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岩心描述内容与方法

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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岩心描述内容与方法本部分主要介绍岩心描述前的准备工作、描述原则与要求,岩心描述的内容、标准与方法,岩心含水观察、含水试验方法和岩心裂缝的描述内容与方法。岩心是油田宝贵的第一性资料。在油田勘探过程中,岩心是发现油、气层、研究油层、盖层和构造的重要资料;在油田开发过程中,岩心是研究和认识储层沉积特征、油层水淹规律的可靠资料,为认识和掌握不同开发阶段油层的水洗特点、研究剩余油分布规律、油田开发方案编制、加密调整和三次采油的可行性研究及方案编制提供科学依据。概 述第一节 岩心描述前的准备工作、描述原则与要求第二节 岩心描述的内容、标准与方法第三节 岩心含水观察与试验目 录第一节 岩心描述前的准备工作、心描述前的准备工作 检查本次取心次数、井段、进尺、岩心长度和收获率是否正确。 检查岩心顺序,按岩心顺序自上而下检查岩心顺序有无颠倒,茬口是否对齐、吻合,磨光面和破碎岩心摆放是否合理。 检查岩心编号、长度记号、岩心卡片是否正确,有无漏、重和不符合要求等。心描述分段原则 凡长度大于 5 岩石颜色、含油产状、层理结构和含有物有变化的均需分段; 厚度小于 5含油、气岩心和特殊岩性,如化石、标志层等要分段描述。心描述原则 重点对含油岩心进行描述,除定名外,还要本着含油、气、水特征与沉积特征并重的原则; 对泥质岩类,一般只定名,对结构、构造及特殊含有物也要适当描述。述专用符号为简化描述内容和绘制岩心柱状图方便,在描述记录中,大庆习惯用以下符号代替。 按岩心破碎程度不同,在岩心编号项下画上 “ △ ” 、 “ △△ ” 、“ △△△ ” 三种符号,分别表示岩心破碎程度为 “ 轻微 ” 、 “ 中等 ”和 “ 严重 ” 三级。中等破碎轻微破碎 严重破碎磨光面 岩心断面磨损时,在岩心编号及累计长 度下面画上 “ ﹏﹏﹏﹏ ” 符号。 具有冲刷面的岩性,在累计长度下面画 “ — v— ” 符号。心长度丈量方法单筒岩心长度 必须采用一次丈量法(长筒取心尽量减少丈量次数)。单筒岩心长度参数从岩心顶丈量至岩心底的长度。破碎岩心 ,按体积法要求丈量。岩心有磨损面、其一端成斜面时,其丈量长度就为 2,而不应为 3。(图 1)图 1 岩心一端磨损、心长度丈量技术要求 要准确丈量岩心长度,剔除假岩心所包含的长度。 岩心丈量时茬口要吻合,磨损面摆放要正确并划好方向线。 磨损面摆置的要求:凸面相切于凹面两边缘顶端的连接线,并将上下岩性、构造现象吻合。 茬口摆置的要求:首先茬口要对茬口摆齐,两段岩心间茬口对齐后,岩心的上下中心线基本呈直线。断开的两块岩心间恢复本来似未断开的面貌。心长度丈量方法第二节 岩心描述的内容、心描述的内容 岩石类型 含油产状 颜色 层理结构构造 接触关系 化石及其它含有物 滴酸反应程度等内容对于陆相碎屑岩沉积的砂质岩与泥岩相互沉积的地层,岩心常规描述主要内容有:心含油特征的描述岩心的含油特征是岩心描述的重点对象之一 , 不仅在描述时要详尽 、 细致 , 并且在岩心刚出筒时就要认真细心观察岩心含油产状特征 , 并作记录或必要的试验 、 取样等 , 以作为在详细描述时的补充 。在描述岩心的含油特征时,必须将岩心劈开,描述岩心的新鲜面。除对岩石的结构、构造等进行描述外,要突出描述岩心的含油饱满程度、产状特征等。应该特别指出的是不能忽视对低含油级别(油浸、油斑、油迹)岩心的描述。岩心含油产状指岩心沿轴线劈开后,新鲜断面上含油部分所占面积大小,即含油面积百分比,以及岩心含油饱满程度。描述分级有饱含油、含油、油浸、油斑、油迹五级,划分含油产状标准见表 2,此标准适用于大庆油田常规、轻质、稀油岩心的含油产状划分。表 2 岩心含油产状分级标准级别 岩心面含油面积, % 含 油 状 况饱含油 > 90 含油饱满,油润感强,岩性均匀含 油 60~ 90 含油较饱满,有不含油斑块油 浸 30~ 60 含油不饱满,成条带状分布,岩性不均匀油 斑 5~ 30 含油极不饱满,常呈条带状分布,岩性不均匀油 迹 < 5 零星含油,岩性很细,心含油特征的描述( 1) 含油产状的确定在描述含油级别时应注意:凡含油岩心含钙者,应根据含钙程度,在描述定名中含油级别应降 1~ 2级。