高溫高壓試油技術(shù)

1、高 溫 高 壓 試 油 技 術(shù)高 溫 高 壓 試 油 技 術(shù)二二八年八月八年八月張福祥張福祥高溫高壓井試油技術(shù)高溫高壓井試油技術(shù)二八年八月二八年八月張福祥張福祥第一部分第一部分 概況概況第二部分第二部分 設(shè)計設(shè)計第三部分第三部分 試油技術(shù)試油技術(shù)目目 錄錄第一部分 概況預(yù)探階段預(yù)探階段開發(fā)階段開發(fā)階段試油是前期勘探成果試油是前期勘探成果的最終體現(xiàn)的最終體現(xiàn)試油是勘探與開發(fā)的試油是勘探與開發(fā)的結(jié)合部結(jié)合部評價階段評價階段試油在勘探開發(fā)過程中起著承上啟下的作用試油在勘探開發(fā)過程中起著承上啟下的作用獲得油氣獲得油氣有商業(yè)開采價值有商業(yè)開采價值概概 況況物探物探地質(zhì)綜合研究地質(zhì)綜合研究勘探工程測測錄錄

2、井井鉆井鉆井試油試油試油在試油在“五位一體五位一體”勘探系統(tǒng)中被譽為勘探系統(tǒng)中被譽為“臨門一腳臨門一腳”概概 況況試油層位的確定就象鉆井井位的確定一樣，在勘探過程中具有試油層位的確定就象鉆井井位的確定一樣，在勘探過程中具有舉足輕重的作用。舉足輕重的作用。涉及專業(yè)：測井、錄井、地質(zhì)綜合研究、試油涉及專業(yè)：測井、錄井、地質(zhì)綜合研究、試油概概 況況確定試油層位確定試油層位會議形式會議形式組織者組織者油田總地質(zhì)師油田總地質(zhì)師勘探處（地質(zhì)處）勘探處（地質(zhì)處）參加者參加者勘探事業(yè)部（公司）勘探事業(yè)部（公司）研究院研究院概概 況況試油層決策程序試油層決策程序鉆井、錄井、測試、綜合地質(zhì)研究鉆井、錄井、測試、綜

3、合地質(zhì)研究選擇試油層選擇試油層裸眼井直接測試裸眼井直接測試套管井射孔后測試或射孔測試聯(lián)作套管井射孔后測試或射孔測試聯(lián)作見油氣見油氣未自噴降液未自噴降液自噴并獲油氣流自噴并獲油氣流高產(chǎn)油氣高產(chǎn)油氣增產(chǎn)措施增產(chǎn)措施轉(zhuǎn)開發(fā)轉(zhuǎn)開發(fā)高產(chǎn)（有工業(yè)開采價值）高產(chǎn)（有工業(yè)開采價值）低產(chǎn)（無工業(yè)價值低產(chǎn)（無工業(yè)價值單層結(jié)束單層結(jié)束完井試油完井試油低產(chǎn)（無工業(yè)價值）低產(chǎn)（無工業(yè)價值）高產(chǎn)（有工業(yè)開采價值）高產(chǎn)（有工業(yè)開采價值）轉(zhuǎn)開發(fā)轉(zhuǎn)開發(fā)結(jié)束地質(zhì)報廢結(jié)束地質(zhì)報廢概概 況況單層試油工序單層試油工序接井接井銑喇叭口銑喇叭口通井通井刮壁洗井刮壁洗井射孔射孔測試測試降液降液求產(chǎn)求產(chǎn)資料解釋資料解釋測試結(jié)束測試結(jié)束酸化壓裂

4、酸化壓裂求產(chǎn)求產(chǎn)壓井封堵壓井封堵第二部分 設(shè)計高溫高壓井的概念高溫高壓井的概念目前國內(nèi)外對高溫高壓井沒有統(tǒng)一的劃分標準。但多數(shù)認同目前國內(nèi)外對高溫高壓井沒有統(tǒng)一的劃分標準。但多數(shù)認同以下劃分標準：以下劃分標準： 設(shè)設(shè) 計計高溫高壓井的特點高溫高壓井的特點u鉆井鉆井: :高投入、高風(fēng)險高投入、高風(fēng)險u試油試油: :高風(fēng)險、高難度高風(fēng)險、高難度u國際石油界專門成立了高溫高壓井協(xié)會（國際石油界專門成立了高溫高壓井協(xié)會（HPHTHPHT）設(shè)設(shè) 計計North Sea Norway, Denmark and UKMexicoRussia, Terek Caspian,Kazakhstan,TengizC

