高温深井试油测试技术探析

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高温深井试油测试技术探析

【摘要】由于油田勘探技术的进步,油田开发领域也在不断的拓展深入,高温深井等特殊油气藏相继被发现。高温深井具有作业风险大、难度高的特点,容易发生重大安全事故,因此其试油测试技术也显得日益重要。本文针对高温深井的特点,对其试油测试技术进行了探析。

【关键词】高温深井试油测试技术

由于油田勘探技术的进步,油田开发领域也在不断的拓展深入,高温深井等特殊油气藏相继被发现。油井地温大于150℃,油井地层压力大于70mpa(或井底压力大于110mpa)的,通常称作高温高压深井。高温深井具有作业风险大、难度高的特点,容易发生重大安全事故,因此其试油测试技术也显得日益重要。本文针对高温深井的特点,对其试油测试技术进行了探析。

1 高温深井试油测试的难点

(1)对试油测试工具要求高、操作难度大。受深井的高温、高压的影响,井筒液体性能、工具材料性能、管柱与测试工具密封性能、电子压力计等都受到极大影响。管柱、配合接头在高温高压深井中,极易发生变形、挤毁、破损、断裂,存在施工操作难度大、风险大的特点。

(2)高温深井的试油测试设计难度大。测试设计需要进行可行性的论证,钻井过程的全程跟踪,协助甲方修正钻探方案等。高温深井试油测试在计量体系、专业设计软件、试油设计计算辅助软件

上存在空白,因此试油测试设计难度大。

(3)高温深井试油测试的工艺复杂,在测试过程中,需要克服高温、高压等造成的困难。在测试过程中,测试管柱的承压强度、高温高压深井施工要求、储层保护、防止地层垮塌出砂等都要一一考虑。需要进行的试油测试工艺包括井底、井口压力温度的预测,井下工具受力的分析,优选压井液密度、工具操作压力、排液求产方式、测试工作制度等测试工艺。

(4)对安全屏障的性能要求高。为节流降压控制地面压力、防喷、防止硫化氢等腐蚀泄漏,做好现场的安全检测与控制,压井液、封隔器、井下测试阀、安全阀、井口设备及地面流程等要具备极高的安全性。

2 高温深井的试油测试技术2.1 井下试油工具配套技术

试油工具需选择适合高温高压深井的测试工具,满足耐高温、高压和防硫等要求。在技术上可用rd测试、插管封隔器测试-封堵的一体化工艺等,从而提高试油测试的效率。

2.2 地面测试流程设计

按高产气、高硫化氢含量、井口高压等状况配套地面试油设备,配套设备需防硫设计。使用地面自动化控制计量系统,具体包括高压防硫三项分离器、热交换器、蒸汽锅炉、esd安全控制系统和地面数据采集系统等。地面测试流程设计主要包括主测试流程、辅助测试流程、主生产流程、双翼生产流程、套管放喷流程、正循环压井流程、反循环压井流程、数据采集与处理系统、安全应急系统等。

3 测试管柱技术

对试油管柱进行力学分析和强度校核,具体应考虑下钻、加压、射孔、开井测试、关井等工况。试油管柱常用的有mfe测试管柱、apr测试管柱、mlt测试管柱。

3.1 mfe测试管柱

mfe测管柱根据上提与下放管柱控制井底测试阀门的开关。其优点是结构简单,使用和维护简便,井底测试阀门的位置在测试时可以在地面清晰的判断。缺点是上提高度根据“自由点”显示来判断,上提高度难以准确控制,易损坏换位机构、提松封隔器等。

3.2 apr测试管柱

apr测试管柱是通过环空加压与泄压控制井底测试阀门的开关。其优点是不需动管柱,开井和关井操作简便,对于高压深井测试操作安全;由于孔径大,流动的阻力小,利于解除地层污染,成功率高。缺点是在低产井测试中,地面难以判断井底测试阀的开、关;在高压井中,球阀难以打开;测试的要求高、成本高、工作量大。

3.3 mlt测试管柱

mlt测试管柱是在mfe测试管柱的基础上进行了改进。在mfe具有优点的基础上,有下列改进:首先,mfe测试管柱中的液压锁紧和钻挺等由机械锁紧取代,机械锁紧的使用,使上提拉力作用于机械锁紧上,防止了封隔器的提松,保证了封隔器的严密。其次,测试阀换位机构进行了更新,不但换位更加灵活,强度也增高,延长了使用寿命。如在上提不到位的状况下下放管柱,换位凸耳与换位

槽拐角出现碰撞(如图1所示),在凸耳的斜面作用下,换位凸耳向左转动换位,解决了mfe测试管柱易损坏换位机构的问题。

点,可采用以下防硫措施:首先,地面设备、井下工具、油管等需防硫;其次,配置碱性压井液;第三,采用联作一体化试油管柱,一体化管柱可完成射孔、测试、酸压等工序,可减少起下管柱次数,防止硫化氢溢出;第四,硫化氢检测仪器需配齐全;第五,制定相应的防硫化氢泄露应急措施。

5 增产措施技术

选择交联酸、清洁自转向酸、闭合酸三种酸液体系,采用前置多级注入转向闭合酸压工艺技术。前置液降温并压开裂缝,交联酸使裂缝深度进一步延伸,清洁自转向酸起到均匀酸化,闭合酸增强缝口刻蚀效果,实现以造长缝与均匀酸化的立体改造目的。

6 储层保护技术

具体要根据泥浆、盐水、甲酸盐无固相液压井液的特点,按相关技术要求优选入井液,以达到保护储层、测试管柱和套管的目的。测试液垫采用低密度盐水和氮气垫,压井液采用高悬浮、弱碱性泥浆,射孔液采用无固相液和冻胶隔离。

7 地面防冻堵技术

地面防冻堵技术包括以热交换器、高温蒸汽发生器为主的高效加温系统,以高压保温同心管为主的高效保温系统,通过二级节流降压和化学注入避免地面流程系统发生冻堵。

8 流程安全紧急控制技术

首先,采用紧急关闭系统,随时可以实现一键关闭测试流程;其次,采用多组安全阀系统,在压力突然升高的情况下,可以实现瞬间泄压;第三,采用紧急报警系统,在温度和压力异常时,或者硫化氢和天然气泄漏时,即刻报警。

9 结论

针对高温深井试油测试中对测试工具要求高、操作难度大,测试设计难度大、测试工艺复杂、对安全屏障的性能要求高等特点,在高温深井的试油测试工作中应重点把握好井下试油工具配套技术、地面测试流程设计、测试管柱技术、防硫化氢技术、增产措施技术、储层保护技术、地面防冻堵技术、流程安全紧急控制技术等,防止安全事故的发生。

参考文献

[1] 宋吉水,张国亮,刘绍轩,等.射孔对套管抗挤强度影响[j].辽宁工程技术大学学报,2008(4)

[2] 龚建萍.深井试油测试工艺技术[j].内江科技,2010(1)