含钙程度为 “ 含钙 ” 时含油级别降 1级,含钙程度为 “ 钙质 ”时含油级别降 2级。心含油特征的描述( 2)心颜色的描述颜色是岩石最醒目的标志,它主要反映岩石内矿物的成分和沉积环境。因此,地质工作者在给岩石定名时,把颜色放在最前面,以作为鉴定岩石、判断沉积环境、地层分层、对比的重要依据,在描述岩心时,必须将岩心放在亮处,以劈开岩心的干燥新鲜面为准。钻井取出岩心一般多为砂岩、砂泥混合(过渡性)岩和泥岩三种,其颜色可因其颗粒成分、胶结物、含有物及沉积环境不同,呈现不同颜色。单一颜色:为一种颜色,如灰色、白色等,在描述其颜色时,常在颜色前加形容词来说明颜色的深、浅。如浅灰色、深灰色等。( 1) 心颜色的描述混合颜色: 是指两种颜色较均匀分布在岩石内,往往其中一种较突出,另一种次之。描述时将主要颜色放在后,次要颜色放在前。如灰白色粉砂岩,是以白色为主,灰色次之。杂色:一般由三种以上颜色混合组成,或各自呈不均匀分布。如斑块、斑点和杂乱分布,往往以某一种颜色为主,其它颜色杂乱分布,具有杂色的岩性一般多为泥质岩类。( 2)含油岩心的颜色含油砂岩的颜色,除含稠油、氧化的油和轻质油的岩心外,一般其颜色深浅是反映含油饱满程度的,即含油饱满颜色较深,呈棕色、褐色和棕褐色等,含油不饱满颜色较浅,呈浅棕色、棕黄色等。心颜色的描述( 3)水洗后岩心的颜色岩心颜色在新鲜断面时反映本色,久放后,表面岩石颗粒及含油部分氧化而使颜色加深。在含油饱满情况下饱含油呈棕褐 — 黑褐色;随含油程度的降低颜色变浅,为棕 — 浅棕 — 棕黄色;不含油的砂岩为灰 — 灰白色;泥岩的颜色基本上由红到绿到黑的规律变化,它反映了不同的沉积环境。在一定程度上,岩心颜色的变化明显地反映了是否受到注入水的驱替,因此,观察岩心颜色是否含水是描述的一项重要内容。油层水洗后,含油饱和度降低,含水饱和度增高,岩心颜色变浅,呈棕 — 浅棕色,随水洗程度的不断增加,常见到组成岩石颗粒的本色,如灰棕、灰白色等。心颜色的描述颜色的描述也受到岩心渗透率、泥质含量的影响,渗透率高的岩心,原始含油饱和度就高,颜色深;反之渗透率低的岩心,原始含油饱和度低,泥质含量增加,岩性不均匀,岩心颜色也具有变浅的现象,描述中要注意与水洗颜色区别对待。理结构构造 结构 是指岩石的组成颗粒的大小、形状特征,以及颗粒相互间的组合关系。岩石结构描述的内容包括粒度(颗粒直径)、形状(圆、半圆、棱角、半棱角)、分选(好、中等、差)、球度及颗粒表面特征等。 构造 是指岩石的组成颗粒的空间分布和它们相互间的位置关系。构造是在沉积过程中形成的,是反映沉积物的沉积环境的,沉积条件不同,所形成的构造特点也不一样。结合大庆地区实际情况,构造主要包括成层构造和非成层构造两大类。( 1)相关概念 层理 是岩石性质沿垂向变化的一种层状构造,它可以通过矿物成分、结构、颜色的突变和渐变而显现出来。层理是沉积岩最典型最重要的特征之一。它是沉积物沉积时水动力条件的直接反映,也是沉积环境的重要标志之一。 纹层 是组成层理的最基本的最小的单位,纹层之内没有任何肉眼可见的层,亦称细层,是在一定条件下同时沉积的。 层系 是由许多在成分、结构、厚度和产状上近似的同类型纹层组合而成。它们形成于相同的沉积条件下,是一段时间内水动力条件相对稳定的产物。( 1)理结构构造层系组 是由两个或两个以上岩性(成分、结构)基本一致的相似层系或性质不同但成因上有联系的层系叠覆组成,其间没有明显间断,也称层组。 层 是组成沉积地层的基本单位。由成分基本一致的岩石组成,它是在较大区域内,在基本稳定的自然条件下沉积而成的。一个层可以包括一个或若干个纹层、层系或层系组。层没有限定的厚度,其厚度变化范围很大,为几厘米~几十米,通常是几厘米~几十厘米。按厚度,可以划为:块状层 (>1m)、厚层 (1m)、中层(薄层 (微细层或页状层 (<( 1)理结构构造( 2)河流 — 理结构构造层理的基本类型岩石上下接触关系表明岩石成分上下过渡的特征,对分析沉积条件有较大作用。在描述不同岩性接触关系时,重点描述不同类型接触面的岩性、颜色、成分、结构、构造、含有物及接触面的其它沉积特征。