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關(guān)于鉆井實(shí)習(xí)報(bào)告
鉆井地質(zhì)實(shí)習(xí)
一、主要目的和任務(wù)：
了解鉆井過(guò)程概況和各種錄井方法，掌握單井地質(zhì)設(shè)計(jì)內(nèi)容。
二、實(shí)習(xí)地點(diǎn)及方式：
地點(diǎn)：井場(chǎng)。
方式：參觀。
三、時(shí)間安排：三天。
四、教學(xué)內(nèi)容
（一）場(chǎng)的組成及鉆井過(guò)程概況
1、井場(chǎng)概況
井場(chǎng)是在陸地上打井時(shí)為便于鉆井施工，在井口周圍平整出來(lái)的一片平地，面積根據(jù)鉆機(jī)鉆探能力的大小而定，鉆6km深井的鉆機(jī)約需120×90m2，鉆3km井深的鉆機(jī)約需100×60m2，再小于此的鉆機(jī)，井場(chǎng)可小到60×80m2。井場(chǎng)用于放置鉆井設(shè)備如井架、動(dòng)力機(jī)、泥漿泵及循環(huán)系統(tǒng)、以及存放鉆桿、套管等管材，放置水罐、油罐、洗井液罐及堆放洗井液材料、各種配件等。并設(shè)有值班房、發(fā)電房、庫(kù)房等臨時(shí)建筑。
井場(chǎng)的空?qǐng)龃笮?yīng)能滿足搬家、安裝、固井及處理事故等作業(yè)時(shí)大批車輛進(jìn)出、擺放的需要。
井場(chǎng)的形狀大體上為長(zhǎng)方形，可因地制宜以減少土方量。但公路應(yīng)從井架大門前方通入井場(chǎng)，不應(yīng)從鉆井設(shè)備后部通入（即所謂倒井場(chǎng)），油罐等也不應(yīng)放于井場(chǎng)入口附近，以免井場(chǎng)上出現(xiàn)井噴、失火等險(xiǎn)情時(shí)搶險(xiǎn)車輛無(wú)法進(jìn)入井場(chǎng)。
對(duì)離礦區(qū)較遠(yuǎn)的探井，尚需有生活設(shè)施如宿舍、廚房、飯廳等。
圖18 鉆井井場(chǎng)及設(shè)備示意圖
1．天車2．井架3．二層臺(tái) 11．鼠洞（接單根用） 13．固定大鉗 21．管子坡道 23．井架底座 31．（脫泥機(jī)）泥漿過(guò)濾設(shè)備 32．脫砂機(jī) 33．離心機(jī)12．鼠洞（放方鉆桿用） 22．管架4．游動(dòng)滑車5．大鉤6．水龍頭7．吊卡8．方鉆桿 9．方鉆桿補(bǔ)心10．方補(bǔ)心 14．接管用大鉗 15．絞車 16．指重表 24．泥漿返回管線 25．泥漿振動(dòng)篩 26．節(jié)流管匯 28．脫氣裝置 29．泥漿儲(chǔ)備池 30．泥漿池 34．泥漿泵 35．干水泥儲(chǔ)備罐 36．儲(chǔ)水罐 37．發(fā)電機(jī) 38．防噴器組 17．司鉆控制臺(tái) 18．井場(chǎng)值班室 19．水龍帶 20．蓄能裝置 27．泥漿-天然氣分離器
如在水面上打井，則用鉆井平臺(tái)完成上述功能。整個(gè)鉆井設(shè)備的布置情況見(jiàn)圖19。
2、鉆井過(guò)程
一口井從開(kāi)始鉆鑿到完成，要經(jīng)過(guò)很多道工序，現(xiàn)分述之。
（1）準(zhǔn)備工作
圖 19 鉆井設(shè)備布置情況
①定井口位置 地質(zhì)師根據(jù)地質(zhì)上或生產(chǎn)上的需要確定井底位置。當(dāng)井身軸線按鉛垂線設(shè)計(jì)時(shí)，井口中心與井底中心位置在同一鉛垂線上，這就是直井。如果井身軸線對(duì)鉛直線而言是斜的或是曲線形狀，則井口中心位置將不與井底中心在同一鉛垂線上，這就是定向井。
②修公路 為了將各種設(shè)備與物資運(yùn)入井場(chǎng)，需要修公路。因有時(shí)滿載車總重可達(dá)30~40t或更多，公路應(yīng)能通行重車。公路不平將減小車速，并使車輛過(guò)早損壞。
③平井場(chǎng) 在井口周圍平整出一塊場(chǎng)地以供施工之用。井場(chǎng)面積因鉆機(jī)而異，大型鉆機(jī)約需120×90m2，中型鉆機(jī)約為100×60m2，形狀大致呈長(zhǎng)方形，可因地制宜。
④打基礎(chǔ) 為了保證設(shè)備在打井過(guò)程中不會(huì)因下陷不均勻而歪斜，要打基礎(chǔ)（或稱基墩）。小些的基礎(chǔ)可用方木或預(yù)制件，大型的基礎(chǔ)則在現(xiàn)場(chǎng)用混凝土澆灌。
⑤安裝 立井架，安裝鉆井設(shè)備、泥漿泵，安放或挖掘泥漿池、泥漿槽等。
（2）鉆進(jìn)
當(dāng)前世界各地普遍使用的鉆井方法是旋轉(zhuǎn)鉆井法（或稱轉(zhuǎn)盤(pán)鉆法），此法始于1900年。 ①鉆進(jìn) 直接破碎巖石的工具叫鉆頭。鉆進(jìn)時(shí)用足夠的壓力把鉆頭壓到井底巖石上，使鉆頭的刃部吃入巖石中。鉆頭上邊接鉆柱，用鉆柱帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)以破碎井底巖石，井就會(huì)逐漸加深。加到鉆頭上的壓力叫鉆壓，是靠鉆柱在洗井液中的重量（即鉆柱在空氣中的重量減去在洗井液中的浮力后的重量）的一部分產(chǎn)生的。
鉆柱把地面上的動(dòng)力傳給鉆頭，所以，鉆柱是從地面一直延伸到井底的，井有多深，鉆柱就有多長(zhǎng)。隨著井的加深，鉆柱也逐漸增長(zhǎng)，其重量也逐漸加大，以致于會(huì)超過(guò)鉆壓的需要。過(guò)大的鉆壓將會(huì)引起鉆頭、鉆柱、設(shè)備的損壞，所以必需將大于鉆壓的那部分鉆柱重量吊懸起來(lái)，不使作用到鉆頭上，如圖20所示。形成鉆壓的部分鉆柱處于受壓縮應(yīng)力狀態(tài)，被吊懸部分受拉伸應(yīng)力。當(dāng)井剛開(kāi)鉆時(shí)，由于井很淺，鉆柱重量小于鉆壓，所以井內(nèi)鉆柱全部受壓；當(dāng)井變深，鉆柱重量超過(guò)鉆壓需要時(shí)。上部鉆柱被吊懸而處于受拉狀態(tài)，下部仍處于受壓狀態(tài)。
鉆柱在洗井液中的重量稱為懸重，大干鉆壓需要而吊懸起來(lái)的那部分重量稱為鉆重，亦即：鉆壓=懸重-鉆重井加深的快慢，即鉆進(jìn)的速度，用機(jī)械鉆速或鉆時(shí)表示。機(jī)械鉆速是每小時(shí)破碎井底巖石的米數(shù)，即每小時(shí)進(jìn)尺數(shù)，通常簡(jiǎn)稱鉆速。鉆時(shí)是每進(jìn)尺lm所需分鐘數(shù)。
mH （1） T
式中m──鉆速，m/h；
H──為時(shí)間T內(nèi)的鉆頭進(jìn)尺數(shù)，m，T單位為h。
Tmt （2） H
式中 Tm──鉆時(shí)，min/m；
H──t時(shí)間內(nèi)的進(jìn)尺數(shù)，m；
t──鉆進(jìn)H所用時(shí)間，min。
②洗井
井底巖石被鉆頭破碎以后形成小的碎塊，稱為鉆屑，也常稱為砂。鉆屑積多會(huì)妨礙鉆頭鉆鑿新的井底，引起機(jī)械鉆速下降。所以必需及時(shí)地把鉆屑從井底清除掉，并攜出地面，這就是洗井。
洗井用洗井液進(jìn)行。洗井液可以是以水、油為基礎(chǔ)的懸浮液，也可以是空氣或天然氣等氣體。當(dāng)前用得最多的是以水為基礎(chǔ)的水基洗井液，即粘上分散于水中所形成的懸浮液。也有人把洗井液稱為鉆井液，但多數(shù)人則把各種洗井液統(tǒng)稱之為泥漿。用氣體洗井時(shí)則稱為空氣鉆井。
鉆柱是中空的管柱，把洗井液經(jīng)鉆柱內(nèi)孔注入井中，從鉆頭水眼中流出以清洗鉆頭并沖向井底，將鉆屑沖離井底，鉆屑隨同洗井液一同進(jìn)入井眼與鉆柱之間的環(huán)形空間，向地面返升，一直返到地面，其流程見(jiàn)圖21。
