塔河油田TK1105井盐膏层钻井液技术
塔河油田膏盐岩地层录井技术
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１ ２・
录 井 工 程
２０ 年 ３ ０７ 月
・ 艺技术 ・ 工
塔河油 田膏盐岩地层 录井技术
王 晓 阳 张 泳
（ 石 化华 北石 油局 录 井公 司） 中
王 晓阳。 张泳．塔河油 田膏盐岩地层录 井技 术．录井工程 。０ ６ １ （ ） １ ～１ ２ ０ 。 ７增 ：２ ５ 摘 要 针对塔 河油田钻 遇超 深、 超厚膏盐层给钻 井工 程带 来的施 工风 险及 其复 杂钻 井工 艺对录 井资料 的影响，
工程师 ，９ ０年生 一９ ５年毕业于西安地质学院地质勘探专业 ， １７ １９ 现任 中石化华 北石油局 景井 公 司轮 台项 目部地质负责 人。通 讯地
址ｚ５ ０ ２河南省郑州市中原 区须水镇井下基地录井公司 。电话 。０ ７ ） ７ １ ７ ８ － ｉ ｈ Ｕ ８ｊ＠１ ３ ｃｍ ４０４ （ ３ １ ６ ８ ７ ２ 。Ｅ ｍａｌ ｂ ｇｙ８ ６ ．。 Ｉ
总结分析 了膏盐岩地 层钻井对岩屑、 时、 钻 气测等录井参 数 的影响 以及 该地 层条件 下 的录 井技 术。为确保 钻 井施
工 安全 ， 高 钻 井 时效 ， 过 对 Ｓ１ ５井 、 ０ 提 通 ０ Ｓ１ ６井 、 １ Ｓ １Ｏ井钻 井 方 法及 效果 的 分 析 ， 纳 提 出 了解 决 膏 盐 岩 地 层 录 归
塔河油田TK1113井钻井技术分析
开 井 眼 必 须 开 直 ， 用 合 适 的 排 量 采
属 滨海 相沉 积 的石 炭 系 巴楚 组 发 育 的 巨厚 岩 、 井 巨厚 盐 膏 层 、 井 巨厚 泥 岩 （ 括 化 的 原 则 。 滦 深 包 盐 膏 层 ， 藏 深 度 一 般 超 过 ５ Ｏ ｍ， 度 在 橡 皮 地 层 、 碎 地 层 ） 大 口径 长 裸 眼段 快 埋 １Ｏ 厚 破 、 １ ０ ～３ Ｏ ５ｍ Ｏ ｍ之 间 。 于盐 膏 层 发生 塑性 蠕 速 钻进 及 井 眼 稳 定 问 题 。 由
心， 具有 良好 的防 斜 效 果 。 ＨＡＴｌ ７ 头 钻 ２钻 过 易 斜 井 段 发 现 钻 时 变 慢 ， 即 起 钻 换 立 ＰＤＣ钻 头 。 ＰＤＣ钻 头 使 用 高效 脉 冲 水 利 发
钻 井周 期 长 ， 工 程 序 复 杂 ， 施 且 由于 压 差 太 造 成 固 相 污 染 。 大 ， 复 合 盐 层 套 管 时极 易发 生 粘 卡 。 下 目前
变 ， 蠕 变 速 度 快 ， 钻进 盐 膏 层段 时 易 发 且 在
生 井 漏 、钻 、 管 挤 毁 变 形 、 套 管 遏 阻 是 以 下 几 点 。 卡 套
一
避免 冲垮地层 。
具 体 钻 井 中 遇 到 的 地 层 复 杂 情 况主 要 ２ １二 开工 艺技 术 ． ２ １ １钻 头 优 选 技 术 ．．
工 业 技 术
塔 河 油 田 ＴＫ１ ３井 钻 井 技 术 分 析 ① １ １
赵 波 （ 里木胜利钻 井公司 新疆 库尔勒 ８ １ ０ ） 塔 ４ ０ ０
塔河油田盐膏层钻井技术分析
３ ． １盐下井段 易发生粘卡和井漏 盐下井三开 井段，裸眼井段长达 ２ ０ ０ ０ ｍ左右 ，盐层 厚度为 １ ０ ０ ｍ左
一
、
１ ． １地质特征 塔河油 田主要位于阿克库勒 凸起区块，本 区南部 寒武 一奥陶系烃源
右不等 。该井段 同时揭开石炭 系巴楚组盐膏层 、志留系柯坪塔格组 、奥
比重来抑 制盐层蠕变 。
３ ． ５ 盐膏层塑性蠕动 的特征 （ １ ）深部盐层会 呈现 塑性流动 的性 质，盐岩的塑性变 形产生井径缩
小；石膏或含石膏 的泥岩在井 内钻井液 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 。
（ ２ ） 以泥 岩 为 胎 体 ， 在 其 微 观 、宏 观 裂 缝 中充 填 了 盐 膏 的 含 盐 膏 泥
发现任何变化 和异常，立 即上提钻 具划眼。 （ ４ ）盐 膏层井段一定要保持 钻具处于活动状态 ，特别是 出现特殊 情况时 ，一 定要大幅度活动钻 具，防止钻具静止而 卡钻。 （ ５ ）盐膏层段钻进 ，应 切实加强地层对 比，卡准地层 ，盐层钻 穿 １ Ｏ ～２ ０ ｍ后下入技术套 管封 隔， 以便 降低钻井液 密度钻开下部地层 ，防
聚磺欠饱和盐水钻井液维护、穿盐层后下入复合套管等各项技术难题。
【 关键词 ｌ 盐膏层；蠕 变；承 压堵漏； 聚磺 欠饱 和盐水钻 井液；井漏 中图分类号 ：Ｔ Ｅ ２ ４ ２
