胡清富, 劉春來, 牟少敏, 李增樂, 司小東
(1.中國石油集團大慶鉆探工程公司國際事業部, 黑龍江大慶 163411;2.中國石油集團大慶鉆探工程公司鉆井工程技術研究院, 黑龍江大慶163413;3.中國石油集團長城鉆探工程有限公司國際事業部, 北京 100101)
東巴油田位于伊拉克首都巴格達東部,美索不達米亞前淵拗陷構造上,已探明石油儲量約10.96×108t(80 億桶)。該油田主要包括 South-1 區塊和South-2區塊,其中South-2區塊地質條件比較復雜,上部地層的Upper Fars組以褐色泥巖為主,Lower Fars組為鹽巖、石膏和綠泥石互層,Jeribe組為白云巖;中部地層依次為Bajawan組、Tarjil組、Jaddala組和Aaliji組,主要巖性為石灰巖;下部地層依次為 Shiranish組、Hartha組、Sadi組、Tanuma組和Khasib組,主要巖性為灰巖,其中Tanuma組底部泥頁巖厚度約35 m。Khasib組是South-2區塊最重要的待開發儲層,在油氣富集帶的厚度約30 m。South-2區塊第一批油井有18口,包括14口以Khasib組為目的層的水平井。2019年2月,該區塊第一口以Khasib組為目的層的水平井EBSK-8-2H井開鉆,設計為直導眼側鉆水平井,設計完鉆井深3 499 m,采用四開井身結構。該井三開定向鉆至井深2 497 m時發生卡鉆,解卡失敗后回填井眼重新側鉆,但鉆至井深2 562 m時再次發生卡鉆,解卡失敗而導致井眼報廢。分析認為,卡鉆原因是Tanuma組底部的泥頁巖層發生坍塌。因此,有效解決Tanuma組泥頁巖坍塌問題,是實現South-2區塊Khasib組儲層有效開發的關鍵。
針對Tanuma組泥頁巖坍塌難題,通過分析泥頁巖礦物結構、孔縫發育情況以及水化特性,確定了泥頁巖坍塌機理,優選了封堵劑N-Seal和抑制劑U-HIB等關鍵處理劑,對原氯化鉀聚磺鉆井液配方進行了優化,形成了泥頁巖高效防塌鉆井液,并在3口水平井進行了現場試驗,均順利鉆穿Tanuma組泥頁巖層,無明顯井壁剝落掉塊現象,且完鉆后起下鉆正常,順利下入套管并完成固井。……