-
钻井液漏失是油气钻井过程中严重的井下复杂事故之一。随着油气勘探开发转向深部复杂地层,漏失发生更加频繁,严重制约着安全高效建井[1-3]。库车山前普遍发育巨厚复合盐膏层,具有埋藏深、厚度大的特征[4-5]。复合盐层岩性以巨厚层状泥岩、盐岩、膏岩及三者互层为特征,高压盐水发育,漏失情况复杂[6-9]。2018—2019年塔里木库车山前古近系复合盐层发生漏失200余次,累计漏失量约9 000 m3,严重漏失给安全钻井带来了巨大挑战。
针对塔里木库车山前复合盐层井漏难题,前人分析了漏层地质特征、漏失原因,建立了漏失成因判定模型,为库车山前复合盐层的防漏堵漏提供了理论支持[10-11],并针对盐膏层间薄弱层漏失问题,形成了一套控压钻井配合排水堵漏等工艺相结合的技术[12]。现有研究普遍基于单一学科和资料,缺乏地质、工程、地质力学一体的综合分析,难以从成因角度梳理出有效预防漏失措施。漏失发生之后采取措施的时间和成本较高,且会带来其他事故复杂,不如提前采取预防措施。地质工程一体化研究能够充分认识复杂地质条件,直面钻完井工程技术难题,多学科多部门联合攻关,减少事故复杂,提高建井安全性和生产效益,解决非常规及复杂深层油气藏安全钻井、压裂提产及高效开发等一系列难题[13-15]。
笔者以库车山前古近系复合盐层为研究对象,基于现场漏失数据分析,开展以地质特征为漏失发生物质基础、工程为漏失诱因与表现、地质力学为漏失机理的一体化研究,确定了复合盐层易漏层段地质特征、地质力学特征,结合钻井施工参数及漏失处理解决方法,判断漏失类型,模拟计算漏失压力,探讨了钻井液密度优化方法,为后续钻井提供了理论指导与直接支持。
-
库车山前油气分布和钻探井位主要位于克拉苏和秋里塔格两个构造带[16]。克拉苏构造带主要包括博孜、大北和克深3个区块,古近系复合盐层自下向上由膏盐岩段、中泥岩段、盐岩段组成。秋里塔格构造带复合盐层自下向上由膏泥岩段、白云岩段、膏盐岩段组成。
统计库车山前67口井,其中56口井发生井漏,累计漏失257次,总漏失量29 661.1 m3。克拉苏构造带60口井,其中52口井累计发生漏失233次,总漏失量28 296.3 m3。秋里塔格构造带7口井,其中4口井累计漏失24次,总漏失量1 364.8 m3(表1)。
表 1 库车山前库姆格列木群复合盐层漏失情况统计
Table 1. Statistics of leakoff in the composite salt layers of the Geliemu group in the Kuqa piedmont zone
地区 漏失井数 漏失次数 总漏失量/m3 中秋区块 4 24 1 364.80 克深区块 31 125 15 802.37 大北区块 18 102 11 128.63 博孜区块 3 6 1 365.30 -
克拉苏构造带膏盐岩段漏失次数和漏速都较大,岩性以膏岩、盐岩为主,夹薄层含膏泥岩、含盐泥岩、中厚层~厚层白云岩、泥质云岩,主要漏失岩性为含膏泥岩和部分裂缝发育碳酸盐岩。秋里塔格构造带膏盐岩段是钻井漏失的主要层段,上部岩性以厚层盐岩、泥岩为主,夹含盐泥岩、含膏泥岩、砂质泥岩,下部岩性以厚层盐质泥岩、膏质泥岩、粉砂质泥岩为主,局部夹薄层泥质粉砂岩、含膏泥岩,底部为灰质泥岩、膏质泥岩与泥岩互层,泥岩、泥质粉砂岩、含膏泥岩是主要漏失岩性。结合单井分析盐岩夹含盐泥岩、含膏泥岩,膏质泥岩夹泥岩、灰质泥岩为古近系复合盐层主要漏失岩性组合。
-
踏勘4条漏失对应岩层出露的野外剖面,采集28块泥岩、石膏、盐岩、含膏泥岩、含盐泥岩等不同岩性样品。野外对岩石样品宏观特征进行观察,室内薄片鉴定,宏、微观综合判断盐间夹层岩性裂缝欠发育(图1),在地下高应力条件下,基本不具备直接发生漏失的原有物质基础。
-
对采集样品以线切割和常规钻塞的方式处理成Ø50 mm×25 mm样品用于物性测试。借助气测孔隙度测试仪和脉冲衰减法渗透率测试仪,对复合盐层不同岩性开展孔渗测试,依据波义尔定律[17]和压力脉冲衰减法[18],分别计算岩石样品的孔隙度和渗透率,分析复合盐层物性特征,判断岩石发生漏失的初始渗漏能力。
复合盐层岩石样品物性测试结果显示(表2),纯泥岩、纯盐岩、含膏泥岩、含盐泥岩等孔渗都较低,含盐泥岩/盐岩交界面岩石样品孔渗略高,但整体低孔低渗,不具备发生渗漏的物质条件。
表 2 不同岩性样品孔渗测试结果
Table 2. Measurements of porosity and permeability of core samples with varied lithology
岩性 平均孔隙度/% 平均渗透率/
10−3 μm2样品数 泥岩 4.54 0.015 12 盐岩 4.32 0.000 01 3 含膏泥岩 6.98 0.231 10 含盐泥岩 8.55 0.362 3 含盐泥岩/盐岩交界面 9.79 2.205 3 -
