盐膏层钻井技术(钻井教材)讲解
盐膏层钻井技术(钻井教材)讲解
概 况（之二）
分类及其特征
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）
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）
g / cm
3
g / cm 3
下钻盐层顺 质量优， 钻至 6208 米完钻
轮南 46 井
4.12~5.30 / 46 天
5205—5368
发生井漏。
1、双心钻头钻盐层顺利，电测时卡仪器一次，第 一次下套管井漏，堵漏后重下，最后固井顺利。 1、 双心钻头钻盐层顺利。
优良
哈2井
6.8~8.28 / 82 天
概 况（之二）
分类及其特征
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。
深井巴东4井盐膏层钻井液技术
深井巴东4井盐膏层钻井液技术张秀红 崔 红 赵昌强(中原石油勘探局对外经济贸易总公司) 摘 要 巴东4井位于塔里木盆地西南凹陷玛扎克塔克构造带乌山构造,完钻井深6800 m,钻遇埋藏深、厚度大的寒武系盐膏层,其间夹杂厚度不等且裂缝发育的白云岩、红色泥岩等,易发生井壁坍塌、井漏、缩径和卡钻等钻井复杂情况,钻井液流变性维护难度大。
该文介绍了成功使用欠饱和盐水钻井液及维护其流变性的方法,对盐膏层钻井作业有一定的参考作用。
关键词 巴东4井 深井 盐膏层蠕变 流变性 巴东4井的钻探目的是了解乌山构造的地层岩性特征、圈闭含油气性和油藏类型,设计井深6600m,完钻井深6800m。
套管程序为<762 mm×46163m+<508mm×978.41m+<339.73 mm×2681.71m+<244.48mm×5192.55m+ <117.80mm×(4998.15～6166.72)m+<127 mm×(5982.04～6796.09)m。
Ξ1 钻井液技术难点寒武系盐膏层夹杂厚度不等的白云岩,主要成份是碳酸镁、碳酸钙,其裂缝、溶蚀孔填充物有白云晶体、氯化钠晶体、石英晶体、伊利石等。
填充物含量低,胶结性能差,地层应力大且各向异性,最大地层倾角89°,易发生井壁失稳和井漏等复杂情况,因此要求钻井液具有良好的防塌防漏性能。
巴东4井6433150～6800m为盐膏层段,由于盐膏层埋藏深,上覆压力大,具有塑性蠕变特性,一经钻开就存在应力释放,易发生缩径卡钻事故。
因此要求钻井液采用合理的密度,有效地支撑井壁而不发生漏失,而且具有良好的抗污染能力,溶解部分盐膏层,抵消或减弱其塑性蠕变性,保证井眼畅通。
高密度钻井液流变性能控制问题。
巴东4井钻井液密度高达1190g/cm3,加重剂使用重晶石粉,固相含量在34%以上,具有良好的流变性能是钻井液工作的难点。
塔河油田盐层钻井技术
塔河油田盐层钻井技术摘要：塔河油田共有三套盐层，其中以志留系盐层发育最好，该文从承压堵漏技术、钻井液体系转换维护处理技术、盐层水力扩眼技术详细的介绍了在该油田的应用情况。
关键词：承压钻井液扩眼钻井技术塔河油田1承压堵漏技术塔河油田在石炭系巴楚组钻遇70-260米厚度不等的盐膏层，主要以碳酸盐岩→石膏岩→盐岩为主夹泥质岩薄层的一套蒸发岩，盐岩较纯。
盐岩在高温高压下产生塑性蠕变，给钻井和完井造成极大风险。
同时也存在井眼坍塌、剥落掉块，致使井径很不规则及其带来的不稳定因素。
为了控制盐膏层的蠕变速度，提高钻井液密度是有效方法之一。
根据过去已钻几口井情况分析，钻井液密度控制在1.65-1.70g/cm3范围较为理想。
