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摘要
准噶尔盆地南缘地质构造复杂、地层破碎、可钻性差,钻井过程中井漏、卡钻和垮塌频发。为实现南缘破碎地层安全钻井,研究了以吐谷鲁、呼图壁背斜为代表的地层岩性、水化和岩石力学特征,对比了不同地层的黏土矿物含量、水化强度和抗压强度,并结合地震解释剖面和抗压强度损失模型,分析了南缘破碎地层钻井过程中的井壁失稳机理和钻井液稳定井壁机理。结果表明,南缘地层岩性以泥岩和砂岩为主,全岩矿物以黏土矿物、斜长石和石英为主,黏土矿物以伊利石和伊蒙混层为主,水化特征非均质性强,包括极强—较弱分散、强—中等—弱膨胀;黏土矿物水化膨胀分散和井周破碎地层发育微孔缝延伸拓宽增压剥裂作用叠加,造成地层抗压强度降低、坍塌压力增高、钻井液密度窗口降低,导致井壁失稳;合理的钻井液密度、良好的水化抑制性、全面的孔缝封堵性、严格的高温高压滤失性和高效的携岩性,是实现南缘破碎地层安全钻井和井壁稳定的必要措施。该研究成果可为南缘乃至准噶尔盆地深部复杂破碎地层钻井液关键参数设计提供参考。
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单位西南石油大学; 新疆油田公司