鉆屑在地而上從洗井液中分離出來(lái)并被清除掉，稱為除砂。不含鉆屑的洗井液再被注入井內(nèi)，重復(fù)使用。洗井液為氣體時(shí)則不再回收。
在鉆進(jìn)時(shí)，洗井是與破碎巖石同時(shí)進(jìn)行的。為了維持洗井液不間斷地循環(huán)，就需用泵連續(xù)灌注。液體在流經(jīng)管路時(shí)是要損耗能量的，即要克服流動(dòng)阻力而損耗洗井液所具有的壓力。因此，泵的出口壓力應(yīng)較高以維持循環(huán)。
③接單根 在鉆進(jìn)過(guò)程中，由于井在不斷加深，鉆柱也要及時(shí)接長(zhǎng)，每次接入一根鉆桿叫做接單根。打一口井要接很多次單根。
④起下鉆 為了更換磨損了的鉆頭，需將全部鉆柱從井中取出，換了新鉆頭以后再重新下入井中，叫起鉆和下鉆。一口井要用很多只鉆頭才能鉆成，所以起下鉆的次數(shù)是很多的。為了提高效率，節(jié)省時(shí)間，起下鉆時(shí)不是以單根鉆桿為單位進(jìn)行接卸，而是以二或三根鉆桿為一接卸單位，稱為立根。立根長(zhǎng)度一般為24~28m。為了配合這么長(zhǎng)的立根，井架高度一般為41m左右。也可能是其它原因，如打撈落入井中的物件，解決卡鉆等工作也需要進(jìn)行起下鉆的操作。
⑤固井 一口井在鉆鑿過(guò)程中，要穿過(guò)各種性質(zhì)不同的地層：有的地層巖石堅(jiān)硬，井眼形成以后可以維持較長(zhǎng)時(shí)間而不致坍塌；有的地層則很松軟、破碎，形成的井壁不穩(wěn)定，井壁上的巖石極易坍塌落入井內(nèi)；有的地層內(nèi)含有高壓油、氣、水等流體；有的地層強(qiáng)度不高，易被壓裂、造成洗井液漏失；有的地層含有某些鹽類，會(huì)使洗井液性能變壞等等。盡管地層復(fù)雜多變，還是得設(shè)法將這些地層鉆穿，否則無(wú)法繼續(xù)向下鉆進(jìn)。當(dāng)這些地層被鉆穿以后，上述的各種復(fù)雜情況有的可能消失，對(duì)以后的鉆井工作不再造成危害，而有的則繼續(xù)給鉆井工作造成麻煩，也許會(huì)形成隱患。為了保護(hù)已鉆成的井眼和使以后的鉆井工作順利進(jìn)行，或?yàn)樯a(chǎn)造成通路，防止各層間串通，應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)圻M(jìn)行加固，稱為固井。固井的方法是將稱為套管的薄壁無(wú)縫鋼管下入井中，并在井眼與套管之間灌注水泥漿以固定套管，封閉環(huán)形空間，隔開(kāi)某些地層。這就是下套管，注水泥作業(yè)。一口井從開(kāi)始到完成，常需下入多層套管并注水泥，即需進(jìn)行數(shù)次固井作業(yè)。
⑥事故處理 如物件落入井內(nèi)，需進(jìn)行打撈，鉆桿斷在井內(nèi)也要打撈；鉆柱被卡在井內(nèi)時(shí)則要設(shè)法解除卡鉆。除落物外，引起井內(nèi)復(fù)雜情況而需要處理的原因多系洗井液性能不符合要求所造成的。
⑦其它作業(yè) 在鉆井過(guò)程中要進(jìn)行鉆屑錄井、氣測(cè)井、電法測(cè)井以及地層測(cè)試；交井以后還可能有射孔、替噴、試油、酸化壓裂等項(xiàng)作業(yè)。
（二）各種錄井方法
1、巖心錄井
巖心錄井就是在鉆井過(guò)程中用專門的取心工具，將井下巖石取上來(lái)（這種巖石叫巖心）并對(duì)其進(jìn)行分析、研究取得各項(xiàng)資料的過(guò)程。巖心是最直觀、最可靠的反映地下巖層特征的通過(guò)對(duì)巖心的分析、研究可以了解下列問(wèn)題：
①了解巖性、巖相的特征，進(jìn)一步分析判斷沉積環(huán)境。
②觀察古生物特征，確定地層時(shí)代，進(jìn)行地層對(duì)比。
③測(cè)定儲(chǔ)集層的儲(chǔ)油物性及有效厚度，搞清儲(chǔ)集層的四性（巖性、物性、電性、含油性）關(guān)系。
④研究生油層特征及生油指標(biāo)。
⑤了解地層傾角、接觸關(guān)系、裂隙、溶洞及斷層發(fā)育情況等。
⑥檢查開(kāi)發(fā)效果，了解開(kāi)發(fā)過(guò)程中所必須的資料數(shù)據(jù)。
可見(jiàn)，巖心錄井可以為制定合理的勘探和開(kāi)發(fā)方案，準(zhǔn)確計(jì)算儲(chǔ)量，采取有效的增產(chǎn)措施，提供可靠的依據(jù)，因此，取心工作是石油勘探和開(kāi)發(fā)中重要的一環(huán)。我們應(yīng)當(dāng)高度重視。
（1）取心原則及取心層位的確定
①取心原則
由于鉆井取心成本高，鉆進(jìn)速度慢，鉆井技術(shù)較復(fù)雜，因而不可能在油田勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中，對(duì)每口井都取心，但為了掌握地下情況，取心又不能過(guò)少或不取心，取心應(yīng)當(dāng)本著既要提高鉆速、降低成本，加速油、氣田勘探，又不礙于解決重大地質(zhì)問(wèn)題為原則。新探區(qū)的第一批探井不取心，以便盡快了解全區(qū)的含油、氣情況；勘探階段的取心工作應(yīng)注意點(diǎn)面結(jié)合，充分利用少數(shù)取心井，以獲得全區(qū)地層、構(gòu)造、含油性等各項(xiàng)資料，開(kāi)發(fā)階段的檢查井視取心目的而定。特殊目的取心井可根據(jù)具體情況臨時(shí)決定。
②取心層位
取心層位的確定原則：
A、主要含油、氣層位。
B、預(yù)計(jì)主要地質(zhì)界線、巖性標(biāo)準(zhǔn)層、化石層和電性標(biāo)準(zhǔn)層（了解巖性與電性的關(guān)系）的層位。
C、具有特殊地質(zhì)意義的層位，如巖性復(fù)雜、層位不清、斷層通過(guò)層位，油水過(guò)渡帶等。
（2）提高巖心收獲率的措施
取心的關(guān)鍵在于如何提高巖心收獲率。巖心收獲率=實(shí)取巖心長(zhǎng)度本次取心進(jìn)尺100%
（3）
①取心前做好準(zhǔn)備工作
現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)人員應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)，結(jié)合實(shí)鉆剖面情況，分析對(duì)比，確定設(shè)計(jì)取心部位的具體取心井段。地質(zhì)和工程人員共同檢查取心工具，并認(rèn)真丈量取心工具與鉆具的長(zhǎng)度。作好組織分工及物質(zhì)準(zhǔn)備。
②取心鉆進(jìn)中要采取以下措施
A、準(zhǔn)確記錄下井鉆具，核實(shí)井深，每次下鉆到底必須校對(duì)打入。一般情況下，計(jì)算井深與實(shí)際情況是相符的，如有不符的現(xiàn)象，分析是否由于以下原因造成：井底沉砂太多，井內(nèi)有余心；井內(nèi)可能有落物；計(jì)算上有誤差；井斜影響。在查清鉆具的基礎(chǔ)上，消除不符現(xiàn)象，使井深準(zhǔn)確無(wú)誤。
B、仔細(xì)觀察并詳細(xì)記錄在取心鉆進(jìn)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，如蹩、跳鉆、放空、井漏、蹩泵„„等。在油、氣層取心時(shí)，應(yīng)觀察有無(wú)油、氣顯示。