塔河油田含盐膏层井φ444.5mm井眼钻井效率低的原因分析及对策
井 眼尺 寸大 且长 的特点 。其 原 因是封 堵上 部压 力较 低
１３ 水 力 参 数 不 能 满足 实 际 需 要 ．
实践 表 明 ，塔 河油 田上 第三 系地 层渗 透滤 失能力 强 ，钻进 中岩 屑易 粘贴 在井 壁 上 ，形 成较 厚 的 “ 泥 虚 饼” ，造 成起下 钻 困难 。解 决 该 问题 的一 个 有 效 途 径 是加 大钻 井液 排量 ，提高钻 井液 的环 空返 速 ，让钻井
的地层 ，为 使用 高密度 钻 井液钻 进盐 膏层 井段 及 下入
中 ７ ． ２ ３ ０ ｍｍ 高 强 度 厚 壁 套 管 创 造 条 件 。根 据 设 计 ，
含盐膏 层 井 第 二 次 开 钻 采 用 中 ４ ． ４ ４ ５ ｍｍ 钻 头 钻 进 ，
一
般 钻至井 深 ３２ Ｏ ３４ ０Ｉ。 目前 塔河 油 田含盐 膏 Ｏ～ ０ ｎ
备 ，以 及 时清 除 钻 井 液 中的 有 害 固相 ；针 对 钻 遏 地 层 的特 点优 选 钻 头 ；改 善 钻 井液 流 变性 ，提 高携 岩 能 力 ，保 证 井 眼
的净化 。
关 键 词 ：盐 膏 层 ；钻 井 速 度 ；减振 器 ；塔 河 油 田
中圈 分 类 号 Ｔ ２ Ｅ８
量小 ，水 力 、机械 联 合破 岩 的功效 小 ，钻屑不 能快 速
离 开井底 ，造成重 复切屑 的几 率增 加 ，这也对 钻井 效
率 的提 高造成 了一定 的影 响 。
１４ 钻 杆 强 度 不 够 ．
在 中４ ． 井 眼 的施工 中 ，由于钻 头 尺寸 大 ， ４４ ５ｍｍ
也 十分剧 烈 ，易 引 起 钻 具 倒 扣 ，导 致 井 下 事 故 的发
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钻遇膏盐层、盐水层、油气层的应急预案
钻遇盐膏层、盐水层、油气层的应急预案钻遇盐膏层的应急措施：1.钻遇盐膏层之前，先将技术措施向全队交底，使全队人员心中有数；同时认真检查钻具，对钻具进行探伤，震击器必须正常工作；2.简化钻具结构，甩掉扶正器，宜用光钻铤；3.揭开盐层之前，转化钻井液体系为欠饱和盐水聚磺钻井液体系，密度加至能平衡盐岩的应力；4.盐膏层钻进，必须采用“进一退二”的方法，每钻进一米或半小时必须上提一次，上提时距离不少于3米；5.钻进中密切注意转盘扭矩、泵压、泵冲和返出岩屑变化，发现扭矩增大，应立即上提划眼；6.接单根前划眼2～3次，方钻杆提出后，停泵通井眼，不遇阻卡，方可接单根，否则重新划眼；7.适时短起下，以验证井眼应力释放时间，掌握盐膏层缩径周期；8.加强氯离子监测，盐层钻进时必须保证钻井液为饱和盐水，防止盐层溶解形成“大肚子”；9.盐层中钻进，钻具静止时间不得超过2分钟，因故检修，须将钻具起至安全井段；10.盐岩层钻进，必须由正、副司钻操作刹把；坚持干部24小时值班，发现问题及时处理；11.加重物资及堵漏物资储备要充分、齐全，同时认真坐岗，及时发现井漏、溢流；12.加强钻具、工具、运转设备的检查、维护，保证生产连续性，提高生产时效，以快制胜钻遇盐水层的应急措施：1.做好重浆和加重材料的储备，其储备量满足山前井的要求；2.揭开盐水层之前，转化钻井液体系为欠饱和盐水聚磺钻井液体系，同时加重泥浆；3.加强坐岗，泥浆上仔细监测液面变化，同时测量泥浆性能，发现泥浆性能变化很大，应及时反映；4.如果发现盐水侵造成溢流，应立即实施关井；关井后进行压井作业，如果盐水层压力不高，可采用压回法；如果盐水侵比较严重，应循环排污；5.泥浆上根据盐水性质及时调整泥浆，保证钻井液性能；同时加强对钻井液中氯离子含量的测量；钻遇油气层的应急措施：1.做好重浆和加重材料的储备，其储备量满足山前井的要求；2.钻进中加强坐岗，泥浆上坐岗人员仔细监测液面变化，录井人员利用仪器监测地层压力，并利用探测仪实时监测钻井液罐液面变化；3.钻进中出现钻速突然加快、放空、井漏、气测及油气水显示异常等情况，应立即停钻观察，地质和钻井技术人员进行分析判断；6.如果发现溢流要及时发出报警，坚持“1m3报警，2m3关井”，关井后钻井队专人连续观测和记录立套压，录井队要监测关井立管压力和套管压力的变化；根据关井立、套压力的变化，绘制关井压力曲线，正确判断溢类型，选择合理的饿压井方法，进行压井施工；7.落实压井岗位分工，做好应急准备，利用节流阀控制回压，使作用于油气层的压力大于地层压力，清除井内溢流，重建压力平衡；8.如果泥浆气侵较严重，应循环排气，通过液气分离器，振动筛、除气器、钻井液搅拌器及时将泥浆中气体除去；9.在油气层中进行起下钻时，应进行短程起下钻作业，起至安全井段静止观察，下钻循环检测油气上窜速度，采用“迟到时间法”，保证起下钻安全；10.起钻过程中按要求灌满泥浆，泥浆工和录井人员认真核对灌入量和起出钻具体积；11.坚持干部24小时值班，发现问题及时处理；。
