盐膏层钻井
钻 盐 膏 层 技 术 措 施
钻盐膏层技术措施1、泥浆体系转换时，特别是在裸眼井段，要密切注意泥浆性能的变化。
每10分钟测密度一次。
钻具要边钻边上下活动。
钻具在井下静止时间不超过3分钟。
做好防卡、防塌工作。
2、钻开盐膏层前泥浆按要求加够润滑剂。
确保泥浆具有良好的润滑性能。
3、及时与录井队联系，准确判断进入盐膏层的深度，进入盐膏层后，每钻进0.5米上提3-5米划眼，钻进5米后上提划眼一次，钻进4小时短提到盐膏层顶部全部划眼。
4、进入盐膏层1米，循环一周进行安全时间测定一次。
短起至套管鞋静止10小时，若顺利下钻到底，则自起钻始到下钻到底止，所用时间为安全时间。
若有阻卡则再钻进1米，重新测定。
5、盐、泥岩交替，钻进中机械钻速变化大，防止狗腿产生。
6、进入盐膏层50米、120米进行第二次、第三次安全时间测定。
7、盐膏层钻进时，密切注意泵压、悬重、扭矩、机械钻速的变化。
机械钻速控制在10-20分钟钻一米。
若机械钻速明显降低，应立即上提，划眼到底。
泵压、扭矩突然上升时，应上提钻具划眼。
每钻完一个单根必须划眼一次，正常后方可接单根。
8、接单根时，钻杆接头提出转盘面后，方可停泵。
接单根后先开泵后下放钻具。
泵压、扭矩不正常时，不得强行接单根。
必须反复划眼直至正常为止。
9、钻进或活动钻具时方余大于1.5米。
钻具在井下静止时间不超过2分钟。
10、钻进时，井下出现复杂情况不宜接单根，不宜立即停转盘、停泵。
应保持循环转动，待情况好转后，再上提划眼，认真分析复杂情况发生的原因。
11、每次短提时，控制提钻速度，遇阻卡现象上提不超过10吨，下钻到底后，要做好防漏工作。
先上提下放，转动钻具，破坏泥浆结构力，然后小排量顶通，后逐渐开到正常的排量。
12、钻进时若发生严重漏失，起钻至套管。
起钻时连续灌泥浆，测漏速再进行堵漏。
13、加强泥浆性能的维护，每6小时做一次全性能，15分钟测泥浆密度、粘度，观察液面1次。
密度控制在1.68g/cm3。
密度低于1.67g/cm3时必须加重，密度最高值不超过1.70g/cm3。
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。
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
钻井中盐膏层危害及其应对措施分析
钻井中盐膏层危害及其应对措施分析摘要：盐膏层钻井是目前国内外钻井重大技术难题之一，在盐膏层地层进行钻井作业，会面临诸多挑战：井壁失稳、起下钻遇阻、卡钻、套管挤压等复杂事故，因此在含盐膏层地层尤其是深部盐膏层地层进行钻井作业，无疑是更加严峻的考验。
钻井事故频发，钻具、仪器接连被埋，会给钻井企业等相关方带来了巨大的损失，本文结合实际钻井施工介绍了盐膏层的特性，并针对此种地层所采取的应对措施进行分析和探讨。
关键词：盐膏层；安全钻井；钻井液；随钻扩眼1 盐膏层的概念及其危害1.1 盐膏层的概念在石油钻井中，对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、石膏及芒硝等的地层统称为含盐膏地层，其厚度从几十米至上千米。
1.2 盐膏层给钻井带来的技术难题①盐岩的塑形变形导致井径缩小，进而导致遇阻、卡钻；②以泥岩为胎体，充填了含盐膏泥岩，在圈闭形成后，自由水在沉积过程中未完全运移；③以软泥的形式深埋于地层中，蠕变速率极高；④以盐为胎体或胶结物泥页岩、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；⑤夹在盐岩层间的薄泥页岩、粉砂岩，盐溶后上下失去承托，在机械碰撞作用下掉块、坍塌；⑥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；⑦无水石膏等吸水膨胀、垮塌,石膏吸水变成二水石膏体积会增大26%左右，其它盐类也具有类似性质；⑧石膏或者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；⑨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、上覆岩层压力、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，导致套管挤扁、弯曲、变形甚至错断。
2 应对盐膏层的技术措施2.1 膏岩层预防措施使用欠饱和盐水钻井液体系。