5、hinaSTX / SE USA塔里木高溫高壓井發(fā)展歷程塔里木高溫高壓井發(fā)展歷程 三個階段三個階段第一個階段第一個階段: :準高壓階段準高壓階段 (1989(1989年到年到19961996年年) ) 第二個階段第二個階段: :高壓階段高壓階段(1997(1997年到年到20002000年年) ) 第三個階段第三個階段: :超高壓階段超高壓階段(2001(2001年開始年開始) )設(shè)設(shè) 計計準高壓準高壓高壓高壓超高壓超高壓設(shè)計原則設(shè)設(shè) 計計高溫高壓；超高溫高壓高溫高壓；超高溫高壓 油藏；氣藏油藏；氣藏出砂否出砂否H2S;CO2H2S;CO2設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容井筒評價井筒評價 管柱

6、力學(xué)分析管柱力學(xué)分析管柱設(shè)計管柱設(shè)計地面流程設(shè)計地面流程設(shè)計壓井液設(shè)計壓井液設(shè)計射孔方案設(shè)計射孔方案設(shè)計改造設(shè)計改造設(shè)計試井設(shè)計試井設(shè)計封堵設(shè)計封堵設(shè)計第三部分 試油技術(shù)試油技術(shù)試油技術(shù)一、井筒評價一、井筒評價井筒評價鹽膏層斷層固井質(zhì)量軟泥巖層套管磨損目的目的下得去座得住測得成起得出井筒準備井筒準備 評價的基礎(chǔ)上評價的基礎(chǔ)上科學(xué)的井筒評價和細致的井筒準備是保證高溫高壓油氣井試油科學(xué)的井筒評價和細致的井筒準備是保證高溫高壓油氣井試油作業(yè)成功的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。作業(yè)成功的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。試油技術(shù)試油技術(shù)二、管柱力學(xué)二、管柱力學(xué) 試油管柱的四個典型力學(xué)效應(yīng)（溫度效應(yīng)、活塞效應(yīng)、鼓脹效應(yīng)、螺旋彎試油管柱的四個典

7、型力學(xué)效應(yīng)（溫度效應(yīng)、活塞效應(yīng)、鼓脹效應(yīng)、螺旋彎曲效應(yīng)）曲效應(yīng)）對超深高溫高壓井必須進行管柱力學(xué)分析和校核對超深高溫高壓井必須進行管柱力學(xué)分析和校核試油技術(shù)試油技術(shù)二、管柱力學(xué)二、管柱力學(xué) 按照開井、關(guān)井、酸化、壓裂（其中開、關(guān)井又分為高壓高產(chǎn)、高壓低按照開井、關(guān)井、酸化、壓裂（其中開、關(guān)井又分為高壓高產(chǎn)、高壓低產(chǎn)）等產(chǎn)）等6 6種工況進行力學(xué)的參數(shù)輸入。種工況進行力學(xué)的參數(shù)輸入。實實 例例試油技術(shù)試油技術(shù)二、管柱力學(xué)二、管柱力學(xué) u對設(shè)計的測試管柱按照對設(shè)計的測試管柱按照6 6種工況分別對井口、油管的種工況分別對井口、油管的2 2個轉(zhuǎn)換接頭及封隔器處進行強個轉(zhuǎn)換接頭及封隔器處進行強度校核。度

8、校核。u當環(huán)空不加平衡壓力時，井口部分的有當環(huán)空不加平衡壓力時，井口部分的有4 4種工況和種工況和3-1/23-1/2”油管與油管與2-7/82-7/8“油管轉(zhuǎn)換接油管轉(zhuǎn)換接頭處安全系數(shù)小于頭處安全系數(shù)小于1.51.5，其中壓裂工況下安全系數(shù)僅為，其中壓裂工況下安全系數(shù)僅為1.151.15；u根據(jù)力學(xué)計算環(huán)空每增加根據(jù)力學(xué)計算環(huán)空每增加10MPa10MPa的平衡壓力，安全系數(shù)可以提高的平衡壓力，安全系數(shù)可以提高0.10.1。如果環(huán)空平衡。如果環(huán)空平衡壓力大于壓力大于35MPa35MPa可保證各種工況下安全系數(shù)均大于可保證各種工況下安全系數(shù)均大于1.51.5。計算結(jié)果計算結(jié)果試油技術(shù)試油技術(shù)三、

