第1章 3钻井地质
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地质录井基础培训材料第一单元钻井工程勘探开发深埋地下的油气是一项复杂的系统工程,无论勘探或开发都离不开钻进.钻井是利用机械调和与工艺技术构筑地下地质体与地面通道的工程,是一项最重要的油田基本建设工程。
打井的目的是勘探开发油气层,一口井有数千米深,油气在哪里?不通过地质录井是说不清的。
而地质录井又是随钻进行的,不了解钻井工程的基本知识,不熟悉钻井工艺流程,也就无法搞好地质录井。
因此学习和掌握钻井工程的基本知识,是钻井地质工的必修课程。
下面就钻井工程中有关的钻机、钻具、钻井液、钻井技术、常见事故、完井作业及工程质量等作简要介绍。
一、钻机钻机包括(1)提升系统(2)旋转钻进设备(3)动力驱动设备(4)传动系统(5)钻机底座(6)循环系统(7)控制系统.二、钻具钻具是钻井井下工具的简称.它包括方钻杆、钻杆、钻铤、配合(转换)接头、稳定器、井眼扩大器、减震器、钻头以及其它井下工具,如井下动力钻具,取心工具、打捞工具等。
钻具水龙头以下,钻头以上所有下井钻具连接成的钻具串组合.钻具可分为三大部分:即方钻杆、钻杆和下部钻具组合。
1.钻具丈量钻具丈量是确保钻井井深准确的首要条件,所以钻具的丈量对地质录井人员来讲是基本功。
根据钻具的常用组合和下井钻具顺序介绍:(1)钻头:应从刮刀片顶端、牙轮的牙齿顶端、取心钻头顶端或磨鞋底面丈量到丝扣以下的台阶(母扣量到顶端),见图1-6。
图1-6 各类钻头(2)钻铤和钻杆:钻杆和钻铤的长度均从母扣一端的顶端丈量到公扣丝扣的台阶处。
见图1-7.(3)接头:与钻杆的丈量方法相同,因其使用频繁,又不被人们注意,往往是容易出差错的地方,应有专门记录.(4)方钻杆:其作用是传递扭矩和工作时承受全部钻具重量。
对地质录井人员来讲要经常丈量方入,以便计算井深。
所谓方入就是没入转盘面以下的长度,方余即转盘面以上的剩余长度.录井人员常常在方钻杆上刻出整米记号备丈量方入之用.见图1-8。
在钻进过程中无论是正常钻进、取心钻进还是处理井下事故,需要经常丈量钻具,才能准确地计算井深.在钻具的丈量中凡下井钻具无论其组合如何,我们需要的仅是下井钻具串外表部分参与累加井深的长度,掌握这一原则就能确保钻具丈量准确无误.这种方法同样适用于套管和油管等与井深有关的下井管具。
油气田地下地质学 - 第一章第一章钻井地质(Chapter1 well drilling geology)第一节井位部署一、井的类别(本节重点) 1 探井发现油气,解决有没有油气的问题,有多少油气?地质井:盆地普查阶段,为取得基础工业质资料而钻的井,在地震资料不能覆盖区主要解决构造和地层。
参数井:盆地区域勘探阶段,为了解一级构造单元地质情况而钻的井,了解地层层序、厚度、岩性、生油、储油和盖层条件,并为物探资料的解释提供参数。
预探井:圈闭预探阶段,以发现油气为目的而钻的井。
评价井:在已获得工业油流的圈闭上,为查明含油气规模而钻的井。
水文井:为了解水文地质问题或寻找水源而钻的井。
定向井:为特殊的地质或工程需要而钻的规定了井眼轨迹的井。
2开发井评价井钻探后根据开发方案,按照一定的井网方式和井网密度而钻的井,以高效果科学地采出地下石油为目的。
采出油气油(气)井:采出油气的井水井:向地层中注水,以保持地层压力验替油气的井。
调整井(一、二、三次):油气田开采一段时间后,根据开发动态和数值模拟资料,以提高储量动用程度和采收率为目的而钻的井。
