海外高溫高壓井試油測試工藝技術(shù)

楊書輝++張昊++侯金龍

摘 要：對于油氣項目而言，高溫高壓井試油測試工程具有重要的意義。由于各種不良因素的影響，高溫高壓井測試工程成功的例子較少，其不利于我國能源勘探事業(yè)的發(fā)展。海外高溫高壓井試油測試是國內(nèi)油企重點關(guān)注的對象，為此需要及時解決各類技術(shù)瓶頸、優(yōu)化施工設(shè)計，以求保障海外高溫高壓井測試項目的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高溫高壓井；測試工藝；技術(shù)

目前我國高溫高壓井試油測試工作的經(jīng)驗不足，在實際施工中難以有效地解決各類問題，又由于鉆探工作本身具有高風險與高成本等特點，所以有必要積極吸取先進經(jīng)驗，積極地提升施工工藝，從而實現(xiàn)形成具有較強普適性與可操作性的高溫高壓井測試技術(shù)與工藝。

1 高溫高壓井測試工藝

1.1 管柱結(jié)構(gòu) ①跨隔測試管柱。油管、RD循環(huán)器、測試控制頭、電子壓力計、剪銷封隔器以及RTTS封隔器等裝置共同構(gòu)成了跨隔測試管柱的整體結(jié)構(gòu)。采用以上結(jié)構(gòu)設(shè)計的跨隔管柱具有能在不用下橋塞的條件下測試上部測試層的優(yōu)點。②射孔測試聯(lián)作管柱。油管、RD安全循閥、采油樹、射孔槍以及電子壓力計等裝置構(gòu)成了射孔測試聯(lián)作管柱的整體結(jié)構(gòu)，由于價格相對較低、功能較為豐富，因此受到了業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。該結(jié)構(gòu)具有降低相關(guān)射孔所造成的二次污染以及減小封隔器壓差的優(yōu)點。③RD閥測試管柱。帶孔管、RD循環(huán)閥、測試控制頭、外掛電子壓力計以及氣密封油管是RD測試管柱的主要組成成分。經(jīng)驗表明，該管柱結(jié)構(gòu)具有較高的安全性，并且擁有較大的測試管柱通徑，所以其被廣泛應用于高溫高壓測試項目中，通常能取得良好的應用效果[1]。④全通徑試油管柱。根據(jù)測試工作性質(zhì)的不同，應選擇不同結(jié)構(gòu)的全通徑試油管柱。一般來說，由采油樹、油管、井下安全閥以及回接插入管等裝置構(gòu)成的全通徑試油管柱適用于完井工作。而當需要進行試產(chǎn)與酸化壓裂操作時，則需要采用由采油樹、回接插入管以及油管構(gòu)成的管柱，如此方能最大程度地保障海外項目高溫高壓試油測試工作的質(zhì)量。

1.2 射孔液以及測試壓井液的選擇工藝 鉆井完井液以及復合清潔鹽水是海外項目高溫高壓試油測試中常用的兩類特殊液體。在測試用液的選擇工作上，我們需要從成本、使用流程便利性以及應用效果等方面對目標液體展開分析工作。一般來說，需要花費較大的成本來配制清潔鹽水，并且由于清潔鹽水中的鹽分會加速金屬與氧氣的反應，因此需要避免在項目中應用清潔鹽水。

應當認識到調(diào)制性能合適的施工現(xiàn)場泥漿的重要性，泥漿密度以1.8至2.3克每立方厘米最佳，并且需要具有良好的耐熱性能，同時還應有懸浮效果良好、粘切變化小等優(yōu)勢。

綜合來看，所選擇的射孔液需具有經(jīng)濟安全、滿足封隔器的承壓能力等特點，能夠在繁重的測試作業(yè)過程中始終保持正常的工作性能，不會對環(huán)境造成二次污染。

1.3 井口控制工藝 對于高溫高壓試油測試項目而言，井口控制工作有著重要的意義。需要科學地選擇井口控制裝置，有必要在井口控制系統(tǒng)中安裝多個ESD緊急關(guān)閉閥。當進行關(guān)井壓力低于70MPa以及井口流動壓力小于50MPa的測試工作時，建議使用103MPa的常規(guī)測試控制頭。