搜集67口重点井资料,包括井史报告、完井地质总结报告、测井数据、钻井日志、录井数据等。以统计学为指导,分析发生漏失时的主要工况,通过对选用的钻井液密度、排量等工程参数和漏失解决对策及相应参数调整情况进行分析,判断导致漏失发生的主要工程因素。
复合盐层钻进及堵漏引发的漏失占到总漏失量的83.89%(图2)。漏失具有单层漏失频发、漏速小的特点。选取典型井中秋1和中秋101井,分析复合盐层钻井过程中漏失工程参数与处理措施,判断漏失发生的主要工程因素。
中秋1井古近系复合盐层钻井过程中累计发生漏失17次,其中正常钻进漏失12次,承压漏失5次,对应7个漏失层段,其中5650 m、5670 m和5700 m这3个层段钻井过程中发生多次漏失,漏速均小于10 m3/h,漏径比0.79~23.23 m3/(h · m),平均单次漏失量3.31 m3,表现出微漏特征。中秋101井库姆格列姆群复合盐层钻井过程中累计漏失3次,漏速均小于20 m3/h,漏径比27.95~55.51 m3/(h · m),平均单次漏失量30.1 m3,表现出小漏特征。
漏失治理优先采取优化钻井参数法,多数情况下能解决井漏问题,仅在提高地层承压能力造成漏失情况下,采取堵漏等方式进行治理,见表3。
表 3 解除钻井液漏失施工参数
Table 3. Drilling operation parameters for releasing leakoff
井号 深度/m 时间 岩性组合 工况 密度/
(g · cm−3)排量/
(L · s−1)漏速/
(m3 · h−1)漏失量/
m3中秋1 5668~5671 2018-07-19T6:00 盐岩夹泥岩、
含盐泥岩、
粉砂质泥岩钻进 2.2 14 1.8 0.5 2018-07-19T6:30 2.2 13 1.2 0.2 2018-07-19T7:30 2.2 12 1 0.2 2018-07-19T8:00 2.2 11 液面正常 5783~5815 2018-08-17 盐岩夹含膏泥岩、
泥质粉砂岩钻进 2.23 15 液面正常 2018-08-18T23:30 2.25 15 液面正常 2018-08-20T21:25 2.27 15 5 1.1 2018-08-21T11:30 2.27 12 3.6 0.6 2018-08-21T11:50 2.27 10 液面正常 中秋101 6129.22~6173.5 2019-06-11T08:20 膏岩夹含膏
泥岩、泥岩钻进,随钻堵漏 2.32 19.7 6 1 2019-06-11T08:30 2.32 16.2 2.4 0.5 2019-06-13T12:00 2.3 13.5 12 3.48 2019-06-13T14:00 2.3 9.4 7.2 6.7 2019-06-14T05:00 2.28 10 1.2 9.3 2019-06-17T05:00 2.25 15 液面正常 中秋1井在2018年7月19日6:00—8:00采用2.2 g/cm3油基钻井液钻进至库姆格列姆群膏盐岩段,井深5 668~5 671 m发生漏失,漏层主要岩性组合为盐岩夹泥岩、含盐泥岩、粉砂质泥岩,采取降排量措施,排量由14 L/s降至11 L/s液面恢复正常,井漏解除。8月17日,采用2.23 g/cm3油基钻井液以15 L/s排量钻进至库姆格列木群膏盐岩段5 783 m井深起钻地层频繁挂卡,8月20日、21日分两次提密度到2.27 g/cm3,地层发生漏失,排量由15 L/s降至10 L/s液面恢复正常,井漏解除。中秋101井在2019年6月11日采用2.32 g/cm3油基钻井液钻进至库姆格列姆群膏盐岩段6 129.22 m发生漏失,采取多次降密度、降排量加随钻堵漏的方式,最终密度由2.32 g/cm3降至2.25 g/cm3,井漏解除。
-
将岩石样品处理成Ø50 mm×13 mm用于岩石力学强度测试。采用巴西劈裂试验间接测定岩石抗拉强度[19],在压机压盘之间对岩石圆柱体施加径向压力,使试件在加载平面内以拉伸方式破坏,根据弹性力学公式,计算沿着垂直直径产生的均匀水平拉应力,当岩石发生破坏时,以此拉应力作为岩石抗拉强度,判断岩石产生漏失通道的可能性。
复合盐层岩石力学测试表明,纯泥岩抗拉强度相对最高2.63~3.12 MPa,平均值2.88 MPa,含膏泥岩、含盐泥岩等成分不纯的岩石抗拉强度略低,含盐泥岩抗拉强度最低0.49~0.71 MPa,平均值0.61 MPa (表4)。说明在压力作用下含膏泥岩、含盐泥岩等成分不纯的岩石形成裂缝的能力较强,更易成为破裂发生的力学薄弱点。
表 4 不同岩性抗拉强度测试结果
Table 4. Tensile strength test results of different lithology
