层中，中，取泥浆样品或试油时的天然气做取泥浆样品或试油时的天然气做色谱分析色谱分析 在纵、

32、横坐标上在纵、横坐标上标标出相应数据出相应数据 将同一样品数据将同一样品数据点用点用折线相连折线相连 即得色谱气测即得色谱气测的标准图版。的标准图版。 100 50 10 5 1 0.5 0.1CHCH4 4 C C2 2HH6 6 C C3 3HH8 8 C C4 4HH1010体体积积百百分分数数色谱气测解释图版色谱气测解释图版油水同层油水同层油层油层含气水层含气水层气层气层从图中可以看出，油、气、水层的烃气组分含量有从图中可以看出，油、气、水层的烃气组分含量有如下变化：如下变化：气层气层一一高甲烷一一高甲烷, , 微重烃微重烃, , 丙、丁烃不齐全。丙、丁烃不齐全。油层油层一一高重烃一一

33、高重烃, , 而乙烷、丙烷、丁烷逐渐减少。而乙烷、丙烷、丁烷逐渐减少。含气水层含气水层一一高甲烷一一高甲烷, ,微重烃微重烃, ,乙、丙烃都齐全。乙、丙烃都齐全。含油水层含油水层一一高重烃一一高重烃, , 低甲烷低甲烷, , 乙、丙、丁烷都很乙、丙、丁烷都很大。大。油水同层油水同层一一烃气组分介于油层与含油水层之间一一烃气组分介于油层与含油水层之间, ,接接近油层位置。近油层位置。凝析气层凝析气层一一烃气组分介于油层与气层之间一一烃气组分介于油层与气层之间, ,接近油接近油层位置。层位置。如基本上重合如基本上重合, ,则解释即为标准曲线所示的油层或气则解释即为标准曲线所示的油层或气层或油水同层

34、等。层或油水同层等。7 7、气测录井资料解释中应注意的事项、气测录井资料解释中应注意的事项1)1)岩屑直照法的方法岩屑直照法的方法 油油品品名名称称成成 品品 油油原油原油柴油柴油机油机油黄油黄油丝扣油丝扣油红铅油红铅油绿铅绿铅油油荧荧光光颜颜色色黄、黄、棕、棕、褐等褐等色色亮紫色、亮紫色、乳紫带乳紫带蓝、蓝、紫蓝色紫蓝色蓝、蓝、天蓝天蓝色、色、乳蓝乳蓝色色亮乳亮乳蓝色蓝色蓝、蓝、暗乳蓝暗乳蓝色色红色红色浅绿浅绿色色 2 2点滴分析法点滴分析法 对含油、气不明显的岩屑，荧光直照显示对含油、气不明显的岩屑，荧光直照显示微弱，难以鉴别，或岩屑已呈粉末时，利微弱，难以鉴别，或岩屑已呈粉末时，利用点滴

35、分析方法可以发现岩样中极少量的用点滴分析方法可以发现岩样中极少量的沥青，达到定性认识的目的。沥青，达到定性认识的目的。 1 1）荧光点滴法的方法：）荧光点滴法的方法： 取几颗岩屑样品，分散在滤纸上，在岩屑取几颗岩屑样品，分散在滤纸上，在岩屑上滴上滴1212滴氯仿或丙酮溶液，静置滴氯仿或丙酮溶液，静置 2 24 4 分钟分钟, ,岩样中若含沥青则被氯仿溶解岩样中若含沥青则被氯仿溶解, ,氯仿氯仿挥发后挥发后, ,沥青遗留在滤纸上沥青遗留在滤纸上, ,在紫外线照射在紫外线照射下下, ,滤纸上将显现出具有荧光的不同形状的滤纸上将显现出具有荧光的不同形状的斑痕斑痕( ( 扩散圈扩散圈 ) )。由此可以

