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1、现场岩屑定名及描述,渤海钻探第一录井公司,2008年12月,张会民,目 录,前 言,岩屑录井影响因素,岩屑录井规程,沉积岩的颜色,各类岩屑的定名和描述,录井技术是油气勘探开发活动中最基本的技术，是发现、评估油气藏最及时、最直接的手段，被人们称为深入地下的“眼睛”。 地质录井是钻井过程中一项重要的工作，包括钻时录井、岩屑录井、钻井液录井、气测录井等，目的是在现场录取到地下各项相关的第一手资料。随着钻机轰鸣向下钻进，地质录井人员实时跟踪，收集地层、岩性等多种含油气信息。,前 言,某井明化镇组录井剖面,岩屑录井是获取井下地层岩石样品的重要手段。录井时，要随钻井进尺一定间距从返出的钻井液中捞取一包砂样
2、，并洗净晒干，进行岩性观察描述，挑选出相对应地层的岩样。 因砂样中混有上部地层的岩屑，人们通常根据砂样中不同岩样的含量多少和最新出现的岩屑成分来确定岩性，并用钻时快慢区分砂岩、泥岩等。若是钻时快，砂岩岩屑多，而且岩屑有油气显示特征，就可能钻遇油气层。 实钻中，地质人员结合钻时、岩屑、气测等录井参数，建立录井剖面，指导找油找气。,前 言,某井馆陶组底录井剖面,前 言,岩屑录井影响因素,岩屑录井规程,沉积岩的颜色,各类岩屑的定名和描述,快速钻井条件下录井质量影响因素分析,岩性、粒度、成岩性影响,快速钻井条件下录井质量影响因素分析,迟到时间误差的影响,迟到时间测定要求： 井深小于1500米每200米
3、进行理论计算和实际测量一次； 井深大于1500米每100米进行理论计算与实际测量一次； 进入预计油层前50米必须实测迟到时间。,PDC钻头、转盘高转速、高钻速导致岩屑细碎与高度混杂，岩性观察与岩性识别十分困难,砂泥岩钻时无变化，不能用钻时变化幅度确定砂泥岩界面；岩屑数量少，尤其砂岩井段，砂岩含量变化不明显，不能根据岩屑百分含量变化划分层界。,由于砂岩呈散砂状，不能观察含油产状以及含油岩屑百分比，无法进行滴水试验，含油级别准确确定困难。,岩屑岩性观察识别困难,岩性界面划分困难,含油级别确定困难,录井采集难点,由于砂泥岩钻时变化幅度小，利用钻时卡准取心层位困难。,卡取心层位困难,快速钻井条件下录井
4、质量影响因素分析,录井措施,快速钻井条件下录井方法探索,岩屑岩性观察识别困难,岩性界面划分困难,含油级别确定困难,卡取心层位困难,大段摊开、远看颜色、 近查岩性、干湿结 合； 量、捻、筛、描,对数钻时方法气测全烃曲线形态方法 K指数方法综合划分方法,常规荧光滴照方法 定量荧光确定方法,钻井参数合理优选方法,例1,例2,例3,例4,岩屑描述是地层岩性实物反映的第一手资料，是分层综述等工作的前期准备。岩屑描述的准确性是我们保质保量完成每一口井录井任务的“基石”。一、要准确捞取岩屑：（1） 管好钻具， 丈量方入， 确保井深准确无误；（2）按规定的时间距实测迟到时间，并随时进行迟到时间校正；（3）按迟
5、到时间捞取岩屑，保证岩屑的连续性及代表性；（4）钻时过高时多次捞取累积成样，并及时清理捞砂盆。二、剔除（非 层位）的假岩屑：非 层位岩屑掉块色调模糊， 棱角不明显，个体较大，目数量少，岩屑中百分含量明显减少时说明地层已换。特别是胶质疏松的砂岩PDC钻头下易成散粒或碎末状，沉在岩屑盘底。三、岩屑描述前仔细研究区域地质资料，熟悉邻井地层剖面及油气显示情况。步骤是：先大段推开，剔除泥皮，掉块等假岩屑，目估各种岩屑百分比。参考钻时， 遵循大套观察，分包定名，上下对比，细心描述的原则。,具体情况：摊开一、二十包岩屑，粗略观察颜色、 岩性、含油性的变化，并进行初步分岩性段。然后逐包仔细观察，找出新成份，目