岩性 测试样品数 平均抗拉强度/MPa 泥岩 2 2.88 膏岩 4 1.61 含膏泥岩 3 1.12 含盐泥岩 2 0.61 -
根据漏失类型划分标准,库车山前复合盐层漏失应属于诱导破裂型漏失。宏、微观观察复合盐层表明:盐间夹层裂缝欠发育;含膏泥岩、含盐泥岩自身渗透率低,抗拉强度相对较小,高压下易形成裂缝;结合抗盐层蠕变提密度、快速钻进提排量等钻井作业情况,认为当井底压力大于盐间薄弱层抗拉强度时,盐间地层产生裂缝是造成漏失的主要原因。
-
诱导破裂型漏失的漏失压力为地层破裂压力,约等于最小水平地应力。考虑复合盐层黏弹性本构的影响[20-21],建立黏弹性三维地应力模型,求取最小水平地应力作为漏失压力。借助地震、钻井及测录井资料建立克深10区块地质体模型,在此基础上借助ABAQUS软件建立基于网格剖分的精细盐层及夹层模型,对模型进行岩石材料、地应力参数和材料本构关系设置,模拟复合盐层三维应力场。
-
基于地震数据识别盐层构造,提取构造几何坐标,建立复合盐层轮廓模型(图3a)。依据单井录井数据对模型内部不同岩性夹层进行标定,刻画膏盐岩段内的膏质泥岩、盐质泥岩薄层,建立长20 km、宽10 km、高13 km的复合盐岩三维地质模型(图3b)。
-
对复合盐岩三维地质模型进行四面体单元网格剖分建立有限元模型(图4),模型上边界为自由边界,南、北边界和下边界法向位移固定。区域地质研究、震源机制分析和世界应力图表明研究区为走滑构造应力场[22-23],应力场数据参考克深10区块3口井的储层地应力实测数据[24-25],计算应力侧向系数并取平均值,得到
$ {k}_{{\rm{H0}}} $ =1.07、$ {k}_{{\rm{h0}}} $ =0.9。$$ {\mathrm{\sigma }}_{{\rm{H}}}={k}_{{\rm{H0}}}\cdot {\mathrm{\sigma }}_{{\rm{V}}} $$ (1) $$ {\sigma }_{{\rm{h}}}={k}_{{\rm{h0}}}\cdot {\mathrm{\sigma }}_{{\rm{V}}} $$ (2) 式中,
$ {\mathrm{\sigma }}_{{\rm{H}}} $ 为最大水平主应力,MPa;$ {\sigma }_{{\rm{h}}} $ 为最小水平主应力,MPa;$ {\mathrm{\sigma }}_{{\rm{V}}} $ 为上覆地层压力,MPa。根据实验及测井解释成果设置模型材料参数,基于深度将模型分为5层,为了细化复合盐层应力场,单独设置膏盐岩、盐岩力学参数(图5,表5)。在高温、高压条件下盐岩蠕变模式为Weertman模式,选用幂律法则描述盐岩稳态蠕变。
地层 密度/(g · cm−3) 弹性模量/GPa 泊松比 层1(0~500 m) 1.90 15 0.22 层2(500~1 500 m) 2.05 20 0.20 层3(1 500~4 000 m) 2.3 20 0.20 层4(4 000~6 000 m) 2.45 25 0.23 层5(>6 000 m) 2.5 35 0.24 盐岩层 2.11 10 0.30 膏盐岩层 2.22 20 0.25 $$ \varepsilon =2.0543\exp \left(-\frac{Q}{RT}\right){({\sigma }_{1}-{\sigma }_{3})}^{1.1333} $$ (3) 式中,
$\varepsilon $ 为盐岩稳态蠕变速率,s−1;Q为激活能,取53 920 J/mol;R为气体常数,取8.314 J/(mol · K);T为绝对温度,K;σ1−σ3为偏应力,MPa。通过数值模拟计算复合盐层三维应力场(图6),并根据多个点实测应力值和单井漏失数据对模型进行校正,提高模型精度。
-
建立过克深10井、克深1002井应力剖面,提取复合盐层最小水平主应力即破裂压力曲线,对2口井实钻钻井液密度与预测破裂压力曲线进行对比,漏失点实钻密度大于单井破裂压力当量密度曲线,实钻印证了计算的破裂压力较准确(图6),求取破裂压力曲线可有效指导钻井液密度优化,减少漏失。克深10-2井四开钻进至6 349.25~6 511.8 m始终伴随漏失,出于对抵抗地层蠕变造成井径缩小的考虑,钻井液密度从2.31 g/cm3逐渐降到2.22 g/cm3,同时采用随钻扩眼方式防止卡钻。当密度降至2.25 g/cm3钻进过程中漏速2.4~10 m3/h,漏失量371.45 m3,参照克深10区块预测的漏失压力,膏盐层间夹的膏质泥岩层破裂压力对应当量密度在2.2~2.22 g/cm3左右,如能尽快降到合适密度,可有效减少钻井液漏失量。
-
膏盐岩段易漏岩性组合分布和漏失压力是预防复合盐层漏失的关键。前面已经介绍了漏失压力的计算方法,下面重点讨论复合盐层易漏岩性组合分布情况。
