01-高压高产气井试油工艺技术XXXX10

高压高产气井试油及完井工艺技术2010.10技术交流材料高压高产气井试油及完井工艺技术高压高产气井筒评价高压深井射孔高压高产气井井下测试管柱高压高产气井地面测试流程高压气井排液方式高压高产气井电子压力计地面直度试井高压高产气井井下管柱和地面流程节流磨阻分析高压气井井下封堵工艺高压高产气井现场测试管理高压高产气井井筒评价井身结构对测试管柱的影响评价套管抗外挤评价套管抗内压评价射孔套管剩余强度评价套管悬挂器评价套管腐蚀性评价固井质量评价井口密封性评价漏失评价人工井底评价井身结构对测试管柱的影响评价塔里木油田部分高压高产气井井身结构和管柱情况高压高产气井井筒评价影响：产量数据；后续作业（校深、测压等油管内作业）套管抗外挤评价井斜较大的拐点部位；钻头或磨鞋在处理事故或钻水泥塞期间对套管的磨损；井口不正的情况下钻具对井口套管的磨损（井口对正；防磨套）；关键词：旋转；起下钻；钻具接头的直观判断高压高产气井井筒评价套管抗内压评价套管抗内压评价是对套管丝扣密封性及套管本体抗内压强度评价；为验证套管的抗内压能力，常规作法是做全井筒试压；试压值的确定应综合考虑当前的泥浆密度、钻井循环时的井口泵压和管外磨阻、钻井期间已有的试压数据、套管实际抗内压强度分析结果等多种因素并结合测试过程中对环空压力的要求而定。高压高产气井井筒评价射孔套管剩余强度评价由于射孔孔眼的存在，与未射孔套管相比，射孔段套管的承载能力会有所降低，根据壳体力学理论，可以计算套管承载能力降低系数。这个系数与射孔孔眼直径、相位、管径、壁厚、管材屈服强度等参数有关。高压高产气井井筒评价套管悬挂器评价套管悬挂器的评价主要是悬挂器的密封性评价，由于固井工艺或其它原因，在固井质量测井图上往往反映出双层套管的固井质量不好。因此，必须对悬挂器的密封性有一个可靠的判断。如克拉203和迪那202井通过对5”套管悬挂器的测试，验证了悬挂器的密封性，保证了替入低密度压井液时该部位密封的可靠性。另外，套管悬挂器由于多次起下钻的原因，钻头或钻具会对它造成损害，使悬挂器喇叭口不规则，影响了管柱起下，塔里木油田曾多次出现过这种情况。为解决这一问题，一般要做好两方面的工作，一是用标准铣锥对悬挂器进行磨铣；二是在管柱底部连接圆头引鞋。高压高产气井井筒评价套管腐蚀性评价高压高产气井井筒评价判断方式：MIT,MTT,MIDK，内径测量及壁厚测量固井质量评价良好的固井质量非常重要。既要保证高压储层的流体或气体不会窜至可能并不密封的悬挂器部位，又要确保良好的气水隔离效果，避免底水上窜对测试工作造成麻烦。克拉203井通过对主力气层下部低产层的测试结果表明，低产层与上部主力气层在管外不连通性，表明管外固井质量良好。同样，克拉205井的固井质量从测井曲线上来看很差,仅在主力气层以下4000米处有10米水泥,测试后发现下限层为干层，证明了10米水泥对上部主力气层起到了良好的隔离作用。在迪那201井和迪那202井也都出现了类似的情况，并采用同样的方法有效判断了管外固井质量情况。由此可见，高压高产气井的固井质量不能简单地用测井资料来判断，即使测井曲线反映固井质量不好也不能盲目封窜，以免给后面的测试工作带来不便；当然，也不能因为测井曲线反映固井效果好而忽视可能存在的问题，应综合考虑各方面的因素。高压高产气井井筒评价井口密封性评价一般采油井口的密封件多采用橡胶件，由于外部环境温度的变化以及某些介质对橡胶性能的影响，加速了橡胶的老化，在长期承压的情况下，这种密封并不可靠。措施采用金属密封的采油井口分析介质（CO2;H2S;CL-等）在不同温度条件下对金属腐蚀性作业结束后环空用N2填充。高压高产气井井筒评价金属密封井口高压高产气井井筒评价漏失评价在高压高产气井的风险因素中，排污是主要的风险之一，流体或气体中的固相成分在经过油嘴后的高速流期间会给地面设备造成很大的风险。由于在完井测试中液垫多采用无固相，因此，在排液初期，固相含量较少，压差相对较小，流速相对较低，风险因此较小。