QSH 0023-2006 川东北含硫化氢天然气井地层测试推荐作法

ICS75.020E11备案号：中国石油化工集团公司企业标准Q/SHQ/SH0023—2006川东北含硫化氢天然气井地层测试推荐作法RecommendedpracticesofdrillstemtestingforgaswellsinvolvinghydrogensulfideinthenortheastofSichuan（试行）2006-08-18发布2006-08-18实施中国石油化工集团公司发布Q/SH0023—2006I目次前言.................................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语及定义..........................................................................14测试施工设计........................................................................15准备工作............................................................................26测试施工............................................................................4附录A（资料性附录）推荐测试管柱结构示意图..........................................7附录B（资料性附录）钻具抗外挤的计算公式............................................9Q/SH0023—2006II前言本标准的附录A和附录B为资料性附录。本标准由中国石油化工股份有限公司科技开发部提出。本标准由中国石油化工股份有限公司油田勘探开发事业部归口。本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司西南分公司。本标准参加起草单位：胜利油田分公司、中原油田。本标准主要起草人：廖程、铁忠银、景泉源、杨宇、田佳鑫、唐瑞江、张红、李勇Q/SH0023—20061川东北含硫化氢天然气井地层测试推荐作法1范围本标准规定了高温、高压、含硫化氢和二氧化碳天然气井测试操作程序和技术要求。本标准适用于川东北地区含硫化氢和二氧化碳天然气井测试施工作业。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。SY/T0599天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求SY/T5483—2005常规地层测试技术规程SY/T5486—1999非常规地层测试技术规程SY/T5710—2002试油测试工具性能检验技术规程SY6277—2005含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规定SY/T6293—1997勘探试油工作规范SY/T6337—1997油气井地层测试资料录取规范3术语及定义下列术语和定义适用于本标准。3.1钻柱测试（DrillStemTesting）是地层测试的一种重要方法，钻井过程中（或下套管完井之后），用钻杆或油管将地层测试器送入井内，操作测试器开井、关井，对目的层进行测试，取得井下压力－时间关系曲线，通过曲线分析可获取动态条件下地层和流体的各种资料，计算出地层和流体的特性参数，及时对储层做出评价。3.2高压气井（HighPressureGasWell）地层压力大于或等于68.9MPa(10000psi)。3.3含硫化氢天然气（SulfurousNaturalGas）天然气的总压大于或等于0.4MPa，硫化氢分压值大于或等于0.0003MPa的气井，硫化氢浓度大于75mg/m3（50ppm）。4测试施工设计4.1设计原则4.1.1针对川东北天然气含硫化氢和二氧化碳特点编制设计。4.1.2入井管柱和地面流程的材质防硫化氢按SY/T0599的要求设计。4.1.3硫化氢的监测、防护、应急和环保按SY6277—2005的要求设计。4.2测试井基础资料Q/SH0023—20062按SY/T6337—1997中第3章的要求执行。4.3测试目的根据不同的井别按SY/T6293—1997中4.2的要求执行。4.4录取资料按SY/T6337—1997中第5章的要求执行。4.5求产4.5.1气井求产：当井内的积液排净后，能取得一个稳定产量与完整的压力恢复资料。4.5.2气水同产井求产：排出液量为井筒内容积一倍以上或水性稳定后求产，水产量1h计量一次，含水波动不超过10%。4.5.3裸眼井求产：对于砂泥岩裸眼测试，测试总时间控制在6h以内，对于灰岩碳酸岩裸眼测试，测试总时间控制在8h以内。4.5.4其它情况的井按SY/T6293—1997中6.4.4、6.4.5的要求执行。4.6仪器仪表的选用地质与工程设计应根据气井含硫化氢、二氧化碳的情况选用仪器仪表。4.7封隔器座封位置和技术要求按SY/T5483—2005中3.6的要求执行。4.8测试压差测试压差大小根据测试层段岩性、井下工具和钻杆承压要求而定。4.8.1裸眼井测试压差4.8.1.1对灰岩碳酸岩地层测试压差在地层压力的30%～40%；4.8.1.2对砂泥岩地层测试压差小于地层压力的30%。4.8.2套管井测试压差4.8.2.1根据测试层段岩性测试时不出砂的原则，推荐坚硬地层测试压差小于关井地层压力的40%，易跨塌地层小于关井地层压力的30%。