井下作業試氣工藝技術的探討

鄧衛華

摘要：天然氣井試氣一直是試油施工的重點和難點。氣井試氣工藝完善與否，直接影響試油試氣資料的準確性。近年來，M氣田完善了淺層氣井試氣和高溫高壓深層氣井測試工藝，優化完成了井下工具配套和地面工藝技術配套開發，并在M氣田各天然氣區塊取得了良好的應用效果。本文對試氣配套工藝技術進行了概況，氣井試氣與油井試油的目的相同， 都是為了獲得生產和地質方面的資料， 判斷地質的總特征和氣層有無工業開采價值， 同時也是為氣田開發提供重要依據。

關鍵詞：試氣;通井;洗井;井下作業;

1.M氣田氣井完鉆試氣工藝概況

試氣就是利用一套專用的設備和方法， 對井下油、氣、水層進行直接測試， 并取得有關地下油、氣、水層產能、壓力、溫度和油、氣、水樣物性資料的工藝過程。氣井完鉆后要進行試氣，目的是了解鉆探目的層有無油氣及其產量的多少，為評價氣層和氣層的開采提供依據。試氣的工藝過程分六個工序，即通井、洗井、壓井、射孔、誘噴和測試。

（1）通井

新井射孔前，為了保證射孔槍順利下到目的層，先用通井規通井和探井底。通井規是一個空心圓柱體，外徑比套管最小內徑小6～8毫米，長度0.5米。通井時，通井規裝在油管或鉆桿的最小端到井內，如果順利下到井底就算合格。探到井底的深度兩次相差在0.5米以內，取平均值作井底實際深度。

（2）洗井

洗井是為了沖掉并攜帶出套管壁上的泥餅和井底的沉砂等雜質，避免射孔后堵塞孔眼，污染油氣層。清水洗井：用清水以大排量在井內循環至少兩周以上，洗井結束時清水中的機械雜質含量要求低于0.20%。泥漿洗井：用優質泥漿大排量在井內循環至少兩周以上，洗井結束時進出口泥漿密度一致。洗井有正循環和反循環兩種方式，由油管注入，從套管返出的稱為正循環，由套管注入，從油管返出的稱為反循環，由于油管截面積比油套管間的環空截面小得多，所以，正循環比反循環的液流速度大，沖刺能力強，而攜帶雜質的能力卻比反循環弱。井底沉砂多的井，可以先用正循環，后用反循環方式洗井。

（3）壓井

為了保證射孔中不發生井噴，射孔前要壓井，壓井液在洗井合格后替入井內。對壓井液密度的要求是：壓井液對氣層形成的壓力梯度是氣層預計壓力梯度的1.05～1.15倍。

（4）射孔

射孔是用射孔彈穿透油層套管和套管外的水泥環，使氣層和井底溝通。工業化并且在打開氣層大量使用的射孔方式有3種：電纜輸送式套管射孔、油管傳輸射孔、電纜輸送式過油管射孔。

①電纜輸送式套管射孔工藝

電纜輸送式套管射孔工藝，是采用射孔完井以來最早采用的一種射孔方法。它實在敞開井口的情況下，用電纜把射孔器輸送到目的層，進行定位射孔。該工藝一般用于氣層壓力較低的情況下，具有施工簡單、成本低、穿透深的特點。為減少射孔液對儲層的傷害，必須采用優質射孔液。

②油管傳輸射孔工藝

油管傳輸射孔解決了電纜傳輸射孔方法所存在的大部分問題。油管傳輸系統的基本原理是將一節或多節油管槍下入到合適的深度（通常位于可回收式封隔器下面）。射孔前裝好井口裝置使井口能保持最大壓力。

③電纜輸送式過油管射孔工藝

有槍身過油管射孔，該射孔現場施工方法主要應用于壓力較高，自噴能力較強的氣井。針對防噴問題需要在地面完善配套防噴裝置。其中主要設備有：封井器、防落器、防噴管、注脂泵車、手壓泵。首先在采氣井口上安裝封井器和防落器，連接好注脂泵車。然后使電纜經過地滑輪和吊滑輪，再穿過防噴盒和防噴管與磁性定位器、加重桿和射孔器連接。聯好后全部放入防噴管內，用由壬把防噴管固定在防落器上。打開防落器和采氣井口的閥門，均勻的下放電纜至射孔井段進行定位射孔。

無槍身過油管射孔，無槍身過油管射孔工藝地面所需特殊裝備和施工過程與有槍身過油管射孔相同。特點為過油管張開式射孔器，采用大藥量、深穿透射孔彈，穿透性能與有槍身射孔彈具有同等的威力，使用安全可靠。由于無槍身射孔器在老井和注水井中，能不起油管進行射孔和補孔作業，避免了起下油管過程中儲層帶來二次傷害。在新井中，對那些需要丟槍進行生產測井的井，可大大減少口袋長度而降低鉆井成本，對于要開展“分層開采”等新工藝的氣井也能發揮其獨特的作用。

2.氣井井下事故診斷技術探討

（1）磁定位測井

為保證井下作業位置準確，通常用管柱接箍來控制作業深度，接箍位置可通過磁性定位器來測量。當儀器在井內移動經過管柱接箍時，由于管壁變厚，改變了磁鋼周圍的磁場分布，使穿過繞組線圈的磁力線重新分布，磁通量密度發生變化，并在繞組中產生感應電動勢。感應電動勢大小與介質磁阻變化、測速、磁場強度及繞阻有關，通過測量線圈閉合回路中感應電流產生的電位差大小，即可確定管柱接箍位置。

（2）MIT多臂成像測井

MIT多臂成像測井儀可以進行套損檢測、射孔質量及補貼效果檢查，也可以確定井下的異常井段，可以時時提供套管的內半徑值，由遙感電路將數據傳送到地面，在地面可以監視記錄標準井徑曲線或者套管內表面腐蝕狀況圖。該儀器有40個測量臂，當套管內經變化引起測量臂張開或收攏時，各測量臂的尖端相當于儀器徑向移動，經過一個轉換裝置使得測量臂頂端縱向移動，并傳遞給位移傳感器的磁心。從而引起傳感器線圈中磁心位置相對于電感線圈發生變化。如果磁心在電感線圈的物理中心處，則輸出數據為零。當磁心向某個方向或另一個方向移動時，則電路產生一個正或負前沿脈沖，其前沿方向取決于磁心的移動方向（井徑的增大和縮小）。各脈沖信號分別經緩沖、放大并通過一分時多路傳輸系統傳送到地面，將得到的信號進行處理解釋即可判斷套管腐蝕情況。

3.結論

在石油天然氣勘探過程中，為了進一步認識和評價油、氣層，為油氣田的開發提供可靠的科學依據，試氣可探明新區、新構造是否有工業性油氣流，試氣）來驗證落實油、氣層，確定是否有工業價值。查明油、氣田含油、氣面積及水邊界，油氣藏的產能和驅動類型，驗證儲油氣層的含油氣情況和測井資料解釋的可靠程度，油氣田的詳探階段，，主要任務是確定含油氣邊界，提高儲量級別， 提供開發面積，為編制合理開發方案準備基礎資料。最終，通過分層試油和試氣， 取得有關分層的測試資料， 為計算油、氣田儲量和編制油、氣田開發方案提供依據。

參考文獻：

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