9、管柱設(shè)計三、管柱設(shè)計 測試管柱：氣密封；簡單可靠；壓控式關(guān)井閥測試管柱：氣密封；簡單可靠；壓控式關(guān)井閥完井管柱：永久式封隔器；井下安全閥；完井管柱：永久式封隔器；井下安全閥；C02C02、H2SH2S原則原則安安全全閥閥封封隔隔器器射射孔孔槍槍測測試試管管柱柱完完井井管管柱柱國內(nèi)外腐蝕選材標準國內(nèi)外腐蝕選材標準 試油技術(shù)試油技術(shù)四、地面流程四、地面流程2 2套流程（排污流程；求產(chǎn)流程）、地面安全閥、高壓端采用氣套流程（排污流程；求產(chǎn)流程）、地面安全閥、高壓端采用氣密封管線、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測、必須采用換熱器、出砂井需安裝密封管線、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測、必須采用換熱器、出砂井需安裝除砂器、硫化氫推薦安裝硫

10、化氫在線監(jiān)測和緩沖罐。除砂器、硫化氫推薦安裝硫化氫在線監(jiān)測和緩沖罐。原則原則試油技術(shù)試油技術(shù)SHAFFERSHAFFER籠套式液動節(jié)流閥籠套式液動節(jié)流閥 動力油嘴油嘴油嘴油嘴油管油管多級油嘴組合，分級降壓，防止氣穴、降沖蝕、防刺多級油嘴組合，分級降壓，防止氣穴、降沖蝕、防刺多級油嘴管匯P1/P23.5P1/P23.5P1P2四、地面流程四、地面流程- -防刺防刺試油技術(shù)試油技術(shù)五、壓井液技術(shù)五、壓井液技術(shù)存在問題：存在問題：固相泥漿的穩(wěn)定性：高溫稠化、高溫降解固相泥漿的穩(wěn)定性：高溫稠化、高溫降解無固相完井液：價格貴，成本高，原井泥漿無法繼續(xù)使用無固相完井液：價格貴，成本高，原井泥漿無法繼續(xù)使用

11、密度密度2.2g/cm3泥漿泥漿160 不同老化時間性能變化圖不同老化時間性能變化圖研究成果研究成果：形成了密度形成了密度1.81.82.22.2g/cmg/cm3 3，抗溫，抗溫160160的固相試油泥漿配方系列的固相試油泥漿配方系列該系列具有成本低、對儲層傷害小（滲該系列具有成本低、對儲層傷害?。B透率恢復(fù)值透率恢復(fù)值90%90%以上）的特點以上）的特點形成了抗高溫中形成了抗高溫中- -高密度試油完井液的評高密度試油完井液的評價方法價方法應(yīng)用應(yīng)用7 7口井口井3535層；密度最低層；密度最低1.561.56g/cmg/cm3 3，最高最高2.342.34g/cmg/cm3 3；作業(yè)層最深；

12、作業(yè)層最深6300m6300m；井；井下溫度最高下溫度最高143 143 ；井下靜止時間最長；井下靜止時間最長3030天天研究使用原井泥漿，改使用原井泥漿，改性調(diào)配成試油泥漿性調(diào)配成試油泥漿試油技術(shù)試油技術(shù)五、壓井液技術(shù)五、壓井液技術(shù)原則：短期測試可以考慮原鉆井固相泥漿進行改性；完井必須采用無固相原則：短期測試可以考慮原鉆井固相泥漿進行改性；完井必須采用無固相存在問題：存在問題：固相泥漿的穩(wěn)定性：高溫稠化、高溫降解固相泥漿的穩(wěn)定性：高溫稠化、高溫降解無固相完井液：價格貴，成本高，原井泥漿無法繼續(xù)使用無固相完井液：價格貴，成本高，原井泥漿無法繼續(xù)使用密度密度2.2g/cm3泥漿泥漿160 不同老化時間性能變化圖不同老化時間性能變化圖研究使用原井泥漿，改使用原井泥漿，改性調(diào)配成試油泥漿性調(diào)配成試油泥漿試油技術(shù)試油技術(shù)u器材選擇器材選擇u推薦