常规地质录井技术方法与应用

•第二章常规地质录井•地质录井——根据钻井地质设计要求和规定的技术标准，取全取准反映地下情况的各项资料，从而判断井下地层和含油、气情况的工作。•常规地质录井主要包括：钻时录井、岩屑录井、岩心录井、荧光录井、井壁取心等。常规地质录井以其经济实用、方便快捷和获取现场第一手实物资料的优势，在整个油、气田的勘探和开发过程中一直发挥着重要的作用。地质录井方法技术•第1节钻具管理•一、钻具丈量•凡待入井钻具由钻井和录井入员一起在现场用符合标准计量法的有足够长度的纲卷尺一次丈量量，并要求执尺人互换尺头复量无误，以“m”为单位，精确到小数点后两位。钻头、钻杆、钻铤的公接头不能计量其长度。地质录井方法技术•四、地质录井人员钻具管理•钻具是井深的尺子。•1．钻具管理，除了小班值班人员必须掌握准确交接清楚外，还应该由有经验的人员负责主管，以便系统掌握全井钻具使用变化情况，与钻井技术人员钻具对口。•2．除有钻具丈量原始记录及钻具卡片外，还必须建立井下钻具计算记录和钻具变化记录。录井同钻井一定要时时对口。•3．下钻方入计算要淮，实际划在方钻杆上的方入记号要准。起钻方入在方钻杆上实际丈量要准（目前有综合录井仪的井，一般不在方钻杆上划方入记号，只有在处理井下事故时才划记号）。•4．起钻时应编写立柱序号，并依次排列在钻杆盒子上。下钻时要按所编序号依次下入，不得混乱。地质录井方法技术•5．倒换钻具时，换下来的钻具要全部丈量长度、查对钢号。替换钻具若是临时准备的，也应查清钢号，准确文量。倒换钻具的长度、钢号、倒换位置和计算结果等均应详细记入专用钻具变化记录中，以备查考。•6．小班值班人员应详细填写钻具交接班记录。交班人应向接班人交待正打单根编号、小鼠洞中单根编号、大门坡道处单根编号。接班人一一查对清楚时才可接班。•7．特殊作业钻具，应提前检查、丈量，早作准备。凡经历严重顿钻或强行上提解卡的钻具均应重新丈量计算以保证井深准确无误。•8．每次中途电测后，应选择明显标志层核对井深，读出分段岩电差。若岩性差超标准时，应立即查明原因，方可继续钻进。地质录井方法技术•第2节钻时录井•钻时录井——在钻进过程中，根据钻时的变化和钻具的反应情况，分析、判断所钻地层性质和钻头磨损情况的录井方法。•一、钻时录井涉及的基本术语：纯钻时间；钻时；中停时间；开钻时间；钻达（到）时间；钻具总长；方入、到底方入与整米方入（顶驱无此术语）；岩石可钻性；钻井参数（排量、转速、钻压、泵压）；溜钻；放空；蹩钻与跳钻等。地质录井方法技术地质录井方法技术2200米的整个方入等于2200-2191.45=8.55米2201米的整个方入等于2201-2191.45=9.55米转盘面井深为2200米钻具总长2191.45米设下一个井深为2201米9.55米设2200米的钻到时间为19：30分（亦为2201米的开钻时间，2201米的钻达（到）时间为20：47分，中停时间为21分，则2201米的钻时为：20：47-19：30-21=56分钟•二、钻时录井常做的工作：•准确丈量和记录钻具长度；•计算整米方入与划整米方入记号；•记录开钻时间（并非转盘转动就是开钻时间，应该是钻头到底、转盘转动、有钻压）、钻达时间、中停时间和计算纯钻时间；•记录钻井参数；•观察有无蹩跳钻及溜钻和放空现象；•起起下钻记录钻头型号和新旧程度；•作钻时曲线图（深度为1：500的钻时——井深曲线图，曲线上还包括接单根、起下钻、换钻头的位置标记）。地质录井方法技术•钻进中，要及时观察记录钻压、转数、排量、泵压等参数及其变化情况。记录蹩跳钻严重程度及其发生时间、层位，并分析判断是地层结构缝洞还是井下落物、牙齿卡死、钻头泥包、钻井液不合适、司钻操作不当等原因。•起下钻时，要注意观察记录钻头型号及新旧度。记录超出钻头磨损情况、泥包物、使用井段、时间等。•按要求记录钻井液处理情况及井深。及时测量其密度、粘度、失水、切力等性能指标、井壁垮塌情况等。地质录井方法技术•三、钻时的影响因素•1.