井下作業(yè)試氣工專業(yè)技術(shù)認(rèn)識(shí)

1、常規(guī)試氣工藝技術(shù)認(rèn)識(shí)摘要試氣作業(yè)是鉆井到氣田開發(fā)之間極為重要的工序。 試氣作業(yè)就是利用一套專用的設(shè)備和適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施， 降低井內(nèi)液柱壓力 （或進(jìn)行射孔），使產(chǎn)層內(nèi)的流體流入井內(nèi)并誘導(dǎo)至地面，然后對(duì)井下氣層進(jìn)行直接測(cè)試，并取得有關(guān)地層油、氣、水層產(chǎn)能、壓力、溫度和油、氣、水物理性質(zhì)資料的工藝過程，試氣作業(yè)目的可概括為“預(yù)探試氣找氣流，詳探試氣分層求產(chǎn)，開發(fā)試氣查效果” 。因此，此工藝過程的成敗關(guān)系到人們對(duì)基本天然氣地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)， 關(guān)系到前期的投入是否能夠獲得豐厚的效益產(chǎn)出，關(guān)系到新、老氣區(qū)的評(píng)價(jià)認(rèn)識(shí)。長(zhǎng)慶油田所處鄂爾多斯盆地，是有著“磨刀石”之稱的三底氣藏，屬于特低豐度氣田，氣田產(chǎn)能的開發(fā)難度

2、較大。由于這個(gè)特點(diǎn) ,一般單井試氣工藝技術(shù)流程為 :搬遷安裝 通洗井 射孔 壓裂、酸化 排液求產(chǎn) 氣井“一點(diǎn)法”測(cè)試求產(chǎn) 完井。對(duì)于單井多層的預(yù)探井， 要對(duì)上氣層段進(jìn)行試氣工作， 則必須要對(duì)下段氣層進(jìn)行壓井、打橋塞后，方能對(duì)上層進(jìn)行一般的試氣作業(yè)；對(duì)單井多層的開發(fā)井一般進(jìn)行機(jī)械分層合壓，合層測(cè)試求產(chǎn)。關(guān)鍵詞： 試氣 工藝技術(shù) 壓裂 酸化 測(cè)試求產(chǎn)1、試氣工藝技術(shù)1.1 試氣工藝技術(shù)概述試氣工藝就是對(duì)確定的氣層，利用一套專用的設(shè)備和方法，降低井內(nèi)液柱壓力，誘導(dǎo)地層中的流體流入井內(nèi)并取得流體產(chǎn)量、壓力、溫度、流體性質(zhì)、地層參數(shù)等資料，為確定氣田的工業(yè)價(jià)值、計(jì)算儲(chǔ)量、合理開發(fā)氣田提供可靠依據(jù)的工藝過

3、程。試氣是認(rèn)識(shí)氣層的基本手段，是評(píng)價(jià)氣層的關(guān)鍵環(huán)節(jié)， 是對(duì)油、氣、水層做出決定性的結(jié)論，其主要任務(wù)是：1）探明新區(qū)、新構(gòu)造是否有工業(yè)性油氣流；2）查明油氣田的含油氣面積和油水或氣水邊界，以及油氣臧的產(chǎn)油氣能力、驅(qū)動(dòng)類型；3）驗(yàn)證儲(chǔ)層的含油、氣情況和測(cè)井解釋的可靠性；4）通過分層試氣取得各分層的測(cè)試資料及流體性質(zhì)，為計(jì)算產(chǎn)層油氣儲(chǔ)量和編制開發(fā)方案提供科學(xué)的依據(jù)。2、試氣工藝技術(shù)在石油天然氣勘探過程中，為了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)油、氣層，為油氣田的開發(fā)提供可靠的科學(xué)依據(jù)，必須對(duì)油氣層進(jìn)行試氣工作，按照試氣工藝流程一個(gè)步驟一個(gè)步驟地按質(zhì)按量在去完成。2.1 搬遷安裝在試氣開始之前各種專用設(shè)備及生活設(shè)施必須