采用该体系，控制CI含量，并维持钻井液的含盐饱和特性。
使用欠饱和盐水钻井液在钻开盐层后，可使盐岩发生部分溶解，从而有效地防止盐膏层塑性蠕变、缩径引起卡钻。
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。
固1井钻盐膏层钻井液技术分析
３ 西安 长 庆 化 工 集 团 有 限公 司 ， 西 西 安 ７ ２ ０ ） ． 陕 １ ０ ０ 摘 要 ：固 １井是 中石 化 集 团公 司 西 部 新 区 勘 探 指 挥 部 在 准 噶 尔 盆 地 山前 坳 陷 四 棵 树 凹 陷 固 尔 图构 造 高部 位 部 署 的
一 口预 探 井 。本 井 自上 而 下 钻 遏 第 四 系 西域 组 、 第 三 系 独 山 子 组 、 西 河 组 及 沙 湾 组 ， 罗 系 西 山 窑 组 、 工 河 组 、 道 上 塔 侏 三 八
使 粘 Ｉ ９７ ｍ 套 管 下 深 ２５．８ ３ ．ｍ ３ １４４ｍ。二 开 （３ １１ｍ 钻 头 钻 进 至 系 ， 粘 土 胶 体 颗 粒 表 面 水 化 膜 变 薄 ， 土 胶 体 颗 粒 表 面 负 Ｉ １． ５ ｍ ） 井 深 ４３．０ 下 ｑ ４． 技 术 套管 ４２ ．１ ７５０ｍ， ￣ ４ ５ ２ ７９ ３ｍ。
３ ０ ． ０ 段 的 盐 膏 层 及 至 井 深 ４ １ ． ０ 段 的 夹 有 灰 色 泥 ７００ ｍ ３９ ０ｍ
⑦加入 ３ 固体润滑剂 ， 善 钻井液泥 饼润 滑性 。 改 ⑧ 加 入 ０ ２ 盐 结 晶 抑 制 剂 控 制 盐 在 低 温 （ 面 ） 结 ． 地 重 ⑨ 中完 作 业 采 用 ５ 固体 润 滑 剂 、 ． 抗 盐 土 加 ０ １ １５ ． 测 ４天 未 通 井 ， 眼 畅 通 ， 套 管 采 用 这 种 办 法 对 该 井 进 行 井 下
湾 组 ， 生 界 石 炭 系 ， 穿 上 第 三 系塔 西 河 组 及 沙 湾 组 ９ ８米 盐 膏 层 时 ， 用 先 淡 后 成 ， 采 用 淡 水 双 聚 磺 钻 井 液 钻 穿 ， 古 在 １ 采 即 解
决 盐 膏 层 蠕 变 问题 ， 时 采 用 双 聚 复 合 盐 钻 井 液 ， 证 井 眼稳 定 。 及 保 关键 词 ： 制性 ； 溶 ； 抑 盐 井壁 稳 定 ； 壁 性 造
东巴格达油田盐膏层安全快速钻完井
东巴格达油田地处伊拉克国家巴格达省东部，位于维典-美索不达米亚盆地，已有老井90余口。
该油田地质情况复杂，由上至下发育为泥岩、盐岩和石膏岩、白云岩、石灰岩，孔隙度高，渗透率低，层间多种岩性互层，Lower Fars 组发育了大段的盐膏层。
盐膏层钻井具有卡钻风险大、作业周期长，固井质量差等问题[1]。
EBD-A-2井钻井过程中发生严重的卡钻事故，处理卡钻事故损失钻井时间1.79d，后期每次起下钻均有刮卡和遇阻现象，耗时长，严重影响钻井时效；EBD-A-3井发生卡钻事故，解卡失败后进行填井侧钻，损失时间19.31d，造成巨大经济损失。
对前8口井的钻井时效进行统计，盐膏层起下钻耗时明显多于正常起下钻，起钻复杂率高达64%。
另外，该地层破裂压力系数较低，固井作业时容易发生井漏，限制了大排量顶替，固井质量不易保证。
当油井进入开发中后期，东巴格达油田盐膏层安全快速钻完井技术*刘春来1杨永祥1赵晓竹1崔登云2（1.大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院；2.大庆钻探工程公司国际事业部）摘要：东巴格达油田Lower Fars 组发育了大段盐膏层，钻井过程中容易导致卡钻、井漏以及后期开发套损等诸多问题。
应用高密度低失水强封堵抑制欠饱和盐水钻井液体系和双向划眼稳定器钻具组合，有效降低了卡钻风险并缩短钻井周期；采用双密度自膨胀水泥解决了固井井漏问题，使固井质量明显提高；运用蠕变地层套管评价方法，强化套管柱强度设计，满足后期油田开发套管安全需要。
上述技术应用了32口井，累计节约钻井成本4838万元。