6、估百分比，根据新成份的出现和百分含量的增减，结合本地层区构造特征进行逐包定名并记录在册。当所摊开的岩屑全部描完后，应留下最后下包岩屑，以便与再摊开的岩屑进行对比观察，其余对号装入岩屑袋保存。最后一种情况是岩电不符，需要进行岩屑复查：一是与电性特征相符的岩性在岩屑中数量很少，描述时未注意而漏描了。二是描述有误，定名有误。三是经过反复查找，仍未找到与电性相符的岩性。对前两点可采用复查时找到的岩性，进行补充描述，后一种需仔细分析电测资料、邻井资料，并与上下邻层电性特征比较，采用与邻层相似或 一致的岩性进行解释。也有经过多次复查证实原描述是正确，而电测曲线特征未能反映出来，在证物确凿时仍采用所描述内容
7、。,快速钻井条件下录井方法探索,迟到时间实测、计算误差要尽量减小，关键层及时校对迟到时间； 岩屑要定点、按时采集； 岩屑观察一定要大段摊开，远看颜色变化、数量变化，直观、手捻、筛选观察砂岩含量变化，确定岩性； 绘制钻时、对数钻时、气测全烃、K指数、钻压、转速综合图，进行储层综合识别，结合岩屑观察确定岩性及界限。,钻时、岩屑、气测等录井参数均有着不同的地质评价意义，能从不同方面反映地层信息。,录井主要技术及特点,录井技术,前 言,岩屑录井影响因素,岩屑录井规程,沉积岩的颜色,各类岩屑的定名和描述,岩屑的鉴别系统熟悉掌握工作区域和邻井剖面的地层岩性特征，以及本井已钻井段的岩性特点。观察岩屑的色调，
8、形状、岩屑中新成分的出现，岩屑百分比含量的变化规律，和钻时、气测资料，用以判断真假岩屑。,岩屑录井规程,岩屑描述步骤一、大段摊开、系统观察在描述之前，将岩屑大段摊开（15-20包），稍离远些进行粗看，大致找出颜色的变化界线。二、近查岩性、注意显示结合邻井资料、钻时、气测显示和钻进时的蹩跳、漏失现象有目的地进行岩性观察，防止描述时疏漏特殊岩性和薄显示层。,岩屑录井规程,三、干湿结合、分层定名岩屑颜色的描述以晒干后的色调为准，但岩屑湿润时，颜色和一些微细结构、层理等清晰可见，易于区分，依据岩性和颜色的变化进行厚度划分，岩性定名和描述。,岩屑录井规程,岩屑描述内容泥质岩描述内容：岩石定名、颜色、层理
9、、结构、含油气情况、化石、含有物特征、成岩程度及与浓度5%稀盐酸反应程度（含灰质程度）。砂质岩描述内容：岩石定名、颜色、含油气情况、矿物成分、层理结构、粒度、分选、磨圆度、胶结物成分和胶结程度、与浓度5%稀盐酸反应程度（含灰质程度）。,岩屑录井规程,碳酸盐岩描述内容：岩石定名、颜色、结构、构造、矿物成分、化石、硬度、断口、缝洞情况及含有物、含油、气、水情况。火成岩描述内容：岩石定名、颜色、结构、构造、矿物成分、气孔及充填物、含油、气、水特征。,岩屑录井规程,前 言,岩屑录井影响因素,岩屑录井规程,沉积岩的颜色,各类岩屑的定名和描述,沉积岩的颜色是沉积岩最醒目的标志，是鉴别岩石、划分和对比地层，
