砂巖儲(chǔ)氣庫(kù)注采井完井工藝技術(shù)

段吉彬

摘要：砂巖儲(chǔ)氣庫(kù)注采井技術(shù)必須要滿足安全以及強(qiáng)注強(qiáng)采的要求，因?yàn)樽⒉删淇坠に囃扑]的是孔密、油管傳輸一次負(fù)壓射孔。然而注采井使用永久封隔器或者是可取封隔器避免井流物對(duì)上方管套以及井下安全系統(tǒng)的腐蝕，使用氣密封絲扣。注采井的管道材料應(yīng)該充分考慮儲(chǔ)存氣體含腐蝕介質(zhì)的現(xiàn)象，管柱的尺寸應(yīng)該考慮最大采氣量下的氣體沖蝕以及滿足攜帶液體的能力，在井口應(yīng)該耐高溫以及耐腐蝕，還需要安裝井下安全閥。

關(guān)鍵詞：砂巖儲(chǔ)氣庫(kù);注采井;工藝技術(shù)

前言：

儲(chǔ)氣庫(kù)體制含有：地下油氣藏、觀察井、注采井、計(jì)量設(shè)備、壓縮機(jī)、脫水裝備、輸送管道。注采井和一般的油氣生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)還是有很多不同之處，其中主要是單井產(chǎn)能較大、安全性好、在統(tǒng)一井內(nèi)完成注氣和采氣、注采氣井免修期比較長(zhǎng)等特征。儲(chǔ)氣庫(kù)就是注采井不斷循環(huán)注入以及采出，保證雙向氣體流動(dòng)，因?yàn)樽⑷牒筒沙龅臏囟纫约皦毫υ诓粩嘧兓?，注采井的完井設(shè)計(jì)應(yīng)該確保注采井工作的安全，控制設(shè)計(jì)的注氣以及采氣速度，盡量延長(zhǎng)使用的時(shí)間。

一、砂巖儲(chǔ)氣庫(kù)廢棄層密封工藝

針對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)，除過(guò)氣藏自身?yè)碛忻芊饽芰χ?，?yīng)該對(duì)老井廢棄層有針對(duì)性的水泥封堵或者是在誤射開段擠注水泥封口。使用最細(xì)水泥封堵射孔開層的效果比使用常規(guī)水泥封堵射孔開層效果好[1]。因?yàn)橛形宸种牡某?xì)水泥粒徑小于10.5微米，比普通水泥的粒徑小很多，還有超過(guò)90%以上都可以經(jīng)過(guò)0.15毫米的窄縫，但是普通的水泥就不足20%，所以，使用超細(xì)水泥封堵廢棄層更加可靠。

二、射孔工藝

射孔工藝包含著：射孔彈、孔密、相位、穿深等等優(yōu)化選擇，需要經(jīng)過(guò)科學(xué)合理的分析每項(xiàng)參數(shù)對(duì)產(chǎn)能的影響，然后合理選擇射孔方案。首先，射孔彈的影響，射孔彈對(duì)產(chǎn)能的影響主要是穿深以及孔徑上，孔密在一定的條件下，穿深越大，其產(chǎn)能就隨之增加，射孔的效果就會(huì)越好[2]。其次，孔密的影響，射孔彈型在一定的條件下，氣、油井的產(chǎn)能隨著孔密的增大而增大，根據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù)表明

孔密從20孔/m增加到25孔/m時(shí)，產(chǎn)率比從0.67增加到0.81，增加了20.9%這一結(jié)果與電模擬及有限元數(shù)模研究結(jié)果一致，即孔密增加，產(chǎn)率比顯著增大。

射孔彈穿深的影響，同樣是在相近的孔密和相位角基礎(chǔ)下，射孔彈穿透的越深，產(chǎn)量就越大。最后，污染深度的影響，射孔彈以及孔密的條件下，污染深度對(duì)射孔產(chǎn)率有比較明顯的影響。例如：在孔密為16孔/m.污染深度為350mm條件下，Sc52yd-7s射孔彈產(chǎn)率比為0.732，比1m超深彈的產(chǎn)率比0.768低5%;而在污染深度為650mm時(shí)，Sc52yd-7s射孔彈產(chǎn)率比為0.345，比1m超深彈的產(chǎn)率比0.678低49%。隨著污染深度增加，產(chǎn)率比下降。當(dāng)射孔彈穿深低于污染帶，或射孔彈未射穿污染帶時(shí)，產(chǎn)率比下降更快。

作為砂巖油氣藏儲(chǔ)氣庫(kù)，注采井射孔的時(shí)候需要考慮有利于射穿鉆井固井污染帶，減少射孔試油作業(yè)造成的第二次污染，這樣可以提升產(chǎn)能比。所以，需要優(yōu)化設(shè)計(jì)相位角、射孔液以及負(fù)壓值。

三、生產(chǎn)管柱

（一）注采井管柱

儲(chǔ)氣庫(kù)注采氣井完井管柱必須滿足儲(chǔ)氣庫(kù)工作環(huán)境的要求，應(yīng)該充分考慮井下異常情況時(shí)高壓氣流的快速控制以及注采氣過(guò)程中井流物質(zhì)對(duì)套管、油管的腐蝕、強(qiáng)注強(qiáng)采的需求，考慮完井管串擁有比較長(zhǎng)的使用壽命。

