库车坳陷膏盐岩地层顶底界面的卡取方法

塔里木油田库车坳陷山前白垩系高压优质气藏是西气东输的源头,但钻遇该气藏之上的古近系库姆格列木群(E1-2km)巨厚的膏盐岩地层的地质和工程的复杂性严重阻碍了其勘探开发的进程。由于膏盐岩具有较大的蠕变特性、低渗透性、损伤恢复特性及可钻性等特有的物理性质,如何确保顺利钻穿膏盐岩层并下入技术套管后进入目的层是钻探成功的关键,其难度相当大。因此,录井及时准确卡准膏盐岩层顶底界面是确保降低钻井风险,达到钻井提速目的的关键。利用综合录井技术,通过地层地质分析研究,总结出膏盐岩层顶底界面的地层压力分布规律,利用所录取的钻时、扭矩、电导率及岩性的变化等资料及时进行分析研究后认为:卡取膏盐岩地层顶部时,采取微井深录井,依据钻时、扭矩、钻压、电导率及岩性的变化特征以及钻井液氯离子含量特征,确定顶界深度。卡取膏盐岩层底部界面深度时,宏观上了解该区域的膏盐层沉积模式,研究地震构造图;微观上重点关注底部白云岩及气测、工程异常参数,钻遇高钻时地层后,加强地质循环,落实岩性,以此来确定膏盐岩层底界深度,达到钻井地质目的。     

XRF与XRD技术在膏盐岩层地质卡层及沉积环境分析中的应用研究

由于膏盐岩层岩性、厚度横向变化大且盐下地层岩性组合变化较大,难以准确卡取盐底界线,为探讨适合膏盐岩层岩性识别和沉积环境判别的特征元素、矿物指标,通过XRF与XRD分析技术在塔里木盆地库车坳陷K 1A02井的综合应用,系统分析了盐间和盐下地层在矿物、元素组成、沉积环境方面的差异。研究表明,盐下泥岩对比盐间泥岩具有更高的石英、斜长石含量,并且方解石、石膏、石盐等含量更低;盐间泥岩与盐下泥岩常量、微量元素配分模式相似,主要区别在于盐间泥岩Na、Cl及微量元素含量更低;盐湖泥岩沉积期气候炎热干燥,由盐下到盐间泥岩干热程度增加,盐间泥岩主要沉积于咸水-超咸水水体;盐湖泥岩主要沉积于氧化-还原过渡环境,且盐下泥岩氧化程度更高。XRD分析技术可对岩性准确定名,XRF分析技术可较准确反演古沉积环境信息。XRD与XRF分析获得的沉积地球化学信息,可为膏盐岩层地质卡层提供理论支持;将岩屑录井与XRD、XRF分析技术相结合,可显著提高膏盐岩层盐底卡层的成功率,为准确卡取盐底提供依据。     

油基钻井液在克深35井的应用

克深35井位于塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带,钻井液面临塔里木山前断层、大井眼、长段盐膏层、高密度、高温、窄密度窗口等技术难题。通过对比邻井地质资料、完钻井钻井液性能、并对该井难题进行分析、研究,钻井液分公司制定了油基钻井液技术方案。实践证明克深35井使用油基钻井液成功解决了盐膏层阻卡、盐层底部防漏、目的层防塌等一系列技术难题,全井无复杂、无事故;钻井工程实现了提速提效,完全满足了安全快速钻井要求。     

塔里木盆地库车坳陷与膏盐岩相关的油气聚集

塔里木盆地库车坳陷在上第三系和下第三系都发育巨厚的膏泥（盐）岩,这两套膏泥（盐）层对于该坳陷的油气聚集有着十分重要的影响。与膏泥（盐）岩有关的圈闭发育了３套储盖组合：①白垩系厚砂岩与其上覆下第三系膏盐岩层;②上第三系吉迪克组砂岩与上覆膏泥岩;③盐上康村组─库车组的砂泥岩互层段。库车坳陷构造变形比较强烈,圈闭类型多与断层有关。与膏盐层有关的圈闭主要有两类：①盐层之下挤压型的（断）背斜圈闭,具备储集条件的层位有三叠系、侏罗系、白垩系以及下第三系底砂岩;②盐层之上的引张型（断）背斜圈闭,具备储集条件的层位有康村组和库车组。在盐层上、下存在两种不同的油气运聚模式,即盐上拱张背斜油气藏和盐下挤压背斜气藏,而断层是源于三叠－侏罗系烃源岩的油气进入储集层的重要通道,并且盐下以天然气聚集为主。     

库车坳陷古近系盐底卡层技术研究与应用

库车坳陷主体广泛分布古近系膏盐岩,最厚达4000m.盐层底部沉积模式多样,无统一综合对比性标志;同时由于南天山隆升产生垂向剪切与盆山挤压运动,膏盐层塑性复杂变形,导致盐底精确卡层困难.结合欠压实理论总结出盐间泥岩与盐底泥岩的区别,利用120余口井实钻资料,结合盐下沉积序列、底砂岩岩性序列、白垩系残余厚度等证据,刻画了研...     

