序言:
仓促间,本队原配技术员(My Master)就被调走了,自己开始独自面对了半口井。突然发现在实习了一年里,自己有很多不足的地方,比如软体方面的输入太少,以致于今后在上交资料方面会有很多磕磕碰碰。紧紧接着迎来了转正离岗培训,”大位”又传于后人,突然间自己成了个闲人,离开自己熟悉的环境。斗转星移呀。
闲下来的这些天,仔细想了想,自己留下一些本不属于自己的东西,带着也是负担,于是想把本队一些方方面面作为交接事项传于后来者吧,这个队,以后就要看他们的了。
正如我轻轻的来到原队,也正是悄悄离开的时候了。。。。。。。。
正文
接头篇:
配合接头分公母,同时也分三种扣型。
631扣型,正如大家所看见的大头,也就是公扣到台阶面的直径是152mm,而小头端面,在图中可以找到时131.039mm,现实中,我们不可能读的那么精确,同样一种公扣对应一种母扣,所以631的小头端面是独一无二的。这样也方便对应记忆。
521的扣型:大头端靠台阶面的直径是147.955mm,一般我们把它认为是148mm,那么小头端面的直径是126.797mm,一般看做127mm。
411扣型:127mm钻杆的扣型,大头端面直径133.35mm而有些资料上显示是132mm,小头端面114.30mm。
431扣型:此扣型一般是8 1/2钻头的扣型。大头端面是117.475mm,所以有些资料上显示是117mm,小头端面是90.475mm
4A11扣型:此扣型一般是6.2寸钻铤的扣型。如图大头端面是122.784mm,所以有些资料上显示是122mm,小头端面是103.734mm。多么标准呀。
311扣型:就此扣型,在我下队一年里就没有见过。大头端面的直径102.006mm,所以有些资料上显示是102mm,如图小头端面是85.065mm。
211扣型:由于我们2口水平井用了小钻杆,而小钻杆的扣型就是211。如图,大头端面是86.131mm,那么一般读取是86mm,而小头端面是71.323mm。
母扣:
730扣型:一般对应444.5mm的井眼的一开钻头。直接量取镗孔直径,然后除以25.4可以得出英寸。如图它的镗孔直径是180.2mm。
630扣型:此扣型一般在二开钻头上使用。直接量取镗孔直径是154.0mm。
520扣型:这种扣型在家里目前还没有见到过。直接量取镗孔直径是150.00mm
410扣型:这是127mm钻杆母扣型。直接量取镗孔直径是134.9mm一般资料是135mm。
4A10扣型:此扣型在家里一般是STB(扶正器)或者6.2寸钻铤,定向接头的扣型。直接量取镗孔直径是124.6mm,一般资料显示是125mm。图片中的接头内径不是现在的考量范围,读者可以根据实际情况在现场读取内径,内径一般是空公扣量取。
430扣型:此扣型一般是接8寸半钻头的对应扣型,一般螺杆两头的扣型也是此扣型,所以螺杆在接6寸2钻铤时,配合接头为431*4A10。直接量取镗孔直径119.1mm,一般资料上显示是119mm。
310扣型:此扣型家里基本没有见到过。直接量取镗孔直径是103.6mm。
210扣型:此为小钻杆的扣型。读图,直径读取镗孔直径是87.8mm。
二.基础工作
1、丈量钻具
(1)将钢卷尺零米处对准钻具母扣顶端,拉直钢卷尺,在另一端公扣丝扣根部进行读数(精确到厘米,厘米以下按“四舍五入”法记录),公扣丝扣部分不计入长度。
(2)每丈量一个单根,应立即用醒目的颜色笔(白漆)在钻具的一端注明其长度,同时由专人做记录,并记入正规钻具记录或钻具卡片。
(3)对有损伤不能下井的坏钻具进行分类编号,并做明显标记。
(4)查对钢印号。
(5)建立钻具记录及填写钻具卡片。按编号顺序填写,内容包括钻具名称、长度、内径、类型、钢印号、产地、外径等。钻具记录的首页要示明方钻杆的规范、全长及有效长度,坏钻具和备用钻具要另行编号。
(6)丈量人员互换位置,重复丈量一次,复核记录,两次丈量的误差不得超过1 cm。
2、管理钻具
(1)编写钻杆立柱序号。每次起下钻时,钻杆和钻铤应一柱一柱地按顺序摆放在钻台上,地质人员应逐柱编号,如发现有坏钻具应及时做标记,并在钻具记录上注明。
(2)记录甩下钻台的坏钻具。起下钻时如甩下坏钻具,应丈量其长度,查对钢印号,并做好记录。
(3)丈量并记录替入的钻具。替换钻具,必须丈量其长度、内径、外径,查明钢印号,并记录替入位置。
(4)填写钻具交接班记录。详细填写钻具变化情况、丈量的方入、计算交接班时的井深。填写前要计算好倒换钻具后的钻具总长、到底方入等。
(5)交接班。交班人应向接班人交代本班钻具变化情况,交代正钻单根编号、小鼠洞单根编号、大门坡道处单根编号。接班人查清后方可接班。
注意事项:
