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(吉林油田公司试油测试公司,吉林 松原 138000)
摘 要:随着钻探工作向深部地层发展,高温高压深井日益增多,深井测试是继地震勘探、岩屑录井、取心和电测之后唯一能直接测得地层流体特性和地层参数的方法,也是提高勘探、开发经济效益的重要途径。所以给测试控制系统安全性带来严峻挑战,对其进行优化研究日趋紧迫。
关键词:高温;高压;深井;现状
中图分类号:TP 文献标识码:A文章编号:1672-3198(2011)01-0281-01
1 分析高温高压深井测试工程发展的现状
目前深井测试存在的主要问题为:(1)深井测试应用基础研究比较薄弱,缺乏系统理论指导的测试实践;(2)部分高温高压深井套管强度太低,难以满足高温高压深井测试的需要,加大了高温高压深井测试的难度。
2 分析高温高压深井测试的特点
2.1 温度高
温度高也是高温高压深井的主要特点之一。高温井测试对井下工具及其附件要求很高。封隔器胶筒耐温越高,在座封时所需有效压重越大,对重力座封的管柱要求越高。高温井对射孔器材提出了更高的抗高温性能要求。高温井在测试过程中温差变化大,温差变化越大对测试管柱的变形受力影响也越大。
2.2 压力高
压力高带来的测试难度具体表现在以下几个方面:(1)完井液密度高;(2)地层压力高;(3)井口关井压力高,井口压力高也使测试过程中压力变化范围增大,从而对管柱变形影响也增大,需要对管柱强度进行校核;(4)测试中井内压力变化大;井内压力变化大将使油管和封隔器以下的油层套管承受很大的交变应力,这种交变使管柱受力变得更为复杂和突出。
2.3 井深
井深使测试管柱往往采用复合管柱,从而使得管柱承受的静载荷大,在测试的不同工况下由于管柱长度大产生的交变载荷、管柱变形增大。从而使管柱的弯曲程度和弯曲强度变化也增大,使管柱工作状态更为恶劣。
3 高温高压深井测试在技术上的问题
高温高压深井测试目前还存在不少难题,其中最主要的技术难题有以下几方面:
3.1 基础理论研究薄弱
针对高温高压储层特点和井筒流动特点进行基础理论研究。过去这方面工作做得很少,技术难度很大。
3.2 油层套管保护难度大
在高温高压超深井中,油层套管要承受最高关井压力。在这种情况下进行测试,如何保护油层套管的安全是测试中的一大技术难题,如果封隔器管柱窜漏或损坏,高压气体进入油套管环形空间容易造成油层套管承压压坏的严重后果。
3.3 地层垮塌出砂
防止地层垮塌出砂也是测试中的一项重要任务,其目的是为了确保测试安全和取得准确可靠的测试资料。防止地层垮塌出砂,涉及到储层岩石性质、流体性质、地层压力、地层产能等诸多因素,防止地层垮塌出砂的关键在于控制好诱喷压差和求产压差。
3.4 测试管柱实用可靠性
高温高压深井测试中的一个基本要求是测试管柱是否实用、可靠。如果测试管柱实用可靠,就不会出现腐蚀断裂,不会被拉断、挤毁和压坏,也不会出现渗漏和窜漏,能够安全地完成测试施工。测试管柱实用、可靠的技术难题表现在下面几个方面:
其一是钻杆中测管柱防止腐蚀开裂:在实际操作中一般均采用普通钻杆进行测试,要求解决钻杆测试的安全问题;
其二是钻杆密封性:众所周知,钻杆的螺纹承压密封性能较差,必须开展这方面的试验,这种试验在高温高压深井测试时显得尤为重要,需进行密封脂、密封元件的密封性能试验,以确保中途测试安全可靠;
其三是测试油管柱:测试油管柱研究要解决的难题是怎样进行油管选材、强度分析、井下工具选择、密封可靠性分析及其他配套工具分析。
4 高温高压深井测试中的安全控制及安全监测
4.1 安全控制
(1)在井口安全控制难点上有两个方面:一方面是怎样控制油套压确保井下安全;另一方面是在地面流程出现复杂情况时,怎样快速可靠地进行紧急关井,确保井口安全。
(2)在地面流程安全控制上难点包括:
①怎样进行节流压降分配才能有效防止冰堵,确保测试安全顺利进行。
②地面流程出现超压情况时,怎样进行自动卸压,确保地面流程安全。
③出现冰堵时怎样有效实施解堵,确保地面流程安全。
4.2 安全监测
在安全监测方面,主要注意以下几个要点:
(1)地面流程必须具备可靠的安全监测功能。
(2)必须制定可靠的安全监测工艺技术措施。
(3)安全监测和安全控制,形成—套完整的安全检测系统。
5 完善测试过程
(1)快速优质完成测试任务和取全取准测试资料在高温高压测试资料,有必要制定一个完整的测试技术的技术操作,确保快速、高品质、安全完成任务的前提下,采取一切可能的试验获得测试数据。
(2)高温和压力测试设计软件内容尚不深刻,在过去只有一些简单的软件,没有软件进行系统设计,系统设计工作是很困难的。因此为保证含深井储层安全、保障地面安全。须进行系统的理论研究、开发,计算机辅助设计,生产测试系统的测试,以确保试油标准统一、安全、合理、快速、高效。
参考文献
[1]闫燕华,张昌,刘英.高温高压超深井中途测试工艺的改进及应用[J].油气井测试,2008,(4).
[2]冯高辉.高温高压高产高酸性深井测试技术研究[D].西安石油大学,2000.
