塔里木盆地盐膏层分析和钻井危害解决措施-.doc

塔里木盆地盐膏层分析和钻井危害 解决措施 第一章 绪论 第一节 盐膏层成因、分布及特征 中国大陆钻探发现的盐膏层分布范围广泛，塔里木、中原油田、江汉油田、华北油田、吉林油田、辽河油田和胜利油田等都曾有钻遇盐膏层时发生卡钻、套管挤毁，甚至油井报废的恶性事故报道。从目前资料统计来看，盐膏层主要分布在第三系，石炭系和寒武系地层，分属泻湖陆相沉积和滨海相沉积。中原油田东濮凹陷北部的文留、濮城和卫城地区的下第三系沙河街组为泻湖陆相沉积，其整个北部遍及四套复合盐膏层、、和，埋深2000—6000米，层厚度少则10米，多则1000米，累计厚度1000—1800米，已探明的盐膏层面积达1779。江汉油田潜江凹陷第三系潜江组也属泻湖陆相沉积，盐层分布面积达2000，累计厚度1800米以上，埋深700—5040米，地质储量7900多亿吨。华北油田荆丘地区第三系2750—3000米有大段盐膏层。从盐层分布看，塔里木油田盐膏层的类型最全，有泻湖陆相沉积的第三系盐膏层，也有滨海相沉积的石灰系和寒武系盐膏层，深度不一，从盆地边缘局部地区出露头到深至6000米都有分布。因此，本文以塔里木油田为例，说明盐膏层的成因、分布及特征。 一、塔里木盆地第三系复合盐层的成因及特征 塔里木盆地第三系是喜山期盆地快速沉降沉积下来的一套地层，分布遍及全盆地，厚度巨大，最厚达11300米(喀什凹陷)，最薄250米(巴楚隆起)。其埋深一般为50—300米，局部可达1000一3000米(叶城——和田凹陷)，盆地边缘局部地区出露地表。根据沉积特征，塔里木盆地的第三系下部的沉积环境属于河流一盐湖体系的沉积，可大致划分为： 冲积扇，主要发育于库车坳陷北部背斜带及提尔根地区。沉积物主要为砂砾、砂的快速堆积。 湖泊相：可进一步细分为几个亚相。沙泥坪亚相：主要发育于牙哈一东河塘一英买力l号构造带，沉积物以泥质为主，夹少量粉砂、泥质粉砂沉积。盐泥坪亚相：英买7构造带较发育，沉积物以泥质为主，有少量盐、盐泥、膏、膏泥的沉积。盐盘亚相：在羊塔克一英买力一南喀一带发育，主要是盐和石膏沉积交互的韵律层。另外，受喜山造山运动的影响，使盐层段受到强烈的挤压，大小断层多，构造应力大，盐膏层厚薄和倾角多变，形成水平、倾斜及破碎的盐、膏、泥混杂体。 复合盐层是盐湖沉积的产物，基本物质多数是碎屑颗粒、晶块及化学沉淀的晶体。盐岩和石膏通过化学和机械的作用改变碎屑岩或团块的结构并充填在碎屑或团块之中，形成盐膏泥的混合物。 复合盐层段主要分布在塔里木盆地西部和塔北隆起的库车凹陷，分布范围广，埋藏深，其埋藏深度—般在2440—5570米。根据表1.1统计，复合盐层比较集中的地区主要南喀—羊塔克一英买力构传带以及山前构造带。从图1.1也可知，其下部的盐岩、膏泥及石膏段地层向西南方向(南喀l井)增厚，向东南方向(英9井)超覆。 表1.1 第三系复合盐层井段简表 井号牙哈1东秋5南喀1齐满1英901英12玛参1群5英8亚肯3本1顶界m384624403990439039684017204240003605279480底界m45242804940544247034719214841950125574227段长m16061840950102737021061914522942井号DWl玉东201克拉2克拉201克拉203克拉204羊4羊2羊5羊101YM30顶界m257844903090280831148130995095427底界m424545763502370137012224029067段长m16758412792550407394141200未完 对塔里木盆地第三系复合盐层的认识是从南喀l井开始的。以后又相继在9个构造11口井中钻遇这套盐层。塔里木盆地的第三系复合盐层，在不同构造上具有不同的性质，根据岩性特征可分为四种主类型。 第一种类复合盐层主要分布在英买力构造和买盖提斜坡构造。石膏主要分布在该段的上部及下部，中部主要为膏质泥岩。泥岩层厚一般3.5—11.5米，石膏层厚一般2—4米，石膏为灰白色，质较纯，纤维状，具丝绢光泽。膏质泥岩为棕色棕红色，石膏呈斑点、斑块状不均匀分布，裂缝、微缝较发育。石膏在沉积过程中受高温高压的作用，发生脱水反应，井眼钻井前具有硬石膏的性质，井眼钻开后，硬石膏吸水膨胀，导致井眼缩径，夹杂在泥页岩中，充填在泥页岩裂中的硬石膏吸水膨胀后，导致井壁剥落、掉块或垮塌，钻遇这类盐层比较典型的井有两口：英买12井和英买901井。 第二种类型复