1、钻具情况必须一清二楚,做到地质、工程、气测(或综合录井)三对口。
2、入井钻具必须丈量,入井钻具长度必须与钻具记录、卡片相吻合。
3、丈量钻具必须由三人一起丈量,两人丈量,一人记录。丈量一遍后,丈量人员要相互交换位置重复丈量一次,复核校对记录。
4、丈量的精度要求读到厘米,厘米以下“四舍五入”,其误差不得超过1cm。
3、相关概念
补心高是指基础顶面到转盘面(方补心)的垂直距离。从转盘面用钢卷尺自然下垂至基础顶面,其长度即为补心高。
方入是指方钻杆进入转盘面(或方补心)以下的长度。
方余是指方钻杆在转盘面(或方补心)以上的长度。
方入的计算:丈量方余,用方钻杆长减去方余即为方入。
到底方入:钻头到达井底时的方入,等于到底井深减去钻具总长度之差。
整米方入:井深为整米时的方入,等于整米时井深减去钻具总长度之差。
井深 = 钻具总长+方入
钻具总长 = 钻头长度+接头长度+钻铤长度+钻杆长度
4、泥浆性能及钻井参数的影响
泥浆性能对钻时的影响很大。若泥浆的比重低、粘度小、排量大,则钻时小;相反,泥浆的比重高、粘度大、排量小,则钻时大。一般在深井阶段,由于泵压高,排量不能开大,应适当控制粘度和比重,以达到提高钻井速度的目的。
在地层岩性相同的情况下,若钻压大,转盘转速快、排量大、则钻时小;若钻压小、转速慢、排量小,则钻时大。
钻井参数的大小是相对而言的,如钻压过大,超过了钻具的负荷,会出现掉牙轮、掉钻头,甚至断钻具等恶性事故;但若钻压太小,钻头不能很好破碎地层,就会使钻时过大,影响钻进速度。当排量过大,而钻进速度跟不上时,又会在井壁上冲出“大肚子”;但若排量太小,泥浆不能很好携带岩屑,也会使钻时增大。总之,钻井参数应因地制宜,选择合适,配合恰当,才能起到既快又好的作用。
5、钻头类型及新旧程度的影响
钻头是破碎岩石的主要工具。钻头破碎岩石效果的好坏,将直接影响钻进速度。
钻头的类型分为刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头、硬质合金钻头等。牙轮钻头可分为单牙轮钻头、双牙轮钻头、三牙轮钻头和多牙轮钻头。三牙轮钻头又分为L型、M型、C型、T型和K型等。刮刀钻头又分为两刮刀、三刮刀、四刮刀钻头。不同类型的钻头,破碎地层的能力是不相同的。L型钻头适于钻软地层,M型钻头适于钻中软地层,C型钻头适于钻中硬地层,T型钻头适于钻较硬地层,K型钻头适于钻硬地层,刮刀钻头适于钻软地层。
钻头选择是否合理,直接影响钻时的大小。如硬地层选用了适于钻软地层的钻头,就必然影响钻进速度,钻时就大;或者适于用刮刀钻头的地层用了牙轮钻头等等,都会影响钻时的大小。
钻头新旧程度的影响也是很明显的,在同一段地层中可以清楚地反映出来,新钻头比旧钻头钻进快,钻时小。所以,钻头用到后期钻时有逐步增大的现象。
6、钻井方式的影响
我国常用的钻井方式一般是转盘钻和涡轮钻两种。由于钻井方式不同,钻进速度也不同。通常情况下,涡轮钻的转数比转盘钻转数大得多,所以涡轮钻比转盘钻钻进快,钻时小。
7、操作技术的影响
司钻的技术熟练程度对钻时的大小也有一定影响。经验丰富的司钻送钻比较均匀,进尺快时压力也能跟上,钻时的变化就更能反映地下地层的软硬程度,操作技术较差的司钻送钻不均匀,往往使钻时不能很好地反映岩石性质,或者反映得较差。
8、岩石性质及井深的影响
在钻进过程中,可以明显看到,随着井深的增加,钻时会相应增大。其原因之一就是因为深部地层比上部地层更致密、更坚硬的缘故。
岩石性质是由组成岩石的矿物成分、结构、胶结程度等因素决定的。在合理选择钻头和钻井参数的情况下,松软地层比坚硬地层钻时小,疏松地层比致密地层钻时小。
下面把碎屑岩、粘土岩、碳酸盐岩的描述内容分别叙述如下:
9、碎屑岩的描述
岩心描述时,首先应当仔细观察岩心,在此基础上给予恰当定名,然后,分别详细描述颜色、成分(碎屑成分和胶结物)、胶结类型、结构构造、含油情况、接触关系、化石及含有物、加酸反应情况等。对有意义的地质现象应绘素描图。
①定名
定名原则是:颜色——突出特征(含油情况、胶结物成分、粒级、化石等)——岩石本名。如浅灰色含油细砂岩,浅灰色灰质砂岩,灰色含螺中砂岩。定名时,一般都将含油级别放在颜色之后,以突出含油情况,然后依次排列化石和粒度。
定名时还应注意下列几种情况:
(i)当岩石中砾石、灰质、白云质含量在5~25%之间时,定名时可用“含”字表示;含量在25~50%之间时,定名中用“质”或“状”字表示。如浅灰色含白云质粉砂岩、灰色灰质砂岩、灰白色砾状砂岩等。
(ii)若岩石粒级不均一,可用含量大于50%的粒级定名,其余粒级,可在描述中加以说明。除粉细砂岩外,不定复合粒级。如可定浅灰色粉细砂岩,不能定浅灰色中粗砂岩。