盐膏层固井技术在塔河油田的应用--以TK1127井为例
［ 键 词 ］ 盐 膏 层 ； 固 井技 术 ； 尾 管 串设 计 ；水 泥 浆 性 能 关 ［ 图分 类 号 ］ＴＥ ５ 中 ２６ ［ 献标识码］Ａ 文 ［ 文章 编 号 ］ １ ７ ６ ３—１０ （ ０ ２ ５ ４ ９ ２ １ ）０ 一Ｎ０ ６ ３ ９ —０
在我 国盐 膏 层分 布广 、埋 藏 深 ，在第 三 系 、石炭 系 和寒 武 系地层 均有 出现 。盐膏 层是 指 主要 由岩 盐
大和塑性 变形严 重 的特 点 ，容 易导致其 含盐泥 岩垮塌 ，这严重影 响 了固井施 ＿ 业 。如 何提 高盐 膏层 固井 Ｔ作 质 量 ，成 为需要 迫切解 决的重 要问题＿ 。为此 ，笔者对盐 膏层 固井 技术在塔 河油 田的应用进行 了研究 。 ２ ］
１ 盐 膏 层 固井 难 点
１ １ 地 层 压 力 高 ．
的均 布 水 泥环 ］ ４。 １ ４ 严 重 影 响套 管 强度及 寿 命 ．
盐层 蠕 动会 破 坏水 泥 环 ，导 致套 管 极 易 被挤 毁 ，从 而 严 重 影 响 后 续 作业 和 油井 寿命 ，甚 至 使 井 报
废 。如 塔河 油 田的 Ｓ ０ １ ６井 在盐 下层 钻 进 时 ，上 部 ２ ０ ８ ５ ． ｍｍ 技 术 套 管 被 挤 毁 ，严 重 影 响 了正 常 钻 进 及 产 层套 管 的顺利 下 入 ＿ 。 ５ ］
盐膏层钻井液技术
盐膏层钻井液技术
一、概述
前成功的方法对付此套盐层非常困难。为了对付新出现的寒武系复 合盐层问题，又一次组织了科研攻关，在提高了对寒武系复合盐层 认识的基础上，提出了稀硅酸盐欠饱和盐水钻井液体系。寒武系有 较高的岩石骨架地层，控制适当的氯根含量，满足井眼截面的盐溶 解速率稍大于盐层的井眼截面蠕变速率，用硅酸盐抑制泥浆中Ca2+ 的浓度增强井壁稳定性，防止地层岩石骨架坍塌。使对付复合盐层 钻井液技术，更符合实际需要。并把取得的成果，及时用于后来的 康-2井和巴东-4井。使这两口井顺利钻完了5560米和6500米深的盐 膏层，大大节约了成本。方-1井钻盐膏层段钻井液总成本2655170元， 每米钻井液成本5586.85元。而康-2井钻盐膏层段钻井液总成本
岩石矿物组分分析，主要通过X射线衍射，对地层矿物的种类、组 成进行定量定性分析，如粘土矿物总含量、各粘土矿物如伊利石、 蒙脱石等的相对含量以及非粘土矿物的种类等。 我国所钻遇的盐膏层由于沉积环境及所受构造运动不同，形成的盐 膏层有所不同，根据纯盐层厚度、盐膏层特点及夹层情况，可将盐 膏层再进一步分为纯盐岩层和盐、膏、泥复合盐层两类。相应地， 这两类盐膏层的岩石矿物组分也不尽相同。
盐膏层钻井液技术
一、概述
础上，使用欠饱和盐水钻井液，完成了塔河一线所钻8口石炭系深 层复合盐层井的钻探任务，并使原来钻穿同一地区盐层需20—30天 左右，降低到7—8天或2—5天，大幅度降低了钻井成本。
这一时期，在钻遇复合盐层的施工中，虽然仍有一些井因盐层而发 生卡钻事故，但最终都能够钻穿复合盐层，完成钻探任务。而钻井 液技术上，则存在：粘切高、泥饼厚、流动性差、高密度钻井液容 易受污染，需采取放掉钻井液的办法维护，维护工作量大，成本高 等问题。
盐膏层钻井技术(钻井教材)讲解
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（之二）
1
2
分类及其特征
复合盐层
纯盐层
概 况（之二）
分类及其特征
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（之三）
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 盐膏层固井技术 钻井监督工作要点
概 况（之一）
分布情况
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
概 况（之三）
序 号 事故时间 井号 深度，米 1988.04.25 4686.85 1988.04.25 4686.85 1988.08.10 4807.30 1988.10.06 4657.50 1988.11.03 4858.40 1988.04.07 4789.00 1989.05.24 4946.07 类型 事故统计 1 南喀 1 井 盐层缩径卡钻 274.60