10、分析判断古地理的重要依据之一。一、沉积岩颜色的成因类型沉积岩的颜色，按成因可分为三类：继承色、自生色、次生色，其中继承色和自生色都是原生色。1继承色主要决定于碎屑颗粒的颜色，如长石砂岩多呈红色，纯石英砂岩呈白色。2自生色决定于沉积物堆积过程中及其早期成岩过程中自生矿物的颜色，如海绿石。3次生色在后生作用阶段或风化过程中，原生组分发生次生变化，由新生成的次生矿物所造成的颜色。4岩石颜色的原生性和次生性都可用作找矿标志。,沉积岩的颜色,二、引起沉积岩颜色的原因 沉积岩的颜色主要决定于岩石的成分，即决定于岩石中所含的染色物质色素，或者说沉积岩的颜色多半是由含铁质化合物或含游离碳等染色物质（色素）造成
11、的。1灰色和黑色 由于含有有机质（炭质、沥青质）或分散状硫化铁（黄铁矿、白铁矿），这些物质含量越高，颜色越深，并表明形成于还原强还原环境之下。,沉积岩的颜色,2红色、紫红、褐红、黄褐色 由于含有铁的氧化物或氢氧化物（赤铁矿、褐铁矿）等，氧化强氧化环境。黄色常见于炎热干燥气候条件下的陆相沉积物中，而红色常见于炎热潮湿气候条件下的陆相或海陆过渡相沉积物中，也可见于海相沉积物中。3绿色（1）多数是由于含低铁的矿物，如海绿石，鲕绿泥石等。（2）少数是由于含铜的化合物，如孔雀石。（以上均反映弱氧化弱还原环境）（3）有时是由于含有绿色的碎屑矿物，如角闪石，阳起石等。还有受矿物影响的白色、蓝色、青色等除与成
12、分有关，还与粒度、干湿有关，粒度细要显深一些，湿的样本颜色要深一些。,三、颜色的意义和描述方法1意义（1）岩石的颜色和色调具有划分和对比地层的意义，了解古气候条件，根据颜色确定当时是氧化或还原的环境。（2）岩石的颜色通常具有一定的成因意义，有助于了解古地理条件及可以作为评价找矿的标志。2描述方法（1）应以表示主要颜色为主。（2）在观察颜色时，必须看到新鲜面。（3）在野外，颜色的描述应逐层进行。（4）要查明颜色的原生性或次生性及其成因性质。,沉积岩的颜色,明化镇到馆陶地层泥岩颜色由棕红变为灰绿色,中生界到奥陶系地层泥岩颜色由紫红色泥岩变为灰色灰岩,前 言,岩屑录井影响因素,岩屑录井规程,沉积岩的
13、颜色,各类岩屑的定名和描述,各类岩屑的定名和描述,一、沉积岩的分类,三、泥质岩的定名描述,二、碎屑岩的定名描述,四、碳酸盐岩的定名描述,五、特殊岩性的定名描述,了解沉积岩的矿物组分 目前为止在沉积岩中发现的矿物有 100 余种，但最常见的只有 20 几种。 它们基本上可分为两类：一类是碎屑物质，即原岩经机械破碎的物质。常见者如较稳定的石英，其次是长石、云母、岩屑；另一类是自生矿物，即沉积岩在形成过程中产生的物质。常见者有方解石、白云石、海绿石、粘土矿物。（如高岭石、蒙脱石、水云母等）、石膏、岩盐、有机物质以及铝、铁、锰、硅的氧化物和钠、钾、镁的卤化物等。,沉积岩的分类,沉积岩的分类 沉积岩的分
14、类是以成因和组成的物质成分和结构来划分的，一般分为： (1) 碎屑岩类 是在内外动力地质作用下形成的碎屑物以机械方式沉积下来，并通过胶结物胶结起来的一类岩石。沉积碎屑岩按粒度及含量分为砾岩、砂岩等。 A. 砾岩 为沉积的砾石经压固胶结而成，碎屑物中岩屑较多。砾石也多为岩块（这种岩块可以是多矿岩组成，也可以是单矿岩组成）一般含量 50% 。根据砾石形状又可以分为角砾岩（砾石棱角明显）和砾岩（砾石有一定磨圆度）。,粒度是指颗粒的大小，1-1000mm为砾级，0.1-1mm为砂级，0.01-0.1mm为粉砂级，0.01mm为黏土级；,沉积岩的分类,(2) 粘土岩类 主要由 0.01 的碎屑物组成。这