C、選擇好割心層位是提高巖心收獲率行之有效的措施。如割心位置選擇不當(dāng)，巖心收獲率會(huì)很低，尤其是疏松油砂巖的取心更是如此。理想的割心層位是巖心頂部到底部是一段較致密的地層，卡住巖心（通常講的“穿鞋戴帽”），提高巖心收獲率。一般多選擇泥巖或泥質(zhì)粉砂巖井段為割心層位。具體選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真對(duì)比本井與鄰井資料。
D、保持泥漿性能穩(wěn)定，應(yīng)特別注意保持泥漿失水量在5毫升以下，否則泥漿失水量過(guò)大會(huì)浸泡油層部位的巖心。
E、在取心鉆進(jìn)操作上，不能隨意上提下放鉆具。根據(jù)取心筒長(zhǎng)度掌握好取心進(jìn)尺。起鉆時(shí)操作要平穩(wěn)，嚴(yán)禁用轉(zhuǎn)盤(pán)卸扣和猛提猛剎，避免甩掉巖心或因巖心爪未卡死而把巖心掉入井內(nèi)。
（3）巖心錄井資料的整理
巖心從井下取出后，要倍加愛(ài)護(hù)，盡可能保持巖心的完整性，以便提供更多的地質(zhì)資料。巖心要經(jīng)過(guò)許多步驟，最后整理出較系統(tǒng)的資料。從巖心出筒、巖心丈量、巖心整理、編號(hào)、觀察描述（內(nèi)容豐富，主要包括描述顏色、巖石定名、成分、結(jié)構(gòu)、膠結(jié)物性質(zhì)及程度、特殊礦物及化石，縫縫洞洞的發(fā)育情況、巖心傾角的測(cè)定、斷層及接觸關(guān)系等等）、含油氣試驗(yàn)到巖心采樣，最后編繪出巖心錄井草圖。巖心錄井工作才算結(jié)束。
2、巖屑錄井
鉆井時(shí)，地質(zhì)人員按照一定的深度間隔和遲到時(shí)間，及時(shí)地把被鉆頭破碎的巖屑收集起來(lái)，進(jìn)行觀察描述，建立地層剖面，以了解井下地層的變化情況的工作稱為巖屑錄井。在勘探過(guò)程中，為了查明探區(qū)含油、氣情況，盡快拿下新油田，在一般取心少或不取心的情況下，要獲得大量的地層、構(gòu)造、含油氣情況等第一手資料，就必須廣泛采用巖屑錄井工作方法。巖屑錄井具有成本低、簡(jiǎn)便易行、資料系統(tǒng)性較強(qiáng)并且了解地下情況及時(shí)等優(yōu)點(diǎn)。因此，巖屑錄井在油、氣田勘探工作中占有相當(dāng)重要的地位。
（1）巖屑錄井的關(guān)鍵
①確保井深準(zhǔn)確
井深準(zhǔn)確與否是取準(zhǔn)資料的關(guān)鍵。要求做到巖屑、氣測(cè)和鉆井工程記錄三對(duì)口。必須管好鉆具，倒換鉆具時(shí)，及時(shí)校核，反復(fù)計(jì)算；每次接單根及下鉆完后都要核對(duì)方入，檢查井深是否準(zhǔn)確，校對(duì)方入時(shí)，必須以鉆具井深為準(zhǔn)；在鉆井過(guò)程中，還須及時(shí)校核鉆具，如為了解卡，可能將鉆具拉長(zhǎng)，井深出現(xiàn)誤差，解卡后要進(jìn)行校核。
②準(zhǔn)確測(cè)量及計(jì)算遲到時(shí)間
被鉆頭破碎的巖屑從井底返到地面需要一定時(shí)間，即通常所稱的遲到時(shí)間。巖屑遲到時(shí)間是否正確，直接影響巖屑的代表性和真實(shí)性。隨著井深的增加，遲到時(shí)間也將增加。為了使巖屑具有代表性，必須按一定間距測(cè)定巖屑的遲到時(shí)間。測(cè)定巖屑遲到時(shí)間有許多種方法，常用的為以下兩種方法：
A、理論計(jì)算法：理論計(jì)算法公式為
V(D2d2) TH （4） Q4Q
式中：
T──泥漿遲到時(shí)間，分；
Q──泥漿泵排量，米3/分；
V──井內(nèi)環(huán)形空間容積，立方米；
D──井眼直徑，米；
D──鉆桿外徑，米；
H──井深，米。
用理論計(jì)算法求得的遲到時(shí)間與實(shí)際遲到時(shí)間之間有一定誤差，前者往往偏小。實(shí)際工作中，僅用它作參考，或只在1000米以內(nèi)的淺井中采用。
B、實(shí)測(cè)法：實(shí)測(cè)法是現(xiàn)場(chǎng)常用的方法，簡(jiǎn)單準(zhǔn)確。一般采用比重與巖屑接近，顏色鮮艷的玻璃、塑料片、碎磚塊等，在接單根時(shí)，將這些實(shí)物投入鉆桿內(nèi)。然后開(kāi)泵，記錄開(kāi)泵時(shí)間，再記錄實(shí)物隨泥漿循環(huán)返出地面后的時(shí)間，兩個(gè)時(shí)間之差就是實(shí)物隨泥漿循環(huán)一周的時(shí)間，設(shè)為T1；鉆桿內(nèi)泥漿由井口到井底的下行時(shí)間設(shè)為T2，則實(shí)物從井底上返到井口所需時(shí)間即求的遲到時(shí)間T=T1-T2。
T2也可作理論計(jì)算
T2H （5） Q
式中：d──鉆桿內(nèi)徑。
其余符號(hào)同前公式。
除以上方法外，還有一些方法如利用特殊巖性的地層核實(shí)遲到時(shí)間也可測(cè)定遲到時(shí)間。
（2）巖屑錄井的一般過(guò)程
巖屑返出地面后，地質(zhì)人員按一定的遲到時(shí)間，在振動(dòng)篩上撈取巖屑，取樣間距根據(jù)對(duì)探區(qū)地質(zhì)情況的了解程度和本井的任務(wù)而定，一般是每米取一個(gè)樣，如遇油、氣顯示時(shí)要加密取樣。為保持巖屑的連續(xù)性，要求連續(xù)撈取。取得巖屑后，經(jīng)洗、曬（或烤）、把巖屑裝成袋，按井深編號(hào)，然后進(jìn)行挑選，逐層描述，描述時(shí)要特別注意分辨真假巖屑，描述內(nèi)容基本與巖心描述相同，但應(yīng)重點(diǎn)突出，定名準(zhǔn)確，對(duì)油、氣顯示層段、標(biāo)準(zhǔn)層、特殊巖性層要著重描述。描述完后，將巖屑裝箱，妥善保管。最后將巖屑錄井資料整理，繪制巖屑百分比圖。巖屑百分比圖是建立地層剖面的基礎(chǔ)圖件，也是分層和卡層的基礎(chǔ)。將不同深度的各種巖石百分比，按一定符號(hào)、一定順序和選擇好的縱橫比例繪在厘米方格紙上，各種巖屑按巖性、粒度等依次排列，將各種巖屑分別連線，便可得出巖屑百分比圖（圖22）。而后繪制成巖屑錄井草圖。待電測(cè)完后，進(jìn)行綜合解釋，最后繪制出單井的地層綜合柱狀剖面圖。
（3）巖屑錄井的影響因素
在此主要討論影響巖屑代表性的因素。巖屑錄井雖然及時(shí)、簡(jiǎn)便，但影響因素甚多，使巖屑的代表性受到一定影響，以致影響巖屑錄井質(zhì)量。
①泥漿性能的影響
泥漿性能的好壞，直接影響鉆井工程的正常進(jìn)行，也嚴(yán)重影響巖屑錄井的質(zhì)量。如采用低比重，低粘度泥漿或用清水快速鉆進(jìn)時(shí)，井壁垮塌嚴(yán)重，巖屑特別混雜，使巖屑代表性差。在處理泥漿過(guò)程中，若其性能變化很大，尤其是泥漿切力小時(shí)，巖屑也特別混雜。在正常鉆進(jìn)中未處理泥漿時(shí)，泥漿在井筒環(huán)形空間中一般形成三帶：靠近鉆具的一帶為正常泥漿循環(huán)帶，攜帶并傳送巖屑；靠近井壁的地方形成泥餅；二者之間為處于停滯狀態(tài)的膠狀泥漿帶，其中混雜有各種巖性的巖屑。當(dāng)泥漿性能未發(fā)生變化時(shí)，膠狀泥漿帶對(duì)正常泥漿循環(huán)帶的影響較小，所以巖屑混染程度較輕，如果突然處理泥漿，性能突然變化，切力變小，破壞了三帶的平衡狀態(tài)，膠狀泥漿帶中混雜的各種巖性的巖屑進(jìn)入循環(huán)帶，而造成巖性特別混雜。當(dāng)新的平衡建立后，這種混雜才會(huì)中止。 ②鉆頭類型和巖石性質(zhì)的影響鉆頭類型不同及新舊程度有差異，破碎的巖屑形態(tài)上有差異，比重也有差異，所以巖屑上返速度變化很大。如片狀巖屑接受泥漿沖力及浮力的面積大，比重較輕，故上返速度快，d2粒狀及塊狀巖屑與泥漿接觸面積小、比重較大，故上返速度慢。由于上返速度不同，直接影響到巖屑遲到時(shí)間的準(zhǔn)確性，從而影響了巖屑的代表性。