塔河油田碳酸盐岩油藏稠油采油工艺技术
塔河油田碳酸盐岩油藏稠油采油工艺技术塔河油田位于中国黑龙江省塔河县境内，是中国最大的碳酸盐岩油田之一。
由于该油田的油藏主要是稠油，使其的可采储量非常有限，且开采难度大。
因此，研究塔河油田稠油采油工艺技术显得十分重要。
稠油是指粘度大于100mPa·s、密度在0.85-1.0 g/cm³之间的油品，具有低流动性、高粘度等特点，因此采油难度较大。
稠油采油工艺可以分为表层采油、水平井采油和增油技术三种。
表层采油：表层采油是利用自然产出方式，沿着稠油层地表相近沿线进行开采。
这种方式具有工艺简单、投资小、生产快、勘探难度不大等优点。
但由于生产能力有限，仅适用于小规模的开采。
这种采油方式还利用了低温压降机制，将地表自然气的热能输送到油藏降低油的粘度，提高采收率。
水平井采油：水平井采油是将钻探的井眼水平延伸到油层中进行开采的一种技术。
这种方法是面向深层热稠油储层的，基本上所有的热稠油藏开发都使用水平井。
该技术可提高单口井的采油率，而且还可以增加开采量，延长油田寿命。
当前，水平井采油技术在塔河油田的开发中得到了广泛应用。
增油技术：增油技术是利用一些特殊的油藏工程技术来提高稠油油藏采收率的方法。
该技术适用于复杂油藏的开采，它的基本原理是通过一些油藏工程技术使原本无法被开采的油层产油，从而提高整个油田的采收率。
目前已经出现了多种增油技术，如水驱、气驱、聚合物驱等。
综上所述，塔河油田的稠油采油工艺技术需要综合运用多种技术手段，以克服稠油采油的难度，提高采油效益。
在未来，应该继续进行相关技术的研究，发掘更多的增油技术，探索更高效的稠油采油方法。
欠饱和盐水钻井液在塔河油田的创新应用
塔河油田盐下超深井钻井技术
总第 １ １ ２ 期 ２０ ０ ６年第 ５期
西部探矿工程
Ｗ ＥＳ Ｔ— ＣＨＩ ＮＡ ＸＰＬ Ｅ ＯＲＡＴＩ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥ０ ６ ｙ ２０
文章 编号 ：Ｏ ４ ５ １ （ Ｏ ６ Ｏ 一 Ｏ ６ 一Ｏ １Ｏ— ７６ ２ Ｏ）５ １７ ４
中图分类 号 ： ２ 文 献标 识码 ： ＴＥ ４ Ｂ
塔 河 油 田盐 下 超 深 井 钻 井 技 术
梁朝晖， 王宗培
（ 北 石 油局 西部 工 程 公 司 ， 疆 轮 台 ８ １Ｏ ） 华 新 ４ ６ ０ 摘 要 ： 对 塔 河 油 田盐 下 构 造 钻 膏 盐 层技 术 难 题 ， 别 论 述 了盐 上 承 压 堵 漏技 术 、 层 钻 井 液 技 术 及 随 钻 扩 孔 技 术 ， 针 分 盐
一
。
而 巨厚 膏盐层 钻井 技术 又是 当今 钻井 工程 中重大 难题 之 塔 里木 盆地 膏盐 层分 布 较 广 ， 三 系盐 层 主 要分 布 在 库 第
三开 钻进过程 中， 为平衡 三开 下部井段 膏盐层 的塑性蠕 变 ， 钻井液密 度要达到 １６ ～ Ｉ６ ｇ Ｌ， ． ５ ． ６ ／ 必须 对上部 低压 力地层进 ｋ 行承压堵漏提 高其承压能力等方法才能顺利完成该井段施工 。 ３ ２ 超 深井高密度欠饱和盐水钻井液技 术难题 ． 在施工过程 中钻井液遇到 了较 多技 术难题 ， 纳起来 ， 以 归 有
岩 、 岩与泥 岩 、 膏 泥质 粉砂 岩等 呈不 等厚 互 层 ， 如麦 ４井 、 ６ 麦 井 、 ４井 、 １井 、 ２井等 。 由于膏盐 层 的塑性蠕 变 、 和 方 康 非均
质性 、 含盐 泥 岩 的 垮 塌 等 地 质 因 素 ， 上 下 压 力 系 统 的 明 显 不 且
塔河油田主体区块钻井液技术总结
塔河油田主体区块钻井液技术总结陈 志（中石化华东石油钻井工程有限公司六普钻井分公司，江苏 镇江 212003） 摘要：钻井液技术作为钻井服务的一种技术工艺，必须既保证钻井施工的井下安全，又要控制一定的成本，针对塔河油田主体区块的钻井施工中所钻遇的各种复杂情况，结合近期在新近系、古近系、侏罗系、三叠系、二叠系以及石炭系等地层中裸眼钻井的钻井液技术，对二开快速钻进、长裸眼段阻卡、侏罗系、三叠系及二叠系的井壁稳定等关键技术措施的进一步优化。
实钻效果表现良好。
关键词：塔河油田；井壁稳定；技术优化；成本控制随着塔河油田主体区块的勘探和开发的节奏不断加快，钻井设计周期越来越短，钻井液服务及材料成本的逐年下降。
在这种新形势下，必须既保证井下安全，又要满足快速钻进的要求。
因此钻井液技术在总结以前施工经验的基础上进行优化及成本控制。