(iii)当同一段岩心中出现两种岩性时,都要在定名中体现出来。主要岩性在前,次要岩性在后。如浅灰绿色砂质泥岩及浅灰色粉砂岩。但对已作条带或薄夹层处理的岩性,不必在定名中表现出来。
应该强调指出的是,在定名时一定要统一定名原则,否则就失去了对比的基础。
②颜色
颜色是沉积岩最醒目的特征,它既反映了矿物成分的特征,又反映了当时的沉积环境。因此,对颜色的观察描述不仅有助于岩石鉴定,而且可以推断沉积环境。描述颜色时,应按统一色谱的标准,以干燥新鲜面的颜色为准。岩石的颜色是多种多样的,描述时常遇到以下几种情况:
单色:指岩石颜色均一,为单一色调,如灰色细砂岩。为表示同一颜色色调的差别,可用深浅来形容,如深灰色细砂岩、浅灰色细砂岩。
单色组合(也称复合色):由两种色调构成,描述时,次要颜色在前,主要颜色在后,如灰白色粉砂岩,以白色为主,灰色次之。单色组合也有色调深浅之分,如浅灰绿色细砂岩、灰绿色细砂岩。
杂色组合:由三种或三种以上颜色组成,且所占比例相近,即为杂色组合,如杂色砾岩。
③含油、气、水情况
岩心的含油、气、水情况是岩心描述的重点内容之一,描述时既要进行详细观察,作好文字记录,还应作一些小型试验.以帮助判断地层的含油、气丰富程度。
(i)含油产状:是指油在岩心纵向、横向上的分布状况。观察含油产状时,将含油岩心劈开,在未被泥浆水侵入的新鲜面上,观察岩心含油情况与岩石结构、胶结程度、层理、颗粒分选程度的关系。描述时,可用斑点状、斑块状、条带状,不均匀块状,沿微细层理面均匀充满等词语分别描绘不同的含油产状。
(ii)含油饱满程度:通常可分为三种情况:
含油饱满:颗粒孔隙全部被原油充满,达到饱和状态。岩心呈棕褐色或黑褐色(视原油颜色而不同),新鲜面上油汪汪的。出筒时原油外渗,染手,油脂感强。
含油较饱满:颗粒孔隙被原油均匀充填,但未达到饱和状态,颜色稍浅,新鲜面上原油均匀分布,没有外渗现象,捻碎后可染手,油脂感较强。
不饱满:颗粒孔隙的一部分或不同程度被原油充填,远未达到饱和状态,颜色更浅,呈浅棕褐色或浅棕色,新鲜面上发干或有含水迹象,油脂感弱,
(iii)含油级别划分:依据现行行业标准《油气探井地质录井规程》(SY/T5788.3--1999),孔隙性含油岩心含油级别划分依据见表2.3.5。
(iv)四氯化碳(CCl4)试验:将定量的含油岩样(1克)研成粉末,放入试管内加入定量的四氯化碳(5毫升),摇匀后静置一段时间,然后观察试管内发生的变化。根据试管内所呈现的不同状态可定性地了解岩石的含油情况。
分散状:岩样砂粒很快地散开沉下,原油迅速地溶解在四氯化碳中,成为均匀分散状溶液。这是油层的特征。
絮状:砂粒不能迅速地散开,原油在四氯化碳中溶解速度较慢,且呈棉絮状。这是油层或油、水同层的特征。
凝集状:砂粒缓慢散开或部分散开,原油在四氯化碳中溶解缓慢,呈凝集状。这是油、水同层或含油水层的特征。
凝块状:岩样不散开,油的溶解很差,呈凝块状,为含油水层的特征。
(V)丙酮试验:将岩样粉碎,放入试管内,加两倍于岩样体积的丙酮,摇匀后,再加入与丙酮体积等量的蒸馏水。如含油,则溶液变混浊;裂缝空问常被液体或气体充填。岩心取出地面后,由于压力逐渐降低,岩心里的气体就要外逸。试验方法是把刚出筒的岩心,立即冲去岩心表面的泥浆,并把岩心放入预先准备的一盆清水中进行观察,看看有无气泡冒出。若有气泡,应记录冒出气泡的部位、强弱及时间,供油、气层综合解释时参考。
(vii)含油砂岩的含水程度观察:观察含油岩心劈开面的含水程度,对判断含油岩心是油层、水层或油、水同层有一定实际意义。
观察时应将岩心劈开,看新鲜面上含油部分颜色是否发灰(含水时呈灰色),有水外渗否,然后进行滴水试验。
滴水试验常是用滴瓶取一滴水,滴在含油岩心的新鲜面上,观察水的渗入速度和停止渗入后所呈现的形状。通常根据渗入速度和形状可分为四级:
a) 速渗:滴水后立即渗入,具水层特征。
b) 缓渗:滴水后水滴向四周立即扩散或缓慢扩散,水滴无润湿角或呈扁平状,具含油水层或致密层特征。
c) 微渗:水滴表面呈馒头状,润湿角在60°~90°之间,表示微含游离水,具含水油层或干层特征。
d) 不渗:水滴表面呈珠状或扁圆状,润湿角大于90°,表示不含游离水,具油层特征。
油和水几乎是互不溶解的。因此,可以根据滴水试验的结果,大致确定含油砂岩中的含水程度。在油、水过渡带取心或检查井取心时,可根据滴水试验定性地了解油、水分布规律及水洗油程度、层位等。