关键词：盐膏层；套损；套管评价；欠饱和DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2022.12.007Safe and fast drilling and completion technology for salt -gypsum stratum in East Baghdad oilfield *LIU Chunlai 1，YANG Yongxiang 1，ZHAO Xiaozhu 1，CUI Dengyun 21Research Institute of Drilling Engineering Technology of Daqing Drilling &Exploration Corporation 2International Division of Daqing Drilling &Exploration CorporationAbstract：The Lower Fars formation in East Baghdad oilfield has developed a large section of salt-gypsum stratum，which can easily lead to sticking，lost circulation and casing damage in later develop-ment.The application of undersaturated salt water drilling fluid system and the bidirectional reaming sta-bilizer with high density and low water loss，strong plugging and inhibition effectively reduce the risk of stuck and shorten the drilling time.The self-expanding cement with double-density is used to solve the problem of lost during cementing operation and improves the cementation quality.The evaluation method of creep formation casing is applied and the casing string deisign is strengthened，which meets the development requirements.The above technology was applied to 32wells，with a cumulative sav-ing of 48.38million yuan in drilling costs.Keywords：salt-gypsum stratum；casing damage；casing evaluating；undersaturated第一作者简介：刘春来，高级工程师，2005年毕业于中国石油大学（北京）（机械设计制造及自动化专业），从事钻井工程设计工作，139****8527，***************，黑龙江省大庆市红岗区钻井工程技术研究院，163413。
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塔里木盆地盐膏层分析和钻井危害解决措施塔里木盆地位于新疆维吾尔自治区南部，是中国最大的盆地之一。
该地区的地质条件复杂，其中盐膏层是其中一种具有特殊意义的类型。
因此，对该地区的盐膏层进行分析，以及制定与之相关的钻井危害解决措施，已经成为当前研究的热点问题。
一、塔里木盆地盐膏层分析1. 盐膏层的特征盐膏层是指沉积岩中含盐量较大，通常为氯化物或硫酸盐的层次。
在塔里木盆地中，盐膏层主要由镁盐、钠盐和钾盐所组成。
这些盐的来源主要是来自红色水系和珍珠红色水系，以及晚第三纪时期的盐湖沉积。
2. 盐膏层对钻井的危害盐膏层具有很强的塑性，可以在一段时间内承受大量的应力变形。
然而，随着时间的推移，盐膏层的性能会发生变化，出现失稳坍塌的情况。
这种失稳的过程对钻井活动产生的影响包括：（1）产生井壁不稳定：由于盐膏层具有塑性，井壁会随着钻孔的扩大而不断塌陷，因此需要采取切削孔壁等方法来稳定井壁。
（2）引起钻具卡钻：由于盐膏层具有强大的粘性力，随着钻杆的转动一旦粘附在钻头上，就会很难去除。
这种情况会造成钻具的损坏和卡钻，导致钻具陷入地层中。
（3）影响钻井速度：由于盐膏层本身的硬度不高，容易被磨损和侵蚀，因此往往是钻井速度较慢和不稳定的地层。
二、钻井危害解决措施针对上述盐膏层对钻井产生的危害，需要采取一些解决措施以保证钻井的成功和安全。