1 钻井液技术难点塔河主体区块在钻井施工过程中，主要存在一下几点难点：（1）上第三系、下第三系地层砂岩和泥岩厚，频繁互层，地层压力系数 1.07-1.15 ，地层欠压实，微裂缝发育，渗漏严重，砂泥岩段易缩径，可钻性好机械钻速比较高，井眼净化问题是关键。
（2）白垩系、侏罗系和三叠系地层岩性主要是微粒砂岩、中粒砂岩与泥岩不等厚互层夹粉砂质泥岩、粉砂岩，砂泥岩频繁互层，砂岩段微裂缝发育良好，渗漏严重，易形成较厚滤饼并因此而卡钻 （3）石炭系地层泥岩和砂岩频繁互层，易吸水而膨胀，泥岩的膨胀易使附近的薄层砂岩不稳定 ，造成垮塌 ，形成“糖葫芦”大井眼。
（4）二开裸眼井段长相对较长，且穿过白垩系、侏罗系和三叠系、二叠系及石炭系等地层，长裸眼井段的井壁稳定不易控制。
2 钻井液体系优选根据地层特点 ，所选钻井液体系应具有以下特点：（1）良好的抑制性。
（2）一定的抗盐膏侵能力。
（3）良好的润滑防卡能力，以减少长裸眼所造成的缩径和粘附卡钻。
（4）良好的造壁性和封堵能力 ，减少渗漏。
（5）良好的抗温性能 ( 井底温度最高可达150℃)。
塔河油田深部盐膏层钻井液技术难点分析及对策
塔河油田深部盐膏层钻井液技术难点分析及对策摘要：在塔河油田钻井过程中钻遇盐膏层，极易发生井下复杂情况，如遇阻卡、缩径、垮塌、卡钻等事故，甚至会造成井报废恶性事故。
而钻井液的优选对于提高钻井成功率至关重要。
根据盐膏层易蠕变、易溶解、易垮塌，并易挤毁套管等特点，分析了塔河油田深部盐膏层钻井液的技术难点，并提出了针对性的应对策略。
关键词：塔河油田；深部盐膏层；钻井液技术1塔河油田深部盐膏层的主要特征1.1埋藏深、盐岩层厚度不均塔里木盆地石炭系盐膏层埋藏较深(在5100m以下)，温度达110-130℃，盐膏层厚度差别很大，从几十米到几百米都有，如沙106井在5142-5402m，厚度达到260m。
1.2岩性组合多变，钻进变化大据实钻情况及电测井资料分析，石炭系盐膏层以纯盐层为主。
顶部和底部夹有不等厚的泥页岩和石膏夹层。
盐层上部有lO-15m；下部有5m左右的石膏层，以白色为主，较纯而坚硬，石膏含量达95％以上。
钻进上下石膏层钻时较高(50—80min／m)。
盐层顶部有含石膏泥微晶灰岩夹深灰色泥岩，即“双峰灰岩”，厚度在20m左右，岩性致密、坚硬，钻时极高。
同时，盐膏层中夹有较薄的泥页岩，一般厚度在lm左右，以绿灰色为主。
含有粉砂颗粒及灰质。
2深部盐膏层钻井液的技术难点根据盐膏层易蠕变、易溶解、易垮塌，并易挤毁套管等特点，塔河油田所设计的井身结构都比常规井的井身结构扩大了一级，套管设计也有了更高的要求，从而给钻井施工带来了困难。
综合上述情况，本井盐膏层钻井液具有以下几方面技术难点。
(1)塔河油田6000m深的探井，一般二开井段井眼钻达井深500-1200m即可满足井身结构的要求，而盐膏层井二开设计井深为3000m．三开裸眼井段长达2412m，才钻达盐膏层。
其施工难点是井眼大、裸眼井段长，受钻机最大载荷的限制技术套管无法下至盐膏层顶部。
盐上裸露出的高渗透、易漏易卡地层给维护好上部井眼稳定带来难度。
同时，选用的钻杆泵压高，排量受到限制，将严重影响钻屑的携带。
盐膏层钻井液技术1
盐膏层钻井液技术
• 分析方法实验技术
• 1．回收率法
二、理化性能
分散性
盐膏层岩石分散性一般用回收率来表示，即模拟井下温度和环空 速率进行动态实验，测定相同条件下16小时后筛余与原岩石质量 的比值。回收率越大，岩石分散程度越小，反之亦然。 仪器材料 泥浆五柱滚子炉，泥浆品脱罐（或玻璃瓶），40目标准分样筛等；
由于硬石膏吸水是化学反应，这就在限制膏岩的吸水速率和吸水量方面对 钻井液化学提出了明确的要求。根据图4.1.2、图4.1.3，羊塔克地区膏泥岩 及软泥岩地层钻井液体系中水的活度应小于0.755。
盐膏层钻井液技术
• 化学组分
二、理化性能
• 一、石膏、膏泥岩为主的地层
另一方面，不与钻井液接触的表面（非自由表面），由于很强的毛细管力 和裂隙的存在，或在钻井液密度不适应时，井壁发生剪切破坏，井壁周围 产生微裂缝，这样，井壁深处的硬石膏就得以吸水，吸水后其本身孔隙压 力增加，强度降低，对周围岩石将产生两方面的影响，一是增加了围岩的 孔隙压力，也就是降低了围岩的有效强度；二是将以前硬石膏在复合盐层 中承担的应力释放给围岩。 这两方面的影响就造成了钻井液的有效液柱压力（径向应力）的降低，从 而表现出井径缩小或垮塌的现象，这可以在羊塔克 101井的测井曲线中观 察到。
盐膏层钻井液技术
• 化学组分 • 三、“软泥岩”
二、理化性能
