含硫氣井測試工藝技術(shù)應用研究

朱安明 劉忠強 魏朝勇

摘?要：本文在分析總結(jié)了元壩工區(qū)含硫氣井測試經(jīng)驗教訓的基礎(chǔ)上，針對川西海相氣藏含硫氣井的特點，形成了針對性的氣井測試技術(shù)——APR測試聯(lián)作和直接下完井工具測試投產(chǎn)聯(lián)作工藝技術(shù)，該技術(shù)采用優(yōu)化過的APR測試管柱，能夠適應川西地區(qū)海相地層“地層壓力系數(shù)低、溫度高、含硫高”的特殊地質(zhì)條件，具有安全、快速評價儲層的優(yōu)點，現(xiàn)場應用效果良好。

關(guān)鍵詞：含硫氣井;測試工藝;APR測試管柱

【中圖分類號】TE373??【文獻標識碼】A?【文章編號】1674-3733（2020）18-0202-01

0?引言

川西地區(qū)海相氣藏普遍具有溫度高、含硫高、地壓系數(shù)低等特點。同時，由于單井地理位置多處于人口高度密集區(qū)，因而面臨井下工具受限、井下事故復雜、HSE管理與成本矛盾及社會輿論風險大等難題，嚴重制約了氣田安全、高效勘探和開發(fā)。在總結(jié)川西地區(qū)高產(chǎn)含硫氣井測試實踐與經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，形成適合川西地區(qū)海相氣藏測試工藝技術(shù)，對川西地區(qū)安全高效勘探開發(fā)含硫天然氣資源具有重要意義。

1?川西含硫氣井測試工藝技術(shù)

1.1?APR測試管柱的優(yōu)化。

元壩及川西海相前期APR測試管柱主體結(jié)構(gòu)為：油管+OMNI閥（不帶球閥）+RD安全循環(huán)閥+壓力計托筒+RD循環(huán)閥+震擊器+液壓旁通閥+RTTS上安全接頭+RTTS封隔器+RTTS下安全接頭+下部油管+縱向減震器+篩管+射孔槍。據(jù)統(tǒng)計測試工具失效主要類型有：OMNI閥失效（溫度高、密封件失效、氮氣壓力不夠）、RD閥破裂盤失效（溫度高、密封件失效、液柱壓力不夠）、RTTS封隔器密封失效（壓差過大、反復震蕩、溫度過高）、RTTS封隔器中心管斷裂，其中OMNI閥失效和封隔器的失效占主要原因。在對APR測試管柱發(fā)生過的問題分析基礎(chǔ)上，考慮到OMNI閥使用費用較高，不斷總結(jié)和優(yōu)化后形成了射孔—酸壓—測試三聯(lián)作管柱及配套工藝。

工具組合：上部油管+伸縮節(jié)+下部油管+RD安全循環(huán)閥+壓力計托筒+RD循環(huán)閥+震擊器+液壓旁通閥+RTTS上安全接頭+RTTS封隔器+RTTS下安全接頭+下部油管+縱向減震器+篩管+射孔槍。

工藝過程：組下APR測試管串→測井定位、調(diào)整→座封RTTS封隔器→拆裝井口→射孔、試擠→酸壓、排液、測試→開RD安全循環(huán)閥→壓井、堵漏→拆裝井口→起APR測試管串→下完井投產(chǎn)管柱投產(chǎn)或下暫封管柱打水泥塞暫封。

1.2?完井工具測試投產(chǎn)聯(lián)作。

為最大化地節(jié)約生產(chǎn)成本，采用下完井工具測試投產(chǎn)聯(lián)作的方式。工具組合：油管+井下安全閥+油管+錨定密封+永久式封隔器+磨銑延伸筒+球座+篩管。

工藝過程：射孔→下入安全閥以下管柱→測井定位→組下安全閥及以上管柱→座封完井封隔器→?酸壓、排液、測試→試采→注入乙二醇4m3→關(guān)井下安全閥→開油壓泄壓后關(guān)井→投產(chǎn)。

1.3?排液技術(shù)。

（1）酸液配方中加入了濃度為1%的助排劑，以提高殘酸的返排。

（2）地層壓開后進行高強度的液氮全程伴注，提高液氮氣化時產(chǎn)生的能量，氮氣在儲層內(nèi)與殘酸混合，依靠酸液內(nèi)加入助排劑形成泡沫流體攜帶殘酸，實現(xiàn)快速返排。

（3）酸壓后放噴排液中，油嘴從小到大控制合理的排液速度，間歇性倒換閘門及放噴管線，采用噴淋裝置，從泵車向噴淋裝置泵入液態(tài)堿充分中和殘酸。

1.4?應對點火不燃及酸味控制技術(shù)。

（1）解決點火不燃，環(huán)境硫化氫濃度超標的問題。制作了遠程控制噴射火槍，其原理是：將柴油通過噴頭霧化，然后點燃明火，對液體排出口的燃燒筒進行火焰包圍，強行將氣水比低點不燃火時溢出的含H2S氣體轉(zhuǎn)化為毒性相對較低的SO2。

