東營(yíng)凹陷沙四段膏鹽巖層準(zhǔn)確卡取意義淺析

崔秀輝

摘 要：本文對(duì)現(xiàn)場(chǎng)錄井過(guò)程中東營(yíng)凹陷沙四段膏鹽層的卡取過(guò)程進(jìn)行了總結(jié)，歸納出針對(duì)膏鹽層的“鉆前預(yù)測(cè)+鉆中控制”的卡取流程。同時(shí)，對(duì)膏鹽層準(zhǔn)確卡取的意義進(jìn)行了淺要分析，對(duì)下一步該區(qū)塊的勘探部署及地質(zhì)設(shè)計(jì)的編寫(xiě)起到一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：膏鹽巖層 鉆前預(yù)測(cè) 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(dǎo)致惡性卡鉆或者（鹽）水浸事故，增加施工費(fèi)用，拖延建井周期，影響了勘探目的的實(shí)現(xiàn)。因此安全快速識(shí)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(zhì)錄井人員可以協(xié)助做好預(yù)測(cè)與實(shí)時(shí)判斷，及時(shí)提示鉆井工程人員，減少卡鉆、井漏、（鹽）水浸等復(fù)雜情況的發(fā)生，從而達(dá)到鉆井安全監(jiān)測(cè)、膏鹽巖地層準(zhǔn)確預(yù)報(bào)、提出完鉆意見(jiàn)及節(jié)約進(jìn)尺等，進(jìn)而達(dá)到完成鉆探任務(wù)、節(jié)省勘探資金等目標(biāo)。

1 東營(yíng)凹陷沙四段膏鹽巖地層特征

1.1東營(yíng)凹陷沙四段膏鹽巖地層成因

根據(jù)層序地層學(xué)研究結(jié)果，東營(yíng)凹陷沙四段沉積時(shí)期湖盆擴(kuò)張，北部陳南大斷層、勝北斷層的活動(dòng)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(shí)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(zhǎng)期遭受風(fēng)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(shí)期東營(yíng)凹陷北部邊緣及凹陷內(nèi)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(chǎn)生巨大壓力，沿?cái)嗔焉嫌窟M(jìn)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(xiàn)象，含鹽度高的水向更深的湖底流動(dòng)，富集在相對(duì)深處，隨著鹽湖的演化，膏鹽巖形成環(huán)境由初期的"淺水蒸發(fā)"到后期的"深水蒸發(fā)"。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?cái)嗔哑扑閹}巖存在著向上遷移的現(xiàn)象，只要其濃度達(dá)到了其結(jié)晶濃度時(shí)，也會(huì)形成沉積。

1.2膏鹽巖地層主要巖石類(lèi)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(lèi)礦物，具立方體晶體，結(jié)構(gòu)上以粗粒的結(jié)晶結(jié)構(gòu)或變晶結(jié)構(gòu)為主，吸潮、有咸味、易溶于水。鹽巖呈層狀、條帶狀、不規(guī)則透鏡狀以及各種形式的鹽丘產(chǎn)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(xì)；一種是石膏（CaSO4·2H2O），粒度上相對(duì)于硬石膏要致密。膏巖通常為白色，有時(shí)因含雜質(zhì)而成灰、淺黃、淺褐等色。在鉆井過(guò)程中，無(wú)論是在淡水鉆井液還是在飽和鹽水鉆井液中，膏巖均會(huì)發(fā)生水化分散、破壞。

1.2.3軟泥巖

軟泥巖是一種欠壓實(shí)地層的產(chǎn)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(shí)間久了還易發(fā)生垮塌。

2 膏鹽巖地層卡取流程及錄井方法

2.1鉆前預(yù)測(cè)

在鉆前準(zhǔn)備中，要注意收集區(qū)域及鄰井資料，結(jié)合地震資料對(duì)比分析追蹤，對(duì)于巖膏層頂界有一個(gè)初步判斷。但鑒于東營(yíng)凹陷的膏鹽巖地層沉積厚度不穩(wěn)定，預(yù)測(cè)膏鹽巖地層頂、底界要慎重。