库车坳陷天然气资源勘探前景

塔里木盆地库车坳陷具有十分优越的天然气成藏地质条件,发育有三叠系、侏罗系两套烃源岩,具有第三系两套巨厚膏盐岩和侏罗系煤系地层分别与其下的砂岩组成的3套区域性储盖组合。晚喜山期定型的构造在库车坳陷发育,并与早期生油、晚期生气的两套烃源岩配置颇佳。目前库车坳陷天然气的资源探明率仅为17.5%,还处于勘探的初期阶段,可见天然气资源潜力很大。预测库车坳陷在5年之内可以累计探明天然气10000～11000亿m3,可成为\"西气东输\"工程的可靠资源供应基地。     

库车坳陷超深层复杂气田钻完井技术

库车坳陷是塔里木盆地天然气增储上产的主力区域,存在超深、高温高压、复合盐膏层、巨厚高陡砾石层、多压力系统及不稳定地层等地质条件,工程面临井身结构抗风险能力不足、砾石层提速受限、盐膏层溢漏塌卡事故复杂频发以及固井质量差等难题。为此,攻关完成了库车深层钻完井5项关键技术:①膨胀管补贴与三维轨迹优化技术,拓展优化非标准井身结构,增加深部井筒抗风险能力;②高陡砾石层精细化表征及钻井提速技术与配套工艺,形成个性化提速模式,大幅度降低钻井周期;③精细控压钻井与固井技术,应用于高密度窄窗口、复杂压力系统的溢漏同存盐膏层井段,复杂事故处理时间缩短80%以上;④抗高温高密度钻井液与固井液技术,实现深部井段安全优快钻井,有效降低高温、高压盐水及井漏等复杂层位的井下事故;⑤酸溶性堵漏技术,应用于目的层钻进,降低储层污染,平均漏失量降低46%以上。攻关成果加快了库车坳陷3个“万亿方”大气区的勘探开发进程,为超深层天然气高效开发提供了可借鉴的技术。     

塔里木盆地库车坳陷盐构造变形平衡恢复及相关问题讨论

塔里木盆地库车坳陷发育古近系和新近系2套膏盐岩,盐下中生界已经落实万亿方天然气储量,是我国重要的天然气产区。库车坳陷盐下中生界构造型油气藏是油气勘探的重点,盐构造样式解析、盐构造变形机制、盐构造平衡恢复及变形期次分析是库车坳陷盐构造研究的难点。利用高精度三维地震拼接剖面、钻井和区域地质资料,选取库车坳陷西段和东段2条典型剖面,通过3DMove软件进行盐构造平衡恢复,分别恢复盐上层、盐下层和盐层的构造变形,复原构造变形前地震剖面。并针对复原过程中的具体问题,从盐构造恢复方法、变形特征、演化、变形机制等4个方面进行讨论。研究结果表明盐层的恢复需要满足2个基本假设：一是忽略由于挤压造成的岩石内部缩短量;二是近似认为弱变形区或未变形区盐层的厚度不变。库车坳陷发育2期盐构造：渐新世—中新世（构造稳定期）盐层上覆地层重力差异作用诱发早期盐构造,发育盐底辟、盐丘等盐构造;上新世—全新世（构造活动期）破坏和改造早期盐构造,发育挤压型盐构造。挤压作用、盐层塑性流动是盐构造形成的主要原因：盐上层发育盐滑脱逆冲断层,盐层塑性变形形成盐背斜、盐席、盐墙;盐下层发育叠瓦状逆冲断层,靠近造山带附近发育大型构造楔。...     

