高壓高酸性氣井二次試采工藝技術探討—以興隆1井為例

解 琪

(中國石化江漢油田分公司采油工藝研究院)

高壓高酸性氣井二次試采工藝技術探討—以興隆1井為例

解 琪

(中國石化江漢油田分公司采油工藝研究院)

針對高壓高酸性氣井二次試采作業的特殊性，以川東北興隆區塊興隆1井為例，分析了此類氣井二次試采作業的難點及工藝要求，認為二次試采作業方案重點為既要防止壓井液對酸蝕裂縫的二次污染，同時也要滿足高壓高酸性氣井完井工藝的需要，由此提出了二次試采作業技術方案。圖1表7參3

高壓高酸性 氣井 二次試采 興隆1井

1 試采施工中面臨的主要難點

對高壓高酸性氣井探井進行試采作業時，需對不同儲層采取酸壓求產以確定氣區的儲層及生產資料，在采用由下至上的逐層施工中應對已措施層采用高密度壓井液壓井、封層。但在不同儲層獲得測試產量后，又面臨著鉆開封層后再重新試采的問題。因此針對該類氣井的二次試采工藝，既要防止壓井液對酸蝕裂縫的二次污染，同時也要滿足高壓高酸性氣井完井工藝的需要［1］。

興隆1井是拔山寺向斜石家場礁、灘巖性圈閉群上的第一口區域探井。為了解興隆場氣田長興組、飛仙關組的天然氣產能及儲層情況，為興隆場區塊開發提供依據，2010年6月至10月對該井進行射孔、酸壓、測試施工，測試情況見表1。

按方案設計要求，鉆開飛仙關組、長興組的兩段灰塞后，下一次性防硫完井管柱試采長興組，先替出壓井泥漿，再通過解堵求取地層產能。因井下流體中腐蝕介質含量高，在施工作業中存在以下問題:

表1 興隆1井測試情況表

(1)儲層壓力高、試采工序復雜。在二次試采的全施工過程中，涉及鉆塞、壓井、完井、措施等各工序，對壓井液、措施液、完井管柱的設計及各項作業工序提出更高要求。

(2)產層高含硫，對設備抗硫要求高，施工風險大。封隔器、球座、化學注入閥、井下安全閥等均采用國外進口設備、工具，施工周期長。

(3)本井采用加重泥漿壓井，處理復雜工況時間較長，儲層可能深度污染，替漿施工完成后，需進行一定規模的酸化解堵。

(4)測井綜合解釋表明，長興組措施層下部為水層(井段4669.38m～4791.38m為氣水同層、含水氣層、含水層)，因此，解堵施工過程中，為避免溝通水層，應適當控制施工規模及排量。

2 試采工藝技術探討

2.1 井口及井控要求

根據測試情況，預測空井筒條件下，井口關井壓力為41MPa(表2)。

表2 興隆1井預測關井壓力

根據試氣結果及本井酸性條件，計算本井H2S井底分壓為5.93MPa、CO2井底分壓為12.8MPa。從最大關井井口壓力考慮應該選用105MPa采氣樹;從腐蝕分壓角度考慮，采氣樹及配套附件應采用抗H2S和CO2腐蝕的材質并且采用金屬密封，材料類別選用HH級別的井口標準，性能級別PR2，規范級別 PSL4，主通徑不低于 78mm的 KQ78/65－105MPa采氣樹。同時，在鉆開封層、循環洗井施工中，需考慮已措施儲層高壓天然氣可能存在的氣浸因素，設計采用防噴器組采用2FZ28－105、FZ28－105(EE級)防硫液壓剪切閘板組合防噴器。

2.2 完井管柱選擇

針對興隆場區塊主體埋藏深、高含H2S和CO2的特點，要求盡量減少起下管柱次數，防止多次作業污染產層，達不到儲層改造的目的;同時，可減少工作量，降低作業成本。建議選擇替漿－酸化－完井一體化管柱。

(1)油管選擇

興隆1井長興組硫化氫含量達7.16%，綜合材料性能及成本要求，采用 Φ88.9mm×6.45mm的BG2250－110/125合金油管(其性能見表3、表4)。

表3 BG2250－110/125油管基本性能參數

表4 BG2250－110/125油管安全校核

由表3、表4知，BG2250－110油管達到了川東北高含硫氣井完井推薦作法的要求(抗壓安全系數大于1.25，抗拉安全系數大于1.8)，興隆1井建議采用BG2250－110油管。

根據《Q/SH 0015－2006含硫化氫含二氧化碳氣井油套管選用技術要求》要求，井下入井工具材質選擇 inc718、油管材質選擇 G3，密封件為 Aflas FEPM橡膠。

(2)完井管柱

天然氣水合物是采氣過程中經常遇到的一個重要問題。水合物在油管中生成后會降低井口壓力，防礙井下工具的起下，嚴重時會堵塞油管，影響氣井的正常生產;同時，液態水的存在、低溫、高壓、高H2S等，均能加快水合物的生成。通常水合物防治措施主要有提高溫度、使用井下節流工藝、加注抑制劑、干燥氣體等，考慮興隆1井高含H2S，作業危險性很大，推薦采用加注水合物抑制劑法。