③鉆井參數(shù)及井眼大小的影響
當(dāng)鉆井參數(shù)不變，而井眼不規(guī)則時(shí)，泥漿上返速度也就不一致。在大井眼處，上返慢，攜帶巖屑能力差，甚至出現(xiàn)渦流使巖屑不能及時(shí)返出地面，造成巖屑混雜；而在小井眼處，泥漿流速快，攜帶巖屑上返及時(shí)。由于井眼不規(guī)則，泥漿流速不同，巖屑上返時(shí)快時(shí)慢，直接影響遲到時(shí)間的準(zhǔn)確性，并使巖屑混雜不清。當(dāng)鉆井參數(shù)改變時(shí)，對(duì)巖屑代表性影響也很大，排量大，泥漿流速快，巖屑能及時(shí)上返；如果排量小，鉆壓較大，轉(zhuǎn)速較慢，巖屑不能及時(shí)上返，使巖屑混雜嚴(yán)重，尤其是排量及泵壓變化頻繁時(shí)更為嚴(yán)重。
影響巖屑失真的因素很多，除上述外，其他還有如巖屑取樣方法和處理方法不當(dāng)；司鉆操作時(shí)加壓不均勻，或者打打停停等都會(huì)影響巖屑的代表性，給識(shí)別真假巖屑造成困難。
（4）巖屑錄井資料的應(yīng)用
巖屑錄井資料經(jīng)過(guò)階段整理后，編制成巖屑錄井草圖，其主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：
①進(jìn)行地層對(duì)比
將巖屑錄井草圖與鄰井進(jìn)行地層對(duì)比，目的是系統(tǒng)了解本井地層的巖性和油、氣、水層的主要特征及深度，以指導(dǎo)下階段鉆井工作，并可校正地質(zhì)預(yù)告，如實(shí)鉆情況的與原設(shè)計(jì)出入較大，應(yīng)當(dāng)修改地質(zhì)設(shè)計(jì)。
②為電測(cè)解釋提供地質(zhì)依據(jù)
對(duì)探井來(lái)說(shuō)，綜合利用巖屑錄井草圖，可以大大提高電測(cè)解釋的精度。在砂泥巖剖面中，僅憑電性特征解釋油、氣層常感到困難，而巖屑錄井資料可以提供實(shí)際資料，與電測(cè)資料互相校核。
③為鉆井工程分析事故提供參考
在處理工程事故（如卡鉆、倒扣、泡油等）的過(guò)程中，經(jīng)常應(yīng)用巖屑錄井草圖分析事故發(fā)生的原因、制定有效的處理措施。在進(jìn)行中途測(cè)試、完井作業(yè)過(guò)程中也要參考錄井草圖。 ④巖屑錄井草圖是編繪完井綜合錄井圖的基礎(chǔ)
巖屑錄井資料不論在碎屑巖地區(qū)，還是碳酸鹽巖地區(qū)，都可以建立起一個(gè)比較完整的鉆井地層剖面。對(duì)碳酸鹽巖地區(qū)來(lái)說(shuō)，更重要的是利用巖屑中的次生礦物來(lái)研究縫縫洞洞的發(fā)育情況，據(jù)四川地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)次生礦物的多少，可判斷縫洞的多少；根據(jù)次生礦物的晶形，可判斷縫洞的發(fā)育程度；根據(jù)自形晶體礦物的大小，可判斷縫洞的大小等。
巖屑錄井是鉆井地質(zhì)工作的中心環(huán)節(jié)，是目前鉆進(jìn)過(guò)程中了解地下地質(zhì)情況及油、氣顯示的主要手段。以巖屑錄井為主的各種錄井資料的綜合，又是進(jìn)行地質(zhì)綜合研究的基礎(chǔ)。鉆井與地質(zhì)工作者應(yīng)密切配合做好各種錄井工作。
3、鉆時(shí)錄井
地層的軟硬直接影響鉆進(jìn)的速度，疏松性軟的巖層鉆進(jìn)快；致密堅(jiān)硬的巖層鉆進(jìn)慢，因此，根據(jù)鉆進(jìn)的快慢可以了解地層的情況。表示鉆進(jìn)的快慢可以用鉆時(shí)和鉆速兩個(gè)不同的概念。鉆速是單位時(shí)間內(nèi)所鉆的深度，用米/小時(shí)表示，鉆時(shí)是每鉆進(jìn)一米所需的時(shí)間，用分鐘/米表示。出于地質(zhì)錄井的需要，現(xiàn)場(chǎng)常采用鉆時(shí)而不采用鉆速。根據(jù)鉆時(shí)的變化，既可以幫助我們判斷井下地層巖性變化反映地層的可鉆性和縫洞發(fā)育情況，又能幫助鉆井工程人員掌握鉆頭使用情況，提高鉆頭利用率，并改進(jìn)鉆進(jìn)措施，提高鉆速，降低成本。
在新探區(qū)從井口開(kāi)始記錄要求每米記錄一次鉆時(shí)，在目的層應(yīng)加密到每0.5米記錄一次。老探區(qū)的非目的層可1米以上記錄一次或不記。但目的層仍須每米記錄一次。鉆進(jìn)中如發(fā)現(xiàn)有油、氣、水顯示，應(yīng)即加密或連續(xù)記錄以搞清油、氣、水層的情況。
記錄鉆時(shí)的方法較多，各地區(qū)井隊(duì)自力更生采用了多種不同的簡(jiǎn)易記錄鉆時(shí)的方法，如深度面板法，米尺劃線法，固定標(biāo)尺法等。
（1）鉆時(shí)錄井的影響因素
①泥漿性能及鉆井參數(shù)的影響
泥漿性能對(duì)鉆時(shí)的影響很大，泥漿性能稍有變化，鉆時(shí)上便有反映，一般泥漿比重低，粘度小、排量大，則鉆時(shí)低；相反，則鉆時(shí)高。在地層巖性相同的情況下，若鉆壓大、轉(zhuǎn)速快、排最大，對(duì)巖石破碎效率高，故鉆時(shí)低；相反，鉆井參數(shù)選取不當(dāng)，則鉆時(shí)高。鉆井參數(shù)的大小是相對(duì)而言，如鉆壓過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)掉牙輪，或掉鉆頭，甚至斷鉆具等；但若鉆壓過(guò)小，會(huì)使鉆時(shí)增大，影響鉆進(jìn)速度。若排量過(guò)大，會(huì)將井壁沖壞；但若排量太小，泥漿不能很好攜帶巖屑，使鉆時(shí)增大。因此，鉆井參數(shù)應(yīng)因地制宜，選擇得當(dāng)。
②鉆頭類型與新舊程度的影響
鉆頭是破碎巖石的工具，鉆頭破碎巖石的效果，將直接影響鉆進(jìn)速度。鉆頭的類型很多，不同類型的鉆頭，破碎地層的能力不同。如牙輪鉆頭，一般L型適于鉆軟地層；M型適于鉆中軟地層；C型適于鉆中硬地層；T型適于鉆較硬地層；K型適于鉆硬地層。刮刀和魚(yú)尾鉆頭適于鉆軟地層。鉆頭的選擇是否合理，直接影響鉆時(shí)的大小，如不針對(duì)地層的軟硬選擇鉆頭必然影響鉆進(jìn)速度，使鉆時(shí)增大。
鉆頭新舊的程度對(duì)鉆時(shí)的影響也是很明顯的，顯然在同一地層中新鉆頭比舊鉆頭鉆進(jìn)快，鉆時(shí)低。
③巖石性質(zhì)的影響
巖石性質(zhì)由組成巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)、膠結(jié)程度等因素決定，不同的礦物成分、結(jié)構(gòu)、膠結(jié)程度，巖石性質(zhì)不同。在某種類型的鉆頭和一定的鉆井參數(shù)的情況下，一般疏松性軟的地層比致密堅(jiān)硬的地層鉆進(jìn)快，鉆時(shí)低。這是利用巖石性質(zhì)進(jìn)行鉆時(shí)錄井的主要依據(jù)。
④操作技術(shù)的影響
司鉆的操作技術(shù)熟練程度對(duì)鉆時(shí)的高低也有一定影響，經(jīng)驗(yàn)豐富的司鉆送鉆比較均勻，能根據(jù)地層軟硬采取相應(yīng)措施，鉆時(shí)的變化就能更好地反映地下地層的較硬程度。如操作技術(shù)不熟練，鉆時(shí)的代表性就差些。
（2）鉆時(shí)曲線的應(yīng)用
在鉆進(jìn)過(guò)程中，地質(zhì)人員把記錄的鉆時(shí)數(shù)據(jù)按井的深度繪成的曲線稱鉆時(shí)曲線（圖23）。鉆時(shí)曲線主要應(yīng)用于地質(zhì)和鉆井工程方面：