元素录井技术在塔里木油田现场录井中的应用

针对塔里木油田塔中、塔北、库车三大区块目的层埋深大、构造复杂、地层压力系统差异大、非均质性强以及钻井工艺提升导致的岩屑细碎、地质界面识别不清楚,碳酸盐岩地层划分、界面卡取及膏盐岩层界面卡取难,钻遇高压盐水层及孔、缝、洞发育段出现易漏、溢、卡的钻井复杂加大经济成本,影响钻井周期等一系列问题,在现场录井的基础上,利用元素录井技术将地层资料数据化、曲线化并成图,可直观反映地层变化特征。通过区域井应用元素录井技术并总结、寻找规律,进而对岩性进行有效识别、预判膏盐岩层底部界线、进行碳酸盐岩地层划分和层位卡取,在钻遇异常高压层及孔、缝、洞发育段实现提前预警、规避钻井复杂,在油气勘探开发领域切实发挥了元素录井技术优势。     

塔里木盆地库车坳陷第三系盐构造与油气

塔里木盆地北部的库车坳陷第三纪发育盐湖,沉积了巨厚的膏盐岩层,在喜山运动中晚期强烈的构造挤压下形成了大量的盐构造,造成深浅层构造不一致,库车盐构造的类型有丘形、喇叭形、劈形、拱形、脊形,广泛分布于库喀断褶带、拜城向斜带、秋立塔克断褶带及羊塔克-亚肯背斜带,其演化按构造位置可分为两种情况。盐岩不仅是极好的区域性盖层,还可改善盐下岩层的储集物性,而三叠-侏罗系烃源岩又位于盐下,因此盐下构造圈闭是库车坳陷最为有利的勘探远景目标。在世界含油气盆地中,笔者发现伊朗油田与库车坳陷具有相似的构造特征和油气聚集规律,挤压型盐构造非常发育。盐岩及盐构造对于库车坳陷形成大中型油气田起着非常重要的作用,应加强对盐下构造圈闭的勘探。     

库车坳陷异常高温在气层发现中的应用

在库车坳陷天然气勘探中,由于目的层段上覆膏盐岩厚度变化大、钻井液密度高使得在该区天然气勘探中卡取层位、发现气层十分困难.从天然气藏的高温异常成因、特征出发,根据目前库车坳陷预探井在钻井中普遍应用综合录并仪,能够对井底温度进行连续测量的生产技术条件,结合库车坳陷古近系-白垩系目的层段主要为高压天然气层的实际,充分利用气层温度异常高的特点,通过对地层温度的连续监测,对地层变化进行了及时、准确地预测,卡准了地层、发现了气层,解决了生产中的难题.     

Power-V在克深102井膏盐岩层中的应用

库车坳陷克拉苏构造带富含古近系膏盐岩层,该岩层发育复杂,含有夹层,地层倾角大,易发生井斜、卡钻、井漏等事故,是中国陆上钻井难度最大、难题最集中的地层之一。因此,安全快速钻穿膏盐岩地层,揭示膏盐岩地层以下的储集层含油气情况,避免钻井周期延误、井眼报废的严重后果已成为亟需解决的问题。在克深102井钻进过程中,尝试在膏盐岩层中使用Power-V钻进方式,既有效地控制了井斜以保证井身质量,又大幅度提高了机械钻速。论述了Power-V在钻遇膏岩层时应使用的工程手段,以避免蠕变效应引起卡钻事故。     

基于统计学原理的钻井地质预测符合度评价研究

钻井过程中实钻地层情况往往与设计的地层描述存在较大偏差,二者的偏差又会引发各种钻井复杂与事故。基于统计学原理,通过挖掘油田勘探开发的历史数据,设计了一套钻井地质预测符合度评价方法,并在调研塔里木库车坳陷5 个二级构造重点井设计与实钻资料的基础上,以库车坳陷为研究对象,对所提方法进行了实例评价研究,文中以计算机伪代码的形式给出了基本算法,并介绍了基于.NET 平台编制的钻井地质预测符合度评价软件。结果表明,该评价方法有助于钻井地质设计人员从宏观上把握对地层层位、目的层层位及特殊岩性的预测与实钻的符合程度,且该方法对新井的钻井地质设计与施工也具有重要的指导意义。     

库车坳陷东部构造变形样式及演化特征

通过分析地面地质图、地震剖面和钻井资料,对库车坳陷东部构造变形样式进行解析,结果表明,库车坳陷东部构造呈现南北分带、东西分段、上下分层的几何学特点。以古近系上部吉迪克组膏泥岩分隔,分为膏泥岩上构造层、膏泥岩层、膏泥岩下构造层和基底4层模式。研究区以发育收缩变形及膏泥岩塑性变形为主,膏泥岩上构造层、膏泥岩层及膏泥岩下构造层的构造几何样式及分布具显著差异。膏泥岩上构造层以逆冲断层及收缩褶皱为主,膏泥岩层发育膏泥岩塑性变形构造,膏泥岩下构造层以逆冲断层主导的推覆叠瓦构造为主。库车坳陷东部构造具有显著的分段变形特点,细划分为依西—东秋里塔格构造段、依奇克里克—迪那构造段、吐孜洛克—迪那构造段和吐格尔明—阳北构造段,差异特征主要表现在膏泥岩上构造层的地面线性褶皱带展布、膏泥岩层的塑性变形样式、膏泥岩下构造层变形差异。构造演化剖面分析表明,库车坳陷东部地区大致经历中生代伸展断陷—拗陷盆地、古近纪挠曲过渡型盆地和新近纪—第四纪再生前陆盆地3个演化历程。现今构造定型于库车组沉积时期。     

