楊曉儒 朱雪華 吳 雙 辛小亮 朱 斌 曹光福 嚴 康
(1.中國石油新疆油田公司勘探事業部,新疆 克拉瑪依 834000;2.中國石油西南油氣田公司頁巖氣前線指揮部,四川 成都 610051; 3.長江大學石油工程學院,湖北 武漢 430100)
近年來,隨著油氣勘探目標向深部地層不斷轉變,對鉆井技術的要求愈來愈高,深部復雜地層鉆井技術研究也顯得更為重要。準噶爾盆地霍爾果斯背斜屬山前構造,為罕見的典型高陡破碎、異常超高壓背斜,存在構造高陡、地層破碎、水敏性強、地應力異常高壓、巨厚泥頁巖等特點,給鉆井工程造成極大的困難,突出表現在:高陡構造防斜與提速矛盾突出;壓力系統復雜,鉆井液安全密度窗口窄而導致復雜頻發;安集海河組上部地層為層理及微裂縫較發育的易破碎坍塌硬脆性灰色泥頁巖,下部地層為易縮徑的高比例伊/蒙混層,使得井壁穩定困難;安集海河組、紫泥泉子組為壓力系數達2.36~2.55的異常高壓層,需要優選高密度鉆井液體系,而高密度體系在穩定性、流變性上存在較大的技術難度,同時其造成的井底壓持效應也極大地制約鉆速提高。
霍爾果斯背斜山前構造古近系地層存在如下地質工程難點:①伊/蒙混層含量高、強水敏,易發生水化膨脹、分散、剝落,井壁穩定性差,復雜、事故情況高發[1];②受構造運動影響,山前高陡構造發育,地層沿斷裂推覆,地層傾角大,局部地層接近直立,井斜難以控制[2],在考慮井眼穩定性差的同時防斜手段少,鉆壓無法得到有效釋放,降低了機械鉆速;……