4、到位，以保證施工的硬件設(shè)施。 搬遷前向所在的項(xiàng)目部調(diào)度室落實(shí)搬遷車次，試油隊(duì)協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度保證搬遷路線的暢通無阻，確定施工水源， 保證施工用水的水質(zhì)。搬遷時(shí)試油隊(duì)必須指定干部統(tǒng)一指揮，做到安全施工、文明生產(chǎn)，不留一釘一木為合格。 各種車輛在搬遷過程中， 貨物必須捆緊，本著安全第一，易裝易缷的原則，確保運(yùn)輸過程中貨物不發(fā)生移動(dòng)，并盡可能做到每車都有專人押送。搬遷到位后，營(yíng)房、大罐的擺放要以井口為中心，統(tǒng)一擺放，并把井場(chǎng)劃分為施工區(qū)、生活區(qū)兩大塊，標(biāo)上各種標(biāo)志牌，井口附近堆放 2-4 m3 消防砂，嚴(yán)禁煙火。營(yíng)房、儲(chǔ)油罐要接地，并定期灌注鹽水。基礎(chǔ)坑、繃?yán)K坑的尺寸(1) 基礎(chǔ)坑基礎(chǔ)坑的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)寬深：4

5、.0 2.0 1.2 m，且井口中心到基礎(chǔ)中心的距離為2.8 m。（2）繃?yán)K坑1) 前繃?yán)K坑的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)寬深： 1.0 0.6 1.8 m；2）后繃?yán)K坑的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)寬深：1.2 0.8 2.2 m；所有的繃?yán)K坑的底部在水平方向挖0.2-0.3 m 的水平小洞。用長(zhǎng) 8m 以上的 7/8鋼絲繩為地扭繩，地扭繩打個(gè)豬蹄扣綁在長(zhǎng)1.6 m 左右的 21/2的地扭繩上，地扭插入水平小洞平放在坑底并用水泥、砂子、石頭以1：3： 5 的比例澆灌固定。2.2 通洗井搬遷完畢及設(shè)備就位后， 就要進(jìn)行通洗井作業(yè)， 通洗井作業(yè)是試氣作業(yè)的關(guān)鍵，因?yàn)橥ㄏ淳|(zhì)量的好壞直接關(guān)系到下一步工作的好壞及地層的污染情況， 在施工時(shí)不能

6、粗心大意。 必須把這一環(huán)節(jié)工作做到位。2.2.1 通洗井的目的及作業(yè)程序通井的目的一是清除套管內(nèi)壁上粘附的固體物質(zhì)， 如鋼渣、毛刺、固井時(shí)殘留的水泥；二是檢查套管通徑及變形、損壞情況；三是檢查固井后形成的人工井底是否符合試油要求；四是調(diào)整井內(nèi)的壓井液，使之符合射孔要求。通井時(shí)詳細(xì)閱讀地質(zhì)方案和施工設(shè)計(jì)， 了解人工井底， 套補(bǔ)距及氣層套管等狀況， 并按照施工設(shè)計(jì)選好通井規(guī) （通井規(guī)外徑小于套管內(nèi)徑的 6-8 mm，長(zhǎng)度不小于 1.53 m）、通管規(guī)，反復(fù)量好油管，并做好記錄。通井管柱自下而上的結(jié)構(gòu)依次為尾管、通井規(guī)、油管。通井時(shí)要平穩(wěn)操作，下放管柱的速度控制在 10-20 m/min，下到距設(shè)計(jì)

7、位置或人工井底 100 m 時(shí)下放速度不得超過 5-10 m/min，當(dāng)通到人工井底懸重下降到10-20KN 時(shí)，重復(fù)兩次。再調(diào)整好洗井鉆具，要求洗井鉆具位置與通井位置之差不大于3.0 m。通井過程中如果遇阻，懸重下降不能超過20-30KN ，并平穩(wěn)活動(dòng)管柱， 嚴(yán)禁猛敦、猛放及猛壓。通井時(shí)錄取的資料有：通井規(guī)的外徑、長(zhǎng)度、通至深度、通井過程中遇阻、遇卡深度及有關(guān)數(shù)據(jù)、調(diào)整后的洗井鉆具位置。洗井的目的是為了井筒的干凈，清除套管內(nèi)壁上粘附的固體物質(zhì)，以便下一步的施工；同時(shí)調(diào)整井內(nèi)壓井液使之符合射孔要求，防止在地層打開后，污水進(jìn)入地層造成地層污染。洗井時(shí)按設(shè)計(jì)要求將鉆具下到預(yù)定深度，配好洗井液并準(zhǔn)備