而盐上裸眼井段（3000-5100米）地层压力当量密度小于1.20 g/cm3，为了满足钻盐膏层的要求，对盐上裸眼井段必须作地层承压堵漏试验。
1.1承压堵漏层位依据地质录井资料确定最有可能发生井漏的井段，大致可分为上白垩统（3000-3700米）、三叠系：4300-4500米的中细砂岩和砾状砂岩，4600-4700米细砂岩和地层不整合接触。
5100米左右为双峰灰岩。
实践证明，揭开双峰灰岩再进行地层承压堵漏试验比较理想，因为承压堵漏试验完成后，即进行泥浆转型工作，高密度钻井液对盐上机械钻速有较大影响。
1.2钻井液配方1# 井浆+1.5～2.5%PB-1+1.5～2.5%云母（中）+2～2.5%SQD-98或2～2.5%LD-93+0.05～0.1%AT-1，用于封堵双峰灰岩上下井段。
2# 井浆+1.5～2.5%PB-1+2.5～3.5%CXD或 1.0～1.5%DF-1+2～2.5%云母（中）+25～3.5%LD-93或 2.5～3.5%SQD-98+0.05～0.1%AT-1，用于封堵三叠系井段。
3# 井浆+1.5～2%PB-1+1.5～ 2.5%CXD或1～1.5%DF-1+0.05～0.1%AT-1，用于封堵套管鞋以下井段。
综述元坝271井膏盐层安全钻井技术
综述元坝271井膏盐层安全钻井技术1 盐膏层钻井概况膏盐层钻井是深部地层钻井施工中一大技术难题。
盐膏层会在一定的压力、温度下出现蠕变现象，从而造成卡钻、井眼失稳和固井后挤压损毁套管等事故，如果不采取有针对性的技术措施加以解决，膏盐层钻井施工将会付出高昂成本。
2 盐膏层施工钻井过程中复杂情况2.1 盐膏层普遍存在着塑性蠕动盐膏层一般来说可分为两种：(1)纯盐层。
纯盐层容易出现缩径、盐层溶解而导致井径扩大等施工不利情况。
(2)复合膏盐层。
这种除了出现第一种的不利情况外还容易发生井壁垮塌现象，从而出现卡钻问题。
2.2 利用膏盐层扩孔技术抑制膏盐层的蠕动一般方法是利用盐膏层段的扩孔方法控制膏盐层蠕动速率。
归纳起来，影响扩孔安全及效果的因素主要有：扩孔参数、扩孔的工具和扩孔措施制定等，以上三个方面的问题如果处理不好，就不能较好的控制膏盐层蠕动问题。
2.3 两种蠕变的应对膏盐层存在稳态蠕变和瞬态蠕变，必须采取措施加以应对才能保证安全钻井。
首先，稳态蠕变对安全钻井影响较小，但会对注入水泥和固井套管的顺利下入会造成一定的不利影响，盐膏层瞬态蠕变会对钻井安全产生重要的影响。
因此，了解和掌握盐膏层蠕变特性，发现其蠕变规律对于安全钻进膏盐层意义巨大，必须引起高度重视。
3 膏盐层安全钻井的关键技术措施结合我国境内东西部多个油田的盐膏层长期钻井经验与教训，为了有针对性的减少膏盐层塑性蠕动给钻井施工带来的不利影响，一般来说，膏盐层钻进需采用如下的技术步骤：首先在了解盐膏层类别、上下地层间压力系统的基础上，充分了解和掌握盐膏层蠕变特性，发现其蠕变规律；其次要根据盐膏层的地质特性来预防井漏现象，通常的做法是采取高密度并且欠饱和的非渗透性钻井液来进行扩孔钻进作业。
以上两种技术是保证膏盐层安全钻井的基础。
在此基础上，我们一般选用高密度欠饱和非渗透聚璜钻井液扩孔钻进技术来安全的钻穿膏盐层。
3.1 膏盐层钻井液的处理自膏盐层顶板50-60米处开始高密度欠饱和非渗透聚璜钻井液随钻扩孔，这样可在有效抑制其塑性蠕动的状态下保证安全的钻进。
【现代】盐膏层钻井技术