15、类岩石具有泥质结构，层理构造，当层理很薄，风化后呈叶片状，称为页理。具有页理构造的粘土岩就叫页岩，否则叫泥岩。(3) 化学及生物化学岩类 这是一类由化学方式或生物参与作用下沉积而成的岩石。主要为盐类矿物和生物遗体组成，具有结晶结构，生物碎屑结构和层理构造。常见者多为碳酸盐，如结晶灰岩、鲕状灰岩、白云岩、生物灰岩等。,B. 砂岩 为沉积的砂粒经固结而成。它的颜色决定于成分，具有明显的层理构造和砂状碎屑结构。按砂状碎屑的粒度，可进一步划分为粗粒、中粒、细粒和粉粒结构，以此分别定名为粗砂岩、中粒砂岩、细砂岩和粉砂岩。砂岩主要成分是：石英、长石的矿物碎屑和岩屑。,(4) 火山碎屑岩类 基本上皆由火山喷
16、发时产生的碎屑物质降落到地面直接堆积而成。由于一般未经流水搬运，故碎屑都具棱角状外形，且成分亦与沉积碎屑岩截然不同。根据碎屑大小可分为火山块集岩（d50毫米）、火山角砾岩（d250毫米）及火山凝灰岩（d2毫米）。 A. 火山角砾岩 主要是被火山喷到空中的碎屑物质落回地表，被火山灰等胶结而成的岩石。其中碎屑物质有明显的棱角。 B. 凝灰岩 是火山灰凝固后形成的岩石。岩石表面粗糙，隐晶质，成分不易确定，有的凝灰岩中可有一些棱角状的矿物颗粒或其他颗粒。可以具有明显的层状构造。,各类岩屑的定名和描述,一、沉积岩的分类,三、泥质岩的定名、描述,二、碎屑岩的定名、描述,四、碳酸盐岩的定名、描述,五、特殊岩
17、性的定名、描述,碎屑岩的定名描述方法 岩屑签定要有专人负责，现场签定除肉眼观察外，必须用放大镜、双目镜、及各种简易签定方法。签定过程中应剔去泥皮、掉块等假屑，目估各种岩屑百分含量变化，遵循上下对比，大套观察，分层描述的原则。 岩性描述的内容包括颜色、矿物成份、结构、构造、含油气性、化石、含有孔洞裂隙（缝）发育情况、次生变化等。要求定名准确，条例清楚，文字简练。,碎屑岩的定名、描述,碎屑岩粒度分级及定名如下表： 岩石名称 粒径（mm) 细砾岩 510 小砾岩 15 粗砂 0.51 中砂 0.250.5 细砂 0.10.25 粉砂 0.010. 1 泥 0.01,碎屑岩的定名描述,砂岩结构定名方法
18、 a、优势粒级定名方法：岩石中某个粒级的含量50%，其他粒级含量50%的那种粒级命名。 b、主、次粒级命名法：岩石中2中粒级的含量均35%,则分主次联合命名，次要粒级（量少者）放在前面，主要粒级（量多者)放置后 。 c、不等粒砂岩的命名：岩石中有3种粒级相近，每个粒级含量都20%，任何2种粒级的含量之和又70%时，则称为不等粒砂岩。,碎屑岩的定名描述,砂、泥岩过渡型岩石分类定名（见下表） 岩石名称 含量（%） 砂质 泥质砂岩 95100 50 含泥质砂岩 7595 255泥质砂岩 5075 5025砂质泥岩 2550 7550 含砂质泥岩 525 9575 泥岩 05 10095,碎屑岩的定名
19、描述,砾岩和角砾岩 粒度分类 a、砾石含量50%者称砾岩； b、砾石含量在2550%之间者称砂砾岩； c、砾石含量占1025%为砾状砂岩； d、砾石含50%； 角砾岩：次棱角状、棱角状砾石含量超过砾石含量的50%。,碎屑岩的定名描述,碎屑成分：常见的有：石英、长石、少量云母、暗色矿物及岩屑碎屑。含有较普遍的黄铁矿、菱铁矿、结核、团状斑块、泥砾等。偶见有少量化石碎片，碳屑 。,碎屑岩的定名描述,磨圆及分选颗粒形状：根据岩石颗粒磨蚀圆化程度可分为四级：a、棱角状：棱角明显，b、次棱角状：部分棱角明显；c、次圆状：部分磨圆良好；d、圆状：磨圆良好。颗粒分选程度分为三级：a、分选好：某一粒级含量75%