①利用鉆時(shí)錄井定性的判斷巖性，幫助解釋地層剖面，在砂泥巖分布地區(qū)，可以幫助分辨出滲透層，與其它錄井資料配合，可以幫助發(fā)現(xiàn)油、氣、水層。
②判斷縫縫洞洞的發(fā)育的井段。當(dāng)鉆時(shí)突然加快、鉆具放空等，說(shuō)明井下可能遇到了縫縫洞洞，與巖屑、泥漿錄井資料配合，可判斷是否鉆遇縫洞以及縫洞的大小和發(fā)育程度等。
③作鉆井工程方面，根據(jù)鉆時(shí)錄井可以計(jì)算純鉆進(jìn)時(shí)間，進(jìn)行時(shí)效分析；根據(jù)不同類型鉆頭對(duì)各類巖石的破碎強(qiáng)度以及實(shí)際記錄的鉆時(shí)大小，合理選擇鉆頭；根據(jù)鉆時(shí)的突變，推斷是否鉆遇油、氣層，決定工程上應(yīng)采取的措施。
應(yīng)該指出，鉆時(shí)錄井資料應(yīng)用的原則是鉆井參數(shù)大致相同，或至少在一個(gè)鉆頭鉆進(jìn)時(shí)間內(nèi)，鉆井參數(shù)變化不大。此外，由于鉆時(shí)錄井的影響因素甚多，必須與其他錄井、測(cè)井資料配合，才能更好地應(yīng)用。
4、泥漿錄井
泥漿是鉆井的血液，它對(duì)鉆井工程極其重要，它是保證優(yōu)質(zhì)、快速、安全鉆井的重要因素之一。在鉆進(jìn)過(guò)程中泥漿性能常常會(huì)發(fā)生變化，而這種變化主要是與鉆進(jìn)的巖層性質(zhì)有關(guān)，因此，我們常利用鉆進(jìn)過(guò)程中泥漿性能的變化來(lái)分析研究井下油、氣、水層的情況，以及判斷特殊巖性的地層。
（1）對(duì)泥漿性能的一般要求
從地質(zhì)和工程的角度出發(fā)，既要搞清地下地層及含油、氣情況，又必須正常、安全的生產(chǎn)，為此必須對(duì)泥漿性能提出一些要求。泥漿的種類和泥漿性能及其測(cè)定方法等已在有關(guān)的課程中闡述，在此只談?wù)剬?duì)泥漿性能的一般要求：
①比重
泥漿比重是指泥漿在2O℃時(shí)的重量與同體積4℃時(shí)的純水重量之比。調(diào)節(jié)泥漿比重主要是為了調(diào)節(jié)井筒內(nèi)液柱的壓力。泥漿比重越大，對(duì)井底及井壁的壓力越大。在保證平衡地層壓力的情況下，要求泥漿比重盡可能低。這樣，泥漿性能容易穩(wěn)定，易于發(fā)現(xiàn)油、氣層，有利于快速鉆進(jìn)。一般要求比重為1.10~1.25。當(dāng)鉆入易垮塌的地層和鉆開(kāi)目的層以上的高壓油、氣、水層時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大泥漿比重，以防止地層垮塌及井噴。而當(dāng)鉆進(jìn)低壓油、氣、水層及漏失層時(shí)，應(yīng)減小泥漿比重，減小壓差，以免壓差過(guò)大發(fā)生井漏�？傊�，調(diào)節(jié)泥漿比重，應(yīng)做到對(duì)一般地層不塌不漏，對(duì)油、氣層壓而不死，活而不噴。
②粘度
泥漿粘度是指泥漿流動(dòng)時(shí)，其內(nèi)部分子間的摩擦阻力，即泥漿流動(dòng)時(shí)的粘滯程度。其大小常用時(shí)間“秒”來(lái)度量。一般要求泥漿粘度為20至30秒之間。對(duì)于易造漿的地層可以適當(dāng)小些，而易于垮塌及裂縫發(fā)育地層，則可以適當(dāng)提高粘度，但不宜過(guò)高，否則易造成泥包鉆頭或卡鉆、氣侵、砂子不易下沉，含砂量增大等，而影響鉆速。所以一般地層要求低粘度、大泵量。
③失水量
當(dāng)泥漿柱壓力大于地層壓力時(shí)，泥漿水滲入地層的現(xiàn)象，稱失水，失水的多少叫失水量。一般用毫升表示。要求泥漿失水量一般不超過(guò)10毫升。對(duì)于易垮塌的地層則要求失水量愈小愈好，并要求嚴(yán)格控制失水量。在鉆遇油、氣層時(shí)也應(yīng)保持較小的失水量。
④泥餅
泥漿在失水時(shí)所形成的膠結(jié)狀的泥糊叫泥餅。以毫米表示。它的厚度主要取決于失水最的大小，失水量大，則泥餅厚，反之，則薄。當(dāng)鉆進(jìn)油、氣層后，如果失水量大，則泥餅厚，泥漿浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，就會(huì)堵塞油、氣層，影響油、氣產(chǎn)量和完井作業(yè)的順利進(jìn)行。同時(shí)泥餅過(guò)厚會(huì)使井眼變小，易造成阻塞和卡鉆。因此，對(duì)泥餅的要求不能過(guò)厚，一般要求小于2毫米。
⑤切力
使泥漿自靜止開(kāi)始流動(dòng)時(shí)作用在單位而積上的力，即泥漿靜止后懸浮巖屑的能力稱為切力。以毫克/厘米2表示。鉆井要求初切力（靜止一分鐘后測(cè)得的切力）越低越好，終切力（靜止10分鐘后測(cè)得的切力）宜適當(dāng)。切力過(guò)大，泥漿泵起動(dòng)困難，砂子不易沉除，鉆頭易泥包，泥漿易氣侵，而終切力過(guò)低，泥漿靜止時(shí)巖屑在井內(nèi)下沉，易發(fā)生卡鉆等事故，并給巖屑錄井帶來(lái)困難。一般要求泥漿初切力為0~11毫克/厘米2，終切力為5~20毫克/厘米2。
⑥含砂量
泥漿含砂量是指泥漿中直徑大于0.05毫米的砂子的總體積除泥漿總體積的百分?jǐn)?shù)，一般以百分?jǐn)?shù)表示。含砂量越小越好，一般要求小于4%。含砂量大時(shí)容易磨損鉆具及泥漿泵的零件，會(huì)造成泥漿的比重、切力、粘度增加，失水量增大，泥餅加厚，容易引起井下事故。
（2）響泥漿性能的地質(zhì)因素
影響泥漿性能的地質(zhì)因素是很復(fù)雜的，有時(shí)是一種因素，有時(shí)是多種因素在起作用。這些因素歸納起來(lái)，有以下幾方面：
①高壓油氣侵
當(dāng)鉆穿高壓油、氣層時(shí)，油、氣侵入泥漿，造成泥漿比重下降，粘度上升，這就是常說(shuō)的油、氣侵。其原因是由于油或氣進(jìn)入泥漿后，油和泥漿或氣和泥漿呈兩相流動(dòng)，互相影響，因此，泥漿流動(dòng)時(shí)，分子間阻力增加，表現(xiàn)為泥漿粘度上升；低比重油、氣進(jìn)人泥漿，使泥漿比重相應(yīng)降低。
②鹽侵
在鉆井過(guò)程中，若遇到鹽水層或含有可溶性鹽類，如巖鹽（NaCl）、芒硝（Na2SO4 或石膏（CaSO4）等地層時(shí)，這些鹽類溶于泥漿中，增加了泥漿中的含鹽量，使泥漿性能發(fā)生變化。例如當(dāng)鉆遇高壓鹽冰層、巖鹽層和含芒硝地層時(shí)，這類含鈉鹽地層的溶解度大，便發(fā)生鈉鹽侵入淡水泥漿，由于Na+濃度增加，開(kāi)始時(shí)使其粘度和失水量增大。如鹽侵嚴(yán)重時(shí)，后來(lái)使粘度反而降低，失水量顯著增加。又如鉆遇含硫酸鈣的地層時(shí)，可能發(fā)比鈣侵而使泥漿粘度和切力急劇增加，有時(shí)甚至使泥漿呈豆腐塊狀，失水量亦隨之上升。
③砂侵
砂侵主要由干粘土中原來(lái)含有的砂子及鉆進(jìn)時(shí)巖屑中的砂子侵入泥漿而在地面凈化系統(tǒng)未沉除所致。含砂量多，則影響泥漿比重、粘度和切力增大，而減少泥漿攜帶巖屑的能力，同時(shí)對(duì)泥漿泵及循環(huán)系統(tǒng)也有磨損。
④粘土層
鉆進(jìn)粘土層或頁(yè)巖層時(shí)，因地層造漿而使泥漿比重、粘度增高。通常是加水稀釋或加降粘劑，以降低比重和粘度。
⑤漏失層