其中一些解决措施如下：1. 地次导向通过地下水流变形剪切区等地下结构的地次导向，可以减少钻井过程中的盐膏层危害。
因为在这种情况下，会避免直接切削盐膏层，减少对该层的冲击和破坏。
2. 盐膏层稳定技术为了在钻井时维持井壁的稳定，可以采用盐膏层稳定技术。
这种技术通常使用聚合物封堵剂和泥浆作为井下稳定剂，可以加速钻孔的同时减少对盐膏层的损伤。
3. 钻头设计在钻井中，为了避免盐膏层的卡钻，可以使用高硬度、耐磨钻头。
同时，还需要使用机械清洗器和冲刷器等设备，清除钻头表面附着的盐膏颗粒和结晶。
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。
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 ）
塔里木盆地盐膏层分析和钻井危害解决措施
加强井壁稳定性技术措施
使用高强度水泥和特殊添 加剂
针对盐膏层易吸水膨胀、剥落的特点，应使 用高强度水泥和特殊添加剂来提高井壁的稳 定性。同时，控制水泥浆的pH值和Ca2+含 量，防止其对盐膏层的损害。
加强固井工作
在钻井过程中，应加强固井工作，提高井壁 的稳定性。固井时应注意水泥浆的配方和用 量，确保其能够充分胶结盐膏层和上下围岩
基于数值模拟方法的分析技术
数值模拟
数值模拟是一种基于计算机技术的数值计算和模拟方法，可以模拟地下地质构造和地层分布。通过建立数值模型 ，可以模拟盐膏层的形成过程、分布规律和物理性质，为钻井提供地质依据。
有限元分析
有限元分析是一种用于解决复杂工程问题的数值分析方法。在盐膏层分析中，有限元分析可以用于模拟盐膏层的 变形、破裂和流动等行为，预测钻井过程中可能遇到的工程问题，为采取相应的解决措施提供依据。
详细描述
某油田针对盐膏层采用了优化钻井液体系、加强地质 导向和优化固井工艺等措施，有效解决了盐膏层带来 的钻井危害。
该油田在盐膏层钻进过程中，采用了高密度钻井液体 系，加强了地质导向的精度，优化了固井工艺，成功 地穿越了盐膏层，并确保了钻井质量和安全性。
基于数值模拟的盐膏层预测和优化钻井液体系的实例
分析，可以识别盐膏层的位置和厚度。
02
重力勘探
重力勘探是利用地层重力场的差异来探测地下地质构造的一种地球物理
方法。在盐膏层分析中，重力勘探可以提供有关盐膏层密度和厚度的信
息。
03
电法勘探
电法勘探是利用地下电导率的差异来探测地下地质构造的一种地球物理
方法。在盐膏层分析中，电法勘探可以提供有关盐膏层的电导率和含盐
盐膏层对井壁稳定性的影响
伊拉克Missan油田BU区块钻遇盐膏层超高压流体圈闭的钻井技术探讨
123盐膏层钻井是钻井工程重大技术难题之一，而伊拉克Missan油田800米复合盐膏层含高压盐水层，使油田内盐膏层钻井工艺较为复杂。
近年来，针对该油田盐膏层段钻井形成了特有的全过程ECD控制技术、双扶正器钻具组合钻盐膏层技术、录井精准卡层技术、盐膏层段双压稳固井技术等关键技术，成功解决了该区块复合盐膏层钻井中的一系列难关。
但随着钻井数量的增多，在盐膏层井段作业中又出现了不少新问题，其中BU 区块某井Ø311.2cm井段在盐膏层段钻遇了超高压流体圈闭，处理过程极为艰难。
本文就该井在钻遇盐膏层内超高压流体圈闭作业中，所遇到的井下复杂情况及制定的应对措施进行分析总结，提出了针对此类井况的处置方案，以供广大钻井工作者参考。
1 技术难点分析1.1 井下复杂情况简介本井位于伊拉克Missan油田BU区块，处于地质构造高点位置，受该区块断层挤压影响，盐膏层内存在超高压流体圈闭。
采用设计盐膏层钻井液密度2.27g/cm 3钻开后，在2533.91m钻遇高压圈闭，圈闭内流体（高压气体和盐水）迅速侵入井筒，连续监测返出钻井液密度由2.28 g/cm 3最低降至1.91g/cm 3，5分钟泥浆池上涨1m 3，迅速关井后显示立压270psi，套压1230psi。
用密度为2.35g/cm 3钻井液（接近地层破裂压力梯度）压井成功后小参数继续钻进，发生井漏，漏失后钻井液液柱压力降低，再次引发溢流，形成上喷下漏，喷漏同层的井下复杂情况，在处理过程中先后经历多次的压井、钻进、漏失、井涌、再次压井，现场作业一度陷入这种恶性循环，导致下步作业举步维艰。
本井四开盐膏层段的作业时间长达65.25天，远高于油田内同类型井平均的23天。