36、大致确定沥青由此可以大致确定沥青的含量及类型的含量及类型 。 根据斑痕的形状根据斑痕的形状, ,可以粗略地确定含油多少。可以粗略地确定含油多少。含油由少到多含油由少到多, ,斑痕的特点是：斑痕的特点是：点状点状 - -细细带状一不均匀斑块状一均匀斑块状。带状一不均匀斑块状一均匀斑块状。 含烃类多的油质含烃类多的油质, ,荧光显示多为荧光显示多为天兰色、乳天兰色、乳白色、微紫一天蓝色斑痕白色、微紫一天蓝色斑痕；胶质胶质发黄色或发黄色或黄褐色斑痕黄褐色斑痕；沥青质沥青质发黑一褐色斑痕发黑一褐色斑痕。根。根据这些特点据这些特点, ,就可以粗略地确定样品中沥青就可以粗略地确定样品中沥青的组成成分。的组

37、成成分。 2 2）荧光滴照级别划分：）荧光滴照级别划分： 根据荧光的强度根据荧光的强度和产状，划分滴照的级别。和产状，划分滴照的级别。 滴照级分别五级滴照级分别五级 一级一级模糊晕状，无亮环模糊晕状，无亮环 二级二级边缘清晰晕状，边缘明亮，有光环边缘清晰晕状，边缘明亮，有光环 三级三级呈星点状分布呈星点状分布 四级四级明亮，呈开花状、放射状明亮，呈开花状、放射状 五级五级均匀明亮或呈溪流状均匀明亮或呈溪流状 3 3）排除矿物发光的假显示：若滤纸上无荧）排除矿物发光的假显示：若滤纸上无荧光显示，则为矿物发光，矿物荧光无扩散光显示，则为矿物发光，矿物荧光无扩散现象。现象。 3 3系列对比法系列对比

38、法 系列对比法是利用所测溶液的发光强度与标准溶液系列对比法是利用所测溶液的发光强度与标准溶液的发光强度进行对比，从而定量测定溶液中石油的发光强度进行对比，从而定量测定溶液中石油( ( 沥青沥青 ) )含量的分析方法。含量的分析方法。 1 1）系列对比法的方法）系列对比法的方法 取取 1 1 克磨碎的岩样克磨碎的岩样, ,放入试管中放入试管中, , 加加 5 5 毫升氯仿毫升氯仿加盖密封，摇动数分钟后，静泡加盖密封，摇动数分钟后，静泡8 8小时后，待与标小时后，待与标准系列对比。准系列对比。 把样品溶液放在荧光灯下照射时的发光强度和本地把样品溶液放在荧光灯下照射时的发光强度和本地区本构造标准荧光

39、系列的发光强度相比较，从而找区本构造标准荧光系列的发光强度相比较，从而找出近似于样品发光强度的试管进行对比定级。出近似于样品发光强度的试管进行对比定级。 4 4毛细分析法毛细分析法 1 1）毛细分析法的方法）毛细分析法的方法 称称 0.2 0.2 克样品，碾成粉末后浸于克样品，碾成粉末后浸于1 1毫升氯仿中，毫升氯仿中，待沥青质溶解后，倒入试管中，再将待沥青质溶解后，倒入试管中，再将0.50.515cm15cm滤滤纸条下端浸入试管溶液中，上端悬空固定，待氯纸条下端浸入试管溶液中，上端悬空固定，待氯仿挥发干，再将滤纸条用紫外线照射，观察其发仿挥发干，再将滤纸条用紫外线照射，观察其发光带颜色、亮度

40、和宽度，与本地区标准系列对比光带颜色、亮度和宽度，与本地区标准系列对比定级，从而初步确定岩样所含沥青质的类型和含定级，从而初步确定岩样所含沥青质的类型和含量。量。 （二）、荧光录井的影响因素（二）、荧光录井的影响因素 1.发光矿物的干扰 2.混浆混油和成品油的污染 3岩性描述鉴定准确性的影响 定量荧光录井定量荧光录井 在石油构成物质中，在石油构成物质中，芳香族芳香族化合物化合物（芳烃）均有较强的发生荧光能力；（芳烃）均有较强的发生荧光能力；脂肪族脂肪族有机化合物（饱和烃）发生有机化合物（饱和烃）发生的荧光很弱；的荧光很弱；沥青质沥青质和和非烃非烃成分也成分也有一定的发生荧光能力。有一定的发生荧