20、；b、分选中等：某一粒级含量为5075%；c、分选差：两种以上粒级含量都50%。,构造：看有无微层理和层面构造，一般以块状构造常见。,2、 胶结成份：常见的有泥质（粘土质）、灰质、白云质、铁质、硅质、石膏质等。一般可用简易实验鉴定。,结构：碎屑岩具有典型的碎屑结构，由两部分组成：1、碎屑部分：描述碎屑颗粒的大小及含量，若为粗碎屑岩，描述砾石或角砾的大小、形态、磨圆度等。,胶结类型及程度 胶结类型可分为基底式、空隙式、接触式及过渡类型，大都需要在显微镜下判定。 现场可判断胶结程度，一般可分为四级：a、松散：多为泥质胶结，且胶结物含量少，常呈散粒状；b、疏松：一般为泥质（粘土质），岩石易捻碎。c、
21、较疏松：胶结物含量较多，主为泥质，拌有少量灰质胶结，岩石可以用手捻成颗粒状，但较困难。d、致密：胶结物含量较多，多为灰白云质、铁质或硅质胶结，岩石不能用手捻成颗粒。,碎屑岩的定名描述,胶 结 类 型基底式胶结 填隙物含量较多，碎屑颗粒在其中互不相接触，呈漂浮状。空隙式胶结 碎屑颗粒紧密接触搭成骨架，胶结物充填于粒间孔隙当中。接触式胶结 颗粒彼此接触，胶结物含量很少，仅次分布于碎屑颗粒接触的地方。镶嵌式胶结 在成岩期明显的压实作用下颗粒间形成凹凸接触，甚至伴随产生压溶作用,碎屑岩的定名描述,各类岩屑的定名和描述,一、沉积岩的分类,三、泥质岩的定名、描述,二、碎屑岩的定名、描述,四、碳酸盐岩的定名
22、、描述,五、特殊岩性的定名、描述,泥质岩的描述方法一般描述颜色、厚度、可塑性、造浆性、吸水性、硬度、结核、化石、有机质丰度分布特征、岩层倾角、接触关系、加酸反应等。,泥质岩易和粉砂岩混淆：肉眼鉴定一般用手研磨岩石粉末，有无砂感予以区别。若无砂感者定为泥质岩,泥质岩的定名描述,命名：泥质岩本身的进一步分类根据固结程度、有无页理构造分为黏土、泥岩和页岩，有的还可根据颜色、硬度和滴酸起抱等进一步分为铁质、硅质和钙质页岩等。,泥质岩：泥质岩由黏土矿物组成，矿物颗粒非常细小，故在手标本中肉眼鉴定其成分是困难的。主要观察描写泥质岩的颜色和物理性质。1）颜色：一般的泥质岩往往为浅色，混入有机质则显黑色，混入
23、氧化铁呈褐色，含绿泥石、海绿石等为绿色。2）物理性质：观察岩面断口、硬度、可塑性，在水中易否泡软，吸水性强弱等。3）构造：观察岩石中有无层理、波痕、结核、泥裂等。4）是否含有生物化石。5）加5%稀盐酸反应强度。,泥质岩的定名描述,泥质岩的物理性质：软硬程度：a、软：可用指甲可刻动；b、较硬：用小刀可刻画；c、硬：用小刀用力才能刻画。可塑性：a、好：吸水后能揉成细条而不易断裂。b、中等：吸水后可揉成条而易断裂。c、差：吸水后不能揉成细条。,泥质岩的定名描述,断口：受外力敲击后发生的断裂面 a、平坦状：断面平坦，但不均匀，无一定方向； b、贝壳状：断面呈圆滑的曲面，有的还有同心圆纹，似贝壳的内膜；