而在排污末期，由于地层低密度流体或气体进入井筒，油嘴前后的压差随着增大，封隔器以下少量的泥浆尤其是钻井或固井期间漏失的泥浆或水泥浆与低密度流体或气体一起排出，这时低压区的流速可能达到300m/s以上，破坏力非常强，风险也非常大。因此，在高压高产气井测试前，对井筒的漏失情况进行全面分析十分必要。迪那11、迪那202等井均出现了不同程度的钻井泥浆或固井水泥浆的漏失，地面设备被刺严重，迪那11井地面油嘴管汇刺坏两套，分离器旁通管线严重被刺，分离器出口弯头刺穿两个。高压高产气井井筒评价人工井底评价人工井底水泥塞的预留高度同样应引起重视，既要满足测试工艺要求，又要确保人工井底密封可靠。以柯深101井为例，该井完井套管下深6850.00m，钻灰塞至钻井深度6841.00m，预设水泥塞9m，以满足高压封堵和工程要求，通过管柱校深结合固井质量测井图及套管记录得到的真实水泥塞厚度只有2.37m。这就大大增加了替轻泥浆的风险，分析原因为，套管深度、钻具深度、测井深度的误差所致。高压高产气井井筒评价高压深井射孔技术压力因素：射孔枪和起爆器的承压性能温度因素：火工器材的耐温性能减震措施：射孔瞬间对封隔器的冲击泥浆因素：泥浆性能对射孔起爆器的影响激动压力：起下射孔测试联作管柱对起爆器的影响操作压力变化：管柱在循环或相关作业时的压力变化对射孔的影响异常压力变化：可能的异常动作引起的压力变化对射孔的影响校深仪器：校深仪器耐温耐压性能对联作管柱校深工作的影响压力因素射孔器材的承压主要体现在射孔枪和起爆器，如果承压级别不够，可能造成井下事故。塔里木油田在早期的射孔作业中就发生过射孔枪压扁的情况。从2000年开始，逐步规范了射孔器材的检验要求，规定射孔器材额定压力比试验压力高35Mpa。以89型射孔枪为例，将原来的非标准压力指标可靠提高到105Mpa，又再次提高到140Mpa。器材类型试验压力（Mpa）额定压力（Mpa）生产厂家86mm射孔枪173140四川测井公司89mm射孔枪170140海洋测井公司89mm射孔枪176140大港测井公司127mm射孔枪140105四川测井公司静压起爆器173140川南机械厂压差起爆器173140川南机械厂高压深井射孔技术温度因素温度不仅影响起爆器销钉的剪切强度枪体密封件，更重要的是对火工材料的影响。较高的温度会使次级速爆炸药释放气体，使爆炸威力降低。鉴于塔里木油田井深（4000m-6500m）而温度不是很高（100℃-160℃）的特点，较多地采用HMX炸药的火工件，其指标可以满足140℃/200h的施工要求。当然，对井下温度较低的井如克拉205井采用了RDX（107℃/200h），对井下温度较高的井如深达7200m（159℃）的塔参1井采用了PYX（250℃/200h）。高压深井射孔技术温度因素高压深井射孔技术减震措施射孔瞬间产生的冲击震动对联作管柱的影响不容忽视，其主要影响对象是封隔器。在高压深井的测试方案中，塔里木油田较多地采用轻重两套泥浆体系，在进行射孔测试联作时，考虑到测试工具的承压及泥浆沉淀因素，多采用轻泥浆。因此，一旦射孔后封隔器失封，将会对后面的工作造成很多困难。在克拉203井联作管柱减震措施中，不仅有4个减震器和6根油管，还在封隔器上方增加了4柱钻铤，以确保200m射孔枪射孔瞬间封隔器的可靠性。加压点火时地面几乎没有感觉。当然，从后来一些井的施工情况来看，对5”RTTS封隔器，射孔测试联作中不加钻铤是可以的。高压深井射孔技术泥浆因素泥浆沉淀可能造成不能有效传压，导致不能点火；泥浆密度误差最终造成起爆压力的设计误差，轻则不能点火，重则误射孔。