牛热四井膏泥岩钻井液技术.pdf

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1、2011年第38卷第3期探矿工程(岩土钻掘工程)33牛热四井膏泥岩钻井液技术王勇军，赵长亮，郑宇轩，夏秋田(山东省鲁北地质工程勘察院，山东德州253015)摘要：牛热四井位于河北省固安县牛驼镇，钻井施工中在下第二系钻遇厚度达300m的膏泥岩地层，通过加强钻井液质量管理，使用铁铬盐、CMC、磺化沥青、聚丙烯酸钾、火碱等处理剂调节钻井液性能，成功地解决了膏泥岩地层遇水膨胀垮塌的问题，在膏泥岩钻井液技术方面积累了宝贵的经验。关键词：膏泥岩；钻井液；地热钻井中图分类号：TE249；TE254文献标识码：A文章编号：1672—7428(2011)03—0033—

2、02DrillingFluidTechnologyforGypsumMudstoneinWellNiure4~WANGYong-jun．ZHAOChang—liang．ZHENG一xl~n，XIAQiu—tian(ShandongLubeiInstituteofGeologicalEngineeringInvestigation，DezhouShandong253015，China)Abstract：ThewellNiure4islocatedinNiutuoTown，Gu’anCountyofHebeiProvince．Thewelldrilling

3、constructionwascamedintheEugeneanddrilledtothegypsummudstonestratumwiththethicknessof300m．Throughstrengtheningmanagementofdrillingfluidquality，thedrillingfluidperformancewasadjustedbyferricchromicsalt，CMC，sulfonatedasphalt，polyacrylicacidpotassiumandalkali；water—swellablecollaps

4、inginmudstonestratumwassuccessfullyresolved．Keywords：gypsummudstone；drillingfluid；geo—thermaldrilling1工程概况值6．5、泥皮厚度2．0mli1。随着钻井的进行，钻井牛热四井位于河北省固安县牛驼镇，地理坐标液越来越稠，返出岩屑越来越多，石膏含量亦越来越(北京系)X：20442727，l，：4348303。在地质构造上高。钻进至2179m时井壁出现恶性垮塌，起钻停泵位于牛驼镇凸起向廊固凹陷过渡的牛北斜坡之上，后井眼随即被填满，在短起钻后下至2165m即遇其

5、地层南抬北倾，牛驼镇凸起是冀中拗陷北部的一阻，扫孔至2179m后再次短起钻，到2165m又遇个早第三纪长期隆起形成的正向构造单元，南为武阻，扫孔进度与正常钻进相差无几，给钻井施工带来清霸县断凹，北及西为廊坊断凹。牛驼镇断凸基岩了极大的风险。顶面埋深最浅仅700m，向北逐渐加深，4000m深2．2原因分析度等值线圈闭面积11O0km2l；断凸内幕为~L-IL东针对这一情况，我们从物理和化学2个方面对或北东倾的单斜；顶面地层自南而北由老变新，依次膏泥岩井壁失稳进行了分析。为：长城系、蓟县系、青白口系、寒武系、奥陶系、下第(1)石膏在沉积过程中受高温、高压的

6、作用，发三系沙河街组及孔店组、上第三系明化镇组、第四系生脱水反应，在井眼钻开前其具有硬石膏的性质，井平原组。眼钻开后，石膏吸收钻井液中的水后膨胀，而钻井液设计井深为3500Ill，实钻深350813，井身结构密度较低，不能平衡其膨胀压力，导致井眼缩径，充设计为四开三固井，完井方式为裸眼完井。填在泥页岩裂缝中的硬石膏吸水后则导致井壁泥页岩剥落垮塌口。2出现的问题及分析(2)在钻进膏泥岩地层时，所使用钻井液为细2．1出现的问题分散淡水体系，钻井液性能差、矿化度低。根据化学二开设计深度为2650m，在钻进至2164Ill时，平衡的原理，地层中的钙离子侵入钻井

7、液中，钙离子返出岩屑突然增多，钻井液变稠，返出岩屑中出现大的大量侵入破坏粘土颗粒结构，使钻井液失水量增量白色石膏，含量超过50％，根据返出岩屑形状判加，进一步加大了石膏的吸水膨胀，形成恶性循’]断井壁有坍塌现象。现场测量钻井液性能：漏斗粘o度57S、密度1．18g／mL、失水量35mL／30min、pH根据这一机理分析得出，引起孔壁不稳的主要收稿日期：2010一l0—14；修回日期：2011—02—18作者简介：王勇车(1984一)，男(汉族)：四川仪陇人，山东省鲁北地质丁程勘察院助理工程师，岩土钻掘专业，从事地热钻井生产管理与技术工作，山东省德州市德

8、城区德必中大道1272号，wyjcd511@sina．corn。探矿工程(岩土钻掘工程)201