深水高產(chǎn)氣井測試實踐與工藝分析

楊書輝 張昊 喬宇

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及相關(guān)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國能源緊張的形勢越來越嚴(yán)重，因此急需拓寬能源開采渠道與提高開采效率，以求緩解國內(nèi)能源危機(jī)。本文主要分析了深水高產(chǎn)氣井相關(guān)測試工藝流程。

關(guān)鍵詞：深水高產(chǎn)氣井；工藝；實踐

深水試油測試相關(guān)工藝技術(shù)與淺海或者陸上工藝的原理大致相同，不過應(yīng)當(dāng)看到，工程實現(xiàn)方面存在著一定的差異。由于深海水環(huán)境較為復(fù)雜，因此深水高產(chǎn)氣井測試過程具有一定的風(fēng)險，需要嚴(yán)格完善各類技術(shù)、強化責(zé)任意識，以求最大程度地降低不可控因素造成的負(fù)面影響。

1 工程防范措施

1.1 防水合物 水合物將使得測試過程的穩(wěn)定性下降，因此需要避免測試期間出現(xiàn)水合物。測試、鉆井以及完井等工藝應(yīng)當(dāng)全程使用非水基物質(zhì)。由于在測試過程中容易出現(xiàn)低溫環(huán)境，由此也會產(chǎn)生水合物并可能堵塞流道，所以需要采取有效措施避免上述情況發(fā)生。

防止水合物合成的目的可以通過電纜將實時溫度壓力監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心，相關(guān)預(yù)設(shè)程序分析溫度及壓力數(shù)據(jù)的形式來實現(xiàn)。值得注意的是，實時壓力以及溫度信息對水合物研究工作也能產(chǎn)生一定的推動作用。

需要在系統(tǒng)檢測出異常信息時迅速降低流體的凝固點，此目標(biāo)可以通過注入化學(xué)劑來達(dá)成，在凝固點降低后、流體環(huán)境將不利于水合物的形成。開井與關(guān)井都需要采取注入化學(xué)劑的操作，化學(xué)劑有效物質(zhì)如甲醇的含量需要嚴(yán)格控制，確保與水合物的各類性質(zhì)如溫度、壓力等相適應(yīng)。

主要措施概述：嚴(yán)格控制開井流量；注入化學(xué)劑的操作可在泥線以下600米處進(jìn)行；采用全通徑設(shè)計；預(yù)備相關(guān)沖洗設(shè)施以及盤管，以便展開通井工作；在上游以及下游設(shè)置化學(xué)劑（甲醇）注入頭，水下測試屬必須支持甲醇注入功能等。

1.2 防砂措施 因儲層疏松而產(chǎn)生的出砂問題不利于深海高產(chǎn)氣井的測試工作，為此有必要采取先進(jìn)的防砂技術(shù)?？梢砸M(jìn)膨脹篩管來開展防砂工作，礫石充填亦能收到較為良好的效果。需要特別指出的是，當(dāng)工程預(yù)算不足或者較低時，則無必要采取上述防砂手段，否則將耗費大量時間以及費用。通常采用深水測試管柱與濾砂管一同深入水下的工藝，如此能節(jié)約較大防砂成本以及時間。在勘探期內(nèi)，有必要采用機(jī)械防砂技術(shù)，該技術(shù)性價比較高，適合勘探井期測試進(jìn)井基本防砂要求[1]。

主要防砂措施：在采用負(fù)壓射孔技術(shù)的同時，注意優(yōu)化射孔液以及負(fù)壓壓差控制等方面因素；應(yīng)當(dāng)采用固井以及下套管的方法進(jìn)行完井操作，從而最大程度地提升防砂效果；井口流動壓力需嚴(yán)格控制；地面應(yīng)當(dāng)增設(shè)含砂量測量儀等測量儀器以及質(zhì)量可靠的除砂器，并要配備一定數(shù)量的儲砂設(shè)備；數(shù)采工藝方面，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行且加密分離器取樣，取樣分批次進(jìn)行，相鄰批次時間間隔為15分鐘最佳，如此能較好實現(xiàn)監(jiān)測相關(guān)流體含砂量的目的；輔助設(shè)備方面，可以將防砂管道安裝于井下測試組合下部，從而有利于井下測試樹的防砂工作。

