常见地层综合情况、及钻井液技术

三、复杂情况的原因 钻井液密度偏低，不能平衡因泥页岩异常孔隙压力与强地应力引起的高 坍塌压力； 裸眼井段长，上部存在强水化膨胀缩径的泥岩层，若钻井液与工程技术 措施与地层不配伍，钻井过程中造成缩径，起钻阻卡产生抽吸，对下部 地层形成负压差，引起井塌；钻井液滤液进入泥页岩，引起地层吸水膨 胀，强度下降，并产生高的膨胀力，引起井壁附近泥页岩产生裂缝，造 成井塌；组成泥页岩的不同粘土矿物水化时所产生的膨胀量与膨胀压力 不相同，在底层内部形成内应力，加剧泥页岩破裂；泥页岩中的层理与 裂隙(钻井液滤液浸入的通道)是发生井塌的祸根，井塌的严重程度取决于 泥岩层理、裂隙发育程度；环空钻井液返速过高，形成紊流冲刷井壁； 不合理钻井工程措施，如起下钻过快形成过高的抽吸压力，环空返速过 高，冲刷井壁等。 盐溶解引起井塌，严重时造成卡钻；盐与盐膏软泥岩塑性变形引起缩径 卡钻；无水 石膏吸水膨胀引起卡钻；层理与裂缝发育泥页岩水化而造成坍塌；强应 力地区，若使用的钻井液密度过低，引起盐岩与软泥岩缩径，造成卡钻。




沙四中Es4 1、厚度350-450。 2、岩性组合特性 褐灰色泥岩、黑灰色油泥岩与深灰、灰白色盐岩、 石膏层不等厚互层，夹灰绿色泥岩、多层五色盐岩 层，单层厚约3-30m，见薄层杂卤石、浅灰黄色 钙芒硝层。 防盐膏层和高压盐水层，保持井壁稳定



沙四下Es4 1、厚度300-400m。 2、岩性组合特性 灰色、蓝灰、灰绿色泥岩与浅灰色白云质含砾砂岩、 灰质砂岩互层，砾石主要成分为燧石、石英岩及片 麻岩岩石块等。泥岩中含石膏、盐岩薄层和FeS晶 体。底部为厚层的杂色、深灰色砾岩，砾石成分以 变质盐岩块为主，燧石及灰盐岩块次之。



沙四上Es4 1、厚度270-350m。 2、岩性组合特性 褐灰色泥岩与深灰色劣质油页岩不等厚互层，是本 坳陷的重要生油层，夹薄层砂岩、白云岩、灰岩和 生物灰岩，局部见块状砂岩和礁灰岩，为良好储集 层。是纯化、广利、永安、平房王、八面河等油气 田的主要油气层。泥岩质纯，致密坚硬，具微细水 平层理，含FeS晶体。




一、岩性组合特征 馆陶组上段 厚度80-500m。 岩性组合特征 棕红色、灰绿色泥岩、灰绿色粉砂质泥岩和灰色、 灰白色砂岩互层，属河流相沉积。砂岩分七组，以 曲流河沉积为主，占地层的25％～30％。在邻近 生油洼陷的凸起的披复构造易形成油气藏。孤东、 孤岛、埕岛等油田的油层胶结疏松，泥质胶结物含 量在10％左右，易出砂。馆上段是本区的主要含油 层系。



四、钻井液技术 依据地层空隙压力、低应力、岩石地学性能，选用 合理的钻井液密度，使其高于地层坍塌压力当量密 度是防止井壁坍塌的先决条件； 采用沥青类产品、植物油渣、磺化酚醛树脂、褐煤 类等处理剂，封堵层理、裂隙，阻止钻井液滤液进 入地层，此类处理剂加量随泥岩层理、裂隙发育程 度加剧而增加； 降低高温高压滤失量与泥饼渗透性，控制钻井液pH 值应底于9；



四、钻井液技术要点 1、采用抑制能力强的聚合物、两性离子聚合物、阳离 子聚合物、MMH聚合物钻井液， 保持低粘、低切，控制好地层造浆，提高钻井液的抑制 性和环空返速，搞好固控，起钻时灌满钻井液。 2、加入可在泥页岩表面产生润湿反转的润滑剂。 推荐钻井液性能为： 参考井深：350～1300 m；密度ρ：1.02～ 1.10g/cm3；漏斗粘度：30～40s；API失水：20～ 30ml；pH值：8～9；塑性粘度PV：10～15mpa.s； 动切力YP：5～10pa；膨润土含量：＜35g/l；



