准噶尔盆地中部4区块井壁失稳机理研究

李 蕾，王旭东，王 俊，杨龙波

(中石化胜利石油工程有限公司 钻井工艺研究院，山东 东营 257000)

新疆准噶尔盆地中部4区块位于中央坳陷昌吉凹陷东段，勘探面积2 891.7 km2。该区块在钻探过程中，普遍存在严重的井壁失稳、坍塌掉块所导致的卡钻等井下复杂情况的问题，严重影响了钻井工程进度和工程安全，增加了钻井成本[1-2]。统计了准中4区块已完钻井出现的复杂情况，平均卡钻次数为2.75次，多位于头屯河组，该地层岩性为细砂岩、粉砂岩和泥质砂岩不等厚互层，属硬脆性、弱胶结地层。本文在分析该区块已钻完井卡钻复杂情况发生特点的基础上，利用X射线衍射、岩石铸体薄片鉴定和电镜扫描等分析测试手段，对该区块失稳井段岩样的结构和理化性能进行了系统分析，深入地研究了该区块井壁失稳机理。

1 地层岩石组分分析

1.1 X射线衍射分析

利用D/max-ⅢA X-射线衍射仪分析了准噶尔盆地中部4区块董7井、董701井和董11井主要垮塌井段头屯河组岩样的全岩矿物组分和黏土矿物相对含量，如表1所示。

表1 X-射线衍射矿物组分分析结果

由表1的测试结果可知，准中4区块头屯河组地层为硬脆性泥页岩，以黏土矿物、石英、钾长石和斜长石为主，其中黏土矿物中伊/蒙混层含量最高，蒙脱石以与间层黏土矿物伴生的形式存在。伊蒙混层吸水膨胀，由于伊利石和蒙脱石膨胀程度不同，造成其周围的泥页岩受力不均，致使井壁垮塌。

1.2 岩石铸体薄片鉴定

岩石铸体薄片鉴定是研究岩石中真实孔隙大小分布的一种方法，在偏光显微镜下对铸体薄片可以进行岩石颗粒接触方式、颗粒粒度、显微构造以及碎屑颗粒识别等方面的观察和鉴定[3]。……