超深井試氣技術(shù)

【摘要】近年來(lái)隨著淺層油氣得到全面的試油氣及開發(fā)，超深井的試油氣技術(shù)得到全面的重視，深井試油氣工藝在全面的開發(fā)與應(yīng)用，尤其是青海油田轉(zhuǎn)變發(fā)展思路，以氣代油的大的方針下，向深層試氣已經(jīng)是一種大趨勢(shì)，本文結(jié)合鄂博梁構(gòu)造地區(qū)鄂深1井及鄂深2井試氣技術(shù)及工具工藝的配套簡(jiǎn)析超深井試氣技術(shù)

【關(guān)鍵詞】超深井 鄂博梁Ⅲ號(hào)構(gòu)造 試油氣

1 鄂博梁地質(zhì)構(gòu)造概況

鄂博梁Ⅲ號(hào)構(gòu)造形態(tài)采用1999-2000年大慶石油管理局在該區(qū)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)塊勘探中采集的高分辨率二維地震資料精細(xì)處理解釋落實(shí)，構(gòu)造特征與柴北緣的鄂博梁Ⅰ號(hào)、鄂博梁Ⅱ號(hào)、葫蘆山等構(gòu)造相似，主要表現(xiàn)為構(gòu)造翼部地層產(chǎn)狀陡，頂部斷層發(fā)育、地層遭強(qiáng)烈剝蝕，凹陷內(nèi)地層產(chǎn)狀較平緩，地層保存完整。鄂博梁Ⅲ號(hào)構(gòu)造位于柴達(dá)木盆地北緣塊斷帶鄂博梁-葫蘆山構(gòu)造帶的東段，北鄰冷湖六、七號(hào)構(gòu)造，南接一里坪凹陷，位于伊北凹陷中央，具“凹中隆”的構(gòu)造格局。按照T1、T2、T2、T3、T5、TR、T6反射層的波組特征和鄰區(qū)引層結(jié)果，對(duì)鄂博梁Ⅲ號(hào)構(gòu)造區(qū)的33條剖面進(jìn)行綜合解釋。解釋認(rèn)為，鄂博梁Ⅲ號(hào)中深層構(gòu)造為相對(duì)寬緩的背斜、斷背斜構(gòu)造。構(gòu)造走向與淺層基本一致，為北西-南東向，但次級(jí)斷裂發(fā)育。中、深層構(gòu)造沿構(gòu)造走向發(fā)育東、西兩個(gè)高點(diǎn)。

鄂深1井鉆探圈閉位于鄂博梁Ⅲ號(hào)構(gòu)造東高點(diǎn)，測(cè)網(wǎng)密度相對(duì)較大，地震資料品質(zhì)也相對(duì)較好，所以各層位圈閉均落實(shí)。鄂深2井位于鄂博梁Ⅲ號(hào)構(gòu)造西高點(diǎn)，

2 鄂博梁試油（氣）工藝分析

2.1 測(cè)試工藝的分析

試油（氣）總體分為三類，即常規(guī)試油（氣），地層測(cè)試，特殊井試油（氣），由于鄂博梁的井都是超深井，如鄂深1井完鉆井深4910.00m，根據(jù)鄂深1井試油（氣）計(jì)劃，鄂深1井?dāng)M在第一層進(jìn)行射孔測(cè)試聯(lián)作（后單獨(dú)下壓裂管柱）。根據(jù)鉆井情況推測(cè)儲(chǔ)層溫度153.67℃/4834m、壓力95.4MPa/4834m。根據(jù)國(guó)際高溫高壓（HPHT）井協(xié)會(huì)定義，該井屬于高溫高壓超深井。在鄂深1井高溫高壓超深井的試油氣測(cè)試中決定采用APR測(cè)試-射孔聯(lián)作工藝，測(cè)試采用RD閥+RDS循環(huán)閥+RTTS封隔器的兩閥一封工藝，一開一關(guān)工作制度。

2.2 射孔工藝的分析

鄂深1井是青海油田公司在柴達(dá)木盆地北緣塊斷帶鄂博梁Ⅲ號(hào)構(gòu)造東高點(diǎn)上鉆探的一口風(fēng)險(xiǎn)探井，鉆井深度較深，溫度較高，位于青海省海西州冷湖鎮(zhèn)106o方位約79.70km處。射孔是套管井試油過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，射孔作業(yè)中需要全方位考慮：

（1）油層溫度決定射孔火工器材。射孔彈等火工器材必須滿足該井高溫條件下射孔作業(yè)的需要，需要優(yōu)化選配。由于該試油層位套管分別為5 1/2″尾管（內(nèi)徑118.62mm）和9 5/8″技術(shù)套管（內(nèi)徑220.52mm），推薦使用現(xiàn)有對(duì)應(yīng)的射孔槍為102型和127型射孔槍，同時(shí)配套對(duì)應(yīng)的超二代超深穿透射孔彈。