41、光能力。常规荧光录井的局限性常规荧光录井的局限性原油激发出的荧光波长分布范围很宽，原油激发出的荧光波长分布范围很宽，但主要集中在但主要集中在300-600nm300-600nm之间，且随原之间，且随原油密度的减小，荧光波长减小，到凝油密度的减小，荧光波长减小，到凝析油时，主要集中在析油时，主要集中在300-400300-400nmnm之间。之间。而人眼只能识别波长在而人眼只能识别波长在400-800400-800nmnm之间之间的光线。由此，在实际工作中对轻质的光线。由此，在实际工作中对轻质油、凝析油层的荧光录井就变得十分油、凝析油层的荧光录井就变得十分困难，经常会不知觉的漏掉油气层。困难，经

42、常会不知觉的漏掉油气层。 肉眼观察范围肉眼观察范围肉眼观察范围目前在国际国内的石油工业生产中所使用目前在国际国内的石油工业生产中所使用的荧光录并仪主要有三种类型。它们是的荧光录并仪主要有三种类型。它们是单一波长型、二维型和三维型。单一波长型、二维型和三维型。单一波长型单一波长型：仪器内只安装有一个单一波：仪器内只安装有一个单一波长的激发滤光片和一个单一波长的发射长的激发滤光片和一个单一波长的发射滤光片，所以它只能在单一指定波长处滤光片，所以它只能在单一指定波长处（例如（例如 320um320um）测定样品的荧光强度，）测定样品的荧光强度，其特点是仪器简单，但能够提供的数据其特点是仪器简单，但能

43、够提供的数据信息量极其有限。信息量极其有限。 二维型：一般是在仪器内安装有一个单一：一般是在仪器内安装有一个单一波长的激发滤光片和一个连续的接收光波长的激发滤光片和一个连续的接收光栅，它可以给出以波长为横轴、以荧光栅，它可以给出以波长为横轴、以荧光强度为纵轴的二维荧光图谱，也能给出强度为纵轴的二维荧光图谱，也能给出定波长下的荧光强度，它的特点是：定波长下的荧光强度，它的特点是：1 1能够检测从凝析油气到重质油的各种油能够检测从凝析油气到重质油的各种油类；类；2 2能够直观地反映原油的油质特点；能够直观地反映原油的油质特点；3 3能够有效地辨别天然原油和钻井液添加能够有效地辨别天然原油和钻井液添

44、加剂的荧光干扰；剂的荧光干扰；4 4能够在钻井现场的环境下使用能够在钻井现场的环境下使用。 苏1-8轻质油 京24中质油 桐45x中质油 吉42重质油定量荧光录井定量荧光录井二维型二维型三维型：三维型：与二维型相比较，只是激发端也与二维型相比较，只是激发端也采用光栅，可以进行连续激发，与计算采用光栅，可以进行连续激发，与计算机联用，可以给出激发波长、发射波长机联用，可以给出激发波长、发射波长和荧光强度的三维荧光图谱。它的特点和荧光强度的三维荧光图谱。它的特点是信息量大，但分析周期长、样品处理是信息量大，但分析周期长、样品处理较繁琐。在国内的现场录井生产中主要较繁琐。在国内的现场录井生产中主要使