8、2 倍于井筒容積的洗井液，洗井一般為反循環(huán)洗井，要求排量大于600L/min ，循環(huán)兩周以上，洗至進(jìn)出口水色一致為合格，合格后正替優(yōu)質(zhì)射孔液 15-20 m3。洗完井進(jìn)行井筒試壓25.0MPa，30 min 后降幅在 0.5MPa 之內(nèi)為合格。同時(shí)要對(duì)防噴器、簡(jiǎn)易井口進(jìn)行試壓。洗井時(shí)錄取的資料有： 洗井時(shí)間、洗井方式、液性、泵壓、排量、入井液量、返出液量、正替優(yōu)質(zhì)射孔液數(shù)量及返出量、試壓情況等。2.3 射孔作業(yè)2.3.1 射孔作業(yè)的目的及作業(yè)程序射孔目的射孔的目的是為了溝通地層和井筒，產(chǎn)生流體流通通道。 射孔分為正壓射孔和負(fù)壓射孔兩種方式，這是按射孔時(shí)井筒內(nèi)到射孔段中部的靜液柱壓力與射孔段地層

9、壓力之比來區(qū)分的。射孔的作業(yè)程序洗井試壓合格后，實(shí)探人工井底起鉆；射孔前根據(jù)施工設(shè)計(jì) 、地質(zhì)設(shè)計(jì)、射孔隊(duì)的射孔通知單認(rèn)真核對(duì)射孔層位、射孔深度，確保準(zhǔn)確無誤； 射孔前座好防噴器并有專人坐崗觀察井口溢流情況；射孔作業(yè)要求在白天進(jìn)行， 當(dāng)發(fā)射率低于 80%時(shí)，要求采取補(bǔ)射措施；射孔時(shí)記錄井內(nèi)液面深度， 射后及時(shí)觀察油氣顯示及外溢情況，若出現(xiàn)井涌、井噴等現(xiàn)象，應(yīng)盡快提出井內(nèi)的電纜及射孔槍，若情況緊急應(yīng)立即切斷電纜關(guān)閉井口防噴器， 嚴(yán)格按井下作業(yè)井控八項(xiàng)管理制度執(zhí)行。射孔應(yīng)錄取的資料有： 射孔時(shí)間、射孔層位、射孔段、射孔方式、槍型、彈型、孔密、應(yīng)射孔數(shù)、實(shí)射孔數(shù)、發(fā)射率、射后情況、射前壓井液情況。2.

10、4 氣井酸化、壓裂2.4.1 氣井酸化酸化作業(yè)對(duì)長(zhǎng)慶油田下古馬家溝組碳酸鹽巖氣層的增產(chǎn)起到了非常好的效果， 隨著長(zhǎng)慶油田的開發(fā)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，酸化作業(yè)水平也取得了較大的發(fā)展，特別是近幾年，酸化技術(shù)水平日益提高，我們采用了普通酸酸化、降阻酸酸化、稠化酸酸化、變粘酸酸化、前置液酸壓及多級(jí)注入酸壓等，并取得了一系列可喜的成效。酸化鉆具必須嚴(yán)格按酸化施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，下鉆要嚴(yán)格控制速度在 5-10 m/min，遇阻時(shí)不能強(qiáng)行加壓，嚴(yán)防封隔器受損。單上封酸化時(shí)鉆具結(jié)構(gòu)自下而上為：93.2 mm 喇叭口 +28-38 mm 滑套節(jié)流器 +27/8 油管 2-4 根+Y344-148 封隔器 +KDB-1

11、46 60 水力錨 +27/8油管至井口。喇叭口位置控制在射孔段頂界以上10-20m，封隔器必須避開套管節(jié)箍位置。錄取的資料有：喇叭口位置、直徑、滑套節(jié)流器位置、封隔器位置、水力錨位置、油管根數(shù)、并繪制鉆具結(jié)構(gòu)圖。酸化的施工步驟是按下面這個(gè)流程：高低壓管線的連接沖管線試壓洗井低壓替酸坐封高壓擠酸投鋼球頂替關(guān)井反應(yīng)。酸化施工錄取的資料有：施工時(shí)間、施工方式、層位、井段、排量、最高壓力、工作壓力、停泵壓力、入地液量、酸量、入地總液量、伴注液氮、關(guān)井時(shí)間（油壓、套壓）等。2.4.2 氣井壓裂長(zhǎng)慶油田的壓裂技術(shù)多為水力壓裂。水力壓裂是國(guó)內(nèi)外油氣田勘探、開發(fā)領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要增產(chǎn)措施，是利用地面高壓泵組，