2 測試設(shè)計

2.1 測試以及完井工程設(shè)計 ①流道建立方法。流道建立工作有著極為重要的意義，可以采用低孔密射孔技術(shù)以及深穿透工藝來是實現(xiàn)地層與測試井筒體的連通。②完井方法。一般來說，儲層出砂壓差小、總體較為疏松，因此需要采取最為合理的完井方式，經(jīng)驗表明，下套管固井的工藝具有較強的普適性，適合深水高產(chǎn)氣井測試工作。③射孔工藝選定流程。需要使用雙液壓點火頭以及控制負(fù)壓射孔技術(shù)。點火工作需引進(jìn)延時點火引爆技術(shù)，如此大幅提升了加壓點火的成功率。采用TCP+DST聯(lián)作方式以及雙液壓點火激發(fā)頭，打開井下測試閥的操作在測試管柱插入封隔器并且確定已密封后方能進(jìn)行。上述操作完成后，逐漸加壓直到形成激發(fā)點點火壓力，持續(xù)一到三分鐘，隨即將發(fā)射頭啟動，然后進(jìn)行降壓操作，目的是使得地層保持一個較為穩(wěn)定的負(fù)壓差，大小可為350psi。發(fā)射頭的延誤時間一般可以設(shè)置成十到二十分鐘。正加壓的點火壓力可以處于3400至4800psi之間。④封隔器以及環(huán)空管理的選定流程。項目中各種管柱活動空間較為有限，原則上不允許管柱旋轉(zhuǎn)，因此應(yīng)當(dāng)采用具有大通徑、長密封等特點的永久生產(chǎn)封隔器。⑤測試口袋設(shè)計。測試口袋的設(shè)計工作必須考慮沉砂功能的實現(xiàn)，除了采用必要的射孔后棄槍設(shè)計外，測試井眼口袋的射孔段長度與安全槍長度之和應(yīng)當(dāng)比井眼口袋的長度小十米左右[2]。⑥測試管柱設(shè)計。深水高產(chǎn)氣井一旦投入使用，每天將開采儲量可觀的油氣，為此需要保障油管柱的質(zhì)量，在管柱的選擇上應(yīng)當(dāng)注意其強度大小以及密封性是否良好，通常情況下也需要選擇尺寸較大的管柱，以期滿足后續(xù)各類工作的需求。

2.2 地質(zhì)數(shù)據(jù)采集工藝設(shè)計流程 ①誘噴壓差。誘噴壓差確定過程需要以地層孔隙壓力以及油管內(nèi)流體密度為依據(jù)。②開關(guān)井制度。必須具備健全合理的開關(guān)井制度，其應(yīng)當(dāng)滿足簡單便捷的要求。項目適用于一次開井一次關(guān)井的制度。③液墊選擇。理論表明，以相關(guān)礦物油為原材料的液墊能發(fā)揮重要效用。管柱下完后，液墊需要留在管柱之內(nèi)以發(fā)揮后續(xù)作用。④壓力計采樣步長設(shè)置。需要照顧到射孔前的正打壓操作與各種可能在作業(yè)過程中發(fā)生的意外狀況，關(guān)井恢復(fù)初期與初始流動所需的采用步長應(yīng)當(dāng)較短，如此后期步長轉(zhuǎn)換的相關(guān)壓力曲線方能擁有較高的精確性。步長長度在不同時期需滿足不同的要求，由于在壓力恢復(fù)后期需要長時間錄取資料，所以該時期所需的采樣步長較長，以求保障資料錄取工作的質(zhì)量。

2.3 井下測試組合設(shè)計 新時期的井下測試組合設(shè)計需要緊跟時代發(fā)展腳步，需要具備智能化的特點，如此方能做好井下測量與井下測壓等工作。在保障管柱施工成功率的前提下，對環(huán)空的壓力操作級別進(jìn)行下調(diào)。傳感器將壓力脈沖轉(zhuǎn)化為成電脈沖，電脈沖隨即被編譯為相關(guān)的電子指令，指令傳達(dá)至執(zhí)行系統(tǒng)，從而實現(xiàn)控制指揮各類控制井作業(yè)的目的。水下工具通常有水下安全閥、大型水下測試樹以及水下防噴閥等[3]。

3 結(jié)語

深水高產(chǎn)氣井測試流程涉及多個技術(shù)領(lǐng)域、具有較高的難度，目前我國各類技術(shù)與發(fā)達(dá)國家間有一定的差距，因此需要不斷地積累經(jīng)驗、引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，完善工藝設(shè)計、提高實踐能力，如此方能最大程度地促進(jìn)各類測試工作的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]金立平，呂音，任永宏，劉波.國內(nèi)首次自營深水測試工藝技術(shù)[J].油氣井測試，2015（01）.

[2]魏曉東，劉清友.深水測試管柱力學(xué)行為研究進(jìn)展及發(fā)展方向[J].西南石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015（01）.

[3]何玉發(fā)，周建良，蔣世全，楊秀夫，金顥.深水井測試安全控制技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2015（01）.