1.2 技术难点分析1.2.1 地层压力预测与钻进实时监控困难Missan油田盐膏层埋深在2100~2900m，以泥页岩和石膏互层为主，期间夹杂厚薄不均且纯伊拉克Missan油田BU区块钻遇盐膏层超高压流体圈闭的钻井技术探讨苏振中海油服一体化和新能源事业部 天津 300450摘要：伊拉克Missan油田复合盐膏层段含高压盐水层，其中BU区块某井12-1/4"井段钻遇含有超高压流体圈闭，使得本井段作业无安全钻井液密度窗口，作业中气侵、盐水溢流、井漏、缩径等井下复杂频出。
膏盐层的钻进措施
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；1）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2）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3）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。
4）起钻必须连续向井内灌入钻井液。
5）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。
6）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。
哈萨克斯坦滨里海盆地巨厚盐膏层固井技术
第36卷第6期2008年11月 石 油 钻 探 技 术PETROL EUM DRILL IN G TECHN IQU ESVol136,No16Nov.,2008收稿日期:2008204223;改回日期:2008209217作者简介:张克坚(1976-),男,江苏泗阳人,1999年毕业于西南石油学院石油工程专业,工程师,主要从事石油固井方面的现场和科研工作。
联系电话:(0534)2670108#现场与经验!哈萨克斯坦滨里海盆地巨厚盐膏层固井技术张克坚1 王元敏2 李银海3 郑小强3(1.中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所,山东德州 253005;2.中国石化国际石油勘探开发公司缅甸石油有限公司,北京 100083;3.华北煤层气勘查开发总公司井下作业大队,河南郑州 450042)摘 要:哈萨克斯坦滨里海盆地Sagiski区块在盐间和盐下都有重大油气发现。
但是,该区块巨厚盐膏层分布广泛,盐膏层井段容易产生溶蚀、蠕变,导致井眼不规则,从而在固井过程中固井顶替效率低,水泥浆不能完全充满环空,不能形成整体高强度的水泥环,使套管受到非均匀的外挤载荷(点载荷),致使套管发生变形甚至挤毁。
此外,盐层的溶解会对水泥浆性能产生影响,使水泥浆稠化时间延长,影响水泥石强度的发展,严重影响固井成功率和固井质量。
通过室内试验,优选出了FSAM2J优质抗盐降失水剂及配套的抗盐外加剂,配制了半饱和盐水水泥浆体系,其性能评价试验结果表明,该水泥浆体系具有流动性好、早期强度发展快、稠化过渡时间短等优点。
应用该水泥浆体系,成功封固了Tasw21井超过1800m的巨厚盐膏层,固井质量良好,为揭开盐下油气层提供了保障。
关键词:盐膏层;固井;水泥浆;抗盐特性;固井质量中图分类号:TE256+11 文献标识码:B 文章编号:100120890(2008)0620082204滨里海盆地为东欧东南边缘的古生代盆地,是前苏联陆上油气资源潜力最大的深层含油气盆地,也是世界重要的产油区。
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
国内外盐膏层钻井完井技术进展及工艺特点sk
国内外盐膏层钻井完井技术进展及工艺特点1、技术进展近50年来，国外为征服盐膏层钻探复杂问题，进行了广泛深入的研究。
国内近30年来通过攻关研究也取得很大成绩。
按年代划分，防止盐膏层套管损坏的研究取得如下进展：30年代，对盐膏层和非盐膏层井眼一律采用淡水水泥浆固井，盐膏层套管损坏严重。
40年代末，首先在墨西哥湾地区，开始使用盐水水泥浆固井，但并不普遍。
50年代，越来越多的国家采用盐水水泥浆固井，并下高强度套管。
60年代，苏联和美国对盐膏层固井的有关理论和技术，以及套管挤毁理论和防挤方法进行了大量的室内试验研究。
七八十年代，世界上许多国家，特别是美国对岩盐层塑性流动机理及套管挤毁过程，进行了大量地面模拟试验和套损数据统计分析研究，总结出一套比较完善的盐膏层套管柱设计（三轴法）和固井新方法，较好地解决了中深井套损问题。
我国适时引进了相关先进技术及设备，在一定程度上解决了套损问题。
