钻井的工程地质条件ppt课件.ppt

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1、第一章钻井工程地质条件0知识回顾钻井定义、目的油气井类型钻井技术发展钻井总体过程1知识回顾2本章主要内容岩石分类与结构岩石工程力学性质地下压力特性井底压力条件下岩石的力学性质及其影响341、岩石的组成2、岩石的分类及结构3、沉积岩的特点第一节岩石分类及结构本节主要内容：5第一节岩石分类及结构1、岩石的组成岩石是造岩矿物颗粒的集合体，颗粒之间或者靠直接接触面上的作用力联结，或者由外来的胶结物胶结。大多数岩石由两种以上的矿物成分组成。矿物是具有固定的化学成分和确定的物理性质的天然无机化合物。除了硫、

2、碳的矿物及少数金属外，绝大多数矿物是由两种以上元素组成的化合物。6主要造岩矿物一览表7主要造岩矿物一览表92、岩石的分类及结构火成岩（岩浆岩）—由岩浆（硅酸盐）容体冷凝而成。如:花岗岩、玄武岩、橄榄岩等。岩石可分为三大类：变质岩—火成岩和沉积岩等由于高温高压作用或外来物质的加入，改变了原来的成分、结构，变成新的岩石。如:花岗岩→片麻岩，石灰岩→大理岩，石英砂岩→石英岩等。沉积岩—母岩风化后的产物经过搬运、沉积和成岩作用而形成的岩石。如:泥岩、砂岩、石灰岩、白云岩、石膏、盐岩、页岩。第一节岩石分类

3、及结构第一节岩石分类及结构2、岩石的分类及结构岩石的结构是指岩石中矿物（及岩屑）颗粒相互之间的关系，包括颗粒的大小、形状、排列、结构联结特点及岩石中的微结构面（即内部缺陷）。结构联结类型结晶联结：岩石中矿物颗粒通过结晶相互嵌合在一起，如岩浆岩、大部分变质岩及部分沉积岩的结构联结。胶结联结：颗粒与颗粒之间通过胶结物胶结在一起的联结，如沉积碎屑岩、部分粘土岩的结构联结就属于这种联结类型。微结构面：又称缺陷，是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。结构联结及微结构面对岩石工程

4、性质影响最大。11(1)、对晶质岩石，由硬度较高的矿物组成的岩石，其硬度也较高。如玄武岩（斜长石、辉石，6）＞白云岩（4）＞石灰岩（3）。(3)、同种岩石孔隙度增大，密度降低，强度降低。岩石的强度一般随埋藏深度的增加而增大。(2)、砂岩的强度随着石英（7）含量的增加而增大；硅质胶结>铁质胶结﹥石灰质胶结>粘土质胶结。第一节岩石分类及结构2、岩石的分类及结构12由岩石碎屑经沉积、压缩及流经沉积物的溶液中沉淀出的胶结物的胶结作用而形成。胶结物有硅质、铁质、石灰质、粘土质几种。矿物胶结物在矿物相同的情

5、况下，胶结物的强度越高岩石强度越高。通常，硅质胶结>铁质胶结﹥石灰质胶结>粘土质胶结。(1)、碎屑沉积岩第一节岩石分类及结构3、沉积岩的特点13粉砂岩：介于砂岩和泥岩之间的一类岩石，颗粒尺寸0.1~0.01mm。泥岩：颗粒小于0.01mm。主要成分为粘土矿物，并含有部分碎屑物质（石英、长石、云母等）。砾岩：颗粒大于1mm。主要是火成岩、变质岩碎屑，碎屑间由胶结物充填。巨砾：＞1m；粗砾：100~1000mm；中砾：10~100mm；细砾：1~10mm砂岩：颗粒0.1~1mm。石英、长石、辉石、角

6、闪石、云母等矿物颗粒+胶结物粗砂：0.5~1mm；中砂：0.25~0.5mm；细砂：0.1~0.25mm(1)、碎屑沉积岩3、沉积岩的特点14硫酸盐岩—石膏（CaSO4）盐岩—食盐（NaCl）(2)、结晶沉积岩盐类物质从水溶液中沉淀或在地壳中发生化学反应而形成的岩石。碳酸盐岩—石灰岩，主要成分为石灰石（CaCO3）白云岩，主要成分为白云石（MgCa(CO3)2）在沉积岩中：泥岩-60%，砂岩-30%，碳酸盐岩居第三位。3、沉积岩的特点153、沉积岩的特点（1）结构特点（2）构造特点（3）各向异性

7、和非均质性163、沉积岩的特点（2）构造特点构造指岩石的宏观组织特征，是指岩石组分的空间分布及其相互间的位置关系。如层理、页理、节理（裂隙）、孔隙度等。（1）结构特点结构指岩石的微观组织特征，包括矿物成分、颗粒大小、形状及排列方式、颗粒间的联结情况等。特点：矿物成分不确定、颗粒大小不等、颗粒形状多样、颗粒分布不均匀、胶结强度有强有弱。17③某些矿物颗粒的定向排列颗粒大小变化岩石成分变化某些矿物颗粒定向排列3、沉积岩的特点层理—岩石一层层迭起来的现象。倾斜的层状结构是沉积岩的主要构造特征。形成层理

8、的原因：①成分相同时颗粒大小在纵向上的变化②岩石成分在纵向剖面上的变化为不同时期沉积环境变化所制。18在钻井地质剖面上所表现的岩性变化、软硬夹层等就是层理变化的反映。19岩石的各向异性性质是由岩石的构造特点所决定的。结晶矿物颗粒的定向排列、层理、片理、节理等使得岩石具有各向异性的特点。(3）各向异性和非均质性各向异性：如果物体的某一性质随方向的不同而不同，则称物体具有各向异性。岩石一般具有各向异性的性质。在垂直于和平行于层理面的方向上，岩石的力学性质（弹性、强度等）有较大的差异。3、沉积岩的特点