1.4 數(shù)據(jù)采集工藝 項目應用了大量的傳感器探頭，這些探頭負責信號采集工作，并將收集的信號傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)當中，系統(tǒng)將記錄相關(guān)產(chǎn)量、壓力、測試溫度等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的獲取工作既能實現(xiàn)對大量地面設(shè)備以及井下流體的有效監(jiān)控，同時還保證了相關(guān)資料的對比性以及連續(xù)性，其有力地推動了項目的發(fā)展。

1.5 射孔工藝 就目前狀況而言，海外項目所采用的射孔工藝由傳輸射孔、電纜射孔、高壓大直徑射孔槍過油管射孔等組成，具體選擇何種射孔工藝應視實際情況而定。

1.6 地面測試工藝 在地面測試應當至少使用一個ESD緊急關(guān)閉閥，應當具備可靠的安全釋放系統(tǒng)。測試項目中存在著大量難以控制的因素，其易使得相關(guān)操作環(huán)節(jié)失控。為了充分確保井口的安全，需要避免容易出現(xiàn)失控狀況的環(huán)節(jié)靠近井口。在地面管線布置方面，應當采用質(zhì)量合格的金屬密封高壓管線，因其耐熱性好、強度高，故可以最大限度地避免刺漏情況的產(chǎn)生。除此之外，需要配備排污系統(tǒng)，以求及時地清除固相顆粒，為地面設(shè)備的運行創(chuàng)造清潔安全的環(huán)境，進而提高項目的施工質(zhì)量。

2 高溫高壓井測試技術(shù)

2.1 測試前相關(guān)井筒的評價 一直以來存在于高溫高壓井測試項目中的問題便是井下情況較為復雜多變、鉆井的周期相對較長以及泥漿中的固相顆粒容易磨損井筒等。為此有必要完善相關(guān)的井筒評價體系，如此方能最大限度地保障項目的安全[2]。

①套管抗內(nèi)壓評價。酸化壓裂的平衡能力、壓井液最大密度、管柱竄漏所造成的環(huán)空壓力等因素的設(shè)計工作的重要參考之一便是套管抗內(nèi)壓強度評價數(shù)據(jù)。相關(guān)理論表明，井底套管與封隔器處套管的安全系數(shù)在重泥漿反壓井時會出現(xiàn)明顯的下降趨勢。②套管抗外擠評價。套管抗外擠強度受鉆井作業(yè)的影響。正常的套管厚度較大，然而其在不斷被磨損的過程中壁厚將逐漸降低，由此套管的強度將無法達到預定的要求。井筒壓力的變化會影響套管的強度，而井筒壓力又受到測試工作形成的壓差與壓井液密度的影響。所以，需要在評價套管磨損狀況時綜合考量各方面因素，如此方能得出最為科學準確的結(jié)果。③井筒漏失評價。高溫高壓測試項目的高速流體中含有大量固相顆粒，而這些顆粒在流動過程中將對分離器、油嘴以及油嘴管匯造成破壞，合理的井筒漏失評價體系將幫助人們科學地配置相關(guān)地面設(shè)備，從而保障井筒質(zhì)量穩(wěn)定，以保證施工項目的安全。

2.2 壓力預測技術(shù) 油氣的產(chǎn)量既受地層物性影響，同時也受壓力的控制，因此需要完善壓力預測技術(shù)。相關(guān)的壓力曲線以及計算公式應當根據(jù)日產(chǎn)氣與平均流壓梯度、油嘴的統(tǒng)計關(guān)系以及油嘴與日產(chǎn)氣之間的關(guān)系來制定。不同關(guān)系的模板也需要根據(jù)不同管串結(jié)構(gòu)、儲層特性以及地層流體性質(zhì)等建立，如此方能保證質(zhì)量[3]。

3 結(jié)語

海外高溫高壓井測試工作對技術(shù)、人員素質(zhì)以及設(shè)備等方面都有著極高的要求，為此必須加快改進工藝的腳步、吸納先進技術(shù)、引進新式設(shè)備、提高工作人員綜合素質(zhì)，如此方能有效地提升項目施工的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]李祖友，楊筱璧，嚴小勇，王旭，孫今立.低滲透致密氣藏壓裂水平井不穩(wěn)定產(chǎn)能研究[J].鉆采工藝，2013（03）.

[2]高儀君，劉建儀，張鍵.定向井井筒溫度壓力耦合分析[J].油氣藏評價與開發(fā)，2013（02）.

[3]郭小哲，薛秀敏，王福升，竇紅梅，胡南，董繼龍.氣井水合物實時監(jiān)測預警系統(tǒng)研究[J].石油鉆采工藝，2013（02）.