检查井:为监测油、气藏开采动态而钻的井。
其它还有更新井、三采井等。
二、井号编排与命名 1探井地质井:以一级构造单元+“D”命名。
参数井:盆地名称的第一个字+“参”字+序号,如江参1井、塔参1井预探井:二级构造名称+序号,如轮南1井、塔中1井,序号比较小评价井:油气田名称+序号,如马101井,数字比较大水文井:以一级构造单元+“S”命名定向井:在井号后加小定“x”,如柳1x2井:表示柳1井旁边钻的第2口斜井 2开发井油井和水井:按井排编号;用油气田名称第一个汉字+井排+井号。
如东河11-2-1 调整井(一、二、三次):在原基础井网基础上加上标识:如南阳油田加J、H等字符,大庆在原井排基础上加D或代表其期次的号等检查井:井号前“检” 三、井位部署 1探井布井原则1 不同阶段井位部署原则参数井:勘探初期,1口井控制1个构造带,一般部署在隆起区,预探井:一个局部构造带设计一口预探井,目的是发现油气评价井:以出油的预探井为中心,向四周部署2 不同油藏井位部署原则以高点为中心的放身状布井以高产层系或含含油圈闭为基础,先肥后瘦,扩边连片布井 2开发井部署原则排状切割注水布井面积井网部署注采井环状布井不均匀点状布井第二节钻井地质设计与完井一、单井地质设计 1设计依据⑴区域地质资料地层综合柱状图构造图、构造剖面图油、气、水层资料。
油矿小结第一章钻井地质需要掌握的概念定向井:按照预先设计的井斜方位和井眼轴线形状进行钻进的井。
水平井:井斜角在85-120读,并沿水平方向钻进一定长度的井。
丛式井:在一个井场或平台上,有计划地钻很多口井(直井或斜井),这些井统称为丛式井。
井斜角:测点处的井眼轴线同铅垂线之间的夹角。
(α)井斜方位角:测点处井眼轴线的切线在水平方向的投影与正北方向的夹角。
(fai)钻井深度:用钻具长度计算的井深。
测井深度:用电缆长度计算的井深。
测深:测量深度,井口方补心(转盘面)沿井轨迹测点处的实际长度。
垂深:垂直深度,井口方补心(转盘面)到井筒测点位置的垂直深度。
补心海拔:井口方补心(转盘面)到海平面的垂直距离。
海拔深度:井筒中测点位置到海平面的铅直距离。
岩心收获率:岩心长度/取心进尺长度取心进尺:岩心归位:从最上的标志层开始,上推归位至取心井段顶部,再一次向下归位,达到岩性与电性吻合。
岩屑迟到时间:岩屑从井底返至井口的时间。
重点内容井别识别:哇塞岩心丈量和编号原则:丈量:清除岩屑泥饼等“假岩心”,断面吻合,摆放,由顶至底用尺子依次丈量,单位厘米,自上而下做记号,红黑两平行线,上位红,下为黑,箭头指向钻头位置。
编号:第几次取心,共多少块岩心,这是第几块。
几又几分之几。
观察岩心油气水的方法类型:含气实验,含水观察,滴水实验。
岩心含有级别:根据储层特性不同分为:孔隙性含油:饱含油、富含油、油浸、油斑、油迹、荧光。
缝洞性含油:油浸、油斑、荧光。
岩心录井图的编制:岩心录井草图和岩心录井综合图。
综合:井深校正,岩心归位。
岩屑描述内容与岩心描述的差别:岩屑描述的重点是岩石定名和含油气情况描述。
差别:这。
岩屑录井对缝洞储层中的判别:缝洞发育系数:次生矿物总量/岩屑总量。
缝洞开启系数:自形晶矿物含量/次生矿物含量。
钻井液显示的类型:油花、气泡,油气侵,井涌,井喷,井漏(碳酸盐溶洞好东西。
)。
钻时录井优缺点:课件上没说啊。
第二章地层测试地层流动系数:地层流动系数反映地下流体流动的难易程度。