（2）解決放噴時酸味重的問題。在放噴池左右兩邊防火墻上制作新型噴淋裝置，其原理是：管線上焊接噴淋噴頭，采用專用輸送管線，采用泵車泵注堿水，讓堿水在放噴口霧化充滿整個放噴池，從而降低放噴點火時酸霧的濃度。通過現(xiàn)場試驗證明：在噴頭直徑為3mm的情況下，泵注排量0.5m3/min，噴淋霧化效果最好，將酸味降低程度最高。

1.5?地面控制系統(tǒng)及配套工藝

1）井口控制裝置。

川西地區(qū)該類氣井須選擇耐高溫、防H2S的采氣樹，主要規(guī)格為105MPa?EE、FF級，并采用金屬密封與橡膠密封相結(jié)合的復合密封。起下鉆作業(yè)時采用防硫半封+剪切閘板+全封+半封的防噴器組合。

2）測試地面流程及其控制配套。

在總結(jié)元壩及川西已施工井的基礎(chǔ)上，針對川西的含硫氣井形成以單套三級節(jié)流為核心，其他如快速截流控制、加熱保溫、氣水分離、點火、應急壓井等配套輔助模式。其結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活、安全可靠的國產(chǎn)抗硫地面控制流程能夠滿足高壓、高產(chǎn)、高含硫的試氣施工要求。

1.6?堵漏壓井技術(shù)。

川西地區(qū)儲層較發(fā)育，普遍存在經(jīng)酸壓改造后的地層易出現(xiàn)嚴重漏失情況，給壓井、解封帶來一定的風險。在壓井前根據(jù)儲層及測試情況，通過調(diào)整一級、二級堵漏漿的各種堵漏材料和配方比例，以滿足不同儲層和壓井工況的堵漏要求。

（1）

堵漏漿配方。

①一級堵漏漿配方為：基漿+3%單封+3%隨鉆+3%的2～3mm核桃殼+5%1mm核桃殼+1%云母片（3mm以下）。堵漏劑濃度12%（根據(jù)實際情況逐級增加），堵漏漿密度為壓井鉆井液密度。②二級堵漏漿配方為：一級堵漏漿+3%1mm?核桃殼+4%2～3mm核桃殼+3%4～5mm核桃殼+3%云母片（3mm以下）。堵漏劑濃度12%（根據(jù)實際情況逐級增加），堵漏漿密度為壓井鉆井液密度。

（2）堵漏壓井工藝。

測試結(jié)束后向全井筒擠入KCl溶液或清水，再分別從油管、環(huán)空注入CMC隔離液和一級（二級）堵漏?漿，循環(huán)均勻一致，然后從油管替入常規(guī)壓井鉆井液至RD安全循環(huán)閥以上的油、套管井筒內(nèi)，頂替一級（二級）堵漏漿到位，關(guān)油壓，環(huán)空加壓打開下部RD循環(huán)閥進行堵漏壓井，直至建立循環(huán)后將井壓穩(wěn)。

2?現(xiàn)場應用效果

經(jīng)過不斷探索和實踐，采用APR測試聯(lián)作及完井工具測試投產(chǎn)聯(lián)作工藝在川西地區(qū)含硫氣井得到廣泛應用，并達到了勘探評價的目的，形成了具有川西工區(qū)特色的含硫氣井測試技術(shù)。

3?結(jié)論及建議

（1）對于川西地區(qū)海相地層“地層壓力系數(shù)低、溫度高、含硫高”的特殊地質(zhì)條件，采用所優(yōu)化過的APR測試管柱，具有安全、快速評價儲層的優(yōu)點，適用于川西含硫氣井安全優(yōu)快測試。

（2）采用直接下完井工具測試投產(chǎn)聯(lián)作，配套形成的國產(chǎn)抗硫和復合抗硫測試流程能滿足川西地區(qū)海相地層高含硫、大產(chǎn)量、較長時間下安全測試的需要。

（3）遠程控制噴射火槍+新型噴淋裝置能有效地?解決氣水比低時點火不燃及放噴時酸霧氣味過重的問題。

（4）川西地區(qū)的海相井都存在酸化后壓井漏失嚴重的現(xiàn)象，按文中所述配方進行堵漏壓井可能存在多次堵不住的情況，應根據(jù)實際情況逐級按2%～3%的梯度增加堵漏劑濃度反復進行，直至堵漏成功為止。

參考文獻

[1]高輝.高溫高壓高含硫氣井測試工程設(shè)計[J].石油地質(zhì)與工程，2015，11（7）：37-39.