沙三下Es3 1、厚度300-450m。 2、岩性组合特征 以深灰色泥岩和两套深黄褐色油页岩为主，夹少量 灰色灰质粉细砂岩，是本坳陷的主要生油层。油页 岩页理发育，质纯，易燃，沉积稳定，是本区最好 的区域对比标准层，底部夹白云质砂岩和灰色劣质 油页岩。有薄层油气层，惠民凹陷临盘地区有盘河 砂岩油层：东营中央隆起带两套油页岩之间有透镜 体状砂岩，多形成高压油层或高压盐水层，局部地 区有软沥青层。
四、钻井液技术要点 采用抑制能力强的聚合物、两性离子聚合物、阳离 子聚合物、MMH聚合物钻井液，保持低粘、低切， 控制好地层造浆，提高钻井液的环空返速，起钻时 灌满钻井液。 推荐钻井液性能为：参考井深：1300～2300 m； 密度ρ：1.10～1.15g/cm3；漏斗粘度：35～45s； API失水：20～10ml；pH值：8～9；塑性粘度PV： 5～15mpa.s；动切力YP：5～10pa；膨润土含量： ＜40g/l；




二、复杂情况提示 分散膨胀性强、易剥落、易井塌 、易缩径。 地层较硬，易蹩钻。 部分地区含高压盐水层、油层压力较高，注意防喷。 部分地区存在井漏。 存在大段盐膏层，由于存在大段盐膏层，极易溶解和塑 性变形，造成井径扩大、缩小、坍塌，甚至发生卡钻等 事故。 存在软泥岩缩径， 盐膏中夹杂着许多欠压实的软泥岩 （俗称橡皮层），以及纵横裂缝发育易塌的硬脆性泥岩， 也易发生融蠕变，造成卡钻或起下钻不畅通，同时还易 分散造浆，引起钻井液性能的变化。



沙三上Es3 1、厚度240-310m。 2、岩性组合特征 中一厚细砂岩为主，深灰色泥岩、少量灰绿色泥岩 互层，夹薄层白云质砂岩、灰质砂岩。顶部深灰色 泥岩夹粉砂岩、灰质砂岩（具鲕粒结构或含螺化 石），泥岩稳定局部含紫斑。在测井曲线上呈“鼓 包”特征，是进入沙三段的标志层。



沙三中Es3 厚度200-550m。 岩性组合特征 以深灰、褐灰色块状泥岩夹透镜体状粉细砂岩。凹 陷中央多为浊积岩，下水河道砂体，为岩性油藏 （地层压力较高）。泥岩质纯细腻，具微细水平层 理，有机质丰富，含FeS及菱铁矿，是本区主要生 油层。如牛庄、渤南、五号桩油田有砂岩岩性油藏。 凹陷北斜坡为水下扇砂砾岩体，只要形成圈闭就可 以形成油藏，如胜北、民丰北带。







二、复杂情况提示 1.地层造浆性强、井壁易塌、缩径、起钻过程中遇 卡、拔活塞、压差卡钻，下钻遇阻、 划眼、测井不顺利等。 2.在披复背斜构造带上断层附近有浅气层，起钻喷 气层。 3．易泥包钻头 三、复杂情况的原因 泥岩中伊蒙无序间层吸水膨胀、分散、缩径；高渗 透砂岩形成厚泥饼；钻速高，环空钻屑浓度过高。




四、钻井液技术要点 一般采用高粘切、高膨润土含量的膨润土浆或 MMH膨润土浆用来防坍塌、防沉砂；对于大或特 大砾石层，可适当提高钻井液的密度和环空返速， 以利于钻屑的携带。 推荐钻井液性能为：参考井深：0～350 m；密度 ρ：1.05～1.10g/cm3；漏斗粘度：40～60s； API失水：20～15ml；pH值：8～9；塑性粘度PV： 5～15mpa.s；动切力YP：6～10pa；



馆陶组下段 1、厚度70-600m。 2、岩性组合特征 自下而上由粗变细的正旋回沉积。以灰白色砾状砂 岩、中、细砾岩、细砂岩为主，占60～80％，夹 棕红、灰绿色泥岩。底部是厚层――块状含石英、 黑色燧石的砂砾岩，沉积广泛，岩性稳定。大油田 内其顶部砂层多见“上油下水”式的油层。






一、岩性组合特征 沙一段Es1 厚度100-400m。 岩性组合特征 上部深灰色泥岩夹一组灰白色细砂岩，岩屑呈“豆状” 砂岩，为对比标志层。中部灰色泥岩夹生物碎屑灰岩， 其下夹有具针孔结构的“针孔状”灰岩及白云岩。下部 深灰色泥岩、劣质油页岩夹黄灰色薄层泥质白云岩及生 物灰岩。底部三层白云岩，质纯且分布稳定，为本段底 界标志层。局部构造区带生物灰岩、白云岩和砂岩为油 气层，在大油气田内都有油气层。坳陷北部以暗色泥岩 为主，为生油层。


一、岩性组合特征 厚度210-430 m。灰黄色、棕黄色粘土、亚砂粘 土夹粉、细砂层，疏松不成岩。上部见薄层海相沉 积――灰黑色淤泥砂质粘土，海滩地区有贝壳层。 中下部见钙质及铁锰质结核，夹有劣质泥炭。底部 有含淡水砂层。