【关键字】现代中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）题目：塔河油田盐膏层钻井技术学习中心：镇江学习中心年级专业：石油工程学生姓名：学号：指导教师：职称：导师单位：论文完成时间：2010 年03月24日摘要：盐膏层施工是这两年塔河油田的一个重点和难点，特别是承压堵漏，区块不同，地层承压能力也不同，承压堵漏不能盲目按照一个模式进行，要根据区块不同，地层特点有针对性的制定合理的承压堵漏方案.本文着重介绍了该种井钻头选型、二开裸眼井段防斜、石炭系防井径扩大和盐膏层安全钻井及钻井液技术等几个方面的介绍，并对其进行分析。
关键词：盐下井、盐膏层、承压堵漏、钻头选型、防斜、防井径扩大随着塔河油田开发规模不断的扩大,众多井在钻井过程中不同程度的钻遇高压盐膏层,而对盐层上部地层进行先期承压堵漏,使之承压能力可以满足钻盐膏层使用高密度要求,安全的钻穿盐膏层,保证钻井过程和下套管安全,是这类井的施工关键。
巨厚盐层是油气储层很好的盖层,大量的油气资源可能在盐下,而巨厚盐膏层钻井技术又是当今钻井工程中重大难题之一。
塔里木盆地盐膏层分布较广,第三系盐层主要分布在库车凹陷及塔北隆起西北部埋深一般在3000～5500m 之间, 属盐层、膏岩和“软泥岩”等组成的复合盐岩层,如亚肯3井、库1井等：石炭系盐层主要分布在塔北隆起、塔河两岸和塔东北的满加尔凹陷北部,埋深一般在5200～5500m以下，厚度100～300m，基本以纯盐为主,如沙10 井、乡1 井、沙105井等；而寒武系盐层主要分布在巴楚地区和塔中，埋深在4200～6000m左右，盐层厚度一般为几十米到几百米。
岩性以盐岩、膏岩与泥岩、泥质粉砂岩等呈不等厚互层。
如麦4井、麦6井、和4井、方1井、康2井等。
由于盐膏层的塑性蠕变、非均质性、含盐泥岩的垮塌等地质因素，且上下压力系统的明显不同，钻井施工过程中常常引起卡钻、埋钻、套管挤坏、固井后套管外水泥被挤走等工程事故，施工作业风险极大。
钻遇盐膏层技术措施
钻遇盐膏层技术措施
1、钻进盐膏层，钻时会加快，CL 一含量上升快转盘扭矩、泵压和返出岩屑变化；发现扭矩增大，应密切注意应立即上提划眼。
2、接单根前划眼一次，方钻杆提出后，停泵通一次井眼，不遇阻卡，方可接单根，否则重新划眼。
3、盐膏层钻进，应保证尽可能大的泥浆排量和较高的返速，有利于清洗井底，冲刷井壁上吸附的厚虚假泥饼。
4、在盐膏层段起下钻，应控制速度，提钻遇卡不能超过10 吨，活动钻具以下放为主，在能下放的前提下，倒划眼提出；下钻遇阻，活动钻具以上提为主，划眼解除。
5、在裸眼段内要连续活动钻具，以上下活动钻具为主，活动距离应大于3 米以上，因设备检查等情况，钻具必须提入套管内。
6、为制止塑性变形造成缩径，可适当提高钻井液密度，用液柱压力抑制缩径，同时注意不要压漏上部地层。
其它原因造成复杂，应考虑转换成与地层相配伍的钻井液体系。
7、缩径井段每次下钻划眼扩大井径，每只钻头增加中途短程起下钻、划眼。
8、钻遇盐膏层，泥浆上要及时加入纯碱和烧碱，做好泥浆防止钙侵污的工作：合理调整泥浆密度，降低泥浆失水，提高泥饼质量，同时加入适量防塌剂和润滑剂，保证井壁稳定，保
持井眼畅梯通。
盐膏层钻井液技术精品PPT课件
盐膏层钻井液技术
一、概述
井达6800米）。在钻井过程中，复合盐层中的石膏、膏泥岩吸水膨 胀，盐岩蠕变，软泥岩塑性流动，地层应力变化等，容易引起扩径、 缩径、卡钻、掉块、坍塌、套管下不下去、套管受挤变形损坏等复 杂情况和事故，造成钻井周期延误、井眼报废的严重后果，带来巨 大的经济损失。据不完全统计，10多年来，因此，有9口井21次发 生卡钻事故，6口井13次侧钻，1口井2次套铣，损失时间近1000天； 埋钻具1546.28米；报废进尺4865米，报废井1口。
盐膏层钻井液技术
一、概述