當(dāng)鉆遇裂隙發(fā)育的地層或溶洞發(fā)育的碳酸鹽巖地層，或不整合面，或斷層破碎帶，或疏松的砂礫巖地層時(shí)，常容易發(fā)生井漏，漏失對(duì)安全鉆進(jìn)影響很大。當(dāng)泥漿比重過(guò)高，鉆進(jìn)低壓油、氣層時(shí)，泥漿大量漏入地層會(huì)把氣流的通道堵死，甚至壓死油、氣層，對(duì)油氣田勘探、開(kāi)發(fā)極為不利，漏失嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)根據(jù)發(fā)生漏失的地質(zhì)條件，采取適當(dāng)?shù)亩侣┐胧?⑥地溫
地層的溫度隨深度增加而升高，平均加深100米，溫度增加攝氏3度左右。經(jīng)驗(yàn)證明，溫度對(duì)泥漿性能影響很大，尤其是深井，例如井深5000米，井底溫度可達(dá)170~180℃。高溫一方面會(huì)使粘土顆粒進(jìn)一步分散，同時(shí)會(huì)引起某些泥漿處理劑的分解，降低了粘土和處理劑的水化作用，使泥漿性能發(fā)生復(fù)雜的變化，難以正常鉆進(jìn)。因此，必須進(jìn)一步研究解決在高溫、高壓、高礦化度的情況下，如何保持泥漿穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的問(wèn)顆。
（3）泥漿錄井資料的應(yīng)用
①在整個(gè)鉆井過(guò)程中，保持良好的泥漿性能，以保證安全、快速鉆進(jìn)是鉆井工程人員的職責(zé)。泥漿錄井資料可以為工程上分析泥漿性能變化提供依據(jù)。當(dāng)鉆遇油、氣、水層時(shí)，更應(yīng)注意泥漿性能的變化，及時(shí)處理，防止井噴或井漏事故發(fā)生。如油、氣、水層壓力高時(shí)，則需要提高泥漿比重，降低粘度和失水量，做到既不壓死油層，又不造成井噴事故。提高泥漿比重。加入加重劑。用量可按下式計(jì)算：
（缺公式） （6）
式中：G──將泥漿比重由γl提高到γ2時(shí)，每1方原漿中應(yīng)加入的加重劑用量，噸； γ──加重前泥漿（原漿）比重；
γ2──加重后泥漿比重；
γ3──加重劑比重。
當(dāng)鉆開(kāi)油層時(shí)，應(yīng)采用的泥漿比重用下式計(jì)算：（缺公式）
式中：γ──泥漿比重；
P──油層中部壓力，大氣壓；
H──油層中部深度，米；
α──安全系數(shù)（一般采用0.05~0.1）。
②測(cè)定泥漿性能的變化，可以幫助判斷油、氣、水層的位置。因?yàn)槟酀{在不斷循環(huán)的過(guò)程中，各種不同的液體，如油、氣、水不斷侵入到泥漿中而使泥漿性能發(fā)生改變。鉆遇不同流體和巖層時(shí)，泥漿性能變化見(jiàn)表1。
用時(shí)，還需作具體分析。
③計(jì)算油氣上竄速度。在鉆井過(guò)程中，當(dāng)鉆穿油氣層后，因某種原因，需要起鉆，而到下次下鉆循環(huán)泥漿時(shí)，泥漿槽面常見(jiàn)到油花、氣泡，這是油氣侵的現(xiàn)象。它說(shuō)明井下油、氣層壓力大于泥漿柱壓力，在壓差作用下，油、氣侵入泥漿并向上部流竄，這種現(xiàn)象稱為油氣上竄（圖24）。在單位時(shí)間內(nèi)油氣上竄的距離稱油、氣上竄速度，以米/小時(shí)表示。油氣上竄速度是反映井下油、氣層能量大小的標(biāo)志。如果油、氣上竄速度很慢，說(shuō)明泥漿比重過(guò)大，有可能把油、氣層壓死，如果油、氣上竄速度很快，說(shuō)明泥漿比重過(guò)小，應(yīng)適當(dāng)加重，并注意防噴。油、氣上竄速度越大，說(shuō)明油、氣層能量越大，反之、則越小。在一定泥漿柱壓力的條件下，油、氣上竄速度的大小反映了油、氣層能量的大小。因此，在現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確地計(jì)算油、氣層上竄速度，對(duì)調(diào)節(jié)泥漿比重大小，了解油、氣層的能量有重要的參考價(jià)值。若井下有多層油、氣層存在，下鉆應(yīng)分段循環(huán)泥漿，求得各層油、氣上竄速度，計(jì)算公式如下：
遲到時(shí)間法
hH(T1T2)t （8） UT0
容積法
H
UQ(T1T2) （9） T0
上兩式中 U──油、氣上竄速度，米/小時(shí)；
H──油、氣層深度，米；
h──循環(huán)泥漿時(shí)鉆頭所在井深，米；
t──鉆頭所在井深的遲到時(shí)間，分；
Tl──見(jiàn)到油、氣顯示的時(shí)間，分；
T2──鉆至h深度后的開(kāi)泵時(shí)間，分；
T0──井內(nèi)泥漿靜止時(shí)間，小時(shí)；
Vc──井眼環(huán)形空間每米理論容積，公升/米；
Q──泥漿泵排量，公升/秒；
遲到時(shí)間法比較接近實(shí)際情況，是現(xiàn)場(chǎng)常用的方法。在鉆遇兩壓水層時(shí)，也可以用上兩公式計(jì)算。
④鉆進(jìn)油、氣、水層時(shí)泥漿錄井資料的收集
鉆進(jìn)油、氣、水層時(shí)，由于油、氣侵或水侵，泥漿性能發(fā)生變化，進(jìn)入泥漿中的油氣、水隨泥漿返出井口，呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)和特點(diǎn)，如呈油花、氣泡等，這是油、氣、水層的直接顯示。并且當(dāng)泥漿柱壓力失去平衡后，還會(huì)造成井噴和井漏，因此，當(dāng)鉆進(jìn)油、氣、水層時(shí)，要特別注意油、氣、水顯示和井噴、井漏資料的收集。
（三）完井總結(jié)圖與完井報(bào)告的編制
井完鉆以后，必須全面、系統(tǒng)地整理和分析在鉆井過(guò)程中所取得的各項(xiàng)資料，綜合判斷地下地質(zhì)情況和油、氣、水層，編制完井總結(jié)圖和編寫(xiě)完井報(bào)告。
1、編制完井總結(jié)圖
完井總結(jié)圖展示了一口井的地質(zhì)錄井資料和主要測(cè)井資料，恢復(fù)了井孔的地層剖面，并對(duì)油、氣、水層作了綜合解釋。它是鉆井地質(zhì)總結(jié)的主要成果圖件。其編制內(nèi)容和格式各地區(qū)各油田雖略有不同，但基本上是一致的。常用的深度比例尺是1:500。巖心、巖屑、鉆時(shí)、泥漿、氣測(cè)等錄井資料都要畫(huà)在圖上。測(cè)井資料通常只畫(huà)對(duì)比曲線和井徑曲線，其他曲線則視各地區(qū)具體情況與要求而定。鉆過(guò)碳酸鹽巖剖面的井，多把放射性測(cè)井曲線畫(huà)上。各種曲線要安排合理，選好橫向比例尺，避免曲線之間交錯(cuò)過(guò)多。深度誤差一般不能大于0.5米。當(dāng)橫向比例和基線需要移動(dòng)時(shí)，必須在相應(yīng)銜接深度處加以注明。相鄰兩曲線應(yīng)該用不同線條區(qū)別開(kāi)。圖的下端以完井深度封底。在編制完井總結(jié)圖中，應(yīng)解決好以下幾個(gè)問(wèn)題：
（1）確定分層界線
分層界線應(yīng)以1:500標(biāo)準(zhǔn)曲線的2.5米 （或1米）底部梯度曲線和自然電位曲線為主，來(lái)劃分各層的頂、底界。必要時(shí)也參考組合測(cè)井中的微側(cè)向、微電極等曲線。對(duì)一些特殊巖性層和有意義的薄層，標(biāo)準(zhǔn)曲線不能很好反映出來(lái)時(shí)，可根據(jù)微電極或微側(cè)向曲線劃分層界，對(duì)電測(cè)解釋的油、氣、水層，要根據(jù)測(cè)井解釋成果表提供的數(shù)據(jù)畫(huà)在剖面上，并應(yīng)與油氣水層綜合數(shù)據(jù)列在一起。油層中的薄夾層，小于0.2米的可不必畫(huà)出，大于0.2米者可畫(huà)成0.5米。