45、用的是二维型和一维型荧光录井使用的是二维型和一维型荧光录井仪。 三维型三维型凝析油凝析油芳烃芳烃沥青质沥青质非烃非烃磺化沥青干粉（防塌剂）磺化沥青干粉（防塌剂）FT-1A定量荧光录井定量荧光录井 定量荧光录井的优势定量荧光录井的优势定量荧光录井方法定量荧光录井方法 1 1） 标准油样的选择标准油样的选择 在一口井的录井工作开始之前，首先要选在一口井的录井工作开始之前，首先要选定一个已知原油样品作为待进行荧光录井定一个已知原油样品作为待进行荧光录井标准油样，标准油样的选择原则一般是：标准油样，标准油样的选择原则一般是：选自与待录井的地理位置最近，待钻探的选自与待录井的地理位置最近，待钻探的目的层

46、位和地质年代相同或相当的油样。目的层位和地质年代相同或相当的油样。只有这样，标准油样才能最大限度的与待只有这样，标准油样才能最大限度的与待发现油层油品性质接近，从而达到准确定发现油层油品性质接近，从而达到准确定量的目的。量的目的。 2 2）录井测试前的准备工作）录井测试前的准备工作 了解所采用的钻井液体系中各种添加剂名了解所采用的钻井液体系中各种添加剂名称及在钻井液中所起的作用必要时对每种称及在钻井液中所起的作用必要时对每种钻井液添加剂进行荧光图谱扫描，以全面钻井液添加剂进行荧光图谱扫描，以全面掌握他们各自的荧光特性。掌握他们各自的荧光特性。）定量荧光录井资料的应用定量荧光录井资料的应用 1

47、1、识别真假油气显示、识别真假油气显示 利用差谱技术进行分析。在同一条件下，利用差谱技术进行分析。在同一条件下，原始谱图曲线树枝扣减掉背景谱图曲线数原始谱图曲线树枝扣减掉背景谱图曲线数值，可将钻井液添加剂（或混入的成品油）值，可将钻井液添加剂（或混入的成品油）的荧光影响去除。的荧光影响去除。 当队正式样品一起自动测量完毕后，按操当队正式样品一起自动测量完毕后，按操作程序对原始谱图进行背景值扣除，即可作程序对原始谱图进行背景值扣除，即可得到样品的真实显示值。见图得到样品的真实显示值。见图 2.2.进行油气层解释进行油气层解释 求取油性指数求取油性指数OcOc 油性指数油性指数 Oc: Oc: 即

48、能够指示油质轻重的参数。即能够指示油质轻重的参数。 Oc =INT1/INT0Oc =INT1/INT0 式中式中 :OC :OC 一一油性指数或一次分析指数一一油性指数或一次分析指数 ; ; INT1 INT1 一一中质峰荧光强度一一中质峰荧光强度 ; ; INTo INTo 一一轻质峰荧光强度。一一轻质峰荧光强度。真假油气显示的识别真假油气显示的识别留58井原油3421m石蜡细小乳液 3512m泥浆 3516m 二次分析指数的确定二次分析指数的确定 二次分析孔渗性指数二次分析孔渗性指数IC : IC : 即储层中相对可即储层中相对可动油的相对多少。动油的相对多少。 2 2）建立解释图版）建

49、立解释图版 含油浓度含油浓度c c和二次分析指数解释图板和二次分析指数解释图板含油浓度和油性指数解释图板含油浓度和油性指数解释图板注意事项注意事项 荧光分析是一种超微量分析技术，试剂和荧光分析是一种超微量分析技术，试剂和相关器皿的污染会大大影响分析的准确性，相关器皿的污染会大大影响分析的准确性，故在测定和配样的操作过程中要特别注意故在测定和配样的操作过程中要特别注意保证以下几点：保证以下几点： 1. 1. 保证试剂的清洁保证试剂的清洁 2.2.测定完一个样品，用试剂冲洗美比色器测定完一个样品，用试剂冲洗美比色器皿时，不仅要保证期内表面清洗干净，而皿时，不仅要保证期内表面清洗干净，而且还要注意外