醇氯化钾饱和盐水高密度（密度高达2.30克/厘米3）仿油基钻井液体 系，顺利快速钻完了克拉-203、克拉-204井近300米盐膏层和400米 的多套高压气层（比同一地区相邻其它井提前50-100天完钻）。从 井径电测的曲线来看，利用这种钻井液体系，在盐层所处井段，没 有出现缩径、井径扩大现象，保持了井壁稳定，同时也解决了多套 压力系统处于同一裸眼段所带来的难题。这种钻井液体系的特点是： 粘切低、流动性好、API和高温高压失水很低、泥饼薄、造壁和润 滑性好、井壁稳定、性能稳定、易维护，不需要采取大量排放钻井 液的办法来维护性能，大大降低了成本。
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。
塔河油田盐膏层钻井技术分析
塔河油田盐膏层钻井技术分析摘要：塔河油田一般为深井和超深井，盐膏层分布范围广，埋藏深，钻井难度大，特别是深井盐膏层和复合盐层钻井，是一个复杂的钻井技术难题，在钻井过程中钻遇盐膏层，极易发生井下复杂情况，要克服盐上钻进、盐上承压堵漏、盐层钻进、扩孔、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：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：te242 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）05-（页码）-页数一、塔河地质状况及井身结构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-奥陶系烃源岩具有长期生油、多期供油的特点，处于南侧烃源区油区油气向阿克库勒凸起高部位运移的路径上，是油气长期运移聚集的有利地区。
1.2 井身结构针对阿克亚苏区块盐层的结构特点，为了增大完井井眼尺寸，为以后的开采创造有利条件，采用盐下井井身结构。
一开使用660.4mm 钻头钻至井深300.00m，下508mm套管，封固上第三系库车组欠压实、易分散造浆、易水化膨胀、易阻卡地层；二开使用444.5mm钻头钻至3200m，下339.7mm套管，封固上部松软地层；三开使用311.2mm钻头钻穿盐上及盐层，下244.5mm+273.1mm复合尾管；四开使用149.2mm钻头钻达设计目的井深，先期裸眼完井。
二、盐膏层钻井技术措施针对盐膏层易蠕变、易溶解、易垮塌，并易挤毁套管等特点，从而给钻井施工带来了困难，其中有以下几方面技术要点：针对盐膏层蠕动的特点，我们认真调研并按照设计要求，在5000m 井段完成了钻井液转换工作，盐膏层钻穿后，下部井段的施工将是本开次及全井的难点和重点，因为三开井段同时揭开石炭系巴楚组盐膏层、志留系柯坪塔格组、奥陶系桑塔木组，存在多套不同压力系统。
钻进过程中，制定了严格的技术措施：（1）严格按设计下入钻具组合，并尽可能简化钻具组合，严把钻具入井关，二级以下钻杆杜绝入井。
玉科7井盐膏层钻井工艺技术探讨
玉科 7井盐膏层钻井工艺技术探讨关键词：盐膏层；钻井工艺；技术；探讨1二叠系井漏、卡钻解决对策进入二叠系井深4300m钻进之前进行短起下，确保上部井眼畅通，地面钻井液量储备充足，性能达标，提前准备足够的堵漏材料。
二叠系钻进加入随钻堵漏剂，逐渐封堵，提高地层承压能力，发生井漏后立即起钻简化钻具组合，降低卡钻风险，甩掉螺杆和扶正器，同时为后续承压堵漏及钻进施工创造条件。