在不同区域不同深度钻井时做好漏失易发风险提示有助于预防漏失。以多期盐湖发育特征为背景(图7),明确克拉苏构造带博孜—阿瓦特、大北和克深三大盐湖群。大北盐湖群膏盐岩段发育2~3套膏岩、盐岩夹泥岩、膏质泥岩、盐质泥岩的沉积层序,表现为多层漏失,如大北206井5 868~6 103 m发生8次井漏,漏失2.45~2.60 g/cm3钻井液339.0 m3,大北304井6 523.86~6 524.13、6 858.12~6 858.2 m两套易漏层漏失2.37 g/cm3、2.35 g/cm3钻井液分别为82.1 m3和243.03 m3;克深盐湖群和博孜—阿瓦特盐湖群膏盐岩段各发育1套膏岩、盐岩夹泥岩、膏质泥岩、盐质泥岩的沉积层序,克深盐湖群表现为单层漏失,如克深3井6 621~6 632 m漏失2.28 g/cm3钻井液19.23 m3,平均漏速1.89 m3/h,克深501井6 331.1~6 333 m漏失2.35 g/cm3钻井液145.73 m3,平均漏速0.4 m3/h。博孜—阿瓦特盐湖群复合盐层整体厚度薄,漏失相对较少。盐湖边缘薄层膏岩、盐岩夹膏质泥岩、盐质泥岩漏失风险较盐湖中心小,漏失主要在复合盐层底部,如克深203井、克深206井在距底2~4 m漏失,平均漏速6.4 m3/h。逆断层导致复合盐层重复发育,易漏层段增多,如克深606井由于复合盐层重复在4 714.91~4 843 m、5 430.12~5 648 m发生漏失。
-
复合盐层钻井液密度选择需要兼顾盐层蠕变、高压盐水层和盐间漏失,但钻前模拟及实际钻井过程中发现,钻井液密度窗口通常较窄或基本没有密度窗口,在这种情况下通常只能兼顾一头[27-28]。现有做法通常是以预防蠕变、高压盐水溢流为主,提高钻井液密度,盐间薄层发生漏失后堵漏提高地层承压能力的方式[29]。经过本次研究,结合克深10-2井四开采用降密度辅助随钻扩眼方法应对井漏和蠕变卡钻的应用效果,建议可尝试以破裂压力作为钻井液密度上限,计算在此密度下盐层的蠕变速率,按照缩径卡钻蠕变量计算定时划眼的极限时间,对蠕变进行预防。通过井周蠕变建模,设置以5%缩径量作为判断卡钻标准,计算不同钻井液密度下需进行划眼的最短时间,博孜9井在井深6 200~6 400 m以2.36 g/cm3钻井液密度钻井过程中发生卡钻,实钻显示钻开卡点到发生卡钻时间为41.7 h,在此时间内钻头顺利通过卡点,模拟计算钻井液密度2.36 g/cm3条件下,卡点位置井径缩小5%平均时间39.5 h,与实际发生卡钻对应时间较好,验证了该方法的可行性。
-
(1)库车山前漏失特征分析认为膏盐岩段是主要漏失地层段,盐岩夹含盐泥岩、含膏泥岩,膏质泥岩夹泥岩、灰质泥岩是主要漏层岩性组合,钻进及随钻堵漏是主要漏失工况。
(2)地质分析表明,盐间夹层裂缝欠发育、低孔低渗,基本不具备直接发生漏失的原有物质基础;地质力学分析表明含膏泥岩、含盐泥岩岩石抗拉强度略低,在压力作用下更易成为破裂发生的力学薄弱岩层;工程分析表明采取优化钻井参数的办法可有效缓解漏失,钻井液密度和排量偏高导致的井底压力过大,井底压力大于盐间薄弱层抗拉强度是造成漏失的主要原因。
(3)库车山前复合盐层漏失应属于诱导破裂型漏失,漏失压力为地层破裂压力,约等于最小水平地应力,明确膏盐岩段易漏岩性组合分布和建立复合盐层黏弹性三维地质力学模型求取最小水平地应力是预防复合盐层漏失的关键。
Geology-engineering integrated investigation of leakoff mechanisms and prevention measures: A case study of the Palaeogene composite salt layer in the Kuqa piedmont zone, Tarim Basin
-
摘要: 塔里木库车山前古近系复合盐层严重漏失给安全钻井带来了巨大挑战。针对库车山前复合盐层重点漏失层段,分析漏失段地质特征、地质力学特征,结合钻井施工参数,判断漏失类型,分析易漏岩性组合分布与漏失压力,探讨预防钻井液漏失方法。研究结果表明:膏盐岩段盐岩夹含盐泥岩、含膏泥岩,膏质泥岩夹泥岩、灰质泥岩是主要漏层岩性组合,宏、微观分析可见天然裂缝不发育,物性测试表明孔渗较低,不具备直接发生漏失的原有物质基础;含膏泥岩、含盐泥岩抗拉强度0.61~1.12 MPa,平均值0.946 MPa,在压力作用下易产生裂缝;钻井液平均漏速小于20 m3/h,具有微漏~小漏特征,通过降排量降密度可有效缓解漏失。通过盐间漏失层地质、地质力学、工程特征分析,认为复合盐层漏失为诱导破裂型漏失,漏失压力为地层破裂压力,约等于水平最小地应力,并通过模拟应力场数据与实钻漏失点数据对比进行验证。综上分析,明确膏盐岩段易漏岩性组合分布和建立复合盐层黏弹性三维地质力学模型求取水平最小地应力是预防复合盐层漏失的关键,对减少盐间漏失具有重要意义。