90年代，随着科学技术的全面进步和制造能力的迅速提高，开始采用系统工程和全面质量管理方法分析套损问题和设计安全作业程序。
由于钻头及套管等工具可选择的余地大了，钻井液水泥浆添加剂等材料多了，因而处理复杂情况及井下事故的成功率高了，井眼寿命延长了。
加上价值工程方法的运用，钻井液性能价格比有所上升。
但是，深井作业程序没有从根本上减少，劳动强度偏大，成本仍然较高，套损不断发生。
我国盐膏层钻探技术设计水平与国外先进国家基本同步，只不过“选择余地小，准备材料少”，加上管理水平低，往往达不到预期效果，实际水平与国外平均先进水平相差5～10年。
按照研究领域划分，可将主要技术进展归结到六个方面：⑪岩盐的流变特征和流变模式研究。
国外经过大量试验研究，提出了岩盐层的蠕变模式，并用三种方法测量或计算出岩盐层的蠕变速率（一般认为低于0.108mm/h较安全）。
我国90年代在塔里木盆地深井盐膏层钻探中也开展了同样的试验研究（沙42实测值为2.117mm/h 属不安全），并按Heard模式计算岩盐层稳态蠕变速率为：E＝42.03exp[-20.01×103/（1.98/T）]sin h（6.1б）式中，E、T、h、б分别为蠕变速率、温度、井深、压差。
盐膏层评估及钻井危害解决方案可行性研究报告
盐膏层评估及钻井危害解决方案可行性研究报告1. 研究背景盐膏层是在地下钻井中常遇到的一种复杂地质层位，其存在对钻井作业带来了一定的危害和风险。
本报告旨在评估盐膏层的特点及对钻井的危害，并研究钻井中解决这些危害的可行性方案。
2. 盐膏层特点评估盐膏层特点包括但不限于以下几个方面：- 含盐量高：盐膏层中含有大量的盐分，可能会对钻井设备和工具造成腐蚀和磨损。
- 塑性变形性大：盐膏层具有较大的塑性变形性，可能导致钻孔坍塌、套管失稳等问题。
- 热膨胀性强：盐膏层在高温下热膨胀性较强，可能引起套管破裂和井眼塌陷等问题。
3. 钻井危害解决方案可行性研究针对盐膏层对钻井的危害，我们研究了以下几种解决方案的可行性：3.1 钻井液优化通过优化钻井液的配方，可以减少钻井液对盐膏层的腐蚀和侵蚀效应，从而降低钻井作业对盐膏层的危害。
我们可以采用耐盐蚀性强、高温高压稳定性好的钻井液，或者添加防腐剂、缓蚀剂等化学品来保护钻井设备。
3.2 钻井工艺改进通过改进钻井工艺，可以减少对盐膏层的影响。
例如，在钻井过程中可以采用轻挖车方式，减小对地层的压力；合理选择钻井参数和技术，避免过大或过小的钻井参数导致的问题。
3.3 前期勘探评估在钻井前进行充分的前期盐膏层勘探评估工作，可以提前了解盐膏层的分布、性质和危害程度。
根据勘探评估结果，可以制定相应的钻井计划和防控措施，减少对盐膏层的不确定性和风险。
4. 结论通过对盐膏层评估及钻井危害解决方案可行性的研究，我们得出以下结论：- 盐膏层对钻井作业带来一定的危害和风险，需要采取相应的解决方案进行防控。
- 钻井液优化、钻井工艺改进和前期勘探评估等方案都可以在一定程度上减少对盐膏层的危害。
- 在实际应用中，应根据具体地质条件和工程需求选择适合的解决方案，综合考虑技术、经济和环境等因素。
本报告为初步可行性研究，后续可进行更深入的实验和实地调研，以进一步验证和完善解决方案的可行性。
盐膏层钻井液技术
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。
至95年，认识有了一定的提高，技术手段相对丰富，设备条件较好， 又在山前构造带上钻东秋-5井、亚肯-3井。钻井液技术工作者对盐膏 层展开了攻关研究：取样分析盐膏层地层粘土矿物组分，探索区块 钻井液密度规律，绘制钻井液密度图版，分析地层应力，改进饱和 盐水钻井液技术。东秋-5井采用过饱和盐水钻井液，遭遇“软泥岩” 层段，钻井施工非常困难，卡钻套铣2次。在此井，钻井液技术工作 者首次提出了“软泥岩”概念，对“软泥岩”电性特征、矿物组分、
一、概述
塔里木油田康2井寒武系盐岩与白云岩混合体
盐膏层钻井液技术 二、理化性能
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井钻至 2452.28 米钻遇“软泥岩”，密度 1.82g/cm3 ，
进尺仅 0.85 米，发现转盘负荷变重，停转盘上提即卡 ，160-210吨（原悬重128吨）范围内震击45次未解卡
“软泥岩”的实钻特征分析
3 、在“软泥岩”段，一旦发生卡钻事故，采用泡解卡剂、
