石油钻采设备及工艺-李振林 §1-1石油地质知识.ppt

一、地壳1.地壳组成 地球自产生到现在约有45－60亿年了，平均半径为6371公里。同一个煮熟的鸡蛋相类似，可分为蛋壳、蛋白和蛋黄三个圈层，地球内部可分为地核、地幔和地壳三个同心排列的圈层 地壳由岩石组成。岩石依成因的不同可分三大类：火成岩、变质岩、沉积岩。 2.沉积岩种类及特点 1〉砂岩： 普通的砂粒由泥质或石灰质胶结而成 。砂岩具有孔隙，可以储存流体〈油、气、水〉。 砂岩具有孔隙，可以储存流体（油、气、水）。 岩石孔隙体积与岩石总体积之比为孔隙度。 由于岩石存在孔隙，在压力差作用下能通过油、气、水，此称渗透性。 2〉泥岩： 普通的泥土〈颗粒直径小于0.01毫米〉经成岩作用而形成。 呈块状的称泥岩。 呈薄片层状的泥岩称为页岩。 富含石油质的页岩称油页岩，可以提炼石油。 3.钻井地质图例 钻井工作中，常用简明图例来表示各种地质岩层以及钻井时会遇到的油、气、水显示 。 4.地质构造 由于地壳发生升降、挤压褶皱及水平移动，使原来一层层平铺着的沉积岩发生变形，形成地壳的各种构造。 〈2〉向斜构造 是指岩层向下弯曲的褶曲，其核部地层比外圈地层新。 〈4〉断层：岩层因地壳运动而断裂，在断裂面两侧的岩层发生了显著的相对位移，称这种断裂为断层。 二、油、气藏与油、气田 1.油、气一般特性 自地下采出来的石油，提炼前称原油。主要由碳、氢两种元素化合而成，其中碳约占83～87%，氢占10～14%，此外还有少量的氧、硫、氮等。 天然气主要是由甲烷、乙烷、丙烷和丁烷组成的可燃气体，其中还混杂有少量的二氧化碳、硫化氢和氮气等。 人们一般根据原油的颜色、比重、粘度、溶解性和凝固点等物理特性来评价原油的性质。 原油一般呈棕色、褐色或黑色，也有无色透明的凝析油。颜色越淡越好。 原油在20℃的重量与同体积的4℃的纯水的重量之比叫原油重度。一般为0.75～1.0。 原油流动时，分子间产生摩擦阻力，用粘度表示这种阻力的大小。粘度小者，流动性好。 原油溶解于有机溶剂的性质称为溶解性。原油不溶于水，但可与天然气互溶。溶有天然气的石油，粘度小，利于开采。 原油冷却到失去流动性的温度称为凝固点。含蜡量少者，凝固点低，有利于原油的开采和集输。 2.石油生成 现在埋藏在地下的石油和天然气是由古代的生物遗体在适宜的自然环境和地质条件下生成的。 古代陆地上的动、植物遗体，被河流带到内陆湖泊或海湾盆地，与原来水中的生物一起混同泥沙沉积下来形成有机淤泥。 已形成的有机淤泥又被后沉积的泥砂层覆盖，和空气隔绝，处于缺氧还原的环境。 随岁月流逝，有机淤泥中的有机物质经过一系列的复杂的物理化学变化，就转变成石油。天然气即气体状态的石油。 3.油、气藏 有机淤泥中的有机物质，在成岩过程中逐渐变成了石油或天然气，此有机淤泥层叫生油层。 生油层中分散存在的石油或天然气，当遇有适宜的地质构造条件时，便发生运移和聚集，形成有工业价值的油、气藏。聚集油气的构造称储油构造，其特点是有不渗透的岩层把聚集的油、气圈闭起来。 储油构造种类：----背斜储油构造 断层遮挡储油构造 岩性圈闭储油构造 地层超覆储油构造 地层遮挡储油构造 4.油、气田 我们把同一面积范围内的油、气藏称为油气田。同一油气田可以具备同一类型的油、气藏，也可以由多种类型的油、气藏所组成。 三、石油勘探 要找到油气藏，就要进行石油的勘测和探查。随着生产经验的积累和科学技术的进步，目前常用的找油方法有三种，即地质法、地球物理勘探法和钻探法。 2.地球物理勘探法 不同的岩石，具有不同的物理性质〈如密度、磁性、电性、弹性等〉。 在地面上利用各种精密仪器进行测量，了解地下的地质构造情况，以判断是否有储油构造，此即所谓的地球物理勘探法。 常用的有重力勘探、磁力勘探、电法勘探和地震勘探四种。 四、钻井中的地质录井工作 钻井过程中收集地下地质资料的工作叫做地质录井工作。 通过地质录井，可以掌握第一手资料，搞清地下的地质情况。 2.岩芯录井 在生产层或其它关键层位，可用取芯钻进方法取出整段的岩芯，它是最能确切反映地下岩层情况的宝贵资料。 4.泥浆录井 不同地层对泥浆性能的变化有不同的影响。例如，钻到油、气层时，泥浆粘度增加，比重下降，返回的泥浆中会出现油花等。 因此记录泥浆性能的变化也可作为研究地层的一项资料。 复习题 * * §1-1 石油地质知识 一、地壳 二、油、气藏与油、气田 三、石油勘探 四、钻井中的地质录井工作 返回 附、本节复习题 火成岩〈岩浆岩〉：是高热的岩浆冷凝后形成的岩石，呈块状，无层次，致密而坚硬，如花岗岩、玄武岩和沉积岩等。 变质岩：是沉积岩或火成岩在地壳内部的物理化学因素