软泥 岩 以 粘 土 矿 物 为 主 ， 同时含有少量 盐 （ 2—10% ） 和石膏 （ 8— 19%）。 粘土矿物以伊利石为主，含量大约为26%，其次是伊/蒙混层和绿泥石，不 含蒙脱石 。通过理化性能实验知，这类粘土矿物的吸水性、膨胀性和分散性相对较 弱，那么这类地层表现出的分散性和吸水膨胀，主要是因为其中含的膏、 盐所造成的，膏、盐含量愈大，表现出的分散性和吸水膨胀性愈强，在高 的地应力下，就表现出塑性流动。
复合盐膏层钻井液技术
复合盐膏层钻井液技术
⑴ 常用聚合物处理剂
SD－17W为乙烯基共聚物，其分子量为 150～200万，是一种丙烯酸、丙烯酰胺 的共聚物，在钻井液中用作降滤失剂， 具有具有较强抗盐、抗钙和抑制粘土分 散的能力，特别是在盐水、饱和盐水中 的抑制性比较突出。高温稳定性好，能 有效地防止高温分散和高温增稠，适应 于深井高温、高压地区使用。
复合盐膏层钻井液技术
复合盐膏层钻井液技术
盐岩（NaCl）层、石膏层（CaSO4）、盐 膏互层在中原油田分布较广，其厚度也 不一，一般在100～300m，对其钻井液 的污染情况也不一样。目前我油田有四 个钻井公司，所用的钻井液体系和钻井 液处理剂也有些不同。但钻井液工艺、 技术比较成熟，都取得了良好的效果。
复合盐膏层钻井液技术
2．钻至井深1200m后，用大、小分子聚 合物复合胶液（或干粉）进行维护处理 钻井液，严格控制滤失量。 3 ．井深小于 2800m ， MBT 控制在 35 ～ 60g/l ； 井 深 大 于 2800m ， MBT 控 制 在 30～50g/l；PH值控制在8～9之间。。 4．311mm井眼，粘度、切力适当提高。
复合盐膏层钻井液技术
8．进入盐膏层前进行预处理，进入盐膏 层后钻井液性能一般无大变化。进入盐 膏层前没有预处理，钻井液受盐膏层污 染时，一般表现在滤失量增大，粘切先 升高后下降。这时可继续用聚合物复合 胶液进行处理，一直到性能恢复正常为 止，并加入一定量的GK－97、LV－CMC 进行护胶和降低滤失量。
复合盐膏层钻井液技术
MAN－104具有抗高温降滤失、携带岩屑等特 点，有较好的剪切稀释性能和抗剪切安定性， 改善钻井液的流型，并具有抗盐 ( 达饱和 ) 和一 定的抗钙、镁能力。可用于淡水、海水、咸水 和饱和盐水钻井液体系,可与其它处理剂复配使 用。 SL－Ⅰ、SL－Ⅱ为丙烯酰胺和丙烯酸的衍生 物。其分子量为100～200万，在钻井液中用作 抗盐降滤失剂。
高密度饱和盐水钻井液在盐膏层钻进中的维护技术
表 1 28 井盐膏层钻井液抗高温试验结果表
FV
PV
YP
（ s） （ mPa·s） （ Pa）
75
52
20. 0
/
61
26. 5
64
48
16. 0
/
54
19. 0
70
48
26. 5
/
52
21. 5
63
49
16. 5
/
42
16. 5
79
56
20. 0
/
44
17. 0
FLAPI （ ml）
1 钻井液维护技术是盐膏层钻井成败 的关键
高密度饱和盐水“三磺”或“聚磺”钻井液是盐 膏层钻井常用的两种钻井液体系，同时也是应用最 多的两种体系。选用什么样的钻井液体系要根据所 钻地层特性来确定，而采用高密度饱和盐水钻井液 在钻盐膏层时的体系性能维护是至关重要的，它关 系到钻井液性能能否满足所钻地层特性和工程施工 条件，从而避免出现井下复杂的关键过程。
以上维护技术在土库曼斯坦南约洛坦气田后续 6 口井的盐膏层钻进中得以应用，全部用普通重晶 石粉加重到密度为 2. 0 g / cm3 ～ 2. 10g / cm3 的钻井 液（ 因盐膏层中含有油气层，为了井控安全，不使用 密度高的铁矿粉加重） ，流动性能良好，漏斗粘度为 50s ～ 80s，初切 10Pa 以内，终切 40Pa 以内，性能稳 定，长时间高温不增稠； 一趟钻一只钻头钻完 400 多 米盐膏层； 电测、下套管中完作业安全顺利。图 3、 图 4、表 1 是 28 井盐膏层钻进时钻井液（ 密度 2. 0 g / cm3 ～ 2. 05 g / cm3 ） 粘切变化情况和钻井液的抗高 温试验。
膏盐层地钻进要求措施
盐膏层钻进技术措施（一）在膏盐层井段钻进时，由于膏盐层的塑性流动及易造成卡钻、套管挤毁事故同时由于膏盐污染泥浆体系，造成井壁坍塌，形成不规则井眼，影响固井质量为此在钻进膏盐层前，应做好充分的物资与技术准备，措施如下：1．钻膏盐层时，每钻进0.5米上提2米划眼到底，如划眼无阻卡、无蹩劲显示则可增加钻进井段和划眼行程，但每钻进4—5米至少上提划眼一次，每钻完一单根，方钻杆提出转盘面，然后下放划眼到底；钻进4小时（或更短，短起钻过盐层顶部，全部划眼到底，若无阻卡显示，可适当延长起钻间隔，但坚持钻具在盐层段作业时间不超过12—15小时。
2．钻膏盐层时应调整机械参数，控制机械钻速，每米钻时不低于10分钟。