(viii)含油砂岩被泥浆水浸程度的观察:在用水基泥浆取心时,含油岩心被浸泡在泥浆之中。泥浆水侵入岩心柱形成了侵入环。侵入环的深度和颜色变化,反映了岩层的胶结程度和亲水性能,也反映了岩层本来的含水程度。所以也叫“含油岩心水洗程度”。对于疏松、分选好的砂岩,泥浆水可以侵入很深,即侵入环很厚,有时甚至将岩心柱内大部分原油排出岩心,只剩下岩心柱中心含油。在岩性相同的条件下,含水多的砂岩,亲水性能好,因而侵入环厚;而含油多、含水少的砂岩,侵入环较薄。根据对泥浆水侵入程度的观察、分析,可以帮助判断油层、油水同层及含油水层。
(ix)含水级别:含水砂岩的含水级别一般可分以下二级:
含水:岩心具明显水湿感,灰色,新鲜面有渗水现象,久置仍具有潮湿感,滴水呈玻璃状,或立即渗入,多伴有硫化氢味(地层水中含硫化氢)。
弱含水:微具水湿感,稍放后水湿感消失,滴水玻璃状(渗或微渗)。
④成分
对碎屑岩物质成分的描述应包括碎屑物质和胶结物质两部分。
对碎屑物质成分的描述因为肉眼鉴定的困难,往往受到一定程度的限制。由于在现场工作中,对岩石命名未采用成分命名的原则,所以描述矿物成分时无须精确估计它的百分含量,只要判明其主要矿物成分及其他成分的相对含量,即可分别用“为主”、“次之”及少量、微量、偶见等常用词语加以描述。描述时应先描含量多的,后描少的。如果同一叙述句中有几种矿物成分,其间有顿号分开,则前面的含量多,后面的含量少。如“石英、长石为主”这一句中,石英的含量多于长石的含量。此外,对各矿物成分自身所表现出来的一些地质现象,应尽可能的进行描述。
胶结物的描述是很重要的。因为胶结物的含量及胶结类型直接影响着储集层储油物性的好坏。胶结物含量多,储油物性差;胶结物含量少,储油物性好。胶结疏松,储油物性好;胶结致密,储油物性差。
胶结物的成分常见的有泥质、高岭土质、灰质、白云质、硅质、铁质等。
胶结程度的描述,现场一般分为四级:
松散:一般胶结物很少,且多为泥质胶结,其特征是岩心出筒即成散粒。
疏松:一般为泥质、高岭土质胶结,用手很容易将岩石捻成颗粒。
较疏松:胶结物含量较多,多为泥质胶结,有时含少量灰质。岩石用手可捻成颗粒,但较困难。
致密:含胶结物量多,多为灰质、白云质或硅质胶结。岩石不能用手捻成颗粒。
⑤结构
结构描述的内容包括粒度、分选、圆度、球度及颗粒表面特征(如擦痕、裂纹、麻点、霜面、脑纹、风刺痕等)。
⑥构造
构造描述的内容应包括层理、层面特征、颗粒排列、地层倾角及其他特征(如擦痕、裂纹、裂缝、错动等)。其中以层理的描述最为重要。
层理的描述:层理除着重描述其形态、类型及其显现原因和清晰程度外,还应描述组成层理的颜色、成分、厚度。对不同类型的层理,描述重点也有所区别:
(i)水平层理:应描述厚度(细层或层系)、界面清晰程度、连续性、构成细层的物质界面上是否有生物碎片、云母片、黄铁矿等。
(ii)波状层理:应描述厚度、连续性、界面清晰程度、波长、波高及对称性。
(iii)斜层理:应描述厚度、连续性、界面清晰程度、粒度变化、顶角、底角、形态(直线或曲线)。
(iv)交错层理:应描述厚度、连续性、倾角、交角、形态。
描述层理时应注意两个问题:
第一在岩心柱上若能看出是斜层理时,劈岩心一定要注意方向性,否则将岩心劈开后会把斜层理误认为水平层理,交错层理误认为斜层理,而造成描述上的错误。
第二含油较好的岩心,必须在岩心劈开后立即对层理特征进行观察、描述,否则层理很快会被油污染而无法辨认、描述。
层面特征的描述:层面特征主要是指的波痕、冲刷面和侵蚀下切痕迹;对层面特征的描述可以帮助我们判断岩石的生成环境、判断地层的顶底。
波痕:包括风成波痕和水成波痕描述时应将波痕的波高、波长、波纹指数、不对称度详细记载下来,以判断波痕的形成条件,进而推断岩层形成时的沉积环境。由于岩心柱较小,观察波痕时,有时只能见到波痕的一部分,见不到完整的波痕。在这种情况下,就应该实事求是,见到多少描多少,切忌生搬硬套。
冲刷面和侵蚀下切痕迹:描述时应注意观察其形态,侵蚀深度,尤其要注意观察冲刷面或侵蚀面上下的岩性、构造、化石、含有物特征以及上覆沉积物中有无下伏沉积物碎块等,据此判断沉积环境,有无沉积间断。
颗粒排列情况的描述:主要指砾石的排列情况。对砾石的描述主要注意砾石排列有无方向性,其最大偏平面的倾向是否一致,倾角多少,以及倾向与斜层理的关系等。这些资料是判断砾石形成时沉积环境的重要依据。
砂粒的排列主要应观察颗粒排列与成分的关系,与层理的关系,以及颗粒排列是否带韵律性特征等。
对地层倾角的描述:岩心倾角的大小反映了构造的形态。在岩心中,对清晰完整的层面都应测量其倾角,并将测量结果记录下来。
此外,在描述裂缝、小错动时,应记录数量、产状,有无充填物及充填物性质等特征。
对揉皱构造、搅混构造、虫孔构造、斑点和斑块构造等都应详加描述。