摘 要:随着钻探工作向深部地层发展,高温高压深井日益增多,深井测试是继地震勘探、岩屑录井、取心和电测之后唯一能直接测得地层流体特性和地层参数的方法,也是提高勘探、开发经济效益的重要途径。所以给测试控制系统安全性带来严峻挑战,对其进行优化研究日趋紧迫。
关键词:高温;高压;深井;现状
中图分类号:TP 文献标识码:A文章编号:1672-3198(2011)01-0281-01
1 分析高温高压深井测试工程发展的现状
目前深井测试存在的主要问题为:(1)深井测试应用基础研究比较薄弱,缺乏系统理论指导的测试实践;(2)部分高温高压深井套管强度太低,难以满足高温高压深井测试的需要,加大了高温高压深井测试的难度。
2 分析高温高压深井测试的特点
2.1 温度高
温度高也是高温高压深井的主要特点之一。高温井测试对井下工具及其附件要求很高。封隔器胶筒耐温越高,在座封时所需有效压重越大,对重力座封的管柱要求越高。高温井对射孔器材提出了更高的抗高温性能要求。高温井在测试过程中温差变化大,温差变化越大对测试管柱的变形受力影响也越大。
2.2 压力高
压力高带来的测试难度具体表现在以下几个方面:(1)完井液密度高;(2)地层压力高;(3)井口关井压力高,井口压力高也使测试过程中压力变化范围增大,从而对管柱变形影响也增大,需要对管柱强度进行校核;(4)测试中井内压力变化大;井内压力变化大将使油管和封隔器以下的油层套管承受很大的交变应力,这种交变使管柱受力变得更为复杂和突出。
2.3 井深
井深使测试管柱往往采用复合管柱,从而使得管柱承受的静载荷大,在测试的不同工况下由于管柱长度大产生的交变载荷、管柱变形增大。从而使管柱的弯曲程度和弯曲强度变化也增大,使管柱工作状态更为恶劣。
3 高温高压深井测试在技术上的问题
高温高压深井测试目前还存在不少难题,其中最主要的技术难题有以下几方面:
3.1 基础理论研究薄弱
针对高温高压储层特点和井筒流动特点进行基础理论研究。过去这方面工作做得很少,技术难度很大。
3.2 油层套管保护难度大
在高温高压超深井中,油层套管要承受最高关井压力。在这种情况下进行测试,如何保护油层套管的安全是测试中的一大技术难题,如果封隔器管柱窜漏或损坏,高压气体进入油套管环形空间容易造成油层套管承压压坏的严重后果。
3.3 地层垮塌出砂
防止地层垮塌出砂也是测试中的一项重要任务,其目的是为了确保测试安全和取得准确可靠的测试资料。防止地层垮塌出砂,涉及到储层岩石性质、流体性质、地层压力、地层产能等诸多因素,防止地层垮塌出砂的关键在于控制好诱喷压差和求产压差。
3.4 测试管柱实用可靠性
高温高压深井测试中的一个基本要求是测试管柱是否实用、可靠。如果测试管柱实用可靠,就不会出现腐蚀断裂,不会被拉断、挤毁和压坏,也不会出现渗漏和窜漏,能够安全地完成测试施工。测试管柱实用、可靠的技术难题表现在下面几个方面:
其一是钻杆中测管柱防止腐蚀开裂:在实际操作中一般均采用普通钻杆进行测试,要求解决钻杆测试的安全问题;
其二是钻杆密封性:众所周知,钻杆的螺纹承压密封性能较差,必须开展这方面的试验,这种试验在高温高压深井测试时显得尤为重要,需进行密封脂、密封元件的密封性能试验,以确保中途测试安全可靠;
其三是测试油管柱:测试油管柱研究要解决的难题是怎样进行油管选材、强度分析、井下工具选择、密封可靠性分析及其他配套工具分析。
4 高温高压深井测试中的安全控制及安全监测
4.1 安全控制
(1)在井口安全控制难点上有两个方面:一方面是怎样控制油套压确保井下安全;另一方面是在地面流程出现复杂情况时,怎样快速可靠地进行紧急关井,确保井口安全。
(2)在地面流程安全控制上难点包括:
①怎样进行节流压降分配才能有效防止冰堵,确保测试安全顺利进行。
②地面流程出现超压情况时,怎样进行自动卸压,确保地面流程安全。
③出现冰堵时怎样有效实施解堵,确保地面流程安全。
4.2 安全监测
在安全监测方面,主要注意以下几个要点:
(1)地面流程必须具备可靠的安全监测功能。
(2)必须制定可靠的安全监测工艺技术措施。
(3)安全监测和安全控制,形成—套完整的安全检测系统。
5 完善测试过程
(1)快速优质完成测试任务和取全取准测试资料在高温高压测试资料,有必要制定一个完整的测试技术的技术操作,确保快速、高品质、安全完成任务的前提下,采取一切可能的试验获得测试数据。
(2)高温和压力测试设计软件内容尚不深刻,在过去只有一些简单的软件,没有软件进行系统设计,系统设计工作是很困难的。因此为保证含深井储层安全、保障地面安全。须进行系统的理论研究、开发,计算机辅助设计,生产测试系统的测试,以确保试油标准统一、安全、合理、快速、高效。
参考文献
[1]闫燕华,张昌,刘英.高温高压超深井中途测试工艺的改进及应用[J].油气井测试,2008,(4).
[2]冯高辉.高温高压高产高酸性深井测试技术研究[D].西安石油大学,2000.