12、以超過地層吸收的排量將高粘液體泵入井內(nèi)，在井底產(chǎn)生高壓， 當(dāng)該壓力克服井壁附近地應(yīng)力達(dá)到巖石擴(kuò)張強(qiáng)度后，就在井底產(chǎn)生裂縫， 繼續(xù)將帶有支撐劑的攜砂液注入地層， 使裂縫繼續(xù)延伸并在裂縫中充填支撐劑，停泵后，由于支撐劑對(duì)裂縫的支撐作用，可在在層形成足夠長(zhǎng)的有一定導(dǎo)流能力的填砂裂縫，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的目的。壓裂鉆具必須嚴(yán)格按壓裂施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，下鉆要嚴(yán)格控制速度在 5-10 m/min，遇阻時(shí)不能強(qiáng)行加壓，嚴(yán)防封隔器受損。單上封壓裂時(shí)鉆具結(jié)構(gòu)自下而上為：93.2 mm 喇叭口 +28-38 mm 滑套節(jié)流器 +27/8 油管 2-4 根+Y344-148 封隔器 +KDB-146 60 水力錨 +27

13、/8油管至井口。喇叭口位置控制在射孔段頂界以上10-20m，封隔器必須避開套管拉箍位置。錄取的資料有：喇叭口位置、直徑、滑套節(jié)流器位置、封隔器位置、水力錨位置、油管根數(shù)、并繪制鉆具結(jié)構(gòu)圖。壓裂的施工步驟是按下面這個(gè)流程：高低壓管線的連接沖管線試壓洗井低壓替酸坐封高壓注前置液加砂投鋼球頂替關(guān)井閉合。壓裂施工錄取的資料有： 施工時(shí)間、施工方式、壓裂液性、層位、井段、排量、破裂壓力、工作壓力、停泵壓力、加砂量、含砂濃度、入地總液量、伴注液氮、關(guān)井閉合時(shí)間（油壓、套壓變化）等。2.5 氣井排液2.5.1 氣井排液的目的及作業(yè)程序排液的目的就是為了降低井筒內(nèi)液柱對(duì)地層的壓力，使地層壓力高于井筒內(nèi)的液柱壓

14、力， 在壓差的作用下， 地層流體進(jìn)入井筒或噴出地面。其作業(yè)程序如下： 排液時(shí)根據(jù)井口油壓、 套壓情況對(duì)針閥開啟度進(jìn)行適度的調(diào)整； 對(duì)于壓裂井要采用二級(jí)或三級(jí)降壓排液，并在排液的過程中控制針閥放噴，以免地層嚴(yán)重吐砂；壓裂后不能自噴的井，盡快采用抽汲排液。抽汲前要組裝好抽汲工具并準(zhǔn)備足夠的消防器材，井口不能裝防噴盒且套放閘門關(guān)閉，并有專人密切注視井口噴勢(shì)并保持油放狀態(tài)；對(duì)產(chǎn)氣井抽汲時(shí)根據(jù)出液情況對(duì)出液量進(jìn)行估計(jì)，純產(chǎn)水井則對(duì)水量進(jìn)行正常計(jì)量。放噴時(shí)如果2-3h 不出液，可關(guān)井等壓力恢復(fù)再放噴；連續(xù)兩次放噴5h 以上，均不出液，且放噴后的關(guān)井油壓、套壓在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到基本平衡，為排液合格。關(guān)井恢復(fù)壓力