泡淡水，随钻震击均无效果，只有采用爆炸松扣、套 铣倒扣或填井侧钻的方法。如东秋５井在2452.28米卡 钻后，随钻震击器 160-210 吨上击 45 次，泡解卡剂 3 次， 泡淡水一次均不能解卡 4 、钻过“软泥岩”后，如果井筒液柱压力仍不能平衡 “软泥岩”的塑性变形，则在“软泥岩”段起下钻就 会有阻卡现象。如群 5 井钻过“软泥岩”段后，密度
第三系复合盐层的岩性分析
“软泥岩”存在于盐层、膏层或膏泥岩层中间
第三类型复合盐层：以盐岩、含盐膏软
，一般厚2-6米，单层最大厚度为31米，其主成分
泥岩、石膏岩、膏泥岩为主，中间夹薄层泥岩 大厚度70米(南喀1井)
、泥质粉砂岩。盐层成厚薄不等分布，单层最
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
下部为厚层、巨厚状盐岩夹薄层泥岩，底部厚层状
粉砂质泥岩及泥岩
寒武系复合盐层的岩性分析
巴楚地区盐膏层含有较多的可溶盐，且可溶
寒武系复合盐层在巴楚隆起、塔中地
区都有分布，它们都是碳酸盐台地内彼此 盐中以氯化物和硫酸盐为主，即可溶盐主要是石
分割的泻湖相沉积。岩性为灰白色盐岩与 盐和石膏。含石膏多的地层少量的吸水就可导致
1 、“软泥岩”上覆的石膏层、膏泥岩层钻时一般比“软 泥岩”的钻时约高出一倍以上。如东秋5井膏泥岩层钻
时为83-158分/米，软泥岩钻时为64-13分/米
2 、在液柱压力不足以平衡水平地应力的情况下，“软泥
岩”将向井眼中心蠕动；当液柱压力与水平地应力负
差值较大时，“软泥岩”就会发生塑性流动。如东秋5
康2井寒武系盐岩 与白云岩混合体
二、复合盐层的实钻特征分析
石膏、膏泥岩的实钻特征
1、膏泥岩钻时与邻层泥岩钻时基本相同，纯石膏钻时略 低于邻层膏泥岩、泥岩钻时 2、用非抗盐抗钙聚合物钻井液钻遇石膏岩、膏泥岩，钻 井液粘度、切力将大幅度上升
3、钻井液液柱压力不能平衡地层坍塌压力，钻井液中抗 盐抗钙处理剂加量不足时，井下垮塌、掉块、起下钻 阻卡严重，接单根困难
7、软泥岩一旦发生蠕变，只能用划眼的方法消除
三、复合盐膏层的井壁失稳机理分析
复合盐层井壁失稳的主要原因，是钻井液 滤液矿化度低和密度低，钻井液与地层之间
既没有达到化学平衡又没有达到力学平衡
岩盐的塑性蠕变
井壁 失稳 形式
垮塌、掉块 含盐泥岩、粉砂岩、微裂 缝发育的泥页岩的缩径
井壁失稳形式及原因分析
1、盐岩的塑性蠕变
盐岩具有塑性蠕变的特征，盐岩的塑性蠕变主
要受上覆岩层压力、构造应力和井温的影响。其中， 温度的影响大于上覆岩层压力的作用。在相同压差 和温度下，不同盐类产生的塑性变形的速率不同， 氯化钠的塑性变形速率高于氯化钾的塑性变形速率 在钻井过程中，盐岩发生塑性蠕变的根本原因 是井筒液柱压力不能恢复原有的力学平衡状态
1.65g/cm3，起下钻六趟，每次均在“软泥岩”段遇阻
卡 20-40 吨，每次下钻都要划眼 2-6 小时才能通过，提 密度至1.70g/cm3后，下钻遇阻降为10吨，不需划眼就 能通过
“软泥岩”的实钻特征分析
5、“软泥岩”成岩性差，返出的岩屑成团互相粘接，易变形， 用手可捏成任何形状，用水一冲很快分散 6、“软泥岩”层厚度愈大，塑性流动愈严重，所要求的平衡 液柱压力愈高。如东秋5井2452-2455/3米井段“软泥岩” ，密度 1.71g/cm3 钻过后，起下钻时有阻卡，密度提高至 1.82g/cm3 后就顺利穿过，而在 2514-2545/31 米井段“软 泥岩”钻进，将钻井液密度提至 2.03g/cm3 仍发生了卡钻 事故
如牙肯3井，钻遇盐层后，密度由
1.95g/cm3↑2.25 g/cm3↑2.32 g/cm3 。井下情况
不但未见好转，反而更加恶化，阻卡点增多，划
眼 困 难 ， 阻 卡 吨 位 上 升 。 后 将 密 度 降 到 2.15
g/cm3-2.12 g/cm3。井下情况明显好转
盐岩层的实钻特征分析
6、岩盐层段下面普遍存在一个物性较好的砂层或砾
主要在该段的上部及下部，中部主要为膏质泥岩
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、 主要分布在英买力构造和买盖提斜坡构造，比
第一类复合盐层：以石膏、膏泥岩、泥膏岩为
掉块或垮塌 较典型的井有两口：英买 12井和英买901井
第三系复合盐层的岩性分析
3 、用欠饱和盐水钻井液钻盐岩层段，井壁盐岩会发生溶
解，井壁垮塌、掉块严重，严重时发生井壁坍塌卡钻
4 、在盐岩段发生卡钻，多数情况下泡油、泡解卡剂均不
