复杂地层分类
地层是由各种造岩矿物以不同集合形式组成,矿物的成分、性质和结构构造决定了各种类型岩层的物理、力学性质,如岩石的强度、硬度、弹塑性、脆性、水溶性和水化性等。钻进过程中出现的各种复杂情况与岩石性质密切相关。
另外,岩层在形成过程中或形成以后,在扭转、挤压、风化、搬运、沉积、溶蚀等内、外动力地质作用下,形成松散层、破碎带、孔隙环境、裂隙环境以及溶隙性环境,也是钻进过程中经常遇到的各种复杂情况。
根据复杂地层的成因类型、性质和状态及其在钻进过程中可能出现的情况,可将复杂地层分类如表 7-1 所示。
表 7-1 复杂地层综合分类表
地 层 分 类 |
成 因 类 型 |
典 型 地 层 |
复 杂 情 况 |
各种盐类地层 |
水溶性地层 |
盐岩、钾盐、光卤石、芒硝、天然碱、石膏 |
钻孔超径,污染泥浆,孔壁掉块,坍塌 |
各种粘土、泥岩、页岩 |
水敏性地层(溶胀分散地层、水化剥落地层) |
松散粘土层、各种泥岩、软页岩,有裂隙的硬页岩,粘土胶结及水溶矿物胶结的地层 |
膨胀缩径,泥浆增稠,钻头泥包,孔壁表面剥落,崩解垮塌超径 |
流砂、砂砾、松散破碎地层 |
松散的孔隙性地层,风化裂隙发育地层,未胶结的构造破碎带 |
流砂层,砂砾石层,基岩风化层,断层破碎带 |
漏水,涌水,涌砂,孔壁垮塌,钻孔超径 |
裂隙地层 |
构造裂隙地层,成岩裂隙地层 |
节理、断层发育地层 |
漏水,涌水,掉块,坍塌 |
岩溶地层 |
溶隙地层 |
溶隙、溶洞发育地层(石膏,石灰岩,白云岩,大理岩) |
漏水,涌水,坍塌 |
高压油、气、水地层 |
封闭的储油、气、水的孔隙型地层,裂隙及溶隙地层 |
储油、气、水的背斜构造,逆掩断层的封闭构造 |
井喷及其带来的一切不良后果 |
高温地层 |
岩浆活动带与放射性矿物有关地层 |
地热井、超深井所遇到的地层 |
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泥浆处理剂失效,地层不稳定, H 2 S 造成危害 |
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上述复杂地层,一些主要表现为井壁直接松散、破碎;一些主要表现为遇水后水化、水溶;另一些则主要表现为漏失、涌水;还有一些主要表现为压力温度异常。许多情况下,地层的多种复杂表现兼而有之,或以一种为主,其他为辅;或是先有一种表现,继而再出现其他复杂状况。