試論鹽膏層鉆井技術的應用

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在鉆井技術中，由于鹽膏層巖石的性能具有特殊性，具有塑性蠕變、非均質(zhì)性、含鹽泥巖等許多地質(zhì)因素，在鉆井時往往會引起卡鉆、套管擠壞等風險，所以在進行鹽膏層鉆井時極易出現(xiàn)許多井下事故，存在一定的危險性。

一、鹽膏層鉆井技術難點與危害

主要難點有：鹽膏層塑性蠕動難度大；鹽膏層埋藏深、地表溫度較高；設計鉆井液密度準確性差；井眼穩(wěn)定性差；固井質(zhì)量難以保證等等。

主要危害有：在其微觀和宏觀中充滿了鹽膏的含鹽膏層中。鹽膏層的塑性變形產(chǎn)生的井徑縮小；以泥巖層為主體，主要存在第二類和第三類鹽膏層之間，能夠形成比較良好的鹽層，井下進行蠕變的速率較高；在鹽膏層中的泥頁巖、粉砂巖或比較硬的石膏鹽層遇到水會溶解，溶解的鹽層會導致泥頁巖、粉砂巖和比較硬的石膏鹽層的坍塌產(chǎn)生危險；地質(zhì)構(gòu)造的運動所產(chǎn)生的構(gòu)造加速復合鹽層的蠕變和井壁的變化；無水石膏鹽層的吸水時的膨脹和坍塌會造成危害；鹽膏層在構(gòu)造應力，巖石壓力、溫度、厚度等因素的作用下，會發(fā)生溶解、蠕變等作用，對套管產(chǎn)生相當大的外擠，加大套管的承載力，致使套管發(fā)生彎曲、變性甚至損裂。

二、鹽膏層鉆井技術概況

1.鹽膏層巖石理化性能的分析

通過實驗技術和合適的相關技術方法來進行測定、分析鹽膏層巖石物理特性與化學特性。通過在進行鉆井的實踐中可以看出，對鹽膏層巖石的理化性能地測定，有助于了解和分析井下復雜情況原因并找到解決的對策，主要對于適應于地層的鉆井液優(yōu)化設計非常主要，對在鹽膏層巖石鉆井起到了關鍵性的作用，同時也有利于科學化和標準化的鉆井管理。

2.鹽膏層蠕變規(guī)律的研究分析

在國內(nèi)外對于鹽膏層蠕變規(guī)律的研究主要是利用能夠能進行溫度的控制、軸壓的控制、孔隙壓力的控制和變形控制等三軸巖石實驗裝置，對試驗進行鹽膏層蠕變規(guī)律的試驗研究，得到不同的溫度和壓力下巖石蠕變的曲線規(guī)律，能夠分析出鹽膏巖隨著時間的變形而發(fā)生不同的規(guī)律，通過這個規(guī)律選擇合適的井深結(jié)構(gòu)，設計出適合鹽膏層地層的套管，優(yōu)先選擇鉆井液體系。

3.鹽膏層進行合理井身結(jié)構(gòu)和合理套管的設計

在地層蠕變狀態(tài)下的鹽膏層的地層上構(gòu)造作用到套管上，導致套管的變形和損壞，因此在套管的設計中應該研究鹽膏層套管的選材以及套管的強度等。鹽膏層地質(zhì)條件一般比較復雜，各方向的分布都不均勻，鹽膏層的巖性也比較復雜，會存在不同的壓力系統(tǒng)，因此需要合理的井身結(jié)構(gòu)以避免鹽膏層各個地層產(chǎn)生的各種情況。

4.鹽膏層井液密度的設計

根據(jù)鹽膏層蠕變特點和巖石分布的理化性能，以確定適合于鹽膏層的鉆井液密度和其性能，能夠減少鉆井過程中遇到的復雜情況和特殊情況，并且有一套關于鹽膏層井液密度設計、維護和應用技術。

5.鹽膏層鉆井技術措施的優(yōu)化

首先確定合理的井身結(jié)構(gòu)和合適的鉆井液技術，主要針對鹽膏層的這些特點，還要通過對鹽膏層鉆井技術的總結(jié)，優(yōu)化鉆井技術措施，以保障在鉆井過程中的安全性。