正副司钻精心操作刹把，观察记录好各参数变化，采取接单根方式钻进，方余6m以上，打完单根循环5-10min后、原则上不划眼接单根，静止时间不超3min，使用转盘活动钻具，做到晚停泵、早开泵，接完单根开单泵15spm出口见返、每2分钟以5spm一台阶提到钻进排量，以0.3m/s的速度下放，小钻压低转速慢速接触井底后恢复钻进参数，发现扭矩异常及时上提钻具，保证上部井眼畅通后重新加压，待扭矩平稳后恢复钻进参数，钻进期间注意观察扭矩、岩屑掉块，根据情况泵入稠浆携带，发现异常正确处理并及时汇报。
每次起钻前，充分循环调整泥浆1.5周以上，观察振动筛岩屑干净后起钻，起钻前泵入封闭浆对二叠系地层进行封堵保护，二叠系起下钻速度，每柱钻杆起下时间控制在６５～７０ｓ，以减小起下钻时产生抽汲和“激动”压力，防止诱发井漏，上提下放5t以内，活动不过划眼，划眼密切注意扭矩和泵压变化，尽可能的做到不憋停顶驱、不憋泵，严禁硬压硬拔。
下钻时进行分段循环，防止一次性下钻到底开泵困难或开泵循环发生井漏，循环排量最大不超过正常排量½，循环点选择在井眼稳定井段，套管鞋处循环一个迟到时间、后每500m顶通30分钟；下钻到底顶通时缓慢开泵，先小排量循环，待井口返浆并且泵压正常后再逐渐提高排量，尽可能减小开泵产生的“激动”压力，防止诱发井漏。
2堵漏提高地层承压能力钻进工况下加入随钻堵漏剂缓慢提高地层承压能力，为承压堵漏创造一定条件。
承压堵漏：堵漏钻具下钻漏层50-100m上，泵入配浓度33%的堵漏浆，替浆作业专人负责计量，倒换罐操作，专人负责下达指令，防止串罐。
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。
塔河油田星火1井深井盐膏层钻井技术
浆密度 当量 ， 然后将 钻井 液转换 为欠饱 和盐水体 系 。
该 井段 采用 ｑ２ ３１ ｂ７． ｍｍ高抗 挤 、 大壁 厚 套管 封 固
盐膏层 ， 由于环空 间小 ， 套管 钢性 大 ， 套管 作业前 做 下 好泥浆 处理 工作 ， 并采用 液 力扩孔 器对 盐膏 层井段 扩 孔。 套管采 取悬 挂后 回接方 式 ， 尾管 固井 ， 凝 ４ ｈ后 侯 ８ 再下钻 具扫水 泥塞 、 回接 筒 、 铣 回接套管并 固井 。 扫水
２２２三 开 井 段 ．．
２２ 现 场 施 工 ．
２２１ 开、 开井段 ． 一 ． 二
三开 ３ １ ｍ 井段 依 次钻 遇上 第 三 系库 车组 、 １ ．ｍ １
康 村 组 、 迪 克 组 、 第 三 系苏 维 依组 和 库 姆 格 列木 吉 下 群 地层 。其 中吉迪 克组 上 部硬 脆性 泥 岩易 剥落 掉块 、 坍塌 ， 造成 井 径 不 规则 ； 库姆 格 列 木群 段 盐 膏 层 的破 裂 压力 低 ， 出现井 漏 、 塌 、 易 井 卡钻 等井 下事 故 和复杂
Ｘ Ｈ１井 一 开 ６ Ｏ ｒ 井 段 主 要 钻 遇新 生 界 第 ６ ．ａ ４ｍ
四 系 、 第 三 系 库 车 组地 层 ， 取 轻 压 （０ ４ ｋ 吊 上 采 ２ ￣ ０ Ｎ）
打， 钻至 井深 １０ ０ ｍ后钻 压逐 渐增 至 ４ － ０ Ｎ， ０ ８ ｋ 小排 量
①作者简介 ： 助理工程师，０６ ０ ２ ０ — ７毕业于江汉石油学院钻 井工程专业
新 疆 石 油 科 技
情况 。
２１ ０ ０年 第 ２期 （ ２ 第 ０卷 ）
坨128—斜302井盐膏层钻井技术
坨128—斜302 井盐膏层钻井技术0. 前言（1）施工简介：坨128-斜302位于济阳坳陷东营凹陷坨胜永断裂带胜北断层上升盘胜三区北部坨128-30 块，是滚动勘探井斜井，钻探主要目的是进一步向南扩大坨128-30 区块沙四段含油面积并探测更深层含油气情况。
