鹽膏層鉆井技術(shù)

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1、中國石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：塔河油田鹽膏層鉆井技術(shù)　　學(xué)習(xí)中心：鎮(zhèn)江學(xué)習(xí)中心年級專業(yè)：石油工程　學(xué)生姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：職稱：　　　導(dǎo)師單位：論文完成時間：2010年03月24日摘要：鹽膏層施工是這兩年塔河油田的一個重點和難點，特別是承壓堵漏，區(qū)塊不同，地層承壓能力也不同，承壓堵漏不能盲目按照一個模式進(jìn)行，要根據(jù)區(qū)塊不同，地層特點有針對性的制定合理的承壓堵漏方案.本文著重介紹了該種井鉆頭選型、二開裸眼井段防斜、石炭系防井徑擴(kuò)大和鹽膏層安全鉆井及鉆井液技術(shù)等幾個方面的介紹，并對其進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：鹽下井、鹽膏層、

2、承壓堵漏、鉆頭選型、防斜、防井徑擴(kuò)大隨著塔河油田開發(fā)規(guī)模不斷的擴(kuò)大,眾多井在鉆井過程中不同程度的鉆遇高壓鹽膏層,而對鹽層上部地層進(jìn)行先期承壓堵漏,使之承壓能力可以滿足鉆鹽膏層使用高密度要求,安全的鉆穿鹽膏層,保證鉆井過程和下套管安全,是這類井的施工關(guān)鍵。巨厚鹽層是油氣儲層很好的蓋層,大量的油氣資源可能在鹽下,而巨厚鹽膏層鉆井技術(shù)又是當(dāng)今鉆井工程中重大難題之一。塔里木盆地鹽膏層分布較廣,第三系鹽層主要分布在庫車凹陷及塔北隆起西北部埋深一般在3000～5500m之間,屬鹽層、膏巖和“軟泥巖”等組成的復(fù)合鹽巖層,如亞肯3井、庫1井等：石炭系鹽層

3、主要分布在塔北隆起、塔河兩岸和塔東北的滿加爾凹陷北部,埋深一般在5200～5500m以下，厚度100～300m，基本以純鹽為主,如沙10井、鄉(xiāng)1井、沙105井等；而寒武系鹽層主要分布在巴楚地區(qū)和塔中，埋深在4200～6000m左右，鹽層厚度一般為幾十米到幾百米。巖性以鹽巖、膏巖與泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等呈不等厚互層。如麥4井、麥6井、和4井、方1井、康2井等。由于鹽膏層的塑性蠕變、非均質(zhì)性、含鹽泥巖的垮塌等地質(zhì)因素，且上下壓力系統(tǒng)的明顯不同，鉆井施工過程中常常引起卡鉆、埋鉆、套管擠壞、固井后套管外水泥被擠走等工程事故，施工作業(yè)風(fēng)險極大。1.1論

4、文研究的內(nèi)容（1）鉆頭選型（2）二開裸眼井段防斜（3）石炭系防井徑擴(kuò)大（4）石炭系防井徑擴(kuò)大和鹽膏層安全鉆井（5）針對鹽膏層的鉆井液技術(shù)（6）該井段的承壓堵漏2鹽下井鉆井技術(shù)2.1工程地質(zhì)概況2.1.1巖下井地質(zhì)簡介鹽膏層的蠕動受埋藏深度及井底溫度影響較大,埋藏越深,井底溫度越高,受地層應(yīng)力作用越大,鹽膏層蠕動便越嚴(yán)重,塔河油田鹽膏層埋深大多在5200～5500m,鹽層氯化鈉含量在90%～99%,易縮徑、溶解和井徑擴(kuò)大。另一類為復(fù)合鹽膏層,除含有大量NaCl外,還含有石膏、軟泥巖等，易溶解、井徑擴(kuò)大和縮徑，發(fā)生嚴(yán)重塑性蠕動，甚至造成卡鉆、

5、擠毀套管等事故。一般來說，鹽下井地質(zhì)情況，上第三系、下第三系為粉砂、細(xì)砂、粗砂巖夾棕褐色泥巖互層，該井段地層疏松，由于鉆速快、砂巖多井壁易滲漏；侏羅系、三疊系地層泥頁巖地層易吸水膨脹、剝落、掉塊、使用高密度鉆井液易發(fā)生漏失，特別是二疊系井段，在常規(guī)密度鉆進(jìn)時都容易發(fā)生井漏，先期承壓堵漏這里將是最薄弱環(huán)節(jié)之一；石炭系“雙峰灰?guī)r”段，頂部為黃灰色泥晶灰?guī)r夾深灰色泥巖，下峰含石膏，使用高密度鉆井液體系易發(fā)生井漏。堵漏要根據(jù)實鉆情況和地質(zhì)解釋有針對性進(jìn)行。2.1.2地層特點（1）上部地層(N2K、N1K)成巖性差、膠結(jié)疏松,機(jī)械鉆速快,泥巖易吸水

6、膨脹,砂巖層易形成厚泥餅,起下鉆遇阻卡嚴(yán)重,易井斜。（2）吉迪克組(N1J)地層泥巖層塑性較大,含石膏,易吸水膨脹、剝落掉塊,石膏層易污染鉆井液,起鉆困難,易卡鉆,易井斜。（3）蘇維依—卡普砂良群(N1S–K1KP)砂巖層滲透性好,易形成厚泥餅,卡普砂良群在部分區(qū)塊地層壓力異常偏低,易發(fā)生壓差卡鉆（4）侏羅系—石炭系(J1—C1b)地層壓力逐步升高,地層巖性變化大,泥巖層易剝落掉塊,形成大肚子,嚴(yán)重影響井身質(zhì)量;砂巖層含礫石,易產(chǎn)生蹩、跳鉆現(xiàn)象;石炭系巴楚組膏鹽層塑性蠕動造成阻、卡。（5）奧陶系(O1)地層壓力較低,上部風(fēng)化殼地層較破碎,

7、下奧陶地層溶、縫洞發(fā)育,容易漏失或涌漏并存。2.2鉆井主要技術(shù)難點（1）鉆頭選型困難（2）上部地層欠壓實，底層成巖性差，易井斜，加上井眼尺寸大，鉆具井眼換空間隙大，加大了側(cè)斜力。（3）石灰系泥巖層易剝落掉快，形成大肚子，井徑擴(kuò)大（4）石灰系巴楚組存在巨厚鹽膏層。鹽膏層鉆井復(fù)雜形態(tài)可用“溶縮塌脹漏卡噴損”八個字形容；一是鹽膏層蠕變，造成井壁失穩(wěn)，引起卡鉆、縮頸或形成“大肚子”井眼或井眼坍塌；二是固井質(zhì)量差套管受高應(yīng)力非均勻載荷的作用，導(dǎo)致變形或擠毀。瞬態(tài)蠕變對鉆井安全產(chǎn)生重大影響，而穩(wěn)態(tài)蠕變對于加厚套管的順利下入和安全、優(yōu)質(zhì)注水泥、固井構(gòu)成

8、嚴(yán)重威脅,運用相關(guān)鉆井技術(shù),解決好瞬態(tài)蠕變和穩(wěn)態(tài)蠕變,是本井鉆進(jìn)膏鹽層的成敗的關(guān)鍵。2.3.相關(guān)配套措施2.3.1鉆頭選型技術(shù)措施（1）庫車組軟地層首選PDC鉆頭，但17-1/2″PDC鉆頭產(chǎn)