盐膏层钻井技术(钻井教材)讲解

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。

【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
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。

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。