深水高產氣井測試實踐與工藝分析

楊書輝 張昊 喬宇

摘 要：隨著經濟的高速發展以及相關科學技術的不斷進步，我國能源緊張的形勢越來越嚴重，因此急需拓寬能源開采渠道與提高開采效率，以求緩解國內能源危機。本文主要分析了深水高產氣井相關測試工藝流程。

關鍵詞：深水高產氣井；工藝；實踐

深水試油測試相關工藝技術與淺海或者陸上工藝的原理大致相同，不過應當看到，工程實現方面存在著一定的差異。由于深海水環境較為復雜，因此深水高產氣井測試過程具有一定的風險，需要嚴格完善各類技術、強化責任意識，以求最大程度地降低不可控因素造成的負面影響。

1 工程防范措施

1.1 防水合物 水合物將使得測試過程的穩定性下降，因此需要避免測試期間出現水合物。測試、鉆井以及完井等工藝應當全程使用非水基物質。由于在測試過程中容易出現低溫環境，由此也會產生水合物并可能堵塞流道，所以需要采取有效措施避免上述情況發生。

防止水合物合成的目的可以通過電纜將實時溫度壓力監測設備的數據傳輸到地面監控中心，相關預設程序分析溫度及壓力數據的形式來實現。值得注意的是，實時壓力以及溫度信息對水合物研究工作也能產生一定的推動作用。

需要在系統檢測出異常信息時迅速降低流體的凝固點，此目標可以通過注入化學劑來達成，在凝固點降低后、流體環境將不利于水合物的形成。開井與關井都需要采取注入化學劑的操作，化學劑有效物質如甲醇的含量需要嚴格控制，確保與水合物的各類性質如溫度、壓力等相適應。

主要措施概述：嚴格控制開井流量；注入化學劑的操作可在泥線以下600米處進行；采用全通徑設計；預備相關沖洗設施以及盤管，以便展開通井工作；在上游以及下游設置化學劑（甲醇）注入頭，水下測試屬必須支持甲醇注入功能等。

1.2 防砂措施 因儲層疏松而產生的出砂問題不利于深海高產氣井的測試工作，為此有必要采取先進的防砂技術。可以引進膨脹篩管來開展防砂工作，礫石充填亦能收到較為良好的效果。需要特別指出的是，當工程預算不足或者較低時，則無必要采取上述防砂手段，否則將耗費大量時間以及費用。通常采用深水測試管柱與濾砂管一同深入水下的工藝，如此能節約較大防砂成本以及時間。在勘探期內，有必要采用機械防砂技術，該技術性價比較高，適合勘探井期測試進井基本防砂要求[1]。

主要防砂措施：在采用負壓射孔技術的同時，注意優化射孔液以及負壓壓差控制等方面因素；應當采用固井以及下套管的方法進行完井操作，從而最大程度地提升防砂效果；井口流動壓力需嚴格控制；地面應當增設含砂量測量儀等測量儀器以及質量可靠的除砂器，并要配備一定數量的儲砂設備；數采工藝方面，應當進行且加密分離器取樣，取樣分批次進行，相鄰批次時間間隔為15分鐘最佳，如此能較好實現監測相關流體含砂量的目的；輔助設備方面，可以將防砂管道安裝于井下測試組合下部，從而有利于井下測試樹的防砂工作。

2 測試設計

2.1 測試以及完井工程設計 ①流道建立方法。流道建立工作有著極為重要的意義，可以采用低孔密射孔技術以及深穿透工藝來是實現地層與測試井筒體的連通。②完井方法。一般來說，儲層出砂壓差小、總體較為疏松，因此需要采取最為合理的完井方式，經驗表明，下套管固井的工藝具有較強的普適性，適合深水高產氣井測試工作。③射孔工藝選定流程。需要使用雙液壓點火頭以及控制負壓射孔技術。點火工作需引進延時點火引爆技術，如此大幅提升了加壓點火的成功率。采用TCP+DST聯作方式以及雙液壓點火激發頭，打開井下測試閥的操作在測試管柱插入封隔器并且確定已密封后方能進行。上述操作完成后，逐漸加壓直到形成激發點點火壓力，持續一到三分鐘，隨即將發射頭啟動，然后進行降壓操作，目的是使得地層保持一個較為穩定的負壓差，大小可為350psi。發射頭的延誤時間一般可以設置成十到二十分鐘。正加壓的點火壓力可以處于3400至4800psi之間。④封隔器以及環空管理的選定流程。項目中各種管柱活動空間較為有限，原則上不允許管柱旋轉，因此應當采用具有大通徑、長密封等特點的永久生產封隔器。⑤測試口袋設計。測試口袋的設計工作必須考慮沉砂功能的實現，除了采用必要的射孔后棄槍設計外，測試井眼口袋的射孔段長度與安全槍長度之和應當比井眼口袋的長度小十米左右[2]。⑥測試管柱設計。深水高產氣井一旦投入使用，每天將開采儲量可觀的油氣，為此需要保障油管柱的質量，在管柱的選擇上應當注意其強度大小以及密封性是否良好，通常情況下也需要選擇尺寸較大的管柱，以期滿足后續各類工作的需求。

2.2 地質數據采集工藝設計流程 ①誘噴壓差。誘噴壓差確定過程需要以地層孔隙壓力以及油管內流體密度為依據。②開關井制度。必須具備健全合理的開關井制度，其應當滿足簡單便捷的要求。項目適用于一次開井一次關井的制度。③液墊選擇。理論表明，以相關礦物油為原材料的液墊能發揮重要效用。管柱下完后，液墊需要留在管柱之內以發揮后續作用。④壓力計采樣步長設置。需要照顧到射孔前的正打壓操作與各種可能在作業過程中發生的意外狀況，關井恢復初期與初始流動所需的采用步長應當較短，如此后期步長轉換的相關壓力曲線方能擁有較高的精確性。步長長度在不同時期需滿足不同的要求，由于在壓力恢復后期需要長時間錄取資料，所以該時期所需的采樣步長較長，以求保障資料錄取工作的質量。

2.3 井下測試組合設計 新時期的井下測試組合設計需要緊跟時代發展腳步，需要具備智能化的特點，如此方能做好井下測量與井下測壓等工作。在保障管柱施工成功率的前提下，對環空的壓力操作級別進行下調。傳感器將壓力脈沖轉化為成電脈沖，電脈沖隨即被編譯為相關的電子指令，指令傳達至執行系統，從而實現控制指揮各類控制井作業的目的。水下工具通常有水下安全閥、大型水下測試樹以及水下防噴閥等[3]。

3 結語

深水高產氣井測試流程涉及多個技術領域、具有較高的難度，目前我國各類技術與發達國家間有一定的差距，因此需要不斷地積累經驗、引進先進技術，完善工藝設計、提高實踐能力，如此方能最大程度地促進各類測試工作的發展。

參考文獻：

[1]金立平，呂音，任永宏，劉波.國內首次自營深水測試工藝技術[J].油氣井測試，2015（01）.

[2]魏曉東，劉清友.深水測試管柱力學行為研究進展及發展方向[J].西南石油大學學報（自然科學版），2015（01）.

[3]何玉發，周建良，蔣世全，楊秀夫，金顥.深水井測試安全控制技術[J].石油鉆采工藝，2015（01）.