夏宏偉, 陳 奎, 楊萬忠, 武建通, 楊 濤, 羅 偉, 羅 虹
(1中石油西南油氣田分公司工程技術研究院 2國家能源高含硫氣藏研發中心 3中石油川慶鉆探工程有限公司井下作業公司 4中石油渤海鉆探工程有限公司第五鉆井工程分公司 5四川圣諾油氣工程技術服務有限公司)
中華人民共和國石油天然氣行業標準是石油行業在一定歷史時期科技進步的結晶。隨著科技的不斷進步,勢必要求原有的石油行業標準也需要及時相應修訂,才能與新的石油科技發展形勢相適應。SY/T 6125-2013《氣井試氣、采氣及動態監測工藝規程》(簡稱SY/T 6125-2013或本標準,下同)的編制在2005年是以僅適應于單項、常規氣藏的SY/T 6262-1996《氣井試氣工藝規程》、SY/T 6259-1996《氣井開采技術規程》、SY/T 6125-1995《采氣井動態監測技術規范》三個標準(簡稱原標準,下同)的基礎上整合、修訂,并經2012年再次修訂,在分析原標準可取處的同時,增加了我國氣田開采技術由常規氣井發展為開發有水氣井、凝析氣井以及高壓、高溫、含H2S與CO2酸氣高危復雜氣井的發展歷程。本標準包含的氣井試氣、采氣、動態監測,是氣田開發工程中極為重要的主體系統工程技術,并在氣田開發工程中得到長期、廣泛應用,較好地發揮了技術決策支撐和管理規范作用,并將進一步促進我國天然氣的安全、高效、可持續發展。
原標準僅適應于常規氣藏。2011年以來,隨著中國高含酸氣探明儲量進入快速增長期,在川渝、塔里木等氣區已鉆獲天然氣儲量50%以上是含H2S的天然氣,大慶徐深、新疆克拉美麗、吉林長嶺等火山巖含CO2氣藏的開發也相繼取得了突破性進展[1-2]。因此,SY/T 6125-2013修訂標準在主體內容中,重點增加了含H2S、CO2酸氣氣井的試氣、采氣及動態監測工藝技術及健康、安全與環境控制要求。修訂、完善的SY/T 6125-2013石油天然氣行業標準,規定了氣井試氣、采氣、動態監測主要技術內容和要求,適用于產水氣井、凝析氣井和含H2S與CO2酸氣氣井的試氣、采氣及動態監測。
(1)本標準首次從系統工程出發,實現了試氣、采氣、動態監測 “三位一體”的主體系統工程技術,對提高我國不同類型氣田(藏)科學、安全、高效開發技術水平,具有重要的指導意義與促進作用。
(2)標準中使用的理論和技術方法成熟先進,創新性強。本標準緊密結合酸性氣藏開發取得的突破性進展,創新性地提出了“三高”含酸氣氣井試氣與安全、健康與環境控制技術要求;從井底條件出發,產水氣井和凝析氣井分別按最小攜液臨界流量數學模型,確定合理生產制度,使氣井“三穩定”制度從原定性管理提升到定量優化設計與可控[3-4];采用井下節流技術有效防止天然氣開采過程中水合物的形成,達到國際先進水平[5-6]。
(3)本標準創新性提出了酸性氣體質量濃度、英制單位濃度與體積百分濃度單位的換算數學模型[7](1)、(2),糾正了容易出現的單位換算錯誤[8-11]。
(1)

(2)
式(1)、式(2)中:M(H2S或CO2)—酸性氣體的摩爾質量, g/mol;m(H2S或CO2)—酸性氣體的質量濃度,g/m3;C—酸性氣體的單位濃度,ppm;C(H2S或CO2)—酸性氣體的體積百分濃度,%。
本標準的主要技術進步:①從系統工程出發,注重試氣、采氣、動態監測三位一體的系統性、協調性和完整性,提高了標準的實用性和可操作性;②補充和完善了不同類型氣井,特別是開采高壓、高溫、含H2S與CO2酸氣高危氣井的先進經驗和技術內容,提高了在復雜氣藏開采中的指導作用;③在新增加的健康、安全與環境控制一章中,充分體現了我國在HSE方面取得的長足進步,針對關鍵安全風險提出了符合現場實際的應急預案與控制措施和要求。該標準可作為氣井試氣、采氣及動態監測工作的生產指導和規范管理的重要參考,有利于提高我國氣井天然氣開采技術的整體水平,促進氣田(藏)科學、安全、高效開采。
已在我國新疆克拉2、迪拉2、大慶徐深等一大批具有高溫、高壓、高危特點的復雜氣井的試氣、 采氣和動態監測中得到廣泛推廣應用。2014~2018年本標準僅西南油氣田公司應用于試氣219口井,獲工業氣井數197口井;增產措施共完成井1 730井次,獲累計增產氣42.66×108m3(表1)。應用于采氣工藝措施2 644井次,累計增產天然氣53.88×108m3(表2)。

表1 2014~2018年西南油氣田公司試氣、增產措施情況一覽表

表2 2014~2018年西南油氣田公司采氣工藝措施表
針對西南油氣田氣藏開發過程中出現的新情況、新問題,應用動態監測19 362井次(表3),為掌握氣藏地質特征、動態特征、開發規律性以及氣井合理配產提供了有力支撐。

表3 2014~2018年西南油氣田動態監測成果一覽表
(1)西南油氣田現場試氣共計23 955井次,累計增產天然氣96.47×108m3,若天然氣按井口價計,并扣除采氣生產成本,創造經濟效益35.856×108元,經濟效益十分顯著。
(2)磨溪龍王廟區塊以SY/T 6125-2013為依據,進行氣藏動態監測技術優化,并在龍會005-X1試驗成功帶壓力、溫度自動監測功能的井下節流器,實現了動態監測與井下節流器一體化,確保了滿足開發動態分析對動態監測資料的需求,通過深化氣藏儲層物性、產能特征、地層壓力及水侵特征認識,為開發方案的科學編制提供了決策依據,并在試氣中取得重大成果。按開發方案部署完成的磨溪008-11-X1、008-11-X2、008-12-X1、008-20-X1等井,均獲測試產能百萬立方米高產氣流,測試產能112.85×104m3,為氣藏試采評價和建成年產100×108m3天然氣特大型氣田,發揮了重要作用。
(1)本標準首次從系統工程出發,實現了試氣、采氣、動態監測 “三位一體化”,是氣田開發工程中極為重要的主體系統工程技術,不僅適用于常規氣井,也適用于產水氣井、凝析氣井和高溫、高壓、含酸性氣井。
(2)標準中使用的理論和技術方法成熟先進,創新性強。
(3)標準實施后,已在我國新疆克拉2、迪拉2、塔中一號帶奧陶系、牙哈、四川羅家寨、龍崗、普光,長慶蘇里格,大慶徐深等高溫、高壓、高危特點的復雜氣井的試氣、 采氣和動態監測中得到廣泛推廣應用,并獲得顯著經濟效益。
(4)本標準編寫單位與編寫人,應繼續搜集標準實施中有關新工藝、新技術的發展與還存在的客觀問題與困難,以及引用標準的變化情況,做好再修訂的準備,使標準為氣藏的勘探開發提供可靠技術決策支撐,進一步促進我國天然氣工業的安全、高效、可持續發展。