通過高壓天然氣Trekell－Campbell法計算，在氣產量低于25×104m3/d時，井口易形成水合物，而興隆1井高含H2S，必須下入封隔器保護套管，無法從油套環空加注水合物抑制劑。因此，應設計加藥管線輔助加藥，通過計算，注入閥設計下入深度為1500m。

根據井下流體性質，完井管柱采用酸壓、生產一體化管柱(圖1)。自下而上為:球座+1根油管+坐落短節+油管+永久式封隔器+1根油管+循環滑套+油管+化學注入閥+油管+井下安全閥(110m)+井下安全閥管制管線+油管+懸掛器總成。

(3)受力分析

考慮到替漿施工結束后，需對長興組進行酸化解堵。鑒于儲層埋藏深、施工壓力高，為降低施工摩阻，設計施工采用88.9mm油管進行連接。由于管柱中采用封隔器進行封隔，管柱在坐封和酸壓這兩個工作狀態受力情況類似，并且在酸壓過程中受力更大，對管柱的破壞性更大，因此對酸壓過程受力進行重點分析。

利用《酸壓管柱受力分析軟件》對管柱在施工全過程中的受力情況進行了分析(表5)，結果表明，當井口泵注壓力為85MPa，措施管柱達到安全要求，因此設計最大泵注壓力≤85MPa。

圖1 完井管柱示意圖

2.3 入井液要求

結合儲層特點、工況條件，設計了隔離液、環空保護液、前置酸/后置酸、膠凝酸、頂替活性水等入井液性能及要求(表 6)［2，3］。

2.4 施工規模設計

考慮本次施工以解除壓井液對酸蝕裂縫的二次污染為主，設計酸量規模為150m3(軟件擬合結果如表7所示)。

2.5 施工作業要求

(1)試氣施工中強化風險評價，促進隱患治理。對生產中可能遇到的各類事故隱患進行評估，找出可能導致事故發生的主要因素，制定相應的預防措施和事故預案，認真落實隱患消減計劃，保證安全生產。

(2)加強崗位培訓，提高防患意識。在含H2S井作業中，永遠銘記“毒氣猛于虎”的教訓，時刻把防硫控硫放在首位，現場所有人員都經過防硫化氫、井控、HSE培訓合格才能上崗，并加強實戰演練，提高防硫意識，做到遇硫不慌，有序快速降損耗。

表5 施工全過程管柱受力分析

表6 興隆1井替漿施工入井液用量

表7 興隆1井長興組(4589m－4622.5m)酸壓設計模擬結果

(3)加強座崗和溢流觀測，做到及時發現井漏和溢流24小時座崗，專人負責。起鉆時認真按照標準灌注壓井液，始終保持井筒壓力平衡，并記錄計算灌漿量，觀察有無漏失或溢流，做到及時發現，及時處理。

(4)鉆塞后的起下管柱等作業前，充分循環脫氣，點長明火，利用綜合錄井儀進行流體監測，測定氣體上返速度，確定安全起下管柱時間，確保安全施工。

(5)在起下含有合金油管、井下工具的完井管柱的過程中，外請專業公司技術專家指導，精心設計，優選技術參數。

3 結論

(1)興隆1井二次試采采用替漿－酸壓－生產一趟管柱，達到了減少施工工序、保護儲層、降低作業成本的目的。

(2)針對高壓、高腐蝕工況條件，提出了試采工藝技術要求，為超高壓、高產、含硫氣井開采提供了很好的借鑒經驗。

(3)所形成的這套完井及試氣工藝技術體系，達到了簡化試采工藝、降低作業風險的目的，建議在高壓、高產、含硫氣藏同類型井的開發中被逐漸推廣應用。

1 何生厚，曹耀峰.普光高酸性氣田開發［M］.北京:中國石化出版社，2010，6.

2 朱曉榮.建南氣田低壓低滲碳酸鹽巖氣藏儲層改造技術［J］. 石油天然氣學報，2006，28(4).

3 朱曉榮.建南氣田裂縫性碳酸鹽巖儲層增產措施技術難點及解決辦法［J］.江漢石油學院學報，2004，26(增刊).

SECONDARY PRODUCTION TEST TECHNOLOGY FOR GAS WELLS WITH HIGH PRESSURE AND H2S:AN EXAMPLE FROM XINGLONG 1 WELL

JIE Qi(Research Institute of Oil Production Technology，Sinopec Jianghan Oilfield Company)．

For gas wells with high pressure and H2S，the secondary production test is very special．In this study，taking Xinglong 1 well in Xinglong block，northeastern Sichuan Basin，as an example，both difficulties and technological requirements of production test are analyzed．It is believed that the test key should not only prevent secondary contamination of acid－eroded fractures from killing fluid，but also meet the requirements of completion technology．At last，a technical scheme for production test is also proposed．

high pressure and H2S，gas well，secondary production test，Xinglong 1 well

解琪，女，1964年出生，工程師;現在中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司采油工藝研究院從事科研管理工作。地址:(430035)湖北省武漢市硚口區古田二路南泥灣大道37號匯豐企業總部第五棟B座8617。電話:(0728)6596727。E－mail:xq987456123@qq.com

NATURALGAS EXPLO-RATION＆DEVELOPMENT．v．34，no．3，pp．58 －61，7/25/2011

(修改回稿日期 2011－04－11 編輯 景岷雪)