客观因素有岩石的可钻性；钻井方式（涡轮钻比旋转钻快）；钻头类型与新旧程度；钻井参数；钻井液性能。•2.主观因素有司钻的钻井技术水平(司钻水平）和录井人员记录的准确性（录井人员责任心）。地质录井方法技术•四、钻时曲线的绘制•绘制钻时曲线，就是将—口井取得的钻时，按一定的比例，用平面直角坐标法，依顺序系统地点在方格纸上，逐点连接成折线，习惯上称曲线。•纵坐标表示井深，单位为米，一般用1：500比例尺。横坐标表示钻时，单位为“min／m”，其比例尺，以能表示出钻时变化，照顾多数为原则，如果一口井的钻时变化太大，中间可以适当变换比例。地质录井方法技术地质录井方法技术•五、钻时资料的应用：•1.辅助判断地层岩性（可钻性好，钻时小）；•2.辅助判断地层缝洞发育情况（钻具的反应）；•3.计算纯钻时间，进行时效分析【钻井时效=（纯钻进时间/总时间）×100%】。地质录井方法技术•第三节钻井液录井•钻井液（即泥浆）——由粘土（分散相）、水（分散介质）和无机或有机化学处理剂搅拌而成的悬浮液和胶体溶液的混合物，是钻井的血液。•钻井液录井——通过对进出井钻井液性能、数量和含有物的检测，以确定井下所钻地层情况及含流体情况的工作（地层性质、流体性质等）。地质录井方法技术•一、常用术语：•钻井液相对密度、粘度、切力、失水、泥饼、油（气、水）侵、盐侵、含岩量、井溢、井涌、井喷、井漏、含砂量等。•1．钻井液相对密度•钻井液相对密度是指钻井液在20℃时的质量与同体积4℃的纯水质量之比，用专门的钻井液天平仪测量。调节钻井液相对密度主要是用来调节井内钻井液柱的压力。调节钻井液相对密度，应做到对一般地层不塌不漏，对油、气层压而不死，活而不喷。•2．钻井液粘度•钻井液粘度是指钻井液流动时的粘滞程度。一般用漏斗粘度计测定其大小，常用时间“s”来表示。通常在保证携带岩屑的前提下，粘度低一些较好。地质录井方法技术•3．钻井液含盐量•钻井液的含盐量是指钻井液中含氯化物的数量。通常以测定氯离子(C1-，简称氯根)的含量代表含盐量，单位为mg/L(具体的测定步骤见后)。它是了解岩层及地层水性质的一个重要数据，在石油勘探及综合利用找矿等方面都有重要的意义。•4．钻井液切力•使钻井液自静止开始流动时作用在单位面积上的力，即钻井液静止后悬浮岩屑的能力称为钻井液切力，其单位为mg／cm3。切力用浮简式切力仪测定。钻井液静止1min后测得的切力称初切力，静止l0min后测得的切力称终切力。•钻井液要求初切力越低越好，终切力适当。切力过大，泥浆泵起动困难，钻头易泥包，钻井液易气侵。而终切力过低，钻井液静止时岩屑在井内下沉，易发生卡钻等事故，对岩屑录井工作也带来许多困难，使岩屑混杂，难以识别真假。地质录井方法技术•5．钻井液失水量和泥饼•当钻井液柱压力大于地层压力时，钻井液在压差的作用下，部分钻井液水将渗入地层中，这种现象称为钻井液的失水性。失水的多少称做钻井液失水量。其大小一般以30min内在一个大气压力作用下，用渗过直径为75mm圆形孔板的水量表示，单位为mL。•钻井液失水的同时，粘土颗粒在井壁岩层表面逐渐聚结而形成泥饼。泥饼厚度以mm表示。测定泥饼厚度是在测定失水量后，取出失水仪内的筛板，在筛板上直接量取。•6．钻井液含砂量•钻井液含砂量是指钻井液中直径大于0．05mm的砂粒所占钻井液体积的百分数。一般采用沉砂法测定含砂量。钻井液含砂量高易磨损钻头，损坏泥浆泵的缸套和活塞，易造成沉砂卡钻，增大钻井液密度，影响泥饼质量，对因井质量也有影响。所以做好钻井液净化工作是十分重要的。地质录井方法技术•二、钻井液的作用：•①平衡地层压力，防止井喷事故；•②保护井壁，支撑井壁以免垮塌；•③冷却钻具，并带动涡轮旋转，作为钻井动力；•④携带、悬浮岩屑，冲洗井底。•三、钻井液的种类：•根据分散介质分为水基钻井液（淡水、盐水）、混油钻井掖和油基钻井液。