塔里木盆地库车坳陷油气聚集模式

塔里木盆地库车坳陷油气资源丰富,油气聚集具有三种基本模式,即山前挤压断背斜型黑油聚集、盐拱张性构造型油气聚集和盐下双重构造型天然气聚集。盐上目的层为上第三系,盐下目的层为白垩系及下第三系底砂岩。     

多套复合盐层的地应力确定方法

在库车坳陷古近系多套复合盐层的钻井工程设计当中,通常以上覆岩层压力作为最大水平地应力。现场资料调查表明,以此为依据所设计的套管,常常不能满足该地层套管的抗外挤强度要求。为了解决套管抗外挤强度问题,通过实验测试得到该研究区块多套复合盐层上、下泥岩地层的地应力值及中间每一层复合盐层的岩石力学参数,并以此作为边界条件,建立了多套复合盐层及上、下泥岩层地应力计算的有限元分析模型,运用数值模拟方法,反演得到每一层复合盐层的地应力场。采用该方法对库车坳陷某地区多套复合盐层的地应力场进行分析,结果表明,中间盐层的水平地应力最高,其上、下的膏盐岩含泥岩层、泥岩含膏盐岩层、泥岩层的水平地应力依次降低。所建立的分析模型,为该地区井壁稳定及套管安全设计工作奠定了基础。     

塔里木盆地库车坳陷中段盐上层构造特征

库车坳陷中段新生界底部发育较厚的库姆格列木群(E_1-2km)膏盐岩层,导致盐上层形成复杂的构造变形。依据地震资料解释成果,分析了库车坳陷中段盐上层的构造变形特征,认为盐上层构造变形可以分为收缩构造与盐岩底辟构造两种类型。收缩构造包括薄皮褶皱与逆冲断层两类,盐岩层构成薄皮收缩构造的滑脱层;盐岩底辟构造包括隐刺穿底辟和刺穿底辟,系盐岩层顺层流动造成局部加厚和刺穿现象。盐岩底辟构造在吉迪克组(N₁j)沉积时期即开始发育,并经历了中新世以上覆地层差异压力作用为主导的盐岩底辟以及上新世-第四纪以水平挤压作用为主导的盐岩底辟两个阶段。收缩构造主要是在库车组(N₂k)与西域组(Q₁x)沉积期开始发育的,形成滑脱褶皱变形,并在褶皱翼部发育破冲断层。     

地质工程一体化漏失机理与预防措施

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。     

塔里木盆地库车坳陷油气聚集模式

塔里木盆地库车坳陷油气资源丰富，油气聚集具有三种基本模式，即山前挤压断背斜型黑油聚集，盐拱张性构造型油气聚集下双重构造型天然气聚集。盐上目的层为上第三系，盐下目的层为白垩系及下第三系底砂岩。     

塔里木盆地寒武系膏盐岩沉积特征与发育模式

塔里木盆地寒武系膏盐岩是塔里木盐下—盐间勘探领域的基本地质要素,也是典型海相蒸发岩沉积序列,但目前对这套蒸发岩的关注较少。通过野外勘测、最新二维地震解释、中央隆起16口探井资料综合分析,以“点—线—面”思路开展了膏盐岩沉积特征研究,编制了中—下寒武统盖层、膏盐岩层等厚图和阿瓦塔格组沉积相图,建立了中—下寒武统膏盐岩“干热古气候+持续海退过程+礁体障壁背景”发育成因模式。中—下寒武统吾松格尔组和阿瓦塔格组纵向稳定发育4种岩相组合的4套膏盐岩盖层,海退期膏盐岩具有“内盐—中膏—外红层”的“牛眼”特征;海侵期膏盐岩具有与膏云岩、膏泥岩的互层沉积特征。塔里木盆地中—下寒武统盖层均厚245 m,膏盐岩均厚167 m（最厚达340 m）,具有优越的区域封盖能力。分析认为,干旱炎热的古气候、持续海退过程、礁体障壁条件为塔里木早—中寒武世厚层膏盐岩发育提供了有利条件,古气候和海平面变化制约了局限台地和蒸发台地的相带边界,使巴楚隆起、阿瓦提坳陷（膏盐岩稳定厚度300 m以上）成为了当时的聚盐中心。