该井设计井深3721.34m，垂深3600m 造斜点2100m 最大井斜26.73 °，方位187.24 ° 斜井段长1621.34m,因此该井是长裸眼段长斜井段定向井，钻井液采用的是聚合物淡水钻井液体系。
本井在施工过程中成功打穿153m的盐膏层、盐岩层，对坨128区块更深层发展起到指导性作用。
（2）岩性特征：坨128-斜302井的地层岩性为第四系平原组；上第三系明化镇组、馆陶组；下第三系东营组、沙河街组。
东营组及以上地层主要是棕黄色及棕红色粘土，砂质粘土与浅灰色松散砂层不等厚互层；沙河街组地层主要是紫红色、灰色、灰绿色、深灰色泥岩，灰质泥岩、砂质泥岩、褐色油页岩与灰色含砾砂岩、泥质砂岩、灰质粉砂岩不等厚互层；沙河街组泥岩地层以伊利石和伊蒙混层为主，地层较硬，微裂缝较发育，易发生泥岩剥落掉块。
（3）盐膏层特征：广义上讲，含有以氯化钠为主或其它水溶性无机盐类如氯化钾、氯化镁、氯化钙、芒硝等地层统称为含盐膏地层。
在有盐膏层地区进行钻井作业会面临井壁失稳、起下钻遇阻、卡钻和套管挤毁等事故，若是深层盐膏层，上部长裸眼还会面临井漏危险。
所以一旦钻遇盐膏层、盐水层，钻井液应具有较强的抗盐、抗钙能力以及抑制、造壁能力，防止钻井液性能波动，引起井壁缩径、井眼不规则，造成起下钻阻卡。
(4)盐膏层判断：一般情况下，根据其钻时特征划分岩性界面，可利用综合录井仪资料来判断地层，盐膏层岩性一般为无色或白色，立方体晶形，透明或半透明，易溶于水，与HCL不反应；还可利用稀氢氟酸判别盐膏层和粉砂岩，通过测量电导率值及氯离子含量，包括泥浆性能的变化来判别盐膏层。
S105-1井膏盐层深井钻井技术
（3）钻进中定时补充新浆置换钻井液中的劣质固相，调整动塑比值，保 持较高的粘度、切力、屈服值调整好流变参数，清洗井眼，减少阻卡。
四、施工技术难点
4、 PDC钻头的使用
（1）12 ¼”井眼 KM226G：井段3233.91~4607.4m，进尺1373.49m，纯钻 时间171.5h，机械钻速8.01m/h; MS1952SS：井段4768.15~5130m，进尺361.85m，纯钻时
四、施工技术难点
3、 井壁稳定 由于库车组、康村组地层胶结疏松，造浆性、渗漏性好，极易形成厚泥饼， 造成井下复杂、阻卡，吉迪克组部以泥岩为主，夹砂岩为主，主要是防止砂 岩缩径、泥岩吸水膨胀。地层胶结性差、井眼大、保证和满足钻屑的携带、 井壁稳定、井眼畅通是钻井液工作的重点。再就是在N1j、E3S泥岩井段，要 特别防止钻头泥包现象。为此，本井段钻井液维护处理以包被、抑制、防卡、 防塌为重点，在技术措施方面： （1）为了解决大井眼携砂和上部蔬松地层的井壁稳定问题，在处理过程 加足K-PAM、AT-1的加量，使粘度、切力稍偏大一些，适当调整流变参数。 加入NP-2、JT-1控制滤失量。严格包被剂、抑制剂大小分子的匹配，在钻进 中勤观察返出钻屑的情况，适当调整其加量。 （2）由于进尺快，钻屑污染严重，保证固控是关键，严格四级固控，清 除井浆中的劣质固相，使井浆得到充分净化。
一开 3.14 二开 3.18 三开 4.20
914.4mm井眼x24m + 720mm导管x24m + 660.4mm井眼x300.5m + 508mm套管x299.9m + 444.5mm井眼x3000m + 339.7mm套管x2998m + 311.1mm井眼x5350m + 244.5mm套管x5347m + 215.9mm井眼x5674.36m + 177.8mm尾管 x(5056.9-5670.85m) + 149.2mm井眼x5986m
亚苏尔哲别油田盐膏层安全钻井技术
ｅｍ ３
１８ ６－ ３ 五开 １９ ４． ２ ３０ １ｏ ｌ７ ２． Ｏ