對(duì)于碳酸鹽巖地層剖面的分層界線，則應(yīng)以側(cè)向測(cè)井和放射性測(cè)井曲線、井徑曲線為主，并參考聲波時(shí)差、及巖屑錄井等資料進(jìn)行綜合分析后確定。
（2）確定巖性
確定井孔剖面的巖性，不可孤立進(jìn)行，要參考相鄰井的巖性和分層情況。巖性確定必須以巖心、巖屑為基礎(chǔ)，其他資料只作參考。把錄井剖面中巖性與曲線相符的層次，逐一畫(huà)到完井綜合剖面上去。對(duì)于與曲線不符的，需要對(duì)比相鄰井的剖面和查看該層上、下巖屑中的代表巖性，對(duì)原有解釋作適當(dāng)?shù)男薷�。確定巖性時(shí)，一般單層厚度如果小于0.5米，可以不進(jìn)行解釋。但是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層及其他有意義的特殊巖性層，即使厚度小于0.5米，也要擴(kuò)大到0.5米進(jìn)行解釋。
（3）油氣水層的識(shí)別
各種地質(zhì)錄井和測(cè)井資料都有不同程度的局限性。為了更可靠地判斷油、氣、水層，應(yīng)該收集有關(guān)的各資料進(jìn)行綜合解釋。綜合解釋必須以巖心、巖屑、井壁取心、鉆時(shí)、氣測(cè)、槽面油、氣顯示等第一性資料為基礎(chǔ)，同時(shí)結(jié)合測(cè)井、分析化驗(yàn)等資料，做出合理解釋。要重視巖心和巖屑錄井時(shí)所定的含油級(jí)別，但不能簡(jiǎn)單地把含油級(jí)別高的統(tǒng)統(tǒng)定為油層，把含油級(jí)別低的全部當(dāng)作非油層。事實(shí)證明，含油級(jí)別高的不一定是油層，含油級(jí)別低的也不一定就不是油層。泥漿錄井中無(wú)油氣顯示及顯示程度的好壞，也可以有多種原因引起，它與地下有無(wú)油氣層和油氣層能量大小或油氣多少并無(wú)直接關(guān)系。
2、完井地質(zhì)報(bào)告
完井地質(zhì)報(bào)告是一口井鉆完后的文字總結(jié)。報(bào)告主要包括以下內(nèi)容中：
（1）序言
簡(jiǎn)明扼要地闡述該井鉆井過(guò)程，錄井工作的概況，資料的可靠程度及基本經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)等。
（2）地層簡(jiǎn)述
本井鉆穿地層層序、井深、厚度、各組段地層的主要巖性，可供對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)層和標(biāo)志層特征，以及與鄰井、鄰區(qū)的對(duì)此情況。有些內(nèi)容可以列表說(shuō)明。
（3）油氣水顯示情況
首先，按深度順序?qū)l(fā)現(xiàn)的油、氣、水層的各種原始資料及解釋情況進(jìn)行分級(jí)描述，如分為主要油氣層及次要油氣層。將油（氣）層巖性、各種錄井顯示，測(cè)井解釋結(jié)果等詳細(xì)敘述，做出有科學(xué)根據(jù)的評(píng)價(jià)。
（4）試油、氣層位盤(pán)見(jiàn)
主要是提出供試油、試氣的層位、井段、厚度，同時(shí)提出完井方法及試油方法和步驟。
（5）總結(jié)與建議
應(yīng)針對(duì)主要問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)。如對(duì)本井的地層、構(gòu)造、油氣層和其它有待討論的問(wèn)題，進(jìn)行專題論述。要以充分的事實(shí)，論證過(guò)去結(jié)論中的正確與錯(cuò)誤，并闡明新的認(rèn)識(shí)，提出切實(shí)可行的建議。
（四）探井地質(zhì)設(shè)計(jì)
在油、氣田勘探過(guò)程中，無(wú)論是采用地面地質(zhì)調(diào)查還是地球物理勘探的方法，對(duì)于地下地質(zhì)情況的認(rèn)識(shí)，只能限于推論階段。地下地質(zhì)情況究竟如何？有無(wú)油、氣藏存在？只靠地面勘探是不能作回答的，還必須通過(guò)鉆井，取得實(shí)際資料，經(jīng)過(guò)綜合分析研究，才能證實(shí)有無(wú)油氣存在。
鉆井地質(zhì)工作的任務(wù)是在鉆井過(guò)程中取全取準(zhǔn)各項(xiàng)資料、數(shù)據(jù)、為油氣田的勘探和開(kāi)發(fā)提供可靠的第一性資料，各項(xiàng)地質(zhì)錄井工作質(zhì)量的好壞，將直接關(guān)系到能否迅速查明地下地層、構(gòu)造及含油、氣情況，影響油氣田勘探速度和開(kāi)發(fā)效果。因此，鉆井地質(zhì)工作是整個(gè)油氣田勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一項(xiàng)非常重要的工作。作為鉆井工作者，應(yīng)當(dāng)與地質(zhì)工作者一道為油氣的勘探和開(kāi)發(fā)共同出力。
鉆井地質(zhì)工作內(nèi)容主要有以下五個(gè)方面：
（1）探井地質(zhì)設(shè)計(jì)的編制；
（2）鉆井地質(zhì)錄井和測(cè)井資料的收集；
（3）中途測(cè)試資料的收集；
（4）與地質(zhì)有關(guān)的工程數(shù)據(jù)的收集，如固井?dāng)?shù)據(jù)及固井質(zhì)量檢查等；
（5）各項(xiàng)錄井資料的綜合整理及鉆井地質(zhì)總結(jié)的編制（包括試油層位的選擇）。
本部分只介紹鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)剖面的編制及各項(xiàng)錄井，測(cè)井資料的收集整理以及中途測(cè)試工作，其他內(nèi)容省略。
在一個(gè)新探區(qū)，為了迅速發(fā)現(xiàn)油、氣藏，及時(shí)擴(kuò)大勘探成果，需要編制一個(gè)鉆探的總體設(shè)計(jì)。在總體設(shè)計(jì)中規(guī)定了勘探總?cè)蝿?wù)，作全區(qū)勘探的程序與方法、井別、井位部署等。 探區(qū)內(nèi)每口井在開(kāi)鉆前都必須作出該井的鉆探設(shè)計(jì)，以指導(dǎo)該井的鉆探工作。一口井的地質(zhì)設(shè)計(jì)是根據(jù)區(qū)域勘探的總體設(shè)計(jì)，應(yīng)用地面地質(zhì)、地震資料、鄰井鉆探資料，綜合分析后編制而成的。一口井的鉆探設(shè)計(jì)，一般分為地質(zhì)和鉆井工程兩大部分，探井設(shè)計(jì)地質(zhì)部分應(yīng)包括以下內(nèi)容：
（1）井位 指地現(xiàn)位置、構(gòu)造位置、井位座標(biāo)；
（2）井別 指本井是探井或是生產(chǎn)井或是別的類型的井；
（3）預(yù)計(jì)完鉆層位及井深；
（4）鉆探目的和任務(wù)；
（5）鉆遇地層及各層巖性特征；
（6）預(yù)計(jì)含油、氣、水層位及其深度；
（7）設(shè)計(jì)取心層位及取心長(zhǎng)度；
（8）各項(xiàng)錄井、測(cè)井資料的要求；
（9）故障提示：指鉆井過(guò)程中可能發(fā)生故障或事故的層位、井段；
（10）地質(zhì)施工設(shè)計(jì)表。
鉆探設(shè)計(jì)中的工程部分，主要根據(jù)探井地質(zhì)設(shè)計(jì)進(jìn)行編制，即是根據(jù)該井的鉆探目的、任務(wù)、地層特征以及預(yù)計(jì)含油、氣、水層的情況，結(jié)合鉆井設(shè)備性能編制而成的。
1、探井地質(zhì)設(shè)計(jì)的依據(jù)