心描述的标准与方法渐变 :不同岩性逐渐过渡,无明显界限;常见的接触关系为:突变 :不同岩性分界明显,但为连续沉积;冲刷面 :沿层面上有明显冲刷切割现象,下部常有下伏沉积物的碎块等。突变 :不同岩性分界明显,但为连续沉积;冲刷面 :沿层面上有明显冲刷切割现象,下部常有下伏沉积物的碎块等。物化石及其它沉积特征 名称: 大庆地区地层中常见的生物化石有介形虫、叶肢介、螺、蚌、鱼、骨化石碎片、植物根、茎、叶、碳化植物等。 产状: 指化石分布是平行层面、垂直于平面、倾斜和杂乱分布及其排列形式和存在于何种岩性之中。 颜色: 按描述岩石颜色方法描述。 成份: 动物化石充填物为灰质、硅质和白云质等所取代。( 1)化石化石描述内容包括: 化石名称、产状、颜色、成份、大小、形态、数量、纹饰、分布和保存情况 等。 大小: 高、宽、长和直径等。 形态: 指化石外形特征,如纹饰、清晰程度和形状等。 数量: 化石数量多少可用 “ 偶见 ” 、 “ 少量 ” 、 “ 较多 ” 、“ 富集 ” 等词表示。 保存情况: 化石保存的完整程度,可按保存完整、较完整、破碎,或介于二者之间进行描述。物化石及其它沉积特征( 1)化石包括内容:特殊矿物(黄铁矿、菱铁矿等)、结核、泥砾、团块、孤砾石、印痕等。描述内容:名称、颜色、产状、数量、大小、形状、排列和分布特征等。物化石及其它沉积特征( 2)特殊沉积物岩石含钙质程度与储层物性的好差密切相关,一般用滴酸反应来表征。 现场常用 5%和 10%(冬季)浓度的盐酸溶液滴于岩心上,将反应程度分为:心描述的标准与方法 剧烈(用“+++”号表示) 中等(用“++”号表示) 弱(用“+”号表示) 不反应(用“-”表示)第三节 岩心含水观察与试验水淹区域内钻密闭取心检查井是采油地质和开发分析工作中认识油层水淹特点的重要途径,岩心观察描述是配合油层物性分析成果,特别是含油、含水饱和度资料进行水洗综合判断的客观方法。这是因为,刚劈开的新鲜岩心断面可以明显的见到一些水洗现象和标志,直观地表明该块岩心是否受到注入水的驱替。这项工作分别称为岩心含水观察及含水试验。水观察水洗岩心除上述一般观察岩性、含油性、非均质性外,重点还要观察岩心的水洗特征,综合各种观察资料,鉴定岩心是否被水洗及水洗程度高低。肉眼观察岩心的含油饱满程度和颜色变化。均匀饱含油砂岩未水洗时含油饱满,用手指磨捻或触及会染手,而水洗岩心含油程度降低,颜色变浅,触及时不染手。水洗岩心具有明显的水湿感。岩心停放暂短时间,沿断面或层理处可见小水珠溢出。油层胶结程度上的变化。泥质胶结的未水洗岩心,颗粒间胶结得好或比较紧密,不易用手捻碎,而水洗岩心,颗粒变得胶结极为疏松,用手捻磨易被捻碎,颗粒呈分散状。上述观察描述常给予人们水洗特征的感性认识,在描述语言中不可能给出准确的定量标准,根据现场实际观察,对强水洗或特强水洗的岩心同未水洗的岩心相比较,在渗透率相近的岩心中,例如均匀饱含油砂岩,其水洗特征是显而易见的,可以划定出水洗界面来,对水程度较低的岩心还需配合岩心分析或含水试验加以判断。心含水试验方法利用油层表面性质的变化及含油组分、含油程度的变化进行简易试验,区别岩心样品是否被水洗,这种方法叫岩心含水试验。试验方法有滴水试验,沉降试验等。目前采用的主要是滴水试验方法。岩心滴水试验是利用岩石表面润湿性变化的原理,即通过水珠与岩心润湿角的大小确定岩心是否被水洗。用小滴管将水垂直滴在刚劈开岩心断面上,静止观察 10据水珠的形态、扩散、渗入情况进行判断。试验时,滴管应保持距岩心面同一高度,一般约 2~ 3高滴水,因重力作用会破坏水珠自然形态;在岩性不均匀的地方,特别是同一岩性及颜色有明显变化的两侧要加密滴放水珠,这样可以确定出同一块岩心上出现的水洗界面。岩心滴水试验中水珠形态分五级,见表 3和下图。级 别 水 珠 形 态 水 洗判 断一 级 滴后水珠立即渗入岩心 强 水 洗二 级 在 10 水 洗三 级 在 10珠呈表玻璃状。浸润角< 60o 水 洗四 级 在 10珠呈透镜状。浸润角60o~ 90o 弱洗或未水洗五 级 水珠形状不变呈珠状或半球状。浸润角> 90o 未 水 洗表 3 滴水试验分级表一级 二级三级 四级 五级°> θ > ° θ > °θ < °θ θ θ图2- 4- 1 滴 心含水试验方法滴水试验水珠形态分级
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