２ ３ ３０ 地 面 ３９ ０８
悬挂后 回 接． 重叠 １０ 米 ｏ Leabharlann ２盐膏层钻 井技术 的难点 ．
２１复杂的压力体系 ． 在井段 ２ ０ ～ ４ ０ ２ ０ ～ ７ ０ ４ ０ ２ ６ ｍ、７ ０ ２７ ｍ存 在两套 多个超高 压盐水层 ． 密度分别为 ２ ２ ２ ３ ｃ ２ ６ ２ ８ ｃ ． ～ ． ￣ ｍ 和 ． — ． ￣ ｍ ，这些盐水层压 力高 ． ０ ０ ０ ０ 安 全密度窗 口窄 ， 是涌漏 同层 ，在液柱压 力 、 均 ， 循环压 力和波动压力 的 作用下 ． 井底压力很难平衡地层压力日 。 ２２盐膏层对钻井液污染严重 ． 地层 中 的高 压盐 水 矿 化 度极 高 ． １含 量 ３ ． ７ １４ ｇ ． ａ ｃ， － ０ ８ ｘ ０ ／ Ｃ２ ４ ｍ Ｌ ＋ ５ ０ ｘ０ ｇ ， ３ ６ｘ０ ｇ ， ． ２ １４ ／ Ｍ ． ９ １４ ／ 对钻井液技术要求高。 ０ ｍ Ｌ ９ ｍ Ｌ ２３防井漏井涌的压力大 ＿ 漏层 的厚度大多在 １ ３米 ． — 不同井不同层位漏层 的孔 隙发育程 度 ３４防 卡 措 施 ． 不同 ． 漏失 的严重 程度及堵漏 的难易程度差 别较大 ． 由于安全密度 窗 ３４１ ．． 钻进盐膏层时 ， 每钻进 ０５ 大幅度 上提钻具 ， ．米 划眼到底 ， 若 口较窄 。 重漏失层井漏后 常伴 随井 涌。 在井 １配备 了旋转 防喷头 。 严 ： ３ 无阻卡 ， 可依次逐渐增加钻进段长。 每钻 进半个单根 ， 至少上提划眼一 随时准备 控压钻 进 大幅度上提钻具 ， 划眼到底后再接单根 。 ２ ． ４井段 ２ ３ ～ ８ ０ ２ ０ ２ ３ 米存在 巨厚 盐膏层 ， 厚度大 ， 盐层 纯而集 中 ． 次 。每钻完一个单根 ， ３ ． 钻具在 盐膏层 作业时 间超过 １ 小 时 ． ．２ ４ ２ 短起下 一次 ． 如遇 阻 在 高温高压下极 易发生 塑性蠕 变 ． 了缩径 卡钻的风险 增加 卡， 要详细记录起下钻 的遇阻井 段 ， 分析原 因采取 相应措 施 ， 使井眼畅 ３盐膏层 安全钻井技术 ． 通无 阻 。 ３１ ．承压堵漏 ３ － 在钻进盐 膏层 时。 ．３ ４ 尽可能地 保持较大 的排量 和较 高的环 空 为 了安全钻 过第一套 高压盐水层 ， 平衡盐水 的压力 ． 制盐膏层 抑 返速 ， 以利于清洗井底， 冲刷井壁 上吸附的厚虚假泥饼 。 的蠕变 ， 在钻进 到盐膏层前 ， 需要提 高钻井液 的密度 ， １ ５ ｍ 逐 从 － 。 ３ ３ ３ ．盐 层在 高温高压下发生塑性蠕 变缩 径 ． 确定安全作业 时 ．４ ４ 要 步提高到 ２ ２， ３ ． ｃ ， ０ ｇ ｍ 以提高地层承压能力 。 从现场施工 的情况分析 ． 上 确保套 管的顺利下人 。采用短起下法确定安全作 （ 下转第 ４ ０页 ） ０ 部裸 眼段 的承压能力 ， 本能满足钻 穿盐水层 的高密度钻井 液的要 间， 基
塔里木盆地盐膏层分析和钻井危害解决措施备课讲稿
塔里木盆地盐膏层分析和钻井危害解决措施塔里木盆地盐膏层分析和钻井危害解决措施第一章绪论第一节盐膏层成因、分布及特征中国大陆钻探发现的盐膏层分布范围广泛，塔里木、中原油田、江汉油田、华北油田、吉林油田、辽河油田和胜利油田等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。
从目前资料统计来看，盐膏层主要收集于网络，如有侵权请联系管理员删除收集于网络，如有侵权请联系管理员删除分布在第三系，石炭系和寒武系地层，分属泻湖陆相沉积和滨海相沉积。
