库车山前地区复杂地层性能测试与钻井液对策

库车山前地区复杂地层性能测试与钻井液对策

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2013年1o月第35卷第1o期JournalofOilandGasTechnology(J.JPI)Oct.2013Vo1.35No.10库车山前地区复杂地层性能测试与钻井液对策牛晓,方俊伟(中石化西北油田分公司工程技术研究院,新疆乌鲁木齐830011)岳前升,白超峰(长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023)[摘要]库车凹陷储层埋藏深,压力系统异常,盐膏层发育,钻井周期长,井下复杂情况较多。复杂地层X一射线衍射分析结果表明,吉迪克组、苏维依组和巴什基奇克组发育膏层并含有方解石,黏土矿物以伊利石和绿泥石为主。

2、扫描电镜分析表明,岩石较致密,颗粒充填片状泥质,微孔隙不同程度发育。对于盐膏层较发育的吉迪克组和苏维依组,钻井液应以盐水基钻井液为主并以适宜的钻井液密度来应对盐膏层的蠕变和溶解;对于舒善河组具有一定活性泥岩应提高钻井液抑制性并采用适宜的密度以稳定井壁。由于该区存在多压力系统,应保持高密度条件下钻井液具有较好的流变性。[关键词]库车山前构造;复杂地层;理化性能;井壁稳定;钻井液[中圈分类号]TE254[文献标志码]A[文章编号]1000—9752(2013)10—0134—04库车山前地区属天山山前冲积扇和山前冲积平原,是中石化西北油田分公司重点油气勘探和开发区域之一。该区主要钻遇地层有西

3、域组、库车组、康村组、吉迪克组、苏维依组、库姆格列木群、巴什基奇克组、巴西盖组、舒善河组。其中吉迪克组以上为正常压力地层;吉迪克组盐膏泥发育;苏维依组压力梯度异常;舒善河组泥岩活性较强,井壁失稳问题比较突出。库车山前井区储层埋藏深、钻遇地层复杂,钻井过程中存在机械钻速低、钻井周期长、井下复杂事故频发等难题口]。通过对该地区复杂地层矿物成分进行x射线衍射、扫描电镜、膨胀性和分散性等测试分析,研究了该区复杂地层理化性能,为钻井液技术措施选择提供依据。1样品获取表1样品来源及明细目前在库车山前构造带探井主要有大沽1井、大沽2井、大沽3井、库1井和库2井等。研究所用样品主要是这些已钻井出现的掉块

4、或钻屑(见表1)。2测试方法2.1全岩矿物和黏土矿物分析选用型号为D/max-2200多晶x一射线衍射仪。每种矿物晶体都有其特定的x一射线衍射图谱,试样中某种矿物的质量分数与其衍射峰的强度成正相关关系。沉积岩中黏土矿物总量和常见非黏土矿物质量分数采用K值法计算]:1丁X一×li×100(1)』、z』c0r式中:X为试样中i矿物的质量分数,;K为i矿物的参比强度;I为i矿物某衍射峰的强度;J。为刚玉[收稿日期]2013—06—18[基金项目]国家科技重大专项(2o11ZX05049—02—02)。[作者简介]牛晓(1977一),女,2000年大学毕业,高级工程师,现从事钻井液设计及相关研究

5、工作。学兔兔www.xuetutu.com第35卷第1O期牛晓等:库车山前地区复杂地层性能测试与钻井液对策某衍射峰的强度。2.2扫描电镜分析石一稆加H们英一选用型号为KYKY-2800扫描电子显微镜,加速电压2OkV,观察3000~6000倍下黏土矿物集合体形态特征[8]。2.3膨胀率‘将样品粉碎,干燥,过。100目筛;称取10g,在5MPa压制10min成为圆柱形;在80~C、3.5MPa条件下,采用高温高压智能型膨胀性测定仪测其在一定流体中的膨胀率。2.4分散性.将泥岩钻屑或掉块过6~10目筛;在120~C、16h滚动老化后用4O目筛子回收,并计算其在清水中的回收率。3结果分析3.1

6、全岩矿物和黏土矿物分析岩样的全岩矿物和黏土矿物分析结果见表2和表3。从表2可以看出,所有岩石样品中均含有一定量的方解石;吉迪克组、苏维依组和巴什基奇克组都含有石膏,其中吉迪克组石膏质量分数最高为19.6。从表3可以看出,黏土矿物中以伊利石、伊一蒙混层和绿泥石为主,蒙脱石在伊一蒙混层中的质量分数比绿一蒙混层低,虽然埋藏较深,仍具有一定的水化膨胀和分散能力。、表2库车凹陷样品全岩矿物样品矿物种类及其质量分数/黏土矿物钾长石斜长石方解石白云石角闪石重晶石黄铁矿赤铁矿石膏总质量分数/一13.925.3一一一一2.2—12.11.39.324.24.40.8—3.3一一32.58.418.16.1

7、4.2一一一一一19.7一l1.711.0一一7.9—5.9—30.81.514.79.310.2——6————19.617.80.716.25.24.51.57.4一一16.627.60.47.611.5—0.7一一一6.755.15.45.618.8一一一一2.82.823.33.2扫描电镜分析舒善河组、吉迪克组、苏维依组和巴什基奇克组扫描电镜(SEM)结果比较相似,岩样比较致密,颗粒充填片状泥质。吉迪克组部分颗粒和微孔隙被盐膏

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