3．注意钻速的变化，若机械钻速减小，立即上提划眼到底。
4．密切监视各种参数的变化情况，如发现任何异常，立即上提钻具划眼；岩盐层及其上下井段要保持钻具一直处于活动状态，防止钻具静止而卡钻。
6. 发现有任何缩径的井段都要进行短程起钻到复合盐层顶，以验证钻头能否通过。
钻穿盐层和软泥岩层，应短起至套管内，静止一段时间，再通井观察其蠕变情况，检查钻井液性能是否合适。
7. 钻进出现复杂情况不宜接单根，不宜立即停转盘、停泵，应维持转动、循环，待情况好转后，再上提划眼，判断分析复杂情况发生的原因。
8. 尽可能延长开泵时间，接单根时钻具坐于转盘后方可开泵。
9. 应首先确定安全时间，如需进行取芯或下部作业需花较多时间，钻头在盐层以下时间不得超过安全时间采用扩孔器以增大膏盐层井径。
二、复杂情况预防与处理A、防塌措施调整好钻井液性能，钻入易塌层段前，按钻井液设计要求一次性加入防塌剂，含量达到3%左右。
起钻必须连续向井内灌入钻井液。
起钻遇阻，应将钻具下到畅通井段开泵重新循环洗井，避免因抽吸引起井塌。
钻进中发现泵压升高、悬重下降、扭距增加、打倒车严重、钻杆内倒返浆严重现象，应停止钻进或接单根，上提钻具到畅通井段，采用冲、通、划的方法处理。
盐膏层固井技术及应用
收稿日期:2008-04-20作者简介:张春涛(1971),女,工程师,1992年毕业于天津大学,现在胜利石油局钻井工艺研究院工作。
地址:(257017)山东东营,电话:0546-8780774,E -mail:zhangct@sl of .com生产线上盐膏层固井技术及应用张春涛(中石化胜利石油管理局钻井工艺研究院) 张春涛.盐膏层固井技术及应用.钻采工艺,2008,31(3):146-148摘 要:胜利油田部分地区的深部地层分布有相当厚度的盐膏层,近年来先后在丰深区块、郝科1井、胜科1井等钻遇了大段的盐膏层,在钻井过程中会发生缩径、井壁垮塌,甚至出现盐岩的塑性流动,挤毁套管等复杂情况,给钻井和固井施工带来了严重的难题。
文章在分析盐膏层的特点和对固井工程产生的危害的基础上,着重论述盐膏层固井的工艺难点和措施,以及在丰深2井的现场应用情况。
关键词:盐膏层;盐水水泥浆;固井;丰深2井中图分类号:TE 256 文献标识码:B 文章编号:1006-768X (2008)03-0146-03一、盐膏层特点及对固井质量的影响11地层压力高且高低压层并存胜利油田盐膏层大多出现在深部地层,由于盐膏层的可塑性特点,上覆地层压力高,必须用较高密度的钻井液以平衡盐膏层的压力。
丰深3、丰深2井钻遇盐膏层时,钻井液密度分别达到了1.86g/c m 3、1.93g/c m 3。
高密度钻井液给固井施工造成的困难,首先是需要有高密度的水泥浆,以实现水泥凝固过程的压稳。
而一般理论上要求水泥浆密度要高出钻井液密度0.20g/c m 3以上,水泥浆体系既要满足固井施工的各项常规性能,又要充分考虑浆体的流动性、沉降稳定性等因素,实现有一定的难度。
其次高密度的钻井液和水泥浆相对于常规情况来说,流动性较差,施工压力高。
因此盐膏层固井要考虑平衡地层压力,防止井漏的问题。
2.地层流体的污染和抗盐侵的水泥浆体系受盐岩的水溶性和可塑性影响,钻井液钙侵严重,固井作业中如使用常规的水泥浆易被污染,水泥浆一旦被含Ca 2+离子含量高的钻井液污染,流动性显著降低,其稠化时间缩短,对固井施工造成严重威胁。
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住井 口（ 在压井期间 ， 不停活 动钻具 ， 活动范 围不低 于 １ｍ， ０ 以避 免卡钻事故 的发生） 。继续钻进至井深 ５ ８ ． ６ 进入致 密岩层 ８ １３ ｍ，
１ １ 第 一次 承 压 堵 漏 ．
套管 鞋 及砂 岩 段 （ ５ ０ ０ ０ 配 方： 浆 ＋ ３ 核 桃 壳 ３ ０ ～３ ０ ｍ） 井 （ ） 核桃壳 （ 粗 ＋３ 中粗） 核 桃壳 （ ） １ 云母 ＋３ Ｓ ＋２ 细 ＋ ＱＤ
－
９（ ８ 中粗 ） 棉子壳 ＋３ 锯木＋１ Ｐ 一１总浓度 ：８ 。 ＋２ Ｂ １ 在配制堵漏浆前 ， 先将井 浆密 度提 至 １ ４ ｋ ／ ． ５ ｇ Ｌ以 上， 以减
中 图分 类号 ： Ｅ ５ 文献标 识码 ： Ｔ ２４ Ｂ
塔 河 油 田 Ｔ Ｓ井 膏 层钻 井液 技 术 Ｋｌ ０ ｌ 盐
陈金 举 ， 向 明 颜
（ 中石 化 华 北 石 油 局 西部 工 程 公 司 ， 新疆 轮 台 ８ １ ０ ） ４ ６０
摘
要： 塔河油田 Ｔ １ ５井阿克库勒凸起 西南斜坡 巴楚组含有大段盐 膏层 ， Ｋ１０ 盐膏层 易塑性 变形 ， 并造成缩径卡钻 ， 盐层