2.2鉆中控制

在實(shí)鉆過(guò)程需要做好幾個(gè)方面的工作：巖屑描述及時(shí)且力求準(zhǔn)確；加強(qiáng)地層對(duì)比；對(duì)綜合錄井參數(shù)的密切監(jiān)控；及時(shí)進(jìn)行異常預(yù)報(bào)。

在淡水鉆井液的情況下，利用綜合錄井儀資料或常規(guī)氯離子含量測(cè)定可以判斷是否鉆遇膏鹽層；但撈取的巖屑難以發(fā)現(xiàn)鹽巖顆粒和晶體，此時(shí)將撈取的未清洗巖屑進(jìn)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(xiàn)場(chǎng)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(guī)氯離子含量測(cè)定難以反映地層礦化度和氯離子含量的真實(shí)情況，此時(shí)由于鉆井液中鹽巖溶解已經(jīng)近飽和，無(wú)法再溶解井下新鉆出的鹽巖，鉆出鹽巖碎屑會(huì)以巖屑形式返出；如果是欠飽和鹽水鉆井液，當(dāng)鉆遇膏鹽巖地層時(shí)，氯離子含量會(huì)大幅度增加，可以只取0.1ml鉆井濾液進(jìn)行滴定便于觀察滴定顏色的變化。

鉆井液電導(dǎo)率是分析評(píng)價(jià)地層流體性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)，同時(shí)是檢測(cè)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(dǎo)率曲線的數(shù)值相應(yīng)增大，反映在電導(dǎo)率曲線上出現(xiàn)一個(gè)明顯的上升臺(tái)階。在實(shí)鉆過(guò)程中遇到疑似膏鹽巖巖性時(shí)，及時(shí)送樣進(jìn)行薄片鑒定，可以大大提高膏鹽層卡取的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。

3 實(shí)例分析（以N52井為例）

3.1 鉆前預(yù)測(cè)

根據(jù)鄰井資料及地震測(cè)線追蹤對(duì)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(xiàn)場(chǎng)錄井人員及時(shí)描述巖屑，注意巖性及層位變化，發(fā)現(xiàn)特殊巖性及時(shí)鑒定并密切注意電導(dǎo)、體積、鉆井液參數(shù)等變化，落實(shí)好油底和井底層位意見(jiàn)。

3.2實(shí)鉆情況

本井鉆至井深3306.00m時(shí)，于井深3298.00m之后返出巖屑中見(jiàn)石膏，隨即停鉆，取樣鑒定。鑒定結(jié)果為膏質(zhì)泥巖，經(jīng)地質(zhì)監(jiān)督請(qǐng)示后完鉆。節(jié)約進(jìn)尺：144.00m。

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

（1）按照“鉆前預(yù)測(cè)+鉆中控制”的卡取流程，在巖屑描述及時(shí)準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，依據(jù)氯離子含量、出口電導(dǎo)率的變化等項(xiàng)參數(shù)，同時(shí)輔以薄片鑒定等技術(shù)手段，可以及時(shí)、準(zhǔn)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(zhì)設(shè)計(jì)書(shū)的要求，達(dá)到鉆探目的后提出完鉆意見(jiàn)，從而節(jié)省鉆井進(jìn)尺，縮短建井周期，節(jié)約勘探資金。

（3）及時(shí)準(zhǔn)確的卡取膏鹽巖地層，為鉆井提供準(zhǔn)確的異常預(yù)報(bào)，提出調(diào)整鉆井液意見(jiàn)，有效地遏制了（鹽）水浸等工程事故的發(fā)生。

（4）對(duì)膏鹽巖地層的準(zhǔn)確卡取，有利于對(duì)所鉆井區(qū)塊膏鹽巖地層的特征及展布情況形成新的認(rèn)識(shí)，對(duì)該區(qū)塊的勘探部署及鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)的編寫(xiě)起到指導(dǎo)作用。

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