二、复杂情况提示 易发生井径扩大、井眼不规则，导致固井质量不好， 其主要原因是平原组松散粘土和散砂易水化分散的 结果。 三、复杂情况的原因 粘土的胶结性差。



一、岩性组合特征 明化镇上 1、厚度350-450 m。 2、岩性组合特征 土黄色、棕黄色泥岩、砂质泥岩与灰白色砂岩互层，砂岩主 要为中细砂岩。测井曲线呈“弓形”高电阻段。 明化镇下 厚度300-500 m 岩性组合特征 棕红色泥岩、砂质泥岩为主夹薄层粉细砂岩，夹钙质、铁锰 质结核和灰绿色泥质条带。底部见燕尾双晶石膏，电阻较上 段低。当下伏地层形成油藏时本层砂层含天然气，地震剖面 上呈“亮点” 浅气层。沾化凹陷东部有浅油层。
东营组二段 厚度170-200m 岩性组合特征 棕红、紫红、灰绿色泥岩与灰白色细砂岩不等厚互层。 局部地区砂岩形成油气层。 东营组三段 厚度160-300m。 岩性组合特征 浅灰色、灰绿色粉砂岩、细砂岩与灰绿色、棕色泥岩不 等厚互层。由南向北变厚颜色变暗，凸起上无沉积，边 部上倾尖灭，在坳陷北部以暗色泥岩为主，在海域可能 为生油层。



一、岩性组合特征 东营组一段 厚度140-300m。 岩性组合特征 棕红、灰绿色泥岩与灰白色粉砂岩、细砂岩、含砾 砂岩互层，底部有块状细砂岩、含砾砂岩（俗称胖 砂岩），为对比标志层。在大中型油气田，胜坨、 东辛、临盘、埕岛等均有油层，多数油田为稀油， 且高产。





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沙二段Es2 厚度30-310m。 岩性组合特征 上部紫红、灰绿色泥岩和浅灰色砂岩互层，组成正 旋回，砂岩呈正韵律。下部灰绿色、紫红色泥岩与 粉砂岩、细砂岩互层夹有劣质油页岩、碳质页岩， 含炭化的植物化石碎片。在东营、惠民凹陷是主要 油气层，如胜坨、东辛、现河、临盘油田的油层。 沾化、车镇凹陷剥蚀变薄，油气层部整合面之下。

依据坍塌层矿物组分与理化性能选用钻井液类型。对于易膨 胀、强分散泥岩，选用既能有效抑制泥岩水化分散，又能抑 制膨胀，并能有效封堵的钻井液，如氯化钾聚合物钻井液、 氯化钾腐钾钻井液及其它钾基钻井液、聚磺钻井液、钾铵基 聚磺钻井液、两性离子聚磺钻井液、阳离子聚磺钻井液、正 电胶钻井液、有机硅钻井液等；对于易膨胀、中等至弱分散 泥页岩亚类，先用强抑制、强封堵的钻井液，如聚磺钻井液、 两性离子聚磺钻井液、阳离子聚磺钻井液、正电胶阳离子聚 合物钻井液、钾铵基聚磺钻井液、正电胶钻井液、钾石灰钻 井液、有机硅钻井液等，如地层水矿化度高，可用氯化钾适 当提高钻井液的矿化度；对弱膨胀、弱分散泥页岩亚类，选 用强封堵钻井液，如三磺钻井液、硅酸钾聚磺钻井液、钾铵 基聚磺钻井液，两性离子聚磺钻井液，如地层水矿化度高， 可用氯化钾适当提高钻井液的矿化度，若地层裂隙极发育， 塌块大，应适当提高钻井液的粘切，及时带出塌块。


二、复杂情况提示 1、地层造浆性强、井壁易塌、缩径、起钻过程中 遇卡、拔活塞、压差卡钻，下钻遇阻、划眼、测井 不顺利等； 2、砾岩胶结性差，坍塌严重，易扩径、易被压漏 而卡钻； 三、复杂情况的原因 泥岩中伊蒙无序间层吸水膨胀、分散、缩径；高渗 透砂岩形成厚泥饼；钻速高，环空钻屑浓度过高。






二、复杂情况提示 地层软硬交互，防蹩跳钻，防井斜； 造浆性强，钻井液性能不稳定，井壁缩径严重； 注意油气侵。 三、复杂情况的原因 泥岩中伊蒙无序间层吸水膨胀、分散、缩径；高渗 透砂岩形成厚泥饼；钻速高，环空钻屑浓度过高。



四、钻井液工作提示 1、采用抑制能力强的聚合物、两性离子聚合物、阳离 子聚合物、MMH聚合物钻井液 控制好地层造浆，保持适当的粘度和切力。 2、加入有封堵硬脆性泥岩微裂隙能力的防塌剂防塌。 3、加入可在泥页岩表面产生润湿反转的润滑剂。 推荐钻井液性能为：参考井深：2300～2700 m；密 度ρ：1.15～1.20g/cm3；漏斗粘度：40～50s；API 失水：10～7ml；pH值：8～9；塑性粘度PV：5～ 15mpa.s；动切力YP：5～10pa；膨润土含量：＜ 40g/l；