50、表面的清洁，必要时也要用且还要注意外表面的清洁，必要时也要用试剂进行适当清洗。试剂进行适当清洗。七七 综合录井综合录井 综合录井综合录井是指在石油钻井作业中，利用循是指在石油钻井作业中，利用循环钻井液，并把它作为信息的载体，使用环钻井液，并把它作为信息的载体，使用各种撞测仪表或其它方法，从不同的方面各种撞测仪表或其它方法，从不同的方面反映井下地质、油气、压力、物性等随深反映井下地质、油气、压力、物性等随深度变化的一种综合录井作业。度变化的一种综合录井作业。 综合录井不仅包括了传统的各种录井内容，综合录井不仅包括了传统的各种录井内容， 还包括了钻井参数、钻井液参数还包括了钻井参数、钻井液参数 及

51、地层压及地层压力的预测。综合录井中收集的大多数参数，力的预测。综合录井中收集的大多数参数，包括工程、钻井液、气体的资料，都是通包括工程、钻井液、气体的资料，都是通过物理量的测定转换而来的，对各种不同过物理量的测定转换而来的，对各种不同参数的检测、记录、整理、分析、计算，参数的检测、记录、整理、分析、计算，达到对地层进行含油气的初步评价、孔隙达到对地层进行含油气的初步评价、孔隙压力的预测以及钻井监控的目的。压力的预测以及钻井监控的目的。 （一）、综合录井系统的构成（一）、综合录井系统的构成 综合录井系统可分为四部分综合录井系统可分为四部分: : 信息变量收信息变量收集工具，数据采集和初步处理，数

52、据解释集工具，数据采集和初步处理，数据解释处理，处理， 信息输出。信息输出。工程信息工程信息泥浆信息泥浆信息气体信息气体信息随钻信息随钻信息模模数数转转换换数数据据处处理理信信息息输输出出实时显示实时显示实时打印实时打印钻台终端钻台终端监督终端监督终端远程传输远程传输综合录井综合录井SDL-9000综合录井仪综合录井仪ALS-2 综合录井仪综合录井仪SK-2000SK-2000综合录井仪综合录井仪 1. 1. 信息变量收集工具信息变量收集工具 信息变量收集工具可分为四组信息变量收集工具可分为四组 : : 装在钻台相关部位的传感器，如大钩负装在钻台相关部位的传感器，如大钩负荷（重量传感器）、大钩

53、高度、转盘转速荷（重量传感器）、大钩高度、转盘转速和扭矩等。这组信息常被人们称为工程参和扭矩等。这组信息常被人们称为工程参数，它不仅指示钻井工程运行参数是否正数，它不仅指示钻井工程运行参数是否正常，而且可以了解钻遇地层的可钻性信息。常，而且可以了解钻遇地层的可钻性信息。扭矩扭矩 压力压力 泵冲、转速泵冲、转速 深度深度 钻钻井井工工程程传传感感器器 装在循环钻井液的通道上，主要测量循装在循环钻井液的通道上，主要测量循环钻井液的信息，如流量、立管压力、钻环钻井液的信息，如流量、立管压力、钻井液池内活动钻井液的体积等，还有测量井液池内活动钻井液的体积等，还有测量钻井液在循环通路入口处的物理性质的工

54、钻井液在循环通路入口处的物理性质的工具，具， 如密度、温度和电阻率等，钻井液携如密度、温度和电阻率等，钻井液携带出来的气体也在这里被气体收集装置收带出来的气体也在这里被气体收集装置收集。这组信息用来判断井下工况是否正常、集。这组信息用来判断井下工况是否正常、地层孔隙压力的大小和储层流体性质。地层孔隙压力的大小和储层流体性质。钻钻井井液液检检测测传传感感器器流量流量 池体积池体积 硫化氢探头硫化氢探头 温度温度 电导电导 密度密度 专门采集钻井液中的气体，其中包括短专门采集钻井液中的气体，其中包括短类、非烃类、非烃(H2(H2、C02C02、N2N2、H2SH2S， 这些是发这些是发现油气的主要