三、技術對策

鉆井技術針對鹽膏層易蠕變、易溶解、易垮塌等特點。主要涉及的領域為井身結(jié)構(gòu)設計、鉆井工藝措施、鉆井液技術與固井技術等方面，人們在鉆井的過程中，隨著技術人員對鹽膏層鉆井技術的認識不斷提高，鉆井新技術新工具不斷創(chuàng)新和完善找到改善的技術對策和合理的解決措施，主要有以下幾點；

1.在鹽膏層鉆井的過程中,首先根據(jù)井下的具體情況進行分析和調(diào)整,及時對鉆井液進行處理,使鉆井液的各項性能指標符合井下安全的要求。

2.在進行鹽膏層鉆井前,應該按照所需要的要求加適當?shù)臐櫥瑒?使鉆井過程中鉆井液的摩擦阻力將為最低。鉆井液的防塌抑制劑也應該要及時補充,使鉆井液保持良好的狀態(tài)以防止坍塌。

3.鉆進中控制Cl-含量始終控制鉆井液在欠飽和鹽狀態(tài)下。能適當?shù)厝芪g鹽層,使井徑保持適當?shù)臄U大率。

4.鉆井液的密度的選擇必須考慮確保裸眼井段不漏,又要保證鉆井液的液柱壓力平衡鹽層壓力,保證易垮地層穩(wěn)定。主要參考了該地區(qū)鄰井地層中鹽膏層壓力的資料,可以防止井漏又保證井眼穩(wěn)定。如果是井液密度的問題應該加重或降低密度要按循環(huán)周的時間加入,要求均勻、準確。

5.鉆進中以及時補充包被劑量,加強鉆井液的抑制性、防塌性,保持適當?shù)膭忧辛?滿足井眼凈化。防止下第三系泥巖水化膨脹及砂巖縮徑。

四、工藝技術措施

在鹽膏層中進行鉆井技術時，首先認真檢查鉆井時需要的工具；并且有針對性的對鹽膏層蠕變的特點按照設計的要求進行鉆井工作。由于鉆井液密度和井深的不斷增加，液柱的壓力對井底破碎出來的鹽業(yè)產(chǎn)生壓力作用。在進行鹽膏層鉆井技術前，必須做地層承受壓力的實驗，以確保鉆井時產(chǎn)生的壓力不利于鉆井開采；鹽膏層鉆井中，要保持勤劃眼，劃眼的原則是打一提二劃三，每鉆進一米提高兩米劃眼三米；在鹽膏層鉆井時，應該采用盡可能大的泥漿排量度和比較高的反率速度，這樣能夠有利于清理井底，沖刷井壁；鹽層鉆井中，應該適當?shù)目刂沏@壓，以充分釋放地層壓力；嚴格按照設計下的入鉆具組合，嚴格對鉆具進行把關；在鹽膏層鉆井時應該調(diào)整鉆井參數(shù)；還應該注意鉆數(shù)的變化，如果鉆數(shù)減小，應該立即上提劃眼到底；還應該密切注意觀察個參數(shù)，若發(fā)現(xiàn)變化和異常現(xiàn)象，應該立即上提劃眼，鹽膏層井段一定要保證鉆具處于活動的狀態(tài)，尤其是處于特殊情況時，一定要大幅度活動鉆具；盡可能的延長開泵的時間；鹽膏層鉆井時加強地層的對比等。

總結(jié)：

本文通過對鹽膏層鉆井技術的難點、問題和解決方法進行分析和探討，通過對巖石理化系統(tǒng)的分析，和套管技術、井液密度以及鉆井技術的優(yōu)化等問題做了詳細的評價和具體解決措施的總結(jié)根據(jù)地層優(yōu)選鉆頭，鉆井參數(shù)與地層巖性相匹配，提前制定合理的嚴格的技術措施以避免井下復雜的情況，主要有目的性的進行研究鹽膏層蠕變所進行的的規(guī)律，并且得到一套比較完整可靠的鉆井技術，為防止在鉆井時的阻卡、安全下套管和套管設計的問題，并提供解決依據(jù)形成一套防止鹽膏層套管擠毀的設計技術。并且采用合理的鉆井原理和技術，提高地層所承受的壓力，在安全鉆穿鹽膏層時，保證固井質(zhì)量和下套管安全方面，以提高鹽膏層鉆井技術問題的解決。

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