⑦接触关系
描述接触关系时,应仔细观察,从上下岩层的颜色、成分、结构、构造以及上下岩层间有无明显的接触界线,接触面特征等,综合判断两岩层属渐变接触还是突变接触(角度不整合、平行不整合、断层接触),侵蚀接触等。
对岩心见到的断层面、风化面、水流痕迹等地质现象应详细描述它们的特征及产状。
⑧化石
对化石的描述包括:化石的颜色、成分、大小、纹饰、数量、产状、保存情况等内容。
颜色:与描述岩石一样,按各地统一色谱描述。
成分:动物化石的硬壳部分是否为灰质、或被其他物质(如硅质、方解石、白云质、黄铁矿)所交代。
大小:介形虫和蚌壳的长轴、短轴的长度,塔螺的高度、体螺环的直径、平卷螺的直径等。
形态:化石的外形、纹饰特征、清晰程度。
数量:化石数量的多少可用“少量”、“较多”、“富集”等词描述。“少量”表示数量稀少,不易发现;“较多”表示分布普遍,容易找到;“富集”表示数量极多,甚至成堆出现。对大化石可直接用数字表示,当量多不易指出数量时,可用较多或富集表示。
产状:指化石的分布是顺层面分布,或是自身成层分布,或是杂乱分布,化石的排列有无一定方向,化石分布与岩性的关系等。
保存情况:指化石保存的完整程度。可按完整、较完整、破碎进行描述。完整:个体完整,轮廓清晰、纹饰可见;破碎:只见部分残体;较完整:介于二者之间。
⑨含有物
含有物指地层中所含的结核、团块、孤砾、条带、矿脉、斑晶及特殊矿物等。描述时应注意其名称、颜色、数量、大小、分布特征以及它们和层理的关系等。
⑩加盐酸后的反应
岩石含灰质程度与储油物性的好坏密切相关。现场常用浓度为10%的盐酸溶液对岩心进行实验,观察并记录反应情况。反应强度可分为三级:
强烈:加盐酸后立即反应,反应强烈、迅速冒泡(冒泡量多),并伴有吱吱响声,用“+++”符号表示。
中等:加盐酸后立即反应,虽连续冒泡,但不强烈,响声也较小。用“++”符号表示。
弱:加盐酸后缓慢起泡,冒泡数量少,且微弱。用“+”符号表示。
加盐酸后不冒泡,无反应,用“~”符号表示。
(2)粘土岩的描述
对粘土岩的描述,与碎屑岩的描述相同之处就不再重复,这里只着重叙述与碎屑岩不同之处。
①定名:定名原则与碎屑岩相同。如深灰色泥岩、灰绿色油斑砂质泥岩。
②颜色:对粘土岩颜色的描述有相当重要的意义。一方面粘土岩的颜色可作为地层对比的标志,另一方面粘土岩的颜色是判断沉积环境、分析生油条件的重要依据之一。因此,对粘土岩颜色的描述应当引起足够的重视。
描述方法同碎屑岩的描述。此外,对粘土岩颜色的描述应特别注意对次生颜色的观察。
③物理性质:指粘土岩的软硬程度、吸水膨胀性、滑腻感、可塑性等特征。
④纯度:指的是粘土岩中是否含砂质、灰质及含量多少。若含砂质、灰质5~25%,用“含”字表示,在描述中指出,而不在定名中反映出来;若含砂质、灰质25~50%,用“质”字表示,定名时应有反映,如灰绿色砂质泥岩、灰色灰质泥岩;若含砂质、灰质量超过50%,岩性发生变化,已不属粘土岩了。
⑤含油、气情况:描述方法与碳酸盐岩类相似,将在后面讲述。
⑥构造:粘土岩的构造主要指层理及层面特征。
层理的描述:粘土岩多在静水或水流较微弱的环境下沉积而成,故以水平层理为主,且常具韵律性。其描述方法与碎屑岩水平层理的描述相同。
层面特征的描述:粘土岩层面特征指泥裂、雨痕、晶体印痕等。这些特征是判断沉积环境的重要标志。
泥裂:描述时要注意裂缝的张开程度,裂缝的连通情况,以及裂缝中充填物的性质,同时,还应注意上覆岩层的岩性特征。
雨痕:描述时要注意雨痕的大小,分布特点以及上覆岩层的岩性特征。
晶体印痕:描述时要注意印痕的大小,分布特点,以及上覆岩层的岩性特征。
此外,粘土岩中还可见结核、团块构造、斑点构造、假角砾构造等;都应详细描述。
化石及含有物:描述与碎屑岩相同。
⑧加盐酸反应:分强、中、弱。分别用“+++”、“++”、“+’’表示。
(3)碳酸盐岩的描述
碳酸盐岩描述内容包括:定名、颜色、含油情况、结构、构造、化石、含有物等内容,下面逐一予以介绍。
①定名:现场工作中,通常采用的碳酸盐岩命名法是一种综合命名法。定名的主要依据是岩石中碳酸盐矿物的种类(方解石或白云石),次要依据是岩石的其它物质成分(硅质、砂质、石膏等),另外还要着重突出岩石的缝洞发育特征及其它与岩石储集性能有关的结构、构造特征。岩石颜色也应考虑。
命名的具体方法是以含量大于50%的碳酸盐矿物名称作为岩石本名,次要物质成分、缝洞发育特征或有意义的结构、构造特征作为前置修饰,放于本名之前,最前面再冠以颜色名称即成。命名时,若次要物质成分含量在50~25%之间,以“质”字表示,在25~10%之间以“含”字表示,含量小于10%的成分不参加定名。如“浅灰色针孔灰岩’,即表示一种针状孔隙十分发育的灰岩;“灰色硅质灰岩”则表示岩石中方解石含量大于50%,硅质含量在50~25%之间等等。