油气田开发地质学习题※<第一章钻井地质>一.名词解释:1.钻井地质2.预探井3.评价井4.泥浆录井5.岩屑录井6.迟到时间7.岩心收获率8.岩心录井9.钻时录井二.问答题:1.影响钻时的主要因素包括哪些?2.确定取心井段应遵循哪些原则?3.岩心观察的主要内容是什么?4.如何区分真假岩屑?5.岩屑分层定名的原则是什么?6.泥浆在钻井中的作用主要包括哪些?7.钻遇油气层时,泥浆性能变化如何?8.当钻遇油层和气层时,全烃和重烃气测井曲线具有什么变化?5※<第二章油层对比及细分沉积相>一.名词解释:1.地层对比2.地层划分3.沉积旋迴4.标准层5.等时面6.油层组7.标准剖面8.油层对比9.复油层10.含油层系二.问答题:1.油层细分的原则是什么?2.如何进行稳定油层的对比?3.何谓开发层系?4.划分与组合开发层系,应考虑哪些原则?油层特性研究的主要内容是什么?5※<第三章油气田地下储层研究>一.名词解释1.储集岩2.储层非均质性3.分层系数4.砂层密度5.砂体连通系数6.渗透率突进系数7.渗透率均质系数8.油层9.产层10.干层二.问答题1.非构造裂缝与构造裂缝的主要区别是什么?2.地下裂缝的研究方法主要有哪些?3.储层的岩石类型主要为哪两类?4.碳酸盐岩储层的孔隙类型主要有哪些?5.何谓储层的层内均质性?6.何谓储层的平面非均质性?何谓储层的层间非均质性?5※<第四章油气田构造特征研究>一.名词解释:1.断点组合2.同生断层的古落差3.同生断层生长指数4.井斜角5.井斜方位角6.同沉积背斜7.油气田构造图8.油气田地质剖面图9.同生断层二.问答题:1.作油气田地质剖面图时,如何对剖面线附近的井进行井位校正?2.在绘制油气田构造图时,为何要对斜井进行校正?3.简述同沉积背斜(古构造)的特征。
4.同沉积背斜的研究方法有哪些?5.绘制油气田构造图时,内插法连三角网应注意哪些问题?6.如何研究同生断层的活动时期和活动强度?7.影响断层封闭性的因素?5※<第五章地层压力和地层温度>一.名词解释:1.液柱静压力2.地静压力3.地层压力4.原始地层压力5.压力梯度6.压力系数7.异常压力8.折算压力9.地温梯度10.地温级度二.问答题1.简述原始地层压力在油气藏中的分布规律。
第一章钻井地质油气是一种化石燃料矿产,是在漫长的地质历史时期内由有机质堆积、埋藏、演化而形成。
石油和天然气是流动的物质,现在我们发现的油气田并不一定就是这些矿床生成的位置。
因此,对石油地质工作者来说:一方面要求采用地质、地球物理和地球化学勘探的综合技术来摸索和探寻地下油气藏的可能位置和埋藏深度;另一方面必须应用钻井的工艺技术,通过钻井取得直接及间接的资料来发现油气藏。
在经过评价性钻探之后,了解油气藏的地质构造、油气藏类型、油气层的物理性质、地下流体(油、气、水)的性质及分布、油层驱动能量及石油和天然气储量,并根据这些资料制定订出合理的油气田开发方案,保证油气田在完成开发井网钻探后,获得较高的采收率。
要找到石油和天然气必须钻井;要开采石油和天然气,更需要钻井。
钻井地质工作贯穿于石油勘探和油气田开发的全过程。
钻井地质工作是在钻井过程中,取全取准直接和间接反映地下地质情况的资料数据(表1−1)[1]①,为油气评价提供重要依据。
各项地质录井工作质量的好坏,将直接关系到能否迅速查明地下地层、构造及含油、气情况,影响油田的勘探速度和开发效果。
因此,钻井地质工作是整个油田勘探开发过程中的一项非常重要的工作。
第一节钻井地质设计在钻探之前,需要编制一个钻探的总体设计。