在一個(gè)構(gòu)造上第一口探井的鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)主要根據(jù)本區(qū)及鄰區(qū)的地層、構(gòu)造及含油、氣情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在一個(gè)構(gòu)造上進(jìn)行鉆探之前，一般都要經(jīng)過(guò)地面構(gòu)造細(xì)測(cè)或詳查以及地震勘探工作，了解地面構(gòu)造與地下構(gòu)造的圈閉情況及上、下構(gòu)造的符合性，并繪出地形地質(zhì)圖、標(biāo)準(zhǔn)層或目的層頂面（或底面）構(gòu)造圖，若缺少地面實(shí)測(cè)構(gòu)造圖，應(yīng)以地震構(gòu)造圖為主要依據(jù)，正確選擇井位。構(gòu)造資料是正確設(shè)計(jì)地層剖面的主要依據(jù)之一。
除構(gòu)造方面資料外，還需要根據(jù)本構(gòu)造地層出露情況、收集盆地邊緣出露的（即本井設(shè)計(jì)鉆遇的）地層剖面，特別要注意收集鄰區(qū)完鉆井地層剖面。
鄰區(qū)或鄰井的鉆井地質(zhì)、技術(shù)條件的資料也是地質(zhì)設(shè)計(jì)不可少的依據(jù)。這些資料包括油，氣、水層的顯示和壓力情況，尤其是異常高壓的地層、特殊地層或地段（如斷層帶、特別堅(jiān)硬的地層、易坍塌，易泥包的地層、石膏層、鹽巖層及造漿地層等）以及其他有關(guān)影響鉆井技術(shù)條件的地質(zhì)資料。
根據(jù)以上的資料，便可進(jìn)行地質(zhì)設(shè)計(jì)。在編制設(shè)計(jì)之前，地質(zhì)人員必須親自到現(xiàn)場(chǎng)，核實(shí)井口出露層位及該層的出露厚度，并對(duì)井位進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，準(zhǔn)確地測(cè)出其座標(biāo)和地面海拔高度。
2、探井地質(zhì)設(shè)計(jì)的編制步驟
對(duì)于區(qū)域勘探，探井的鉆探目的是，了解探區(qū)深部地層的含油、氣情況，尋找含油層系；建立地下地層剖面、了解生、儲(chǔ)、蓋組合及分布情況、了解區(qū)域巖性、巖相的變化；取得有關(guān)地球物理參數(shù)，為物探資料解釋提供依據(jù)。
對(duì)于邊勘探邊開(kāi)發(fā)的油氣田，設(shè)計(jì)探井任務(wù)時(shí)要考慮生產(chǎn)情況，如氣田生產(chǎn)井不宜多，應(yīng)精選井位，兼顧生產(chǎn)。設(shè)計(jì)下部預(yù)計(jì)油層的探井，應(yīng)兼顧上部油層的生產(chǎn)。
探井地質(zhì)設(shè)計(jì)編制步驟如下：
（l）探井地質(zhì)剖面的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)新探區(qū)第一口探井時(shí)，只有根據(jù)鄰區(qū)或區(qū)域露頭資料結(jié)合本構(gòu)造地震資料進(jìn)行仔細(xì)分析對(duì)比，確定設(shè)計(jì)井的地層厚度、巖性。特別要利用通過(guò)設(shè)計(jì)井的地震剖面圖（圖25）及有關(guān)各組系地層的等厚圖、巖性、巖相圖，確定出本井所鉆遇地層的順序、深度、厚度，各層巖性特征及可能的含油、氣、水層層位。若有斷層，則應(yīng)確定出斷層層位及斷距。
0 0.5 1公里
上圖為××凹陷通過(guò)設(shè)計(jì)探井的一條南北向地震剖面。要在樁號(hào)30與35之間設(shè)計(jì)新探井。根據(jù)鉆探目的，要求鉆穿老第三系漸新統(tǒng)沙河街組完鉆。根據(jù)地震剖面的對(duì)比，沙河街組相當(dāng)于地震標(biāo)準(zhǔn)層T6，從圖可知完鉆井深約為3000米，其它各層深度分別為： 0~200米為第四系平原組（Qp）
200~1300米為第三系明化鎮(zhèn)組（Nm）
1300~1850米為第三系館陶組（Ng）
1850~2180米為第三系東營(yíng)組（Ed）
2180~3000米為第三系沙河街組（Ea）
當(dāng)設(shè)計(jì)井為詳探井或探邊井時(shí)，首先根據(jù)構(gòu)造圖及已完鉆井資料作通過(guò)設(shè)計(jì)井的構(gòu)造橫剖面圖（圖26）。由完鉆井1、2、3、4井的實(shí)際資料向5、6號(hào)設(shè)計(jì)井推測(cè)巖性和厚度。應(yīng)考慮到構(gòu)造位置不同，其巖性和厚度的變化。5、6井的分層深度可以從橫剖面上確定，而巖性及油、氣、水層位置可與鄰井對(duì)比確定。
圖7-2××一××構(gòu)造橫剖面圖
（2）根據(jù)鉆探目的和任務(wù)，確定目的層和完鉆井深
應(yīng)根據(jù)鄰區(qū)或區(qū)域勘探資料，在設(shè)計(jì)剖面上指出有利的生、儲(chǔ)、蓋層系的井段，以可能的儲(chǔ)集油、氣層為鉆探的目的層。一般應(yīng)盡鉆機(jī)設(shè)備的最大能力，鉆穿盡可能多的有利的生、儲(chǔ)、蓋組合的目的層。
探井的完鉆井深主要根據(jù)鉆探目的層的深度而定。預(yù)探井井深的設(shè)計(jì)，一般根據(jù)鄰區(qū)或區(qū)域地層剖面的巖性、厚度資料，結(jié)合通過(guò)設(shè)計(jì)井位的地震剖面來(lái)確定，詳探井井深由鄰近已完鉆井的目的層井深資料，結(jié)合設(shè)計(jì)井所處的構(gòu)造位置，推算完鉆井深�？紤]到地層厚度、傾角的變化及地震資料解釋精度的影響，設(shè)計(jì)井深時(shí)應(yīng)附加5~10％的后備深度。
（3）根據(jù)鉆探目的和任務(wù)，確定取心層位及各層取心長(zhǎng)度
（4）地層預(yù)告
根據(jù)各層巖性特征及含油、氣、水層的資料，作出地層預(yù)告及對(duì)洗井液性能的要求，特別應(yīng)注意惜鑒鄰井的鉆探經(jīng)驗(yàn)。如松軟泥巖易發(fā)生沉包鈾認(rèn)、易造漿、易垮塌；松散砂礫巖勿坍塌、漏失；含砂量增大，易造成沉砂卡鉆；堅(jiān)硬地層易跳鉆、蹩鉆造成掉牙輪；灰?guī)r的溶洞功裂縫發(fā)育可能發(fā)生井漏與井噴；鹽水層會(huì)破壞泥漿性能；高壓油、氣、水層易井噴等等�，F(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、鉆井、泥漿人員應(yīng)共同協(xié)作配合，制定出防止井下事做的措施。
（5）對(duì)地質(zhì)錄井及測(cè)井工作提出具體要求
設(shè)計(jì)結(jié)果，應(yīng)交出探井設(shè)計(jì)書(shū)（包括工程、地質(zhì)全面設(shè)計(jì)成果），地質(zhì)施工設(shè)計(jì)表、構(gòu)造橫剖面圖、附井位的構(gòu)造圖等。
為了更好地完成任務(wù)，在鉆前必須向全隊(duì)職工進(jìn)行技術(shù)交底，特別是要把本區(qū)的勘探形勢(shì)、地質(zhì)情況、本井的鉆探目的任務(wù)、完鉆井深以及本井預(yù)計(jì)鉆遇油、氣、水層的深度和壓力，本井鉆進(jìn)中可能遇到故障的層位、深度等作地質(zhì)交底，建立錄井工作制度，使全隊(duì)職工明確任務(wù)，共同努力，優(yōu)質(zhì)、安全、快速地完成任務(wù)。
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