4.8.2.2根据井下工具、钻杆承压要求控制合理的测试压差。4.8.2.3测试时经最大加热，仍冰堵导致产量波动较大，可增大测试压差求产。4.9测试管柱结构图4.9.1根据川东北气井特点，推荐采用附录A的压控式测试管柱。4.9.2其它测试管柱应符合SY/T5483—2005中3.8和SY/T5486—1999中5.1的规定。5准备工作5.1测试设备的准备5.1.1井下工具和仪器选用5.1.1.1井下工具的选择。表1工具和测试方式推荐选用表套管外径工具规格测试方式Φ139.7mm(51/2)Φ98.4mm(37/8)Φ177.8mm(7)、Φ244.5mm(95/8)Φ98.4mm(37/8)、Φ127.0mm(5)挂壁式裸眼井径工具规格测试方式152.4mm(6)Φ98.4mm(37/8)支撑式、挂壁式、膨胀式215.9mm(81/2)、339.7mm(133/8)Φ127.0mm(5)支撑式、挂壁式、膨胀式5.1.1.2压力计选用Q/SH0023—20063a)地层压力、地层温度应在选用压力计、温度计最大量程的1/3～2/3；b)压力计的准备按SY/T5486—1999中5.2.3要求执行。5.1.2地面设备选择5.1.2.1流动头、钻台管汇、地面节流管汇及其高压连接管线的承压能力是地层压力的1.25倍以上，流程中的保温装置承压能力不低于60MPa，分离器的承压能力不低于9.8MPa。5.1.2.2配备紧急关闭系统（ESD）、紧急放喷阀（MSRV）和数据自动采集系统并调试合格。5.1.2.3配备硫化氢监测设备、防护和急救设备。5.1.2.4使用后的设备、工具、材料按SY/T5710—2002相关要求进行维护、保养和检验。5.2井筒准备5.2.1封隔器座封井段的确定5.2.1.1裸眼井封隔器座封井段的确定a)根据自然伽玛及双井径曲线，选择岩性致密、坚硬、井径规则和井斜小的井段坐封；b)坐封井段长度不得小于5m；c)裸眼井支撑式测试的支撑管长度不超过30m；d)裸眼井的井径，不大于封隔器胶筒外径25mm；e)跨隔式测试，其跨隔距离不大于30m；f)挂壁式测试，选层锚挂壁井段岩性应致密、坚硬，井径扩径不大于25mm。5.2.1.2套管井封隔器座封井段的确定a)封隔器在井斜小的井段坐封；b)坐封位置应避开套管接箍；c)坐封位置距离套管底界不小于30m；d)跨隔式测试，其跨隔距离不大于50m。5.2.2通井5.2.2.1裸眼井通井：下相应尺寸的钻头通井、划眼至井底或测试层以下50m无阻卡。5.2.2.2套管井通井：通井、刮管至测试层以下50m或井底。5.2.3洗井、准备压井液5.2.3.1压井液准备按设计要求配备压井液，液量大于井筒容积2倍。a）泥浆性能：稳定时间≥144h，机械杂质含量≤0.2%，PH≥9.5,失水≤5ml；b）采用优质钻井液或压井液，使裸眼井段不出现坍塌、缩径；c）裸眼井应加防卡剂。5.2.3.2液垫准备泥浆：悬浮能力好，稳定时间≥96h，PH≥9.5，机械杂质含量≤0.2%；清水：固相含量≤0.2%，PH≥9.5；CMC溶液：粘度≥100s，PH≥9.5。5.2.3.3洗井循环压井液洗井两周以上，至进出口压井液性能一致，井底无沉砂及落物。封隔器坐封位置上、下50m处注入防卡压井液。支撑式测试时，井底应冲洗干净，连续探两次井深误差小于0.5m。5.3管柱准备5.3.1井下工具、钻具或油管组成的管柱强度安全系数：抗拉大于1.5，抗外挤大于1.25，抗内压大于1.25，管柱抗内压外挤应考虑施工压力。钻柱抗外挤计算参见附录B。5.3.2检查钻具（油管）与接头，丈量下井钻具（油管）和工具的长度，确保封隔器坐封在设计位置。5.3.3按设计要求准备钻铤，以备加压坐封和支撑尾管使用。5.3.4大斜度井和定向井宜采用压控式：压控式测试器管柱。5.4钻井系统准备Q/SH0023—200645.4.1循环系统、动力系统、提升系统、指重表进行全面检查，达到性能要求。5.4.2防喷器开关灵活、密封可靠，压井管线安装符合要求，承压达到规范要求。5.4.3内外大钳、吊卡、安全卡瓦齐全。5.4.4循环系统满足正反循环压井。5.5地面流程的准备5.5.1安装完整的测试流程，需满足调节、放喷、泥浆回收、流体分离、计量。5.5.2安装两个方向的放喷管线，其夹角应为90°～180°之间，主放喷口在井场常年下风向。5.5.3地面测试流程应安装紧急关闭系统（ESD）和硫化氢监测系统，推荐采用紧急放喷阀（MSRV）和数据自动采集系统。5.5.4节流降压采用钻台管汇、地面油嘴管汇，加热方式采用水套炉或蒸汽换热。5.5.5油嘴管汇前应有一条专用放喷管线，用于求产前放喷。5.5.6高压管线应采用整体式活接头或法兰连接。5.5.7测试流程中的承压设备，出厂前应进行气密封试压，安装后的测试流程用清水按规范试压合格。5.5.8地面承压设备、高压管线、放喷管线、管线拐弯处用水泥墩和地脚螺拴固定，高压管线平直段小于8m固定，放喷管线平直段小于10m固定。水泥基墩坑长大于0.8m、宽大于0.6m、深大于0.8m，放喷口基墩坑长大于1.5m、宽大于1.0m、深大于1.0m。5.5.9分离器位置距井口不少于30m；放喷口与周围设施的距离不小于50m，与井口距离不小于100m，并修建防火隔离墙。5.5.10放喷管线及测试管线出口应装缓冲器，安装自动点火和长明火装置。6测试施工6.1下测试管柱6.1.1按设计要求组装测试管柱并入井。6.1.2技术要求6.1.2.1根据管柱力学分析计算压力、温度等变化引起的管柱长度变化，推荐测试管柱配置耐高温高压的伸缩补偿器和井下关闭阀。6.1.2.2测试工具在井口上紧螺纹时，应防止上部螺纹脱开；震击器入井前应处于拉伸状态，防止震击器震击伤人。6.1.2.3应用液压钳上扣，不应用转盘上扣，管柱应无大钳咬伤痕迹。6.1.2.4工具入井后，下完第一柱管柱后灌满