15、時(shí)，油壓、套壓穩(wěn)定72h 后便可以求產(chǎn)。排液時(shí)錄取的資料1）常規(guī)放噴：放噴時(shí)間、針閥開啟度、油壓、套壓、出液量、液性（比重、 PH 值、 CL- 含量）、火焰長(zhǎng)度及顏色；2）抽汲誘噴：抽汲時(shí)間、抽次、抽深、動(dòng)液面深度、出液量、液性（比重、 PH 值、 CL - 含量）、套壓。如果誘噴成功資料按正常放噴錄取。2.6 氣井“一點(diǎn)法”測(cè)試求產(chǎn)2.6.1“一點(diǎn)法”測(cè)試求產(chǎn)的作業(yè)程序做好以上幾個(gè)步驟， 就是為了求得氣井的產(chǎn)能， 氣井產(chǎn)能的測(cè)試常用“一點(diǎn)法”進(jìn)行測(cè)試?！耙稽c(diǎn)法”測(cè)試求產(chǎn)其作業(yè)程序如下： 測(cè)試前對(duì)接好三相分離器、孔板流量計(jì)及測(cè)試管線， 并根據(jù)排液過程中的油壓、 套壓情況裝上合適的孔板，同時(shí)緊

16、固各管線接頭、采用地錨對(duì)管線進(jìn)行固定，測(cè)試管必須試壓保證不刺不漏；分離器距測(cè)試管線出口必須大于20 m，測(cè)試管線不能用任何彎頭連接， 孔板流量計(jì)上流端距三相分離器必須大于 10 m，下流端距出口 10 m；按要求測(cè)靜壓、分離器上水預(yù)熱后方可開井測(cè)試；測(cè)試過程中必須對(duì)分離器的工作情況尤其是壓力、 溫度、燃?xì)鉅t燃燒溫度及液面情況進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控； 測(cè)試開井流動(dòng)時(shí)間達(dá) 72h，井口及上流壓力穩(wěn)定在 8h 以上，即可測(cè)流動(dòng)壓力；測(cè)試過程中回壓控制在 70-85%，對(duì)于高產(chǎn)井，回壓可以控制在 90%以上；測(cè)試完成后要根據(jù)要求進(jìn)行恢復(fù)試井； 對(duì)于低產(chǎn)井和氣水同出井可視為 “低產(chǎn)井求產(chǎn)措施”和“氣水同出求產(chǎn)措施

17、” 。（ 1）用臨界流量計(jì)進(jìn)行“一點(diǎn)法”測(cè)試求產(chǎn)時(shí)，其氣能產(chǎn)量的計(jì)算公式為：Qg=186d2P1/(Z r T) ?其中， Qg：日產(chǎn)氣量， m/d3；d：孔板直徑， mm；P1=P上/0.09806656+1,P 上:上流壓力，MPa；r ：天然氣比重，氣樣分析得出，現(xiàn)場(chǎng)取0.58。Z ：壓縮系數(shù)，氣樣分析得出，現(xiàn)場(chǎng)取1.0 。T ：上流溫度， T=t+273，K。其應(yīng)用條件為 : 通過孔板的氣流必須達(dá)到臨界速流，氣流達(dá)到臨界速流的條件為：下流壓力與上流壓力之比值小于或等于0.546；或上流壓力大于或等于0.2 MPa。（ 2）墊圈流量計(jì)計(jì)算方法：1）壓差用水柱高度表示Qg=2.89d2H

18、水/(r T) ?適用產(chǎn)量小于3000 m/d3 的氣流流量。2）壓差用水銀高度表示：Qg=10.64d2H 水銀 /(r T) ?適用產(chǎn)量 3000-8000 m/d3 的氣流流量。其中： H水、H水銀 、是 U形管內(nèi)的高度差，其它參數(shù)與上面參數(shù)相同。2.7 壓井打橋塞作業(yè)上面所寫的工藝技術(shù)流程是一般試氣作業(yè)過程中所必須經(jīng)過的，但對(duì)于一些單井多層的預(yù)探井可能要進(jìn)行多層分開作業(yè)， 在分層作業(yè)時(shí)，需要對(duì)下井段的氣流進(jìn)行壓井作業(yè)。 壓井作業(yè)時(shí)要先配好壓井液，壓井液的數(shù)量為井容的 1.5-2.0 倍，對(duì)壓井液的選擇要求是： 1)壓井液對(duì)地層造成的損害程度最低； 2）壓井液性能應(yīng)該滿足本井、本區(qū)塊的地質(zhì)要求； 3）對(duì)天然氣井，壓井液所取的附加值為0.07-0.