中原油田东濮凹陷北部的文留、濮城和卫城地区的下第三系沙河街组为泻湖陆相沉积，其整个北部遍及四套复合盐膏层1S 、23S 、33S 和43S ，埋深2000—6000米，层厚度少则10米，多则1000米，累计厚度1000—1800米，已探明的盐膏层面积达17792km 。
江汉油田潜江凹陷第三系潜江组也属泻湖陆相沉积，盐层分布面积达20002km ，累计厚度1800米以上，埋深700—5040米，地质储量7900多亿吨。
华北油田荆丘地区第三系2750—3000米有大段盐膏层。
从盐层分布看，塔里木油田盐膏层的类型最全，有泻湖陆相沉积的第三系盐膏层，也有滨海相沉积的石灰系和寒武系盐膏层，深度不一，从盆地边缘局部地区出露头到深至6000米都有分布。
因此，本文以塔里木油田为例，说明盐膏层的成因、分布及特征。
一、塔里木盆地第三系复合盐层的成因及特征塔里木盆地第三系是喜山期盆地快速沉降沉积下来的一套地层，分布遍及全盆地，厚度巨大，最厚达11300米(喀什凹陷)，最薄250米(巴楚隆起)。
其埋深一般为50—300米，局部可达1000一3000米(叶城——和田凹陷)，盆地边缘局部地区出露地表。
根据沉积特征，塔里木盆地的第三系下部的沉积环境属于河流一盐湖体系的沉积，可大致划分为：冲积扇，主要发育于库车坳陷北部背斜带及提尔根地区。
沉积物主要为砂砾、砂的快速堆积。
湖泊相：可进一步细分为几个亚相。
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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
表 3、中原油田套损井井深分布统计
井深（米） 套损井数（口） 占统计总井数比例（%） 0——400——800——1200——1600——2000——2400——2800——3200——3600 合计 31 6.2 14 2.8 11 2.2 40 8.2 41 7.9 206 40.1 105 20.8 44 8.5 22 4.4 514
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、
概 况（之二）
分类及其特征
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。
盐膏层对钻井工程危害
事故原因及处理 损失时间 4668～ 4682 米灰白色膏泥岩，因 775 小时 40 分 钻井液密度低，缩径卡扶正器， 从 4415 米填井侧钻 4708~4778 米连续 70 米纯盐层，
表 1.第三系复合盐层钻井事故统计表
报废进尺，米
2
南喀 1 井
盐层缩径卡钻
357.88
1001 小时 15 分
概 况（之二）
分类及其特征
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
系地层，分属泻湖陆相沉积和滨海相沉积。
概 况（之二）
1
2
分类及其特征
复合盐层 复合盐 层 纯盐层
概 况（之二）
复合盐层是陆相盐湖沉积的产
分类及其特征
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。
塔里木 油田吐 北2井 下第三 系盐岩
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（之三）
盐膏层对钻井工程危害
盐膏层段非均匀载荷引起套厚度等因素作用下，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。