在总体设计中规定了勘探或开发总任务,包括全区勘探开发的程序与方法、井别、井位部署等。
钻井地质设计是根据钻探总体设计的要求编制的。
它是完成总体设计任务的一个部分,也是顺利完成钻探任务必不可少的一环。
一、井别根据勘探和开发阶段的不同及钻探目的差异,对井别划分和井号编排提出以下规定。
(一)井别划分1.探井分类(1)地质井在盆地普查阶段,由于地层、构造复杂,用地球物理勘探方法不能发现和查明地层、构造,为了确定构造位置、形态和查明地层层序及接触关系而钻探的井。
(2)参数井(区域探井)在油气区域勘探阶段,在已完成地质普查或物探普查的盆地或坳陷内,为了解一级构造单元的区域地层层序、厚度、岩性、生油、储油和盖层条件、生储盖组合关系,并为物探解释提供参数而钻的探井。
油气田地下地质复习题答案总结油气田开发地质学复习备考资料绪论一、名词解释油气田开发地质学是指油气田投入生产后,从评价勘探到油气田开发结束全过程中围绕着计算储量、增加产量、提高油气采收率等为中心而进行的地质研究工作。
二、填空整个石油地质工作可以分为勘探地质和开发地质两个部分;油气田开发地质的认识程度是决定油田开发效果的关键因素。
第一章、钻井地质一.名词解释:钻井地质是在钻进过程中,取全取准直接和间接反映地下地质情况的资料数据,为油气评价提供重要依据。
预探井指在油气勘探的圈闭预探阶段,在地震详查的基础上,以局部圈闭、新层系或构造带为对象,以发现油气藏、计算控制储量和预测储量为目的的探井。
评价井指在地震精查的基础上(复杂区应在三维地震评价的基础上),在已获得工业性油气流的圈闭上,为查明油气藏类型、构造形态、油气层厚度及物性变化,评价油气田的规模、产能及经济价值,以建立探明储量为目的而钻的探井。
泥浆录井根据钻井液性能的变化及槽面显示,来推断井下是否钻遇油、气、水层和特殊岩性的录井方法。
岩屑录井在钻井过程中,地质人员按照一定的取样间距和迟到时间,连续收集与观察岩屑并恢复地下地质剖面的过程。
迟到时间是指岩屑从井底返至井口的时间。
岩心收获率是表示岩心录井资料可靠程度和钻井工艺水平的一项重要技术指标。
即是岩心的岩心长度?100?%岩心收获率取心进尺。
长度与取心的进尺的比值乘以百分数。
岩心录井在钻井过程中用一种取心工具,将井下岩石取上来反映分析地下地质特征的过程。
钻时是指每钻进一定厚度的岩层所需要的时间,单位为min/m。
钻时是钻速(m/h)的倒数。
钻时录井根据钻时的大小,判断井下地层岩性的变化和缝洞发育情况,帮助工程人员掌握钻头使用情况的录井方法。
二.问答题:1、影响钻时的主要因素包括哪些?1答:岩石性质(岩石的可钻性);钻头类型与新旧程度;钻井措施与方式;钻井液性能与排量;人为因素。
2、确定取心井段应遵循哪些原则?答:(1)新探区第一批井,应适当安排取心,以便了解新区的地层、构造及生储油条件。
油气田地下地质学课程总结《油气田地下地质学》课程总结第一章钻井地质一、主要概念1、参数井:地层探井、区域探井-指在区域勘探阶段部署的,主要了解各一级构造单元的地层层序、厚度、岩性、石油地质特征(生、储、盖及其组合,获取烃源岩地球化学指标),为物探解释提供参数而钻的探井。
2、预探井:指在圈闭预探阶段,在地震详查的基础上,以局部构造(圈闭)或构造带等为对象,以发现油气藏、取得储集层物性资料、计算控制储量和预测储量为目的而钻的探井。
3、评价井:指在地震精查或三维地震的基础上,在已获工业性油气流的圈闭上,为详细查明油气特征,评价油气田的规模、产能、经济价值,计算探明储量等而钻的探井。