地质录井方法技术•四、钻井液性能要求•①在保证安全钻进的条件下，要有利于取全取准各项地质资料；有利于发现和保护油气层，减少油气层污染；有利于油气溢出和录井、测井及测试等作业的正常进行；有利于优质、快速钻井和降低成本。•②要具有低固相、低失水、低摩擦、携砂能力强、热稳定性好。•③相对密度的附加值，油层0.05——0.10g/cm3，气层0.07——0.15g/cm3。•④未经甲方或主管地质部门允许,不得混油和添加影响荧光录井的材料。地质录井方法技术•五、钻井液录井的常规监测（地质人员）：主要根据录井设计测定钻井液相对密度、粘度、Cl-。地质录井方法技术•钻井液性能变化与钻与地层分析性能油层气层盐水层淡水层粘土层石膏层盐岩层疏松砂层相对密度下降下降下降下降略增不变至微增增加微增粘度略降增加先增后降下降增加剧增增加微增Cl-不变不变增加下降——增加—失水不变不变增加增加下降剧增增加—切力微增微增增加下降增加剧增增加—————————增加泥饼———增加—增加增加—酸碱值———下降下降下降下降—电阻率增加增加下降增加增加增加下降—•六、特殊情况下的录井•（一）、槽面显示或气测异常时的资料录取•1.连续检测钻井液性能及气测值的变化（综合录井仪，无综合录井仪的点测）；•2.记录显示时间及相应井深、层位；•3.观察显示的产状及随时间的变化，并加以记录•①油花或原油的颜色、产状；•②气泡的大小及分布特征（注意区分空气泡及水蒸汽泡）；•③显示点所占的百分比；•④油气味或H2S味的浓度；•⑤液面上涨情况和溢出情况；•⑥钻井液性能的相对变化。地质录井方法技术•4.按下列情况确定显示类别•①油花、气泡：气泡或油花占槽面少于30%，全烃及色谱组分值上升，岩屑的荧光显示在7级以上，钻井液性能变化不明显。•②油气侵：气泡或油花占槽面的30%—50%，全烃及色谱值高，钻井液出口密度下降，粘度上升，有油气味，钻井液体积增加。•③油气涌出：出口钻井液流量时大时小，混入钻井液中的油气间歇涌出或涌出转盘面1m以下，气泡或油花占槽面的50%以上，油气味浓。•④油气喷出：钻井液涌出转盘面1m以上，超过二层平台时称强烈井喷。•5.推算显示深度和层位。•6.取样：地质录井方法技术•（二）、井漏、井涌的资料收集•1.井漏时的观察记录•①漏失井段、岩性、时间、漏失量几漏失前后的泵压、排量和钻井液的性能、体积变化；•②井口反出情况（反出量、油气水显示等）；•③井漏处理情况，堵漏时间、堵漏物质、泵入数量、堵漏时的钻井液性能，有无反出物等；•④井漏的原因分析（地质因素、工程因素、人为因素）。地质录井方法技术•2.井涌、井喷应收集的资料•①井段、层位、时间和岩性；•②大钩负荷的变化情况（下降）；•③井涌、井喷过程中含油气水的情况和气体组分的变化、泵压和钻井液的性能；•④有条件时应连续取样分析化验；•⑤井涌、井喷原因分析（异常压力、放空、起钻抽汲等）。地质录井方法技术•七、观察钻井液出口情况•油气侵严重时，特别是在钻穿高压油、气层后，要经常注意钻井液流出情况。是否时快时慢、忽大忽小，有无外涌现象。如有这些现象，应进行连续观察，并记录时间、井深、层位及变化特征。井涌往往是井喷的先兆，除应加强观察外，还应做好防喷难备工作。地质录井方法技术•八、后效显示及上窜速度计算•后效——主要指起下钻或接单根时油气侵入钻井液中的情况（也包括已钻开油气层在钻进中的反映）。•①监测记录内容：测时、井深、时间、气测值、气测异常值、组分、油花气泡的延续时间。•②计算油气上窜速度：地质录井方法技术•1.迟到时间法：tttthHV021))(/(地质录井方法技术V—油气上窜速度，m/h；h—循环钻井液钻头所在的井深，m；t1—见到油气显示时间，h：min；t0—井内钻井液静止时间，h；t2—下钻至井深h的开泵时间，h：min；t—钻所在井深的迟到时间，h：min；H—油气层深度，m。油气层油气层？hH地质录井方法技术2.容积法计算油气上窜速度tttVCQHV021))(/(Q—钻井液泵量，L/min；Vc—井眼环形空间每米理论容积，L•第四节岩屑录井•岩屑录井——指依照地质