井下試氣工藝流程與技術(shù)要點(diǎn)分析

翟云龍

[摘 要]在油氣田的開發(fā)過程中，試氣是井下作業(yè)中從鉆井到氣田開發(fā)之間非常重要的一道工序，是指利用一套專用的設(shè)備及一定的技術(shù)措施，來降低井內(nèi)液柱的壓力，使產(chǎn)層內(nèi)的流體流入井內(nèi)并在誘導(dǎo)作用下進(jìn)入地面，然后對(duì)井下的氣層進(jìn)行直接測試，從而取得有關(guān)地層內(nèi)的油、氣、水層的產(chǎn)能、壓力、溫度和油、氣、水的物理性質(zhì)等資料的一種工藝過程。

[關(guān)鍵詞]井下 試氣 工藝技術(shù) 流程

中圖分類號(hào)：X385 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）11-0025-01

1、井下作業(yè)試氣的主要目的及任務(wù)

氣井的產(chǎn)能是氣藏工程中的一個(gè)很重要的參數(shù)，而氣藏的產(chǎn)能則是通過氣井來完成的，因此，測試和分析氣井的產(chǎn)能具有非常重要的意義。氣井的產(chǎn)能需要通過一定的測試及理論分析來獲得，而試氣的工藝過程則是穩(wěn)定試井的過程，而且試氣是在氣井投產(chǎn)以前進(jìn)行的，是完井的最后一道工序。試氣作業(yè)的目的概括地說是“預(yù)探試氣找氣流，詳探試氣以分層求產(chǎn)，開發(fā)試氣以求效果”，因此，試氣工藝的成敗關(guān)系到氣藏開發(fā)過程中我們對(duì)天然氣基本的地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)，以及前期的投入能否獲得豐厚的效益產(chǎn)出，甚至關(guān)系到新、老氣區(qū)的評(píng)價(jià)和認(rèn)識(shí)。

可以說，試氣是認(rèn)識(shí)氣層的一種基本手段，是對(duì)氣層進(jìn)行評(píng)價(jià)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以對(duì)油、氣、水層作出決定性的評(píng)論，它的主要任務(wù)有：

（1）探明新的氣區(qū)及新構(gòu)造是否有工業(yè)性的油氣流；

（2）查明油氣田含油氣面積、油水或汽水的邊界，以及油氣藏的產(chǎn)油氣的能力和驅(qū)動(dòng)類型等；

（3）對(duì)于儲(chǔ)層的含油氣情況及測井解釋的可靠性進(jìn)行有效驗(yàn)證；

（4）可以通過分層試氣來取得各個(gè)分層的測試資料以及流體的性質(zhì)，為計(jì)算產(chǎn)層的油氣儲(chǔ)量和編制合理的開發(fā)方案提供依據(jù)。

2、試氣的工藝流程

2.1 搬遷安裝

在進(jìn)行試氣之前要確保施工的硬件設(shè)施比如各種專用的設(shè)備及設(shè)施必須到位。搬遷前向相關(guān)部門落實(shí)好搬遷的車次，并由試油隊(duì)協(xié)助現(xiàn)場的調(diào)度來保證搬遷路線的通暢，找好施工水源以保證施工的水質(zhì)；搬遷時(shí)試油隊(duì)?wèi)?yīng)該制定統(tǒng)一指揮的人員，以保證安全施工、合格施工，并且要注意在搬遷過程中要確保貨物捆緊不會(huì)發(fā)生位移為主；搬遷到位后營房、大罐在擺放時(shí)應(yīng)以井口為中心進(jìn)行統(tǒng)一擺放。另外，基礎(chǔ)坑的標(biāo)準(zhǔn)長寬深分別為4.0米、2.0米、1.2米，且井口中心到基礎(chǔ)中心的距離為2.8米；前繃?yán)K坑的標(biāo)準(zhǔn)長款深為1.0米、0.6米、1.8米，后繃?yán)K坑的標(biāo)準(zhǔn)長寬深為1.2米、0.8米、2.2米，而且繃?yán)K坑的底部應(yīng)該在水平方向挖0.2-0.3米的水平小洞，并用兩種地扭繩組成的地扭插入水平小洞之后放在坑底最后用1：3：5的水泥、沙子、石頭混合澆灌來固定。這樣完成了搬遷安裝的流程。

2.2 通洗井

搬遷完畢則進(jìn)入通洗井的作業(yè)流程，這是試氣作業(yè)的關(guān)鍵流程，而且通洗井質(zhì)量的好壞將直接關(guān)系到下一步的進(jìn)行，在進(jìn)行施工時(shí)必須嚴(yán)格按照地質(zhì)方案和施工設(shè)計(jì)進(jìn)行操作。

通井的目的是：

（1）清楚套管內(nèi)壁上粘附的鋼渣、毛刺及固井時(shí)的殘留水泥等；

（2）檢查套管通徑的變形及損害情況；

（3）檢查固井后形成的人工井底是否符合要求；

（4）調(diào)整井內(nèi)的壓井液使之符合射孔要求。在進(jìn)行通井時(shí)，首先對(duì)于人工井底、套補(bǔ)距、氣層的套管等情況有一個(gè)詳細(xì)的了解，并按照施工設(shè)計(jì)選擇通井規(guī)、通管規(guī)，對(duì)油管進(jìn)行反復(fù)測量并記錄以確保其準(zhǔn)確。通井的管柱結(jié)構(gòu)自上而下的順序?yàn)橥ň?guī)、油管，在通井時(shí)要操作平穩(wěn)，下放管柱的速度保持在15米/分鐘左右，當(dāng)下到距設(shè)計(jì)位置100米時(shí)的下放速度應(yīng)小于5-10米/分鐘，而當(dāng)通到人工井底而且懸重下降到10-20KN時(shí)重復(fù)兩次，之后調(diào)整洗井鉆具位置與通井的位置差應(yīng)小于3米，如果通井的過程遇到阻礙，則調(diào)整懸重下降不超過20-30KN，且平穩(wěn)活動(dòng)管柱。

