钻井受到地质,理化,钻井技术等因素的影响,导致钻井过程中出现一系列问题,也可能是造成井壁坍塌的主要原因之一,但对于大多数井来说,主要原因是综合原因。地质原因包括:原始地应力引起的地层破裂,地层倾角引起的地层失稳,沉积环境,矿物成分,埋藏时间,水泥压实度等原因。

井筒液柱压力低于地层塌陷压力钻井液性能与地层岩性不一致地层失稳是由钻井液液位下降或压力激励等引起的。在石油和天然气钻井中钻探的地层大多是沉积岩,其中70%以上是亲水性页岩。其中,蒙脱土含量高的页岩易吸水膨胀,而绿泥石含量高的页岩易吸水,开裂和剥落,这是打井过程中井壁坍塌的主要原因。

深水井塌方是啥原因

深水井塌方有两个方面的原因,一个方面的原因是深水井的地质条件不坚固造成的,另一个方面的原因是深水井的直径太大造成的。

深水井塌方是啥原因

原因如下

1)泥页岩所含粘⼟矿物

泥页岩中⼀般含有蒙脱⽯、伊利⽯、⾼岭⽯、绿泥⽯等粘⼟矿物。此外还有⽯英、长⽯、⽅解⽯、⽯灰⽯等。粘⼟矿物含量越多,发⽣地层坍塌的可能性愈⼤。蒙托⽯吸⽔膨胀率⾼达90%~100%,⽽伊利⽯吸⽔膨胀率仅有2.5%,混层矿物吸⽔膨胀率按蒙脱⽯所占的⽐例多少⽽定,⽐例⼤者吸⽔膨胀较⼤。粘⼟矿物膨胀能⼒的顺序为蒙脱⽯〉混层矿物〉伊利⽯〉⾼岭⽯〉绿泥⽯。由于粘⼟矿物吸⽔膨胀产⽣的压⼒,若不加以抑制,则会⼤⼤的超过岩⽯的胶结强度极限⽽引起井塌。

2)可溶性盐

页岩中若含有两种可溶性盐类,可能会由于盐在钻井液中的溶解使页岩失掉⽀撑⽽塌落井中。

3)地层⽔平应⼒作⽤

在造⼭运动中引起的地层隆起⽽造成的构造,随着地质年代的变迁,岩⽯矿物转化时常会产⽣⽔平应⼒,且常常由于此种应⼒未能得到释放集聚于岩⽯中,⼀旦钻穿此地层时,应⼒很快的释放出来,造成页岩崩落井中。

4)地层的构造状态

由于构造运动,地层发⽣局部或区域的断裂、褶皱、滑动和崩塌,上升或下降,导致地层倾⾓发⽣变化,若倾⾓增⼤,其稳定性变差。

5)⾼压油⽓层

砂岩油⽓层是⾼压的,井眼钻穿之后,在压差的作⽤下,地层的能量沿着阻⼒最⼩的砂岩与泥页岩的层⾯释放出来,使交界⾯处的泥页岩坍塌。

6)泥页岩孔隙压⼒异常

泥页岩有孔隙,由于温度、压⼒的影响,使粘⼟表⾯的强结合⽔脱离形成⾃由⽔,在封闭的环境内,多余的⽔排不出去,在孔隙内形成⾼压。⼀些⽣油岩⽣成的油⽓运移不出去,也会在裂隙和孔隙内形成⾼压。钻开时,由于负压低会引起坍塌。