（2）井筒壓力密切關(guān)聯(lián)射孔槍。下井的射孔槍工作壓力必須大于油氣井施工壓力，經(jīng)計(jì)算決定用射孔液為1.3500g/cm3無(wú)固相壓井液至井口。

（3）作業(yè)工藝：采用射孔測(cè)試聯(lián)作。該技術(shù)采用作業(yè)管柱一次下井同時(shí)完成射孔、測(cè)試兩種作業(yè)，減少壓井起下管柱次數(shù)，節(jié)約時(shí)間和費(fèi)用，有利于保護(hù)產(chǎn)層，獲得最真實(shí)的評(píng)價(jià)地層的機(jī)會(huì)。

（4）作業(yè)管柱：帶封隔器下井管柱能夠保護(hù)套管，從而保證油氣井的安全。本次作業(yè)采用全通徑測(cè)試工具，為保護(hù)封隔器和測(cè)試工具，需要配套減震裝置。

（5）起爆方式：采用壓力延時(shí)起爆方式，油管內(nèi)加壓到預(yù)設(shè)起爆值后穩(wěn)壓，再井口泄壓，延時(shí)5～7分鐘射孔槍起爆。這樣一方面可以滿足負(fù)壓射孔的要求，根據(jù)射孔的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，這種壓力延時(shí)的起爆方式有利于保護(hù)作業(yè)管柱，有效降低射孔震動(dòng)對(duì)管柱的影響。

綜合考慮全通徑測(cè)試器的操作壓力值，射孔的安全壓力值、RD循環(huán)閥的操作壓力值及套管抗內(nèi)壓和外擠壓強(qiáng)度，我們采用油管加壓、延時(shí)起爆射孔槍。

3 施工難點(diǎn)分析

（1）鄂深1井井身結(jié)構(gòu)為Ф244.5mm技術(shù)套管內(nèi)懸掛Ф139.7mm尾管，且技術(shù)套管和尾管的水泥返高不夠，存在大段的自由套管。第Ⅰ、Ⅱ?qū)咏M固井水泥膠結(jié)差，第Ⅲ層和預(yù)備層固井水泥膠結(jié)較好。施工過(guò)程按設(shè)計(jì)要求控制好油壓及套壓，防止發(fā)生井筒安全事故。

（2）對(duì)Ф2 4 4 . 5 m m技術(shù)套管和Ф139.7mm尾管計(jì)算套管安全抗外擠強(qiáng)度下應(yīng)保證的井口最低壓力或者最大允許掏空深度。施工時(shí)必須將井口壓力保持在計(jì)算出的最低壓力以上或者最大允許掏空深度以上，若井筒內(nèi)為純氣時(shí)，即使下入封隔器將環(huán)空隔開，井口也應(yīng)保持4.70MPa以上的壓力以保護(hù)尾管。使用1.00g/cm3淡水施工不滿足施工要求，因此不允許用淡水替泥漿、替液。采用1.35g/cm3加重液進(jìn)行施工和措施改造時(shí)，技套最大允許掏空深度為833m，而尾管內(nèi)最大可掏空至4448m。由于Ф244.5mm技術(shù)套管抗壓能力低，且存在井內(nèi)管柱突然漏失的可能，因此不允許對(duì)技術(shù)套管掏空，在施工中必須派專人觀察環(huán)空，若環(huán)空液面下降，應(yīng)馬上停止施工，并向環(huán)空灌滿壓井液；每班定時(shí)測(cè)量壓井液密度，確保加重液密度為1.35g/cm3，儲(chǔ)備泥漿密度為2.05g/cm3（Ⅲ層組和預(yù)備層組儲(chǔ)備泥漿密度調(diào)整至1.75g/cm3）；起管柱時(shí)邊起邊灌，保持壓井液液面在井口。具體施工壓力和最大允許掏空深度還須根據(jù)井筒流體平均密度、套管磨損后的剩余強(qiáng)度和施工工程要求進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算調(diào)整。

（3）地面流程由高壓求產(chǎn)主流程和排污流程組成。主流程采用二級(jí)節(jié)流，包括15K液動(dòng)安全閥、15K法蘭管線、SSV、ESD、105MPa油嘴管匯、35MPa熱交換器、9.8MPa分離器（日處理能力：氣50萬(wàn)m3、液500m3）、常壓密閉環(huán)保計(jì)量罐等設(shè)備；105MPa地面排污管匯和動(dòng)力油嘴做試油放噴排污流程；主流程采用全套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

作者簡(jiǎn)介

關(guān)文輝，承德石油高等專科學(xué)校 職稱：技術(shù)員。