实际工作中,矿物成分的百分含量只能在实验室内才能加以测定,因此,在对碳酸盐岩定名时,通常是用滴稀盐酸试验法大致确定碳酸钙的相对含量,然后定名的。下面简要介绍常见碳酸盐岩的鉴定方法。
石灰岩:加盐酸立即强烈起泡,有吱吱响声,溶液干净,若盐酸量充足可将样品全部溶解。
白云质灰岩:加盐酸立即起泡,反应强度中等,反应有延续性。
白云岩:加冷盐酸不起泡,加热盐酸起泡剧烈。
灰质白云岩:加冷盐酸后,稍待片刻才起泡,起泡微弱,加热盐酸起泡强烈。
泥灰岩:加盐酸起泡弱~中等,溶液混浊,反应完后,岩样表面留下泥垢。
②颜色:碳酸盐岩以灰色为主,故对其次要颜色的描述就有十分重要的意义,应尽可能地将次要颜色实现出来。主次色调的表示方法与碎屑岩相同。
③结构:应描述组成碳酸盐岩的各种颗粒(如砂屑、砾屑、团粒、鲕粒、生物、晶粒)的大小、形态特征、分布特征以及相互关系。
④构造:碳酸盐岩的构造主要有缝合线构造、叠锥构造、虫孔构造、层理等。
描述缝合线构造时,应注意缝合线的产状、缝中有无充填物及充填物的性质等。
叠锥构造一般少见,描述时应注意其锥高、顶角及其上下岩层的特征。
虫孔构造的发育程度直接影响着碳酸盐岩的渗透性。描述时要注意虫孔的大小、分布特征、连通情况、有无充填物、充填物性质等。
层理的描述与碎屑岩相同。
⑤缝洞发育情况
碳酸盐地层中的缝洞大致可分为间隙、裂缝和孔洞三类。所谓间隙主要是指岩石中的结构孔隙,分布一般比较均匀。如因白云岩化、去白云岩化或重结晶作用形成的孔隙,生物灰岩中生物遗骸之间和遗骸内部的孔隙,鲕状灰岩中的鲕间孔隙等。所谓裂缝主要是指成岩、构造和其它次生成因的各种裂隙,已被充填的裂隙也包括在内。所谓孔洞主要是指溶洞和晶洞。
各类缝洞还可根据不同原则分为多种类型,其一般分类情况如下。
(i)裂缝的分类:
a.按层面与裂隙面之间的夹角可分为三种:
水平缝:夹角<5。
斜交缝:夹角5~70。
垂直缝:夹角>70。
b.按成因可分为两种:
构造缝:因构造运动而形成的,属次生缝。
成岩缝:因成岩作用而形成的,属原生缝。
c.按充填程度可分为两种:
张开缝:未被充填或未被全部充填。
充填缝:已被全部充填。
d.按宽度可分为三种:
大缝:宽度>2毫米
中缝:宽度O.1~2毫米
小缝:宽度<O.1毫米
(ii)孔洞的分类:
a、按充填特征可分为两种:
溶洞:洞壁不规则,常有粘土附着,因溶蚀作用而形成。
晶洞:为方解石、白云石、霰石、石英、萤石等的晶簇所充填或半充填的孔洞。
b、按孔径可分为四种:
大洞:>10毫米
中洞:5~10毫米
小洞:2~5毫米
针孔、溶孔:<2毫米
10、迟到时间的测量及计算
岩屑从井底返到井口的时间就是通常所说的岩屑迟到时间。
岩屑迟到时间是否正确,直接影响岩屑的代表性和真实性。岩屑迟到时间不准,按深度间距捞取的岩屑不是提前就是推后,使岩屑的代表性和真实性受到歪曲。可见,准确地测定迟到时间是岩屑录井中的一个关键环节。在实际工作中随着井的不断加深,岩屑迟到时间也将不断增加。因此,为了保证岩屑捞取的准确,必须按一定间距测定岩屑迟到时间。
常用的迟到时间测量及计算方法有以下几种:
这个公式中把井眼直径理解为钻头直径,把井筒当成一个简单的圆筒。但实际上,井筒不可能是规则的、理想的圆筒。常常是由于地层软硬不同,或地层垮塌,或泥浆冲刷的作用,而使井径成不规则状。显然,理论计算法求得的迟到时间与实际的迟到时间之间有一定误差。实际工作中,理论法求得的迟到时间往往只可作为参考,或只在1000米以内的浅井中采用。
(2)实测法
实测法是现场常用的方法,一般情况下也是比较准确的方法。用比重与岩屑差不多大小与岩屑相近的物质作指示剂,如染色的岩屑、红砖块、白瓷块等,接单根时,把它们从井口投入钻杆内。指示剂从井口随泥浆经过钻杆内到井底,又从井底随泥浆沿钻杆外的环形空间返到井口泥浆筛处,这个过程叫做一个循环周。试验时,记下开泵时间和发现第一片指示剂的时间。循环周时间即为二者之时间差。所求的迟到时间是指示剂从井底到井口的上行时间,这个时间等于循环周时间减去下行时间,
此外,为了保证迟到时间准确可靠,还可以用在钻进中钻时有明显特征的岩性来直接检查正使用的迟到时间数据是否准确。如大段钻时的泥岩中有疏松砂岩,钻时将会忽然变快,此时立即记下钻时开始变快的时间,并及时观察振动筛处砂岩的出现,记下出现的时间。两个时间之差即为真实的岩屑迟到时间。用这个时间与正使用的迟到时间相比较,若原迟到时间小于或大于这个时间,都应立即校正过来。如果在大段快钻时的岩性中出现钻时很高的岩性时,也可以根据上述办法检查正使用的迟到时间是否正确。
