張延平(中國石油川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司, 陜西 西安 710021)
高溫高壓深井試油井下作業的現狀及對策
張延平(中國石油川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司, 陜西 西安 710021)
為了提高油田產量,我國專家學者也針對石油勘探技術進行了大量研究,例如試油勘探等技術取得了優異的成果。對于高溫、高壓深井來說,一般井底壓力都在110兆帕以上,井底溫度不低于150℃。高溫高壓深井具有很大的開采價值,但是對技術的要求也更高,也面臨著一定的風險,因此高溫高壓深井試油技術就顯得非常重要。本文將就高溫高壓深井試油井下作業展開探討。
高溫高壓;深井開采;井下作業
下面將從幾個方面分析當前高溫高壓深井石油技術存在的難點和問題。
(1)高溫高壓深井石油工具 由于深井井底溫度和壓力較高,因此對試油工具也有著較高的要求,同時井下作業還存在一定困難和危險性。由于深井高溫和高壓的原因,測試工具可能會產生較大誤差,石油工具性能受到一定影響,工具密封性也會發生變化,這些因素都會造成試油工作不穩定,特別是管柱和接頭由于高溫高壓影響,會出現變形問題,嚴重還會發生破裂,帶來了極大的安全隱患,也給高溫高壓深井井下作業帶來了極大的困難。
(2)技術的多樣性和復雜性 高溫高壓深井試油環節眾多,繁瑣復雜,還要解決高溫和高壓兩方面的問題,試油工作難度較大。實際測試時,要充分、全面的考慮一切因素,例如施工工藝需求、管柱的承載能力、可能出現的出砂和垮塌問題等,需要綜合分析實際情況,選擇合適的排液方式、壓井液密度等,最大化保證井下工作人員的人身安全,防止企業受到經濟損失。
(3)試油測試設計存在難度 在高溫高壓深井試油測試前,進行可行性討論是必不可少的,全方位跟蹤鉆井過程,發現鉆井過程中出現的問題和可能存在的隱患,共同完善鉆井方案。我國的高溫高壓深井試油發展時間不長,技術和設備都不夠完善,例如缺少專業的測試軟件和輔助性軟件等,因此,在設計試油方案時就會存在較大的困難。
(4)對安全有較高要求 需要做好作業現場的安全控制和安全檢測,以防出現硫化氫泄漏等問題,控制地面壓力,做好壓井液、安全閥和井口設備等的測試工作。
(1)優化試油測試技術 我們需要針對高溫高壓深井試油技術進行優化,達到準確預測儲層液壓、自然產能等的目標,在儲層的雙孔特征比較明顯的情況下,結合儲層的區域結構和巖心電鏡掃描結果可以得知,儲層的天然裂縫發育較好,在這種情況下,可以進行壓裂以提高石油和天然氣產量,減少可能受到經濟損失的風險。壓裂規模不同,增產的效果也不同,我們可以使用測試軟件對產量進行預測,得到的結論如下:儲層中的天然裂縫對增產有很大的促進作用,并且增產效果隨著壓裂規模的增加而增加,增產速度也逐漸加快。需要注意的是,在壓裂過程中需要采取措施保護儲層,壓裂效果會受到開采過程中的污染的影響,我們需要分析壓裂層礦物,評價地層敏感性,采取一定的保護措施,例如在地層中諸如少量預處理液,將壓裂液和地層流體隔離開來,保護油層。
(2)MFE測試技術 深井井底溫度和壓力都較高,并且由于復雜的受力情況,井下管柱較易出現活塞、膨脹、彎曲等問題,這些都會給試油帶來很大的困難。所以,我們必須選擇密封性和強度符合需求的泵注設備和鉆修設備來進行測試,準確的發現油氣層才能高效又安全的完成測試。需要注意幾個方面的問題:首先封隔器的位置必須準確,卡點和目的層的距離恰當才能起到保護的作用;在測試過程中及時調整測試工具的延伸性能,解決井下和地面延時的問題,為了保證封隔器的密封性和管柱的安全性,可以對管串結構進行優化,讓現場操作更加簡單方便;為了防止出現出砂現象,要注意觀測壓力差。
(3)儲存封堵技術 如果油井井深超過4000米,我們一般采用原鉆機試油,這是為了控制成本,減少施工中可能出現的安全隱患,保證施工的經濟效益和社會效益。施工準備分為三個部分,即:動力準備、抗拉載荷準備和提升系統準備,我國試油使用的基本上是XJ550型機組,這種機組的鋼絲繩拉力最大能夠達到210kN,作業深度可達5000米左右;對于抗拉載荷準備,井下管柱和油管的絲扣抗拉載荷要大于1.8倍的油管重量,這樣在施工中才能保持良好的密封性。現在儲存封堵技術在我國應用非常廣泛,高溫高壓油井井下作業深度較大,采用這種技術能夠保證成功率和安全,提高出儲存效益。
科學技術的發展也給高溫高壓油井試油技術帶來了幫助,其中就有電子壓力計測試技術,技術的優點是分辨率高、時效長并且有很高的精確度,在深井作業中能夠很好的運用。例如在某4020米的深井油層進行壓裂,儲層壓力差很大,噴氣量不大并且不連貫,因此無法很好的預測壓裂效果,如果我們仍然使用機械壓力計,那么就會受到諸多限制,例如精確度不高,同時人為因素和讀卡儀器也會產生影響,在這種情況下,我們需要使用電子壓力計,可以只測試一次就得到準確的結果。
綜上,分析了當前高溫高壓深井試油井下作業存在的困難,針對這些困難提出了具體的試油技術措施。
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