東營凹陷沙四段膏鹽巖層準確卡取意義淺析

崔秀輝

摘 要：本文對現場錄井過程中東營凹陷沙四段膏鹽層的卡取過程進行了總結，歸納出針對膏鹽層的“鉆前預測+鉆中控制”的卡取流程。同時，對膏鹽層準確卡取的意義進行了淺要分析，對下一步該區塊的勘探部署及地質設計的編寫起到一定的指導作用。

關鍵詞：膏鹽巖層 鉆前預測 鉆中控制 意義淺析

0 引言

膏鹽巖地層中的鹽巖溶解垮塌，膏巖、泥巖膨脹縮徑，常常導致惡性卡鉆或者（鹽）水浸事故，增加施工費用，拖延建井周期，影響了勘探目的的實現。因此安全快速識別或者鉆穿膏鹽巖地層，是鉆井工程人員必須要克服的難題，而地質錄井人員可以協助做好預測與實時判斷，及時提示鉆井工程人員，減少卡鉆、井漏、（鹽）水浸等復雜情況的發生，從而達到鉆井安全監測、膏鹽巖地層準確預報、提出完鉆意見及節約進尺等，進而達到完成鉆探任務、節省勘探資金等目標。

1 東營凹陷沙四段膏鹽巖地層特征

1.1東營凹陷沙四段膏鹽巖地層成因

根據層序地層學研究結果，東營凹陷沙四段沉積時期湖盆擴張，北部陳南大斷層、勝北斷層的活動明顯增大，使得湖盆地形高差懸殊較大，形成了典型的“高山深盆”的地貌特征，同時具有半干旱-半潮濕為主的古氣候條件。

陳家莊凸起的前第三系地層在長期遭受風化剝蝕情況下提供了充足的物源，以沙四段中段-下段上部沉積時期東營凹陷北部邊緣及凹陷內中北部的張性斷裂和一系列同生正斷層為通道，深部的鹵水在斷裂部位高溫影響下由于膨脹產生巨大壓力，沿斷裂上涌進入湖盆。因鹽水的比重大于淡水，在封閉的湖泊形成下部是鹵水，上部是微咸水的分層現象，含鹽度高的水向更深的湖底流動，富集在相對深處，隨著鹽湖的演化，膏鹽巖形成環境由初期的"淺水蒸發"到后期的"深水蒸發"。膏鹽巖沉積主要受控于氣候條件、物源供給等因素。但是由于在上覆地靜壓力作用下沿斷裂破碎帶鹽巖存在著向上遷移的現象，只要其濃度達到了其結晶濃度時，也會形成沉積。

1.2膏鹽巖地層主要巖石類型特征

1.2.1鹽巖

鹽巖主要礦物為石鹽（NaCl），并含少量其它鹽類礦物，具立方體晶體，結構上以粗粒的結晶結構或變晶結構為主，吸潮、有咸味、易溶于水。鹽巖呈層狀、條帶狀、不規則透鏡狀以及各種形式的鹽丘產出。

1.2.2膏巖

膏巖分兩種，一種是單礦物的硬石膏（CaSO4），粒度較細；一種是石膏（CaSO4·2H2O），粒度上相對于硬石膏要致密。膏巖通常為白色，有時因含雜質而成灰、淺黃、淺褐等色。在鉆井過程中，無論是在淡水鉆井液還是在飽和鹽水鉆井液中，膏巖均會發生水化分散、破壞。

1.2.3軟泥巖

軟泥巖是一種欠壓實地層的產物，是被致密鹽巖層包圍或覆蓋的泥巖，它含水高，成巖性差，由于比一般泥巖含有更多的伊利石、綠泥石，使其更容易吸水膨脹或塑性變形而引起縮徑，若裸眼井段時間久了還易發生垮塌。

2 膏鹽巖地層卡取流程及錄井方法

2.1鉆前預測

在鉆前準備中，要注意收集區域及鄰井資料，結合地震資料對比分析追蹤，對于巖膏層頂界有一個初步判斷。但鑒于東營凹陷的膏鹽巖地層沉積厚度不穩定，預測膏鹽巖地層頂、底界要慎重。

2.2鉆中控制

在實鉆過程需要做好幾個方面的工作：巖屑描述及時且力求準確；加強地層對比；對綜合錄井參數的密切監控；及時進行異常預報。

在淡水鉆井液的情況下，利用綜合錄井儀資料或常規氯離子含量測定可以判斷是否鉆遇膏鹽層；但撈取的巖屑難以發現鹽巖顆粒和晶體，此時將撈取的未清洗巖屑進行烘干，在巖屑的表面可看到被鹽巖溶蝕的痕跡，形似白霜，現場錄井遇到這種情況可以判斷鉆遇鹽巖層；

如果是飽和鹽水鉆井液情況下利用綜合錄井儀資料或常規氯離子含量測定難以反映地層礦化度和氯離子含量的真實情況，此時由于鉆井液中鹽巖溶解已經近飽和，無法再溶解井下新鉆出的鹽巖，鉆出鹽巖碎屑會以巖屑形式返出；如果是欠飽和鹽水鉆井液，當鉆遇膏鹽巖地層時，氯離子含量會大幅度增加，可以只取0.1ml鉆井濾液進行滴定便于觀察滴定顏色的變化。

鉆井液電導率是分析評價地層流體性質的一個重要參數，同時是檢測鉆井液中礦化度的基本方法，氯離子含量增高，使鉆井液礦化度提高，其電導率曲線的數值相應增大，反映在電導率曲線上出現一個明顯的上升臺階。在實鉆過程中遇到疑似膏鹽巖巖性時，及時送樣進行薄片鑒定，可以大大提高膏鹽層卡取的時效性和準確性。

3 實例分析（以N52井為例）

3.1 鉆前預測

根據鄰井資料及地震測線追蹤對比，本井有可能在井深3380m附近鉆遇沙四下地層，且鄰井鉆遇鹽膏層，要求現場錄井人員及時描述巖屑，注意巖性及層位變化，發現特殊巖性及時鑒定并密切注意電導、體積、鉆井液參數等變化，落實好油底和井底層位意見。

3.2實鉆情況

本井鉆至井深3306.00m時，于井深3298.00m之后返出巖屑中見石膏，隨即停鉆，取樣鑒定。鑒定結果為膏質泥巖，經地質監督請示后完鉆。節約進尺：144.00m。

4 結論及認識

（1）按照“鉆前預測+鉆中控制”的卡取流程，在巖屑描述及時準確的基礎上，依據氯離子含量、出口電導率的變化等項參數，同時輔以薄片鑒定等技術手段，可以及時、準確地判定是否鉆遇膏鹽巖地層。

（2）在確定鉆遇膏鹽巖地層后，可以按照鉆井地質設計書的要求，達到鉆探目的后提出完鉆意見，從而節省鉆井進尺，縮短建井周期，節約勘探資金。

（3）及時準確的卡取膏鹽巖地層，為鉆井提供準確的異常預報，提出調整鉆井液意見，有效地遏制了（鹽）水浸等工程事故的發生。

（4）對膏鹽巖地層的準確卡取，有利于對所鉆井區塊膏鹽巖地層的特征及展布情況形成新的認識，對該區塊的勘探部署及鉆井地質設計的編寫起到指導作用。

參考文獻：

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