Abstract: The severe leakoff in the Palaeogene composite salt layer of the Kuqa piedmont zone, the Tarim Basin, brings about tremendous challenges to drilling safety. The geological and geomechanical characteristics of key thief zones of the Kuqa piedmont composite salt layers were investigated. Moreover, in accordance with drilling operation parameters, the leak-off types were identified, the leakoff-prone lithologic association and leakoff pressure were analyzed, and the leakoff prevention method was developed. The research showed that the gypsum-salt rock with interbeds of salt-bearing and gypsum-bearing mudstone, and gypseous mudstone with interbeds of mudstone and limy mudstone are the main leakoff lithologic associations. The macro- and micro- scale analyses indicated no material basis for direct leakoff-natural fractures are underdeveloped, and the measured porosity and permeability are low. The tensile strengths of gypsum-bearing and salt-bearing mudstone are 0.61−1.12 MPa, averaging 0.946 MPa, and such layers are prone to fracturing via pressurization. The average leakoff rate of drilling fluids is less than 20 m3/h and represents minor-small leakoff, which can be effectively mitigated by reducing pump rates and mud density. The analysis of geology, geomechanics and engineering characteristics of inter-salt thief zones demonstrated that the leakoff of composite salt layers is attributed to induced fracturing, and the leakoff pressure is equal to the formation fracturing pressure (close to the minimum horizontal principal stress), which is validated via the comparison between the simulated stress field and the leakoff points during drilling. Given the above-mentioned, the key to preventing leakoff of composite salt layers is to clarify the leakoff-prone lithologic association of gypsum-salt rocks and calculate the minimum horizontal principal stress from the viscoelastic three-dimensional geomechanical model of composite salt layers. The findings of this research are of great significance for reducing inter-salt leakoff.
