盐膏层钻井技术课件.ppt

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1、盐膏层钻井技术唐继平盐膏层钻井技术概况复合盐层钻井技术纯盐层钻井技术概况盐膏层固井技术钻井监督工作要点分布情况概况（之一）中国大陆钻探发现的盐膏层分布范围广泛，塔里木、中原、江汉、华北、吉林、辽河和胜利等油田都曾有钻遇盐膏层时发生卡钻、套管挤毁，甚至油井报废的恶性事故报道。盐膏层主要分布在第三系，石碳系和寒武系地层，分属泻湖陆相沉积和滨海相沉积。纯盐层复合盐层复合盐层概况（之二）分类及其特征12复合盐层是陆相盐湖沉积的产物，其岩性成分非常复杂，主要是盐、膏、泥岩、砂岩、硬石膏、芒硝、含盐膏软泥岩等。在纵向剖面上大多以薄互层的形式交替出现。概况（之二）分

2、类及其特征塔里木油田吐北2井下第三系盐岩根据不同岩性特征，复合盐层可分为三种主要类型（以塔里木为例）：第一类复合盐层：以石膏、膏泥岩、泥膏岩为主，中间夹泥岩泥质粉砂岩形成不等厚互层，石膏主要在该段的上部及下部，中部主要为膏质泥岩。石膏在沉积过程中受高温高压的作用，发生脱水反应，井眼钻开前具有硬石膏的性质，井眼钻开后，硬石膏吸水膨胀，导致井眼缩径，夹杂在泥页岩中，充填在泥页岩裂缝中的硬石膏吸水膨胀后，导致井壁剥落、掉块或垮塌。该类复合盐层主要分布在英买力构造和买盖提斜坡构造，钻遇这类盐层比较典型的井有两口：英买12井和英买901井。概况（之二）分类及其特

3、征第二类型复合盐层：以盐岩、石膏、膏泥岩、泥膏岩为主，中间夹薄层泥岩、泥质粉砂岩。盐岩在该段的上、中部，石膏、膏泥岩、泥膏岩交互沉积于全井段，在砂泥岩的孔洞、裂隙中充填白色盐和石膏。这种类型的复合盐层除了具有第一种类型复合盐层的特点，还具有盐岩蠕变缩径，盐溶后井壁垮塌等特征，特别是在深井、高温条件下盐岩层的蠕变速率可高到立即闭合卡死钻头的程度(亚肯3井)。这类盐层主要分布在英买力构造西部和亚肯断裂带。钻遇此类型盐层的井有英买8、亚肯3、齐满1、牙哈1、迪那22等井。概况（之二）分类及其特征第三类型复合盐层：以盐岩、含盐膏软泥岩、石膏岩、膏泥岩为主，中间

4、夹薄层泥岩、泥质粉砂岩。盐层成厚薄不等分布于全井段，单层最大厚度70米(南喀1井)。盐岩、石膏岩和膏泥岩的待征与前两种类型盐层相同。软泥岩存在于盐层、膏层或膏泥岩层中间，厚2~6米，单层最大厚度为31米，其主成分为褐色泥岩，具有含盐膏、欠压实、含水量大、强度低、可钻性好和易塑性流动等特点，当钻井液液柱压力不能平衡其蠕变时极易造成缩径卡钻。这类复合盐层还普遍受构造应力和断层的影响，其钻井难度很大。概况（之二）分类及其特征第三类型复合盐层主要分布在羊塔克构造带、南喀拉玉尔滚构造、东秋立塔克构造、克拉苏构造和却勒塔克构造带。目前这种类型的复合盐层已在22口井

5、中钻遇，比较典型的有东秋5井、南喀1井、羊塔克1井、克拉2井、却勒1井，秋参1井。而群5井的下第三系钻遇的复合盐层以石膏岩、膏泥岩为主，中间夹薄层软泥岩。概况（之二）分类及其特征纯盐层复合盐层纯盐层概况（之二）分类及其特征12纯盐层有滨海相和内陆相盐湖沉积两种成岩环境，基本物质以氯化钠为主，也含有其他复合盐类，如：氯化钙、氯化钾、芒硝等。其岩性在纵向剖面上盐岩单层厚度大，质较纯，有些与砂岩成韵律层交替出现，有些单层厚度可以达到上千米。概况（之二）分类及其特征概况（之三）盐膏层对钻井工程危害盐岩的塑性变形产生井径缩小；以泥岩为胎体，在其微观、宏观裂隙中充

6、填了盐膏的含盐膏泥岩，存在于第二类或第三类盐之间，形成良好的圈团，自由水在沉积过程中未完全运移出去，以“软泥”的形式深埋于地层中，蠕变速率极高。以盐为胎体或胶结物的泥页岩、粉砂岩或硬石膏团块，遇矿化度低的水会溶解。盐溶的结果导致泥页岩、粉砂岩、硬石膏团块失去支撑而坍塌。概况（之三）盐膏层对钻井工程危害夹在岩盐层间的薄层泥页岩、粉砂岩，盐溶后上下失去承托，在机械碰撞作用下掉块、坍塌。山前构造多次构造运动所形成的构造应力加速复合盐层的蠕变和井壁失稳。无水石膏等吸水膨胀、垮塌。无水石膏吸水变成二水石膏体积会增大26%左右，其它盐类如芒硝、氯化镁、氯化钙等也具

7、有类似性质。石膏或含石膏的泥岩在井内泥浆液柱压力不能平衡地层本身的横向应力时，会向井内运移垮塌。概况（之三）盐膏层对钻井工程危害盐膏层段非均匀载荷引起套管挤毁变形。盐膏层在构造应力、上覆岩石压力、温度、倾角、厚度等因素作用下，会发生溶解、蠕变、滑移或塑性流动，对套管产生相当大的外挤载荷，致使套管挤扁、弯曲、变形甚至错断。盐膏层造成套损的主要典型是中原油田，中原油田一般井深在1700~3600米，套损深度主要集中在2000~2800米，而该井段主要为盐膏层、断层集中段。概况（之三）盐膏层对钻井工程危害概况（之三）盐膏层对钻井工程危害概况（之三）盐膏层对钻

8、井工程危害概况（之四）盐膏层钻井技术概述盐膏层钻井技术主要涉及钻井液技术、井身结构设计、钻井工