4、开发井:指根据编制的该油气田开发方案,为落实探明储量、完成产能建设任务,按开发井网所钻的井。
5、调整井:指油气田全面投入开发若干年后,根据开发动态及油气藏数值模拟资料,为提高储量动用程度及采收率,需要分期钻一批调整井;根据油气田调整开发方案加以实施。
6、钻时:每钻进一定厚度岩层所需要的时间,单位min/m。
7、定向井:按照一定的目的和要求,有控制地使井身沿着设计的方向和路线钻达预定的目的层段和井下目标(靶位)的井。
8、岩心收获率:岩心长度占取心进尺的百分比。
9、岩屑迟到时间:岩屑从井底返回井口的时间。
10、泥浆录井:根据钻井液性能的变化及槽面显示推断井下是否钻遇油气水层和特殊岩性的方法。
二、问答题1、简述定向井的主要用途,图示说明井身剖面基本类型。
纠正已钻斜的井眼成一个垂直的井身,对落鱼等井下障碍物进行侧钻,在不可能或不适宜安装钻机的地面位置的下边钻油井,为扑灭大火、压住井喷等而设计的井—抢险井或救险井,在一个井场、钻井平台或人工岛上,钻几口、几十口井、丛式井—海上油田、地面受限制的沙漠、沼泽等地,最大井斜角接近或达到90°,且有水平延伸的井--水平井。
I型井身剖面;Ⅱ型井身剖面(S形曲线井身剖面);Ⅲ型井身剖面(见图)2、简述影响钻时的主要因素及钻时录井的主要用途。
第一章钻井的工程地质条件钻井是利用钻井工具破碎井底岩石使井眼不断加深的过程。
详细地了解井下地质条件对科学地进行钻井工程设计与成功地进行钻井工程施工具有重要意第一节地下压力特性地下各种压力的理论及其评价技术对油气勘探和开发具有重要意义。
在钻一、地下各种压力的概念(一)静液压力静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力。
它的大小与液体的密度与液柱的垂直高度或深度的乘积有关。
即p h=0.00981ρH (1―1) 式中:p h —静液压力, 兆帕;ρ—液体的密度,克/厘米3;H —液柱的垂直高度,米。
把单位高度或单位深度的液柱压力定义为压力梯度,用来表示静液压力随高度或深度的变化。
用G h表示静液压力梯度,则G h=p h / H=0.00981ρ (1―2)式中:G h —静液压力梯度,兆帕/米;p h —静液压力,兆帕;ρ—液体的密度,克/厘米3。
H —液柱的垂直高度,米。
(二)上覆岩层压力地层某处的上覆岩层压力是该处以上地层岩石基质和岩石孔隙中流体总重力所产生的压力,用o P 表示。
])1[(00981.0φρφρ+-=ma o p (1-3)式中:p 0 — 上覆岩层压力,兆帕;H — 地层垂直深度,米;φ — 岩石孔隙度,%;ρma — 岩石骨架密度,克/厘米3;ρ — 孔隙中流体密度,克/厘米3。
(三)地层压力地层压力是指岩石孔隙中的流体所具有的压力,也称地层孔隙压力,用p p 表示。
在各种地质沉积中,正常地层压力等于从地表到地下某处的连续地层水的静液压力。
在钻井实践中,常常会遇到实际的地层压力大于或小于正常地层压力的现象,即压力异常现象。
超过正常地层静液压力的地层压力(p p >p h )称为异常高压。
而低于正常地层静液压力的地层压力(p p <p h )称为异常低压。
(四)基岩应力上覆岩层压力由岩石的基质颗粒和孔隙中的流体共同承担。
基岩应力是岩石颗粒间相互接触支撑的那一部分上覆岩层压力,亦称有效上覆岩层压力、骨架应力或颗粒间压力,用σ表示。