-
图 1 野外、薄片裂缝发育情况
(a)白色石膏岩,裂缝不发育,西盐水沟剖面,盐岩段;(b)褐色泥岩,裂缝不发育,西盐水沟剖面,膏盐岩段;(c)褐色含盐泥岩,裂缝不发育,西盐水沟剖面,膏盐岩段;(d)褐色含膏泥岩,块状,裂缝不发育,西盐水沟剖面,膏盐岩段;(e)盐质泥岩,少量裂缝发育,充填严重,克深105井,盐岩段6 860 m;(f)膏质泥岩,裂缝不发育,孤立孔内石膏充填,克深105井,膏盐岩段7 007 m;(g)膏质泥岩,裂缝不发育,大北302井,膏盐岩段6 940 m;(h)灰质泥岩,少量充填缝,克深105井,膏盐岩段7 302 m
Figure 1. Outcrops and thin sections showing fracture development
表 1 库车山前库姆格列木群复合盐层漏失情况统计
Table 1. Statistics of leakoff in the composite salt layers of the Geliemu group in the Kuqa piedmont zone
地区 漏失井数 漏失次数 总漏失量/m3 中秋区块 4 24 1 364.80 克深区块 31 125 15 802.37 大北区块 18 102 11 128.63 博孜区块 3 6 1 365.30 表 2 不同岩性样品孔渗测试结果
Table 2. Measurements of porosity and permeability of core samples with varied lithology
岩性 平均孔隙度/% 平均渗透率/
10−3 μm2样品数 泥岩 4.54 0.015 12 盐岩 4.32 0.000 01 3 含膏泥岩 6.98 0.231 10 含盐泥岩 8.55 0.362 3 含盐泥岩/盐岩交界面 9.79 2.205 3 表 3 解除钻井液漏失施工参数
Table 3. Drilling operation parameters for releasing leakoff
井号 深度/m 时间 岩性组合 工况 密度/
(g · cm−3)排量/
(L · s−1)漏速/
(m3 · h−1)漏失量/
m3中秋1 5668~5671 2018-07-19T6:00 盐岩夹泥岩、
含盐泥岩、
粉砂质泥岩钻进 2.2 14 1.8 0.5 2018-07-19T6:30 2.2 13 1.2 0.2 2018-07-19T7:30 2.2 12 1 0.2 2018-07-19T8:00 2.2 11 液面正常 5783~5815 2018-08-17 盐岩夹含膏泥岩、
泥质粉砂岩钻进 2.23 15 液面正常 2018-08-18T23:30 2.25 15 液面正常 2018-08-20T21:25 2.27 15 5 1.1 2018-08-21T11:30 2.27 12 3.6 0.6 2018-08-21T11:50 2.27 10 液面正常 中秋101 6129.22~6173.5 2019-06-11T08:20 膏岩夹含膏
泥岩、泥岩钻进,随钻堵漏 2.32 19.7 6 1 2019-06-11T08:30 2.32 16.2 2.4 0.5 2019-06-13T12:00 2.3 13.5 12 3.48 2019-06-13T14:00 2.3 9.4 7.2 6.7 2019-06-14T05:00 2.28 10 1.2 9.3 2019-06-17T05:00 2.25 15 液面正常 表 4 不同岩性抗拉强度测试结果
Table 4. Tensile strength test results of different lithology
岩性 测试样品数 平均抗拉强度/MPa 泥岩 2 2.88 膏岩 4 1.61 含膏泥岩 3 1.12 含盐泥岩 2 0.61 -
[1] XU C Y, KANG Y L, YOU L J, et al. Lost-circulation control for formation-damage prevention in naturally fractured reservoir: Mathematical model and experimental study[J]. SPE Journal, 2017, 22(5): 1654-1670. doi: 10.2118/182266-PA [2] KANG Y L, XU C Y, YOU L J, et al. Comprehensive evaluation of formation damage induced by working fluid loss in fractured tight gas reservoir[J]. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2014, 18: 353-359. doi: 10.1016/j.jngse.2014.03.016 [3] 王涛, 刘锋报, 罗威, 等. 塔里木油田防漏堵漏技术进展与发展建议[J]. 石油钻探技术, 2021, 49(1):28-33. doi: 10.11911/syztjs.2020080 WANG Tao, LIU Fengbao, LUO Wei, et al. The technical advance and development suggestions for leakage prevention and plugging technologies in the Tarim Oilfield[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2021, 49(1): 28-33. doi: 10.11911/syztjs.2020080 [4] GAO L, RAO G, TANG P C, et al. Structural development at the leading edge of the salt-bearing Kuqa fold-and-thrust belt, southern Tian Shan, NW China[J]. Journal of Structural Geology, 2020, 140: 104184. doi: 10.1016/j.jsg.2020.104184 [5] WANG W, YIN H W, JIA D, et al. A sub-salt structural model of the Kelasu structure in the Kuqa foreland basin, northwest China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2017, 88: 115-126. doi: 10.1016/j.marpetgeo.2017.08.008 [6] 侯冰, 陈勉, 卢虎, 等. 库车山前下第三系漏失原因分析及堵漏方法[J]. 石油钻采工艺, 2009, 31(4):40-44. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2009.04.010 HOU Bing, CHEN Mian, LU Hu, et al. Cause analysis of lost circulation and plugging method in Paleogene of Kuqa Piedmont structure[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2009, 31(4): 40-44. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2009.04.010 [7] 周健, 刘永旺, 贾红军, 等. 库车山前巨厚盐膏层提速技术探索与应用[J]. 