55、手段，也提示井况的安全性。现油气的主要手段，也提示井况的安全性。 安装在钻柱前部的测量工具，为随钻测安装在钻柱前部的测量工具，为随钻测量工具量工具(MWD (MWD 、 LWD) LWD)， 一般安装在靠近钻一般安装在靠近钻头的钻铤中，提供的信息主要包括井身状头的钻铤中，提供的信息主要包括井身状态态( (方位、斜度等方位、斜度等) )地层的地球物理数据地层的地球物理数据( (电电阻率、声波等阻率、声波等) )。在水平井、大位移井中应。在水平井、大位移井中应用。用。 2. 2. 数据采集和初步处理数据采集和初步处理 信息变量工具测得的信号大多是模拟信号信息变量工具测得的信号大多是模拟信号或脉冲信

56、号，录井系统设置或脉冲信号，录井系统设置 1 1 个数据采集个数据采集系统，把非标准信号转换成二进制数字信系统，把非标准信号转换成二进制数字信号，并对信息变量做初步处理，为计算机号，并对信息变量做初步处理，为计算机数据处理提数据处理提 供标准的二进制数据，各变量供标准的二进制数据，各变量信息数据是经过调校、刻度的，其精度可信息数据是经过调校、刻度的，其精度可有保证。有保证。 原始信息变量只有几十个，不能满足录井原始信息变量只有几十个，不能满足录井用户的要求，借助数据采集系统的计算机用户的要求，借助数据采集系统的计算机可以处理得到上百个派生信息变量。可以处理得到上百个派生信息变量。 3. 3.

57、数据解释处理数据解释处理 数据解释处理系统以数据解释处理系统以 2 2 台计算机为主体，台计算机为主体，构成构成 1 1个网络式数据处理系统。个网络式数据处理系统。 （二）、综合录井在油气钻探中的作用（二）、综合录井在油气钻探中的作用 1. 1. 钻探合成技术的信息中枢钻探合成技术的信息中枢 2. 2. 对地层进行含油气的及时评价对地层进行含油气的及时评价 3. 3. 为钻井安全和保护油气层提供信息为钻井安全和保护油气层提供信息 2. 2. 钻井液参数部分钻井液参数部分 钻井液密度测量仪；钻井液密度测量仪； 钻井液温度测量仪；钻井液温度测量仪； 钻井液电阻率测量仪。钻井液电阻率测量仪。 （四）

58、、综合录井仪录井项目（四）、综合录井仪录井项目 综合录井仪可录取和收集综合录井仪可录取和收集 6 6 类资料类资料 ，31 31 条曲线条曲线 ，3 3 种样品及有关资料。种样品及有关资料。八八 地化录井地化录井 岩石热解地化录井是岩石热解地化录井是2020世纪世纪7070年代发展起年代发展起来的录井技术，它是来的录井技术，它是将室内热解色谱分析将室内热解色谱分析方法应用于钻井现场，根据岩心、岩屑样方法应用于钻井现场，根据岩心、岩屑样品分析结果对生、储油岩层进行评价的方品分析结果对生、储油岩层进行评价的方法。法。 作用作用：根据色谱流出曲线特征，判断生油根据色谱流出曲线特征，判断生油母质、原油

59、性质以及后期遭受氧化、生物母质、原油性质以及后期遭受氧化、生物降解程度，用于储层流体性质评价降解程度，用于储层流体性质评价 地化录井的方法及技术特点地化录井的方法及技术特点 1 1分析方法分析方法 1 1）取样分析：称取研细后的生油岩样品或）取样分析：称取研细后的生油岩样品或整颗砂岩整颗砂岩100mg100mg，放进坩埚内置于一个特制，放进坩埚内置于一个特制的热解炉内，利用程序升温的方法，将岩的热解炉内，利用程序升温的方法，将岩样中的烃类及干酪根在不同的温度下或热样中的烃类及干酪根在不同的温度下或热蒸发成气态烃，分别由在气直接送入氢焰蒸发成气态烃，分别由在气直接送入氢焰离子化检测器中检测，由数据处理机计算离