维普资讯
总第 １ １ ２ 期 ２０ 年 第 ５ ０６ 期
西 部探 矿 工 程
Ｗ ＥＳ Ｔ— ＣＨＩ ＮＡ ＥＸＰ ＬＯＲＡＴＩ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥ ＮＧ ＲＩ
ｓ ｒｅ ｏ ２１ ｅ ｉｓ Ｎ ．１
Ｍａ． ０ ６ ｙ ２０
文章编号 ： Ｏ ４ ５ １ （Ｏ ６ ０ — ０ ９ — ０ １ ０— ７ ６ ２ ０ ） ５ １ ０ ２
１ 。 ９
ｊ ３ １ ２ 眼钻遇 巨厚盐 膏 （ １９ ３６ ， 了解决盐 岩 ２ １． 井 『 ５ ６ ￣５ ４ ｍ） 为 层塑性蠕变 问题 ： 在 钻盐 层 时采 用 提 高钻 井 液 密度 至 １ ６ ① ．５ ｋ ／ 以上的措施 ， ｇＬ 而盐上裸 眼井段 地层压 力 当量 密度 又远远 小 于 １６ ｋ ／ ， ． ５ ｇ Ｌ 为防止盐上裸眼井段发生漏失 ， 开盐层前 须进行 钻 承压堵漏 ， 以提高裸 眼井段 地层承 压 能力达 到 １ ７ ｋ ／ ． ３ ｇ Ｌ以上 。 ②揭开 巴楚组盐膏层 ０ ７ ｍ后 ， ．７ 进行上部裸眼段承压堵漏。
沙雅构造完成井 中已经有 十几 口井 遇到 不 同厚 度盐 膏层 ， 深井巨厚盐膏层塑性蠕变 ， 引发多次 的井 下事故及复 杂情况 。 并 Ｔ １５井是该 构 造上 的 一 口生 产 开 发井 。该 井 ２ ３ １ ｍ＋ ＫＩ ０ ７． ｍ ２ ４ ５ ｍ＋２ ６ ９ ｍ 复合套 管下到 白垩 系下 统 ，７ ０ ９ ０ ４．ｒ ａ ４．２ ｍ ３０ ￣３ ０ ｍ 砂岩井段 ， 易发生压差卡钻 ， 长裸眼钻穿盐膏层 ， 以上地层存在多 套压力系统 ， 井下温度高 ， 增加 了施工的难度 ， 的溶解造成井径 盐 扩大和钻井液性能不稳定 ， 了安全 、 速地完 成 Ｔ １５井 的 为 快 ＫＩ０ 施工 ， 采取 先期 承压堵漏措施 和应用 欠饱和 盐水钻井液 体系 ， 受 到 良好的效果 。
石 炭 系 的 双 峰 灰 岩 段 和 三 叠 系 与 石 炭 系 交 接 处 （ １０～ ５８
４ 壳 （ ＋ １ 云母 粗 ＋２ 细） ＋３ Ｓ －９ （ ＱＤ－ ８ 中粗） 棉子壳 ＋３ 锯 木 ＋１ Ｐ ＋２ Ｂ一１ 。总
１ １３ 施 工 工 艺措 施 ．．
根据 电测数据资料分析确定最有可能发生漏失的层段 ， 划分相
应的层段， 不同的漏失层位特征， 确定相应的堵漏配方及方案 。 １ １１ 堵漏层位的确定 ．． 根据设计 、 地质 录井和电测 提供 的数据 ， 井易漏段 为套管 本 鞋处 、 第一段砂 层 （０ ０ ５ ０ 、 ３ ０ ￣３ ０ ｍ） 三叠 系的 中 细砂 岩、 砾状 砂 岩、 三叠系与石 炭 系的 交接处 以及 石 炭 系 的双 峰灰 岩 （ ５０ ３ ０ ～
１ 承 压堵 漏 技 术
４ ０ ｍ） ７０ 。可分三段进 行堵漏 ， 中套管 鞋处 和三叠 系与石 炭 系 其 交接处 以及双峰灰岩 （７ ０ １０ 是 本井堵漏 的重点 ， 漏要 ４ ０ ￣５ ８ ｍ） 堵 针对不 同地层 的岩性和漏失性 质 ， 制定合理 的配方 ， 配方 中要考 虑合理的级配及加量 ， 才能确保堵漏成功 。 １ １２ 各段堵漏 配方 的确定 ．．
的溶解易造成 井径扩大和钻井液性能不稳定 ， 盐泥 页岩 中的盐的溶解和泥 页岩的水化分散作 用 易造成 井壁 不稳定 。承
压 堵 漏技 术 和 欠饱 和 盐水 钻 井 液 体 系解 决 了该 井 钻 盐 膏 层 的疑 难 问题 ， 证 了该 井 的 顺 利 施 工 。 保 关键词 ： 膏盐 层 ； 压 堵 漏 ； 井 液性 能 ； ＫＩ０ 承 钻 Ｔ １５井 ； 河 油 田 塔
浓 度 ：５ 。 １
含砾 和物性好 的砂岩 段 （７ ０ ５０ 配方 ： 浆 ＋２ 核 ４ ０ ￣３ ０ ｍ） 井 桃壳 （ ） 核桃壳 （ 粗 ＋３ 中粗） 核桃壳 （ ） １ 云母 ＋ ３ ＋３ 细 ＋ Ｓ －９ （ ＱＤ－ ８ 中粗 ） 棉 子壳 ＋３ 锯木 ＋２ Ｐ 一１ ＋２ Ｂ 。总 浓度 ：
小蹩挤压力 。下光钻杆至井底 ， 以从下 到上 的原则 ， 分段将 堵漏
浆替入井 内 ， 将裸眼段全部封 闭。起钻至井深 ２ ５ ｍ， 井蹩压。 ９０ 关
关 井 后 ， 排 量 （０ ０冲／ ｉ）Ｅ 小 １ ￣２ ｍ ｎ ｌ 注堵 漏 钻 井 液 蹩 压 ， 首次 蹩 压
的压力不好确定 ， 因为漏层的破裂压力 是个未 知数 ， 以通 过蹩 可 入量来控制 。第一次蹩入量 ：～１ ｍ ， 下最高压力 ， ８ ２ ３记 观察稳压