钻采工艺, 2017, 40(1):21-24. doi: 10.3969/J.ISSN.1006-768X.2017.01.06 ZHOU Jian, LIU Yongwang, JIA Hongjun, et al. Study to improve rop in thick salt-gypsum layers at Kuqa Piedmont area[J]. Drilling & Production Technology, 2017, 40(1): 21-24. doi: 10.3969/J.ISSN.1006-768X.2017.01.06 [8] CHANG C, LUO G, WANG M W, et al. Near-salt perturbations of stresses and pore fluid pressures and their impacts on wellbore stability in the Kuqa depression of the Tarim Basin, China[J]. Interpretation, 2020, 8(2): 33-49. doi: 10.1190/INT-2019-0168.1 [9] WANG M W, SUN Y Q, LUO G, et al. Stress perturbations around the deep salt structure of Kuqa depression in the Tarim Basin[J]. Interpretation, 2019, 7(3): 647-656. doi: 10.1190/INT-2018-0177.1 [10] 杨宪彰, 蔡振忠, 雷刚林, 等. 库车坳陷探井井漏地质特征分析[J]. 钻采工艺, 2009, 32(3):26-28. doi: 10.3969/j.issn.1006-768X.2009.03.009 YANG Xianzhang, CAI Zhenzhong, LEI Ganglin, et al. Geologic characteristics analysis of exploratory well lost circulation in Kuqa depression area[J]. Drilling & Production Technology, 2009, 32(3): 26-28. doi: 10.3969/j.issn.1006-768X.2009.03.009 [11] 尹达, 刘锋报, 康毅力, 等. 库车山前盐膏层钻井液漏失成因类型判定[J]. 钻采工艺, 2019, 42(5):121-123. doi: 10.3969/J.ISSN.1006-768X.2019.05.37 YIN Da, LIU Fengbao, KANG Yili, et al. Identification of genetic type of drilling fluid leakage in salt-gypsum layers in front of Kuqa mountain[J]. Drilling & Production Technology, 2019, 42(5): 121-123. doi: 10.3969/J.ISSN.1006-768X.2019.05.37 [12] 任保友, 刘锋报, 徐兴梁, 等. 塔里木山前构造克深某区块盐膏层井漏技术处理[J]. 西部探矿工程, 2018, 30(2):75-78. doi: 10.3969/j.issn.1004-5716.2018.02.027 REN Baoyou, LIU Fengbao, XU Xingliang, et al. Treatment of lost circulation in salt gypsum layer in Keshen Block of Tarim Pied-mont Structure[J]. West-China Exploration Engineering, 2018, 30(2): 75-78. doi: 10.3969/j.issn.1004-5716.2018.02.027 [13] 吴奇, 梁兴, 鲜成钢, 等. 地质—工程一体化高效开发中国南方海相页岩气[J]. 中国石油勘探, 2015, 20(4):1-23. doi: 10.3969/j.issn.1672-7703.2015.04.001 WU Qi, LIANG Xing, XIAN Chenggang, et al. Geoscience-to-production integration ensures effective and efficient South China marine shale gas development[J]. China Petroleum Exploration, 2015, 20(4): 1-23. doi: 10.3969/j.issn.1672-7703.2015.04.001 [14] 田军, 刘洪涛, 滕学清, 等. 塔里木盆地克拉苏构造带超深复杂气田井全生命周期地质工程一体化实践[J]. 中国石油勘探, 2019, 24(2):165-173. doi: 10.3969/j.issn.1672-7703.2019.02.004 TIAN Jun, LIU Hongtao, TENG Xueqing, et al. Geology-engineering integration practices throughout well lifecycle in ultra-deep complex gas reservoirs of Kelasu tectonic belt, Tarim Basin[J]. China Petroleum Exploration, 2019, 24(2): 165-173. doi: 10.3969/j.issn.1672-7703.2019.02.004 [15] 赵福豪, 黄维安, 雍锐, 等. 地质工程一体化研究与应用现状[J]. 石油钻采工艺, 2021, 43(2):131-138. doi: 10.13639/j.odpt.2021.02.001 ZHAO Fuhao, HUANG Weian, YONG Rui, et al. Research and application status of geology-engineering integration[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2021, 43(2): 131-138. doi: 10.13639/j.odpt.2021.02.001 [16] 史超群, 张慧芳, 周思宇, 等. 塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带—秋里塔格构造带白垩系巴什基奇克组深层、高产储层特征及控制因素[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(8):1126-1138. doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2019.12.014 SHI Chaoqun, ZHANG Huifang, ZHOU Siyu, et al. Comparative study on deep and high yielding reservoir characteristics and controlling factors of Cretaceous Bashijiqike Formation in Kelasu structural belt and Qiulitage structural belt of Kuqa Depression, Tarim Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2020, 31(8): 1126-1138. doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2019.12.014 [17] BONNAR W B. Boyle’s law and gravitational instability[J]. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 1956, 116(3): 351-359. doi: 10.1093/mnras/116.3.351 [18] LUFFEL D L, HOPKINS C W, SCHETTLER P D. Matrix permeability measurement of gas productive shales[C]//Paper presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition, October 1993, Houston, Texas: SPE-26633-MS. [19] WANG W C, WANG M M, LIU X L. Study on mechanical features of Brazilian splitting fatigue tests of salt rock[J]. Advances in Civil Engineering, 2016, 2016: 5436240. doi: 10.1155/2016/5436240 [20] 李世远, 李扶摇, 杨柳, 等. 复合盐膏层界面错动的变形机理及数值模拟研究[J]. 石油科学通报, 2019, 4(4):390-402. doi: 10.3969/j.issn.2096-1693.2019.04.035 LI Shiyuan, LI Fuyao, YANG Liu, et al. Deformation mechanism and numerical simulation of interface disloca-tion in composite salt gypsum layer[J]. Petroleum Science Bulletin, 2019, 4(4): 390-402. doi: 10.3969/j.issn.2096-1693.2019.04.035 [21] 曾义金, 陈勉. 深层盐膏岩蠕动规律研究[J]. 石油钻采工艺, 2002, 24(6):1-3. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2002.06.001 ZENG Yijin, CHEN Mian. Laws study on deep salt-bed creeping[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2002, 24(6): 1-3. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2002.06.001 [22] ZOBACK M. Reservoir geomechanics[M]. Cambridge: Cambridge University Press, 2007. [23] 郝平, 吕晓健, 田勤俭, 等. 中国西部及邻区活动地块边界带现代构造应力场[J]. 地震学报, 2012, 34(4):439-450. doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2012.04.002 HAO Ping, LYU Xiaojian, TIAN Qinjian, et al. Contemporary tectonic stress field on boundaries of active tectonic blocks in and around western China[J]. Acta Seismologica Sinica, 2012, 34(4): 439-450. doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2012.04.002 [24] 徐珂, 田军, 杨海军, 等. 深层致密砂岩储层现今地应力场预测及应用——以塔里木盆地克拉苏构造带克深10气藏为例[J]. 中国矿业大学学报, 2020, 49(4):708-720. doi: 10.13247/j.cnki.jcumt.001134 XU Ke, TIAN Jun, YANG Haijun, et al. Prediction of current in-situ stress filed and its application of deeply buried tight sandstone reservoir: A case study of Keshen 10 gas reservoir in Kelasu structural belt, Tarim Basin[J]. Journal of China University of Mining & Technology, 2020, 49(4): 708-720. doi: 10.13247/j.cnki.jcumt.001134 [25] 姚勇. 玉北古近系盐膏岩地层地应力研究及应用[D]. 成都: 成都理工大学, 2016. YAO Yong. The study of stress and its application of the salt and gypsum formations of paleogene in Yubei area[D]. Chengdu: Chengdu University of Technology, 2016. [26] 郑莲慧, 单钰铭, 尹帅, 等. 塔里木X区古近系膏泥岩层力学性质分析[J]. 科学技术与工程, 2013, 13(28):8409-8414. doi: 10.3969/j.issn.1671-1815.2013.28.033 ZHENG Lianhui, DAN Yuming, YIN Shuai, et al. Analysis of cream mudstone’s mechanical properties in Tarim X area[J]. Science Technology and Engineering, 2013, 13(28): 8409-8414. doi: 10.3969/j.issn.1671-1815.2013.28.033 [27] 刘天科. 土库曼斯坦亚速尔地区盐膏层及高压盐水层钻井液技术措施[J]. 石油钻采工艺, 2010, 32(2):38-41. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2010.02.010 LIU Tianke. Drilling fluid technology for salt-gypsum zones and high pressure saltwater zones in Azores Area, Turkmenistan[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2010, 32(2): 38-41. doi: 10.3969/j.issn.1000-7393.2010.02.010 [28] 林海, 邓金根, 许杰, 等. 复合盐膏层井眼缩径机理与对策分析[J]. 断块油气田, 2018, 25(6):793-798. doi: 10.6056/dkyqt201806022 LIN Hai, DENG Jin’gen, XU Jie, et al. Borehole shrinkage mechanism and countermeasure analysis of composite salt-gypsum layer[J]. Fault-Block Oil and Gas Field, 2018, 25(6): 793-798. doi: 10.6056/dkyqt201806022 [29] 谭鹏, 何思龙, 李明印, 等. 库车坳陷超深层复杂气田钻完井技术[J]. 石油钻采工艺, 2021, 43(5):580-585. doi: 10.13639/j.odpt.2021.05.004 TAN Peng, HE Silong, LI Mingyin, et al. Drilling and completion technologies for ultra-deep complex gas field in Kuqu depression[J]. Oil Drilling & Production Technology, 2021, 43(5): 580-585. doi: 10.13639/j.odpt.2021.05.004 -