深度（m）销钉数（个）液柱静压（Mpa）总承压（Mpa）P1.47泥浆井口加压P1.03无固相井口加压低值（Mpa）中值（Mpa）高值（Mpa）低值（Mpa）中值（Mpa）高值（Mpa）A16648.023895.77124.1222.1428.3534.5644.1450.3556.56A26679.193896.23124.1221.6827.8934.1043.6849.8956.10B16604.303998.02127.3923.0029.3735.7445.0051.3757.74B26635.473998.47127.3922.5528.9235.2944.5550.9257.29柯深101井两个射孔段四支起爆器的起爆压力计算高压深井射孔技术激动压力下钻对起爆器的影响（油管加压射孔联作管柱）起钻对起爆器的影响（环空加压射孔联作管柱）高压深井射孔技术操作压力变化高压深井射孔技术异常压力变化有些异常因素也可能导致井下压力变化，如在迪那202井射孔酸化测试施工中，在低替完前置液后，坐封、换井口、装采油树、连接地面管线，由于在此期间采油树主阀处于关闭状态，前置液中的甲醇受热膨胀，使油管内压力达到射孔点火所须的44Mpa的点火压力，自动射孔。对于带压坐封联作管柱，加压坐封时可能导致活塞作用的产生，应该有足够的预防措施。高压深井射孔技术校深仪器联作管柱的校深作业是在油管或钻杆内完成的，仪器外径较小。塔里木油田由于深井钻井作业的要求，2-3/8”钻杆应用较多，因此，比较常用的校深仪器是φ38mm的Gr+CCL组合测井仪，这种仪器由于外径较小，在耐温耐压设计方面当时存在一定的难度。塔里木油田早期使用的该类型测井仪承压只有70Mpa,（也存在仪器的技术指标不明确或不规范的情况），仪器被压扁或耐温指标不够从而影响正常测试作业的情况在部分井的施工中有所发生。经过多年的努力，目前，已将该仪器的耐压指标提高到120Mpa甚至140Mpa以上，温度指标也提高到150℃以上，满足了高压深井射孔校深工作的要求。高压深井射孔技术校深方法简介高压深井射孔技术高压深井射孔技术校深方法简介近年来塔里木油田部分高压深井射孔作业技术数据克拉203克拉205柯深101迪那11迪那22迪那202迪那201东秋8射孔段3698.5-3916.53789.0-3952.06651.0-6807.05518.0-5549.04748.0-4774.05140.5-5145.04781.0-4806.05198.0-5204.0射孔枪枪型89型127型86型89型86型86型86型86型试验压力170Mpa140MPa173MPa170MPa173MPa173MPa173MPa173MPa额定压力140Mpa105MPa140MPa140MPa140MPa140MPa140MPa140MPa实际工作压力87Mpa104MPa151MPa127Mpa107MPa113MPa105MPa112MPa射孔弹弹型YD89YD127YD89YD89YD89YD89YD89YD89药性HMXRDXHMXHMXHMXHMXHMXHMX井下温度107℃107℃145℃134℃135℃140℃135℃130℃时间指标200H200H200H200H200H200H200H200H起爆器起爆类型静压式起爆方式首尾起爆试验压力173Mpa额定压力140Mpa减震减震器4支2支2支2支2支1支1支1支钻铤4柱无无无无无无无减震油管6根7根6根6根6根4根4根2根高压深井射孔技术高压气井井下测试管柱高压气井中途测试管柱坐套测裸中途测试管柱裸眼支撑中途测试管柱裸眼跨隔中途测试管柱高压气井测试管柱第一阶段测试管柱第二阶段测试管柱第三阶段测试管柱高压气井中途测试管柱---坐套测裸中途测试管柱管柱构成--1采油树+气密封油管+RD阀+RTTS封隔器管柱特点封隔器以上至井口的接头工具全部为气密封，安全性高。在重泥浆中完成坐封和换装井口，正替测试液垫，投球关E型阀。关井时关闭RD安全循环阀，节流循环出管柱内天然气。开RD循环阀正挤一定量的泥浆以便于压井起管柱。高压气井井下测试管柱高压气井中途测试管柱---坐套测裸中途测试管柱管柱构成--2控制头+钻杆+RD阀+RTTS