解卡，强提，震击亦难奏效。个别情况下泡淡水或淡 水钻井液，配合大排量洗井见效
盐岩层的实钻特征分析
5、盐岩层段钻进，钻井液密度过高，不但不能稳定
井壁，相反，会使井下阻卡更加严重
出现，主要分布在盆地的西部和库车凹陷地区，
埋深 2440-5570 米，比较集中的地区是南喀 - 羊
塔克-英买力和山前地区
第三系复合盐层的岩性分析
根据不同岩性特征，塔里木第三系复合盐层可
石膏在沉积过程中受高温高压的作用，
分为三种主要类型：
发生脱水反应，井眼钻开前具有硬石膏的性
主，中间夹泥岩泥质粉砂岩形成不等厚互层，石膏
3 ，仍不能消 ，牙肯 3 井钻井液密度提至 2.32 g/cm 密度钻井液，固相含量高，钻井液粘切高，
除起下钻的严重阻卡，其原因就在于此 更易形成厚泥饼和“假泥饼”，造成井径缩 小
井壁失稳形式及原因分析
B、以泥岩为胎体，在裂隙中充填盐、膏的“软泥岩” 蠕变速率很高，是井下阻卡的严重井段 如羊塔克 1 井在 2.3g/cm3 高钻井液密度下， 215.9 毫米井眼井径 17 小时就缩至 170 毫米，蠕变速率 达 2.70mm/h ；在羊塔克 101 井 5182 米处，钻井液 密度2.33g/cm3，215.9毫米井径18小时缩至139.7 毫米，蠕变速率高达4.23mm/h
石膏、膏泥岩为主地层的失稳机理分析
1、在与钻井液接触的表面上，硬石膏吸水膨胀和分散。尤 其是石膏充填在泥岩、粉砂岩孔洞、裂隙中以及石膏为 胶结物的膏质盐层中，将引起缩径或掉块、垮塌等 2、不与钻井液接触的表面，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
4、新眼井段起下钻挂卡较老井眼严重，经过多次起下后， 井下阻卡明显好转
5、钻遇膏泥岩转盘扭矩略有上升，并伴随有蹩跳钻现象
盐岩层的实钻特征分析
1、钻时很低，一般10-20分钟/米 2 、钻遇盐岩层时，若井筒液柱压力不足以平衡其蠕变， 将导致井径缩小，钻进中转盘扭矩明显上升，甚至卡 钻。起下钻阻卡频繁
这些卡钻事故的原因，发现复杂情况、卡钻事故主要发生
在泥岩夹粉砂岩、薄层盐岩、石膏以及它们的中间岩性、
粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和星状斑点或团块状石膏、石膏
充填的泥岩和粉砂岩，还有盐质泥岩。它们大多呈薄层交 互，裂缝或微裂缝发育，裂缝中有膏盐充填
井壁失稳形式及原因分析
取出的岩芯可直观地见到裂缝和石膏泥质团块
井壁失稳形式及原因分析
3、含盐泥岩、粉砂岩、微裂缝发育的泥页 岩的缩径
A 、含盐泥岩在矿化度低的钻井液浸泡下和高温 对南喀1井阻卡点统计分类发现，阻卡点60%以 高压条件下，吸水膨胀，吸水后使靠近井壁 上发生在泥岩和砂质泥岩处， 20% 发生在泥质粉砂 的岩石变软，渗透性较好的粉砂岩和微裂缝 、粉砂岩处。羊塔克1井钻井液密度提至 2.36g/cm3 发育的泥页岩，形成厚泥饼，特别是使用高
较严重的膨胀，易造成掉块、膨胀、缩径。另外 棕红色泥岩、褐灰色泥岩、灰白色膏岩不 ，石膏和石盐的溶解又可引起井径扩大和井壁坍
等厚分布，属中寒武系统。寒武系盐层主 要在和4井、方1井，康2井钻遇
塌，并影响钻井液性能，因此，对深层石膏地层 钻井液体系和滤失量是至关重要的
寒武系复合盐层的岩性分析
康2井寒武系盐岩 被溶解掉的白云岩
石层，并且靠近盐膏层底部，地质卡层对比稍有
差错，就将造成严重井漏
如羊塔克1井，盐膏层底部5240米，而漏层顶
部却在 5244.30米，距盐膏层底仅4.3米。南喀1 井 盐 膏 层 底 部 在 4940 米 ， 而 漏 层 顶 部 却 在 4946.07米，距盐膏层底部仅6.07米
“软泥岩”的实钻特征分析
套管挤毁，甚至油井报废的恶性事故报道
塔里木盆地的盐膏层主要分布在第三系、 石炭系、寒武系，分属泻湖陆相沉积和滨海 相沉积
第三系复合盐层的岩性分析
塔里木盆地第三系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
未见效，被迫侧钻
D、侧钻中，使用密度2.10g/cm3的钻井液，基本平衡了 复合盐层的蠕变
井壁失稳形式及原因分析
2、垮塌、掉块
复合盐层段的垮塌、掉块有两个方面的原因： A、盐岩溶失后，夹在盐岩层中的薄层粉砂岩，泥膏岩 上下失去承托后垮塌，裂缝、微裂缝张开后失稳 B、断层、构造运动影响。围岩裂缝、微裂缝发育，坍 塌压力高，当钻遇有裂缝，特别是竖直张性裂缝或