深層膏泥巖蓋層巖石力學性質實驗分析

劉生春 ，陽松宇 ，單法銘 ，黃太 ，尹帥 ，劉小雪

（1.中國石油青海油田分公司采氣三廠，青海 冷湖 817400；2.西安石油大學地球科學與工程學院，陜西 西安 710065；3.中國石油玉門油田分公司老君廟釆油廠，甘肅 玉門 735200）

0 引言

膏泥巖作為一種蒸發巖，廣泛分布于全球各個時期的地層中。純膏巖的孔隙度通常小于1%，其滲透率則接近于0［1］。因此，膏泥巖為很好的油氣蓋層。當膏泥巖的厚度超過1.0 m時，就可以對下伏油氣藏進行良好的封閉，如美國Little Sand Draw油田的上覆膏泥鹽蓋層僅有1.2 m［2］。對于埋深和厚度均非常大的膏泥巖蓋層，巖體中的應力分布特征復雜，鉆井難度大、周期長，同時容易出現井壁失穩等工程事故［3-5］。一旦出現工程事故，將會延誤施工進度，增加費用投入，還可能會造成井的報廢［6］。因此，通過采集深層膏泥巖井下樣品，系統分析其靜態巖石力學性質，對于制定合理的鉆井方案具有重要意義。本文基于礦物組分分析及靜態巖石力學實驗測試方法，對塔西南地區古近系厚層膏泥巖進行了系統的實驗巖石力學分析，研究了高地層圍壓條件下膏泥巖的破裂特征及硬石膏礦物組分對巖石應力、應變及巖石力學參數變化的影響。

1 研究區概況及樣品實驗

研究區位于塔西南玉北地區，古近系膏泥巖在全區穩定分布，厚度較大，通常為50～200 m，埋深大于3 500 m。區內古近系的地層展布呈單斜構造，由東北部地區到西南部地區逐漸變低，斷層在古近系內部不發育［7］。研究區缺失中生代地層，古近系發育的蒸發巖包括膏泥巖和鹽巖，均形成于酷熱干燥的干旱條件下［8］。……