在初期庫(kù)注采井管串設(shè)計(jì)中，應(yīng)該有效保護(hù)套管以及增加注采井使用的時(shí)間，可以選擇封隔器，因?yàn)榉飧羝骺梢员苊鈨?chǔ)層流體腐蝕到上部套管。一般有兩種封隔器可以選擇，就是永久式和可取式[3]。砂巖儲(chǔ)氣庫(kù)典型的完井工藝關(guān)注組成有：喇叭口、下止落接頭、篩管、永久封隔器、安全接頭、伸縮短節(jié)、滑套、流動(dòng)接箍、流動(dòng)接箍以及安全閥。

（二）油管選擇

儲(chǔ)氣庫(kù)注采井選擇油管的時(shí)候，需要考慮滿足儲(chǔ)氣庫(kù)配產(chǎn)以及攜帶井底液體的需要。由于井筒包含著油管工作的時(shí)候受到呼吸應(yīng)力作用，確保油管生產(chǎn)時(shí)候的安全性，提升氣庫(kù)整體氣密封性能，油管絲扣需要選擇特殊的氣密封口[4]。比如：TM、NEW-VAM扣。其中TM扣油管的主要特點(diǎn)就是：接頭性能穩(wěn)定，強(qiáng)度大于油管主體強(qiáng)度;內(nèi)扭矩臺(tái)肩，就是直角扭矩制動(dòng)臺(tái)肩，可以承受高扭矩以及過(guò)扭矩，可以承受較高的壓縮以及彎曲荷載;上口控制，使用上扣扭矩以及接頭緊扣標(biāo)記雙重控制的方式，保證密封的可靠性

選擇油管材料的時(shí)候，應(yīng)該充分考慮管網(wǎng)中含腐蝕氣體的現(xiàn)象，還有分析產(chǎn)出氣組分，然后綜合分析腐蝕性氣體的種類以及含量，完善油管的材質(zhì)，增加油管使用的時(shí)間。

井下工具配套優(yōu)選

井下工具的功能以及性能有一定的要求：首先是井下安全閥，井下安全閥應(yīng)該設(shè)置在井口下方100米的位置，上、下配流短節(jié)，為了減少開、關(guān)的時(shí)候瞬間形成沖蝕產(chǎn)生的影響。這個(gè)工具優(yōu)先選擇擁有壓力平衡閥、直徑較大、開啟可靠性等技術(shù)指標(biāo)。循環(huán)滑套，其使用在封隔器坐封之后，經(jīng)過(guò)鋼絲作業(yè)完成滑套的開和關(guān)，然后連接有關(guān)和套管，連接油套。應(yīng)該滿足整體管柱的性能指標(biāo)保證開關(guān)操作的靈活性。永久式封隔器，主要的功能是為了產(chǎn)層上部分的油以及套管封隔，防止在高壓影響下套管承受壓力，油套環(huán)空保護(hù)液，完成對(duì)上部分套管起到保護(hù)的目的。其要求滿足整體管柱的性能指標(biāo);一次性下入液壓坐封、雙向錨定以及上不配套反扣倒出密封錨定總成，可以擁有較好的可鉆性，完成磨銑打撈;除此之外，配套磨銑打撈工具，為了方便后期磨銑打撈。封隔器坐封位置應(yīng)該在氣層上方20米到50米之間。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，射孔參數(shù)需要按照氣層以及井筒的條件優(yōu)化組合，經(jīng)過(guò)實(shí)踐可以看出來(lái)，高孔密、深穿透射孔和油管傳輸一次負(fù)壓射孔完成方式對(duì)提升單井注采的能力有一定的幫助。儲(chǔ)氣庫(kù)注采井完井和常規(guī)的油氣井不同，因?yàn)楣ぷ鲏毫υ诓粩嘣黾右约案g性比較強(qiáng)，需要選擇耐高壓、耐腐蝕的井口設(shè)置。主要為了確保在異常情況下可以快速關(guān)閉管線與井口、管柱與井口的連接，保證安全，使用井口和井下安全閥。

參考文獻(xiàn)：

[1]李春，王皆明，趙凱，等. 水侵砂巖氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)注采氣能力預(yù)測(cè)方法[J]. 油氣儲(chǔ)運(yùn)，2017，36（03）：274-278.

[2]李敬忠. 枯竭氣藏地下儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行敏感因素研究[J]. 科技資訊，2013，（33）：52+54.

[3]張建國(guó)，劉錦華，何磊，等水驅(qū)砂巖氣藏型地下儲(chǔ)氣庫(kù)長(zhǎng)巖心注采實(shí)驗(yàn)研究[J]. 石油鉆采工藝，2013，35（06）：69-72.

[4]王皆明，姜鳳光. 砂巖油藏改建地下儲(chǔ)氣庫(kù)注氣能力預(yù)測(cè)方法[J]. 天然氣地球科學(xué)，2008，（05）：727-729