2.3 射孔

為了更好地溝通地層和井筒而產(chǎn)生流體流通的通道，需要進(jìn)行射孔操作。按照射孔時(shí)井筒內(nèi)到射孔段的中部靜液柱的壓力和射孔段地層的壓力之差，將射孔操作分為正壓力射孔和負(fù)壓力射孔兩種，在洗井作業(yè)完成且經(jīng)過試壓合格后，即可進(jìn)行射孔作業(yè)。在射孔作業(yè)開始前根據(jù)相關(guān)資料認(rèn)真核對(duì)射孔的層位及射孔深度，確保準(zhǔn)確，以及做好好防噴器安排專人坐崗觀察井口的溢流情況，一旦出現(xiàn)井噴、井涌現(xiàn)象則立即提出井內(nèi)的電纜及射孔槍，情況嚴(yán)重的則立即切斷電源并關(guān)閉井口防噴器，并按照相關(guān)井控管理措施進(jìn)行處理。

2.4 氣井的酸化和壓裂

在進(jìn)行氣井的酸化時(shí)，須嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)進(jìn)行，嚴(yán)格控制下鉆速度在5-10米/分鐘，遇阻時(shí)則不可強(qiáng)行加壓，以避免封隔器受損。酸化的步驟為：連接高低壓管線—中管線—試壓—洗井—低壓替酸—坐封—高壓擠酸—投鋼球—頂替—關(guān)井反應(yīng)。

一般的氣井壓裂多為水力壓裂，且水利壓裂是油氣田開發(fā)領(lǐng)域一項(xiàng)重要的增產(chǎn)措施，主要利用高壓泵組，將高粘液體泵入井內(nèi)，在井底產(chǎn)生高壓，同時(shí)當(dāng)這種高壓會(huì)克服井壁附近的地應(yīng)力而達(dá)到巖石的擴(kuò)張強(qiáng)度時(shí)，會(huì)在井底產(chǎn)生裂縫，而將帶有支撐劑的帶沙子的液體注入地層，如此將裂縫延伸并填充支撐劑，停泵后，則會(huì)在地層形成有一定導(dǎo)流能力的裂縫，從而達(dá)到了增產(chǎn)的目的。

2.5 氣井排液

排液的目的是降低井筒內(nèi)液柱對(duì)地層的壓力，而使地層壓力高于井筒的液柱壓力，這樣在壓差的作用下地層中的流體一部分進(jìn)入井筒，一部分噴出地面。排液時(shí)要根據(jù)井口的油壓及套壓情況對(duì)針閥的開啟度進(jìn)行適度調(diào)整；對(duì)于壓裂井，應(yīng)該采用二級(jí)或三級(jí)的降壓排液，并且為了防止地層嚴(yán)重吐砂，在排液的過程中應(yīng)對(duì)針閥放噴進(jìn)行控制。而對(duì)于由于種種原因?qū)е碌牟荒苷Ｅ乓旱那闆r，則應(yīng)該采取相應(yīng)的措施進(jìn)行，比如液氮排液或者抽汲排液等，但是為了節(jié)省成本或者保證施工安全性，也可以采用管井蹩壓法或者與鄰井油套連通的方法進(jìn)行排液。

2.6 測壓求產(chǎn)

氣井在排液完成后管井恢復(fù)，井口壓力上漲小于0.05MPa時(shí)即可測靜壓及求產(chǎn)，可以根據(jù)產(chǎn)量決定求產(chǎn)時(shí)間，并根據(jù)地層的物性、井口的產(chǎn)量和關(guān)井恢復(fù)時(shí)間來決定是否測流壓以及恢復(fù)情況。測壓是試油過程中的基礎(chǔ)工作之一，可以根據(jù)地層的原始?jí)毫Α㈧o止壓力、流動(dòng)壓力、壓力梯度以及壓恢和壓降等之間的相互關(guān)系，來反映油氣藏的產(chǎn)能及流體在井筒內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)，來取得油氣藏以及制定開發(fā)方案的原始數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.7 完井

在放噴時(shí)如果兩三個(gè)小時(shí)均不出液，則關(guān)井等壓力恢復(fù)再繼續(xù)放噴，連續(xù)5個(gè)小時(shí)以上仍不出液且套壓在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到了基本平衡，則為排液合格，之后關(guān)井恢復(fù)壓力，在油壓、套壓穩(wěn)定3天3夜后即可完井。

3、總結(jié)

據(jù)專家預(yù)測，21世紀(jì)將會(huì)是能源結(jié)構(gòu)由石油向天然氣轉(zhuǎn)變的時(shí)代，對(duì)于氣井的試氣工藝，還需要依靠科技的不斷進(jìn)步而研制出經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)及安全可靠的試氣技術(shù)，井下作業(yè)的技術(shù)必然會(huì)更加成熟。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫川東，王寶華，等.淺談井下試氣工藝技術(shù)[J].中國化工貿(mào)易，2013，13.