24、 c、参差状：断面粗糙，参差不齐； d、鱼鳞状：断面呈参差状断口，并可呈小片剥落； e、锯齿状：断口呈锯齿；,泥质岩的定名描述,各类岩屑的定名和描述,一、沉积岩的分类,三、泥质岩的定名、描述,二、碎屑岩的定名、描述,四、碳酸盐岩的定名、描述,五、特殊岩性的定名、描述,颜色 碳酸盐类岩石一般为浅色，且以灰色、灰白色为主，但因混入物成分和含量不同，可呈现不同的颜色。如混入有机质者为深灰色或黑色；混入氢氧化铁者为紫色、褐红色等；含铁白云石者呈米黄色或褐色。据此，可大致推测其混入物的成分。描述颜色要以其总体色调为准。,碳酸盐岩的定名、描述,碳酸盐岩定名 碳酸盐岩的基本名称以矿物成分确定，然后加上颜色、
25、结构则为岩石的全称，即颜色+结构+基本名称，如灰色鲕状灰岩，浅灰色细晶灰岩，深灰色细晶白云岩等。,成份命名原则1、含量大于50%的定岩石的基本特征，以xx：岩表示。2.含量为50%25%的，用它定岩石基本名称的主要形容词 “含xx质”表示，写在基本名称之前：3.含量为25%5%的，用它定岩石基本名称的主要形容词，以“含xx”表示，写在最前面。,岩石的命名 现场工作中，用510%的稀盐酸和镁试剂对碳酸盐岩进行实验，作初步的成份分类命名。 在稀盐酸区分岩石类型时，应注意岩石的新鲜度、岩石的孔隙度及渗透性、岩石表面粘附的碳酸盐粉末等因素的影响，要经过反复实验对比，再结合其他岩性特征定出岩石名称。,灰
26、岩、白云岩过渡型岩石分类定名（见下表） 岩石名称 含量（%） 灰质（碳酸钙含量） 白云质（碳酸镁钙含量） 灰岩 95100 50 含云质灰岩 7595 255云质灰岩 5075 5025灰质云岩 2550 7550 含灰质云岩 525 9575 白云岩 05 10095,碳酸盐岩的定名、描述,灰岩、泥岩过渡型岩石分类定名（见下表） 岩石名称 含量（%） 灰质（碳酸钙含量） 泥质（泥质含量） 灰岩 95100 50 含泥灰岩 7595 255泥质灰岩 5075 5025灰质泥岩 2550 7550 含灰泥岩 525 9575 泥岩 05 10095,碳酸盐岩的定名、描述,成分 碳酸盐类岩石的主要
27、矿物成分是方解石和白云石。由此而将其划分为石灰岩（方解石50%）和白云岩（白云石50%）两大类，有时因含有较多的粘土矿物，可形成与泥质岩过渡的泥灰岩。因此，确定碳酸盐岩的矿物成分，对岩石的定名是很重要的。碳酸盐类岩石的矿物成分一般主要是根据与稀盐酸（5%）反应试验。 （1）加稀盐酸剧烈起泡并嘶嘶作响者，主要成分为方解石，应为石灰岩； （2）加稀盐酸微弱起泡或不起泡，主要为白云石组成，应为白云岩； （3）加稀盐酸剧烈起泡后，留下泥质物质者，说明其主要成分除方解石外，还含有大量泥质（粘土矿物）成分，应为泥灰岩。,结构和构造 碳酸盐岩中石灰岩类结构类型较复杂，可分为碎屑结构、生物碎屑结构和晶粒结构等
28、三类。白云岩一般为晶粒结构。 碎屑结构：可见到明显的碎屑颗粒，如竹叶状内碎屑，鲕粒，核形石，生物碎片等。 生物结构：可见到大量生物骨架。 晶粒结构：方解石晶粒1mm为粗晶，10.25mm为中晶，0.250.05mm为细晶，0.05mm为泥晶。,碳酸盐岩的定名、描述,各类岩屑的定名和描述,一、沉积岩的分类,三、泥质岩的定名、描述,二、碎屑岩的定名、描述,四、碳酸盐岩的定名、描述,五、特殊岩性的定名、描述,特殊岩性的定名、描述,本地区常见特殊岩性包括：沉积岩硫酸盐类的石膏、铝土岩岩浆岩（火成岩）类的玄武岩、安山岩、凝灰岩等变质岩比较少见。,火成岩描述内容：岩石定名、颜色、结构、构造、矿物成分、气孔及充填物、含油、气、水特征。,谢谢大家！,