11、真假岩屑的判断
在钻进中,由于泥浆性能的变化、井壁坍塌、排量的突然变化等原因,常常使岩屑不能及时返出井口,而停留在井筒中,与井底新钻碎的岩屑混杂在一起。所以返出井口的岩屑既有老岩屑,又有新岩屑。我们要在实际工作中能够区别真假岩屑。
真、假岩屑可根据它们各自不同的特征加以区分:
1)假岩屑
具有下列特征的岩屑为假岩屑:
(1)色调模糊,形态大而圆,局部有微曲面。这是上部个体较大,未及时返出地面的岩屑,在井内经过冲刷和磨损的结果。
(2)棱角明显,但个体较大的岩屑往往是假岩屑。这是上部井壁垮塌的碎块,在井内时间不长,还来不及圆化,就被泥浆带出地面。
(3)在熟悉区域地层特征的基础上,根据岩屑百分比的变化、钻时、岩性组合关系等,可以判断假岩屑。一般情况下,上部地层掉块延续井段长,占岩屑的百分比低,岩性也往往与钻时不相吻合。
2)真岩屑
真岩屑具有下列特征:
(1)一般色调新鲜、个体小、具棱角,若为厚层则百分比将不断增加。
(2)若泥浆切力高时,较大的、带棱角的、色调新鲜的岩屑,是真实的有代表性的岩屑。
(3)高钻时的真岩屑,往往是碎小的,棱角特别明显的岩屑,如灰岩、白云岩的岩屑。
(4)泥质岩多呈扁平状,页岩呈薄片状。疏松砂岩较圆而不具棱角或棱角不明显,致密砂岩呈块状。
2、岩屑描述分层定名的原则
岩屑描述分层定名的原则是新成分的出现和百分比的变化。一般地说,岩屑中一种新成分的出现,标志着一个新层次的出现;而岩屑百分比的增加则标志着该层的持续。根据这个原则,在描述过程中,那怕是在岩屑中只见到几块岩屑,也应分层定名。岩屑中新成分量少,主要是层薄,或是疏松岩性散失的多,捞到的少。随着百分含量的增加,分层厚度也可增大,当其百分含量开始降低时,在含量变化的转折点就是该层的底界。
在具体划分层时,可用钻时曲线作参考,并充分利用气测、泥浆及槽面显示资料。
在大套单一岩性中,如果岩性特征有变化(如砂岩粒级不同),颜色有变化(如泥岩),也应按上述原则分层描述。
对于厚度在O.5米或不到O.5米的标准层、标志层、特殊岩性层均应分层描述,不能遗漏。
分层时可以一包定一层,也可以几包、甚至数十包定一层。当上一包有新成分出现,下一包明显增多,或是相邻几包之百分比变化不大时,都可以跨包定层;如果同一包岩屑中同时出现两种新成分,一种比另一种明显的要多,分层定名时,只定多的一种,而将少的一种当作夹层处理,在描述时加以叙述即可;如两种新成分在同一包的量大致相当,则可各定一个薄层,不能定互层。
3、岩屑描述方法
(前人总结的32个字:大段摊开、宏观细找、远看颜色、近查岩性、干湿结合、挑分岩性、分层定名、按层描述)
岩屑描述通常的工作程序是:摊开十来包岩屑(或直接在砂样台上进行),粗略地观察颜色、岩性的变化,初步分段定名。然后逐包仔细观察,找出新成分,目估百分比(目估百分比时一定要在大致等量的岩屑中进行对比),并依据前述原则结合钻时资料,分层定名。分层后即可按层次逐层描述各种岩性的特征,并记录在专用描述记录中。当所摊开的岩屑全部观察描述完后,应留下最后一包岩屑,以便与以后摊开的岩屑进行对比观察,其余岩屑仍然装袋,放入标签,以备保存。一部分描述完后,采取同样的步骤,再描述其他的岩屑。
虽然岩屑描述方法易于掌握,但要做到分层准、描述确切,若不下一番苦功夫是办不到的。岩屑描述是现场地质人员的一项非常重要的基本功。
实践证明,描述好岩屑的关键是:
1)一口井的岩屑应由专人描述,中途不要随意更动,更不要这个人描几包,另一个人描几包。专人描述的好处是岩性、颜色观察系统,地层层序清楚,剖面规律性强,标准统一,分层定名方法和描述内容一致,可以提高描述的精度。如果中途必须换人,则二人也应在一起共同描述一段,以便统一认识,统一标准,避免描述工作的混乱。
2)描述人必须熟悉区域地质资料及邻井实钻剖面,做到心中有数,如要描述某井段岩屑时,可根据已知的区域资料推断该井段的岩性组合关系,使描述工作有一定预见性。但必须考虑到岩性、岩相的变化特点,切忌把邻井剖面中的岩性生搬硬套地搬过来,邻井有什么岩性,本井也一定有这种岩性,这样将会造成描述的错误。
3)描述时,不能采用描一包摆一包的方法,应当十几包,甚至数十包一齐摊,系统观察,系统描述。不然就会使分层重复,或者分层不准,致使剖面失真。
4)岩屑描述应综合参考钻时、气测、泥浆、槽面显示资料,同时还必须了解该井钻进时的工程情况,是否发生过事故,事故处理过程及效果,以及所采用的泥浆和泥浆性能等。
5)小班值班人员应详细记录钻进中的一些特殊现象,如跳钻、憋钻、放空等。在钻进中如发现油、气显示、油砂及特殊岩性,亦应观察和记录。这些资料对岩屑描述都有重要的参考价值。
