張超偉 李發全 但偉成 譚羲韋 黃 霞
(中國石化西南石油工程有限公司井下作業分公司,四川 德陽 618000)
中國石化東勝氣田又名杭錦旗氣田,位于鄂爾多斯盆地北部,橫跨伊盟隆起、伊陜斜坡和天環向斜三個一級構造單元,區塊總面積9 805 km2,控制儲量為5 321.09×108m3,主力儲層埋深2 700~3 300 m,屬于典型的低滲、低壓、低豐度的“三低”氣田[1-4]。冬季(1~3月、11~12月)氣溫低至-30℃,極端低溫下,井下作業風險增加、施工難度加大,主要難題包括:① 壓井液在井口和地面易凍結,壓井作業難度大;② 地面“低洼”和“死角”處殘留積液,結冰后堵塞通道,安全隱患極大;③ 采氣樹閘門、防噴器閘板、吊卡、液壓鉗、旋塞被冰渣粘連后開關困難,不利于應急關井,井控風險極高;④ 抽汲等繩索作業,低溫下防噴盒失效,井口及天滑輪處結冰易掛卡鋼絲繩,易造成井下復雜;⑤ 壓裂施工時液罐結冰嚴重、高低壓積液空間易冰堵,且低溫下壓裂設備運轉困難,影響壓裂作業正常進行。
目前國內使用的常規石油鉆采設備必須符合GB/T 19190-2013和API Spec 8C的要求,石油鉆采設備最低作業氣溫為-20℃[5-6],低于-20℃,需用標志為SR2的特殊設備。東勝氣田冬季井下作業主要包括試氣(修井)井筒作業、抽汲作業、壓裂作業等三種工況,下面分別進行氣溫下限分析。
常用石油鉆采設備的最低作業溫度如下[5-6]:XJ350修井機最低作業溫度-25℃,吊環及吊卡最低作業溫度-20℃,防噴器內非金屬密封材料最低使用溫度-26℃。實踐表明,溫度高于-20℃,能夠正常作業,低于-20℃,超出設備的使用極限。……