6)岩屑描述必须认真细致,一丝不苟,不能马虎凑合,草率了事。特别是对量少的岩性和呈散粒状的岩性更要过细地工作,发现其中的细微变化,恰当地分出层来。对新成分的出现不能在那里见在那里描述,要向上追索,直到没有为止,而以最上一包定层的顶界。
碳酸盐岩地层中的缝洞是不能通过其岩屑直接看到的,一般只能根据一些特殊标志间接地加以推断。
一般说来,岩石的缝洞中多少总会有些物质充填。那些完全张开,毫无充填的缝洞是比较少见的。因此,通过对岩屑中缝洞充填物的观察,就能在一定程度上了解岩石缝洞的发育情况。
碳酸盐岩中常见的缝洞充填物主要是一些次生矿物,如方解石、霰石、白云石、石膏、重晶石、石英等,有时也可见到少量黄铁矿。
岩屑中缝洞充填物的多少,反映了岩石中缝洞的发育程度。充填物越多,缝洞就愈发育。
充填物结晶程度的好坏,反映了缝洞的规模和性质。充填物结晶粗大,说明缝洞的规模也大;结晶细小,说明缝洞规模也小。
充填物晶粒的自形程度,反映了缝洞的开启情况。晶粒越自形,说明结晶空间较大,缝洞开启程度也好;它形晶越多,说明结晶空间狭窄,缝洞开启性就差。
此外,缝洞充填物的类型,主要是其矿物成分,是未来选择增产措施的主要依据,也决定了增产措施的效果。碳酸盐类型的充填物,一般比较容易处理,增产效果也好。其它类型的充填物,处理就比较困难,增产效果也比较差。
由此可见,为了正确判断岩石中缝洞的有无及其发育情况,评价缝洞的开启程度,为了将来选择合适的增产措施,对岩屑中的缝洞充填物,包括充填物的种类、各类充填物的相对含量、充填物的结晶程度(晶粒大小、自形程度)等,都须一一加以描述。
12、影响岩屑录井的因素
这里所谈的影响因素是指影响岩屑代表性的因素。与钻井取心比较起来,岩屑录井虽然既经济,又简便,同样能达到了解井下地层剖面及含油、气情况的目的。但是由于种种影响因素的存在,使岩屑的代表性(即准确性)在不同程度上受到一定影响,以致影响到岩屑录井的质量。
影响岩屑代表性的因素如下:
1、钻头类型和岩石性质的影响
钻头类型及新旧程度的差异,所破碎的岩屑形态有差异,比重也有差异,所以上返速度也就不同。如片状岩屑接受泥浆冲力及浮力的面积大,较轻,上返速度快;粒状及块状岩屑与泥浆接触面积小,较重,上返速度较慢。由于岩屑上返速度的不同,直接影响到岩屑迟到时间的准确性,进而影响了岩屑深度的正确性和代表性。
2、泥浆性能的影响
泥浆是钻井的血液,它起着巩固井壁、携带岩屑、冷却钻头等作用。在钻进过程中泥浆性能的好坏,将直接影响钻井工程的正常进行,也严重影响地质录井的质量。如采用低比重、低粘度泥浆或用清水快速钻进时,井壁垮塌严重,岩屑特别混杂,使砂样失去真实性。若泥浆性能好、稳定,井壁不易垮塌,悬浮能力强时,岩屑就相对的单纯,代表性强。
在处理泥浆过程中,若性能变化很大,特别是当泥浆切力变小时,岩屑就会特别混杂。在正常钻进中,未处理泥浆时,泥浆在井筒环形空间中一般形成三带:靠近钻具的一带是正常泥浆循环带,携带并运送岩屑;靠近井壁的地方形成泥饼;二者之间为处于停滞状态的胶状泥浆带,而其中混杂有各种岩性的岩屑。当泥浆性能未发生变化时,胶状泥浆带对正常泥浆循环带的影响较小,所以在泥浆循环带里岩屑混杂情况较轻。处理时,泥浆性能突然变化,切力变小,破坏了三带的平衡状态,停滞的胶状泥浆带中混杂的各种岩性的岩屑进入循环带里,大量混杂的岩屑与所钻深度的岩屑一同返出地面,造成岩屑特别混杂。只有当新的平衡形成以后,这种混杂现象才会停止。
3.钻井参数及井眼大小的影响
钻井参数不变,若井眼不规则,泥浆上返速度也就不一致。在大井眼处,上返慢,携带岩屑能力差,甚至在“大肚子”处出现涡流使岩屑不能及时返出地面,造成岩屑混杂;而在小井眼处,泥浆流速快,携带岩屑上返及时。由于井筒中井眼的不规则,泥浆流速不同,岩屑上返时快时慢,直接影响迟到时间的准确性,并造成岩屑的混杂。
钻井参数对岩屑准确性的影响也是很明显的,当排量大时,泥浆流速快,岩屑能及时上返;如果排量小,钻压较大,转速较高,钻出的岩屑较多,又不能及时上返,岩屑混杂现象将更加严重。尤其是当单泵、双泵频繁倒换时,泥浆排量及流速也会频繁变化,最容易产生这种现象。
另外,在下钻或划眼过程中,都可能把上部地层的岩屑带至井底,与新岩屑混杂在一起上返至地面,致使真假难分。这种情况在刚下钻到底后的前几包岩屑中最容易见到。司钻操作时加压不均匀,或者打打停停都可能使岩屑大小不一,上下混杂,给识别真假岩屑带来麻烦。
总结:
这门行业需要自己去向别人学习,学习别人专业的东西。路还漫长啊!
参考资料:
1.朱建昌 《地质录井手册》