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【摘要】近年来，随着浅层天然气的不断开采，深层气井试气技术显得越来越重要。气井测试在气田的开发中具有十分重要的地位和作用，深井井下情况复杂，浅井、中深井所用的常规测试工艺技术不能满足深井测试要求，这严重影响了深部油气藏的及时发现和准确评价。自从上世纪90年代至今，我国深层气井试气技术有了长足的发展，许多技术上的困难得到解决，同时也总结了大量的经验，许多大型油田如大庆油田、胜利油田等都开创出独特的深层气井试气技术，对我国的深层试气技术也起到了推动的作用。
【关键词】深层试气 射孔技术 增产措施 气井维修 防腐技术
深层试气与浅井、中深井所用的常规测试之所以有着巨大差异，主要是因为深层气井有着浅井、中深井所没有的一些特点。首先，深层气井井深在2800—4500m之间，一般为3000—3800m；第二，地层压力较高，压力系数在1.0—1.5之间，一般为1.1左右；第三，地层温度高，地温梯度约为4℃/100m，一般为120—170℃；第四，双极组合套管，一般为9 5/8″下面挂5 1/2″套管；第五，压前日产气几十立方米—几万立方米，个别具工业气流； 第六，压后日产气几千----五十万立方米，一般为3—20万立方米；第七，去年有二层实测日产气40多万（无阻100多万）立方米规模；第八，普遍存在着压前不漏、压后压井倒灌严重的现象。
改革开放以来，我国许多油田都对深层气井试气技术进行研究，。以胜利油田为例。胜利油田的深层试气大致可分三个阶段，上世纪90年代之前属于尝试阶段，虽然在一些发现天然气的井进行尝试性的工艺实验，但由于技术以及硬件设备落后，效果并不理想，如渤南深层在1987—1990年对5口井进行试气。而工艺上主要采取过油管弹或73枪射孔，其穿深浅，射孔不完善。增产措施以酸化解堵为主，但是酸化解堵规模小、排量低、返排不及时，易对储层形成二次污染，效率十分低下；一些井采取压裂，由于工艺落后，压裂效果不理想；油层保护措施差，对储层造成了较大伤害。因此，虽然在钻井过程中都见到良好的油气显示，但试气效果并不理想，导致深层找气一直没能取得进展，也使该地区近15年没有进一步勘探。
第二阶段是上世纪90年代至2002年，这个阶段属于认识阶段，虽然在民丰等地区打了多口预探井，也都见到良好的油气显示，但是在试气工艺上主要以测试评价为主，并未采取进一步增产措施，这些井虽然见到低产气流，但并没有获得令人满意的效果。
第三阶段为2003年胜利油田提出“油气并举”勘探战略目标，深层天然气的勘探在各个领域都得到前所未有的发展，在试气工艺技术上也取得了长足的进步。通过把在低渗透层中积累的丰富试油技术逐步向试气技术上转化，特别是测试技术的提高对复杂地层有了准确的认识与评价，强化了选择气层标准的研究。同时根据深层天然气的地质特点，在增产技术上通过技术调研与引进，确立了以CO2增能大型水力压裂工艺作为主的增产技术，先后运用于gbg1井和fa1井，均获得高产气流，取得了巨大的成功，其中gbg1井C-P煤成气储层，井段4120.6～4139.0m压裂后试气日产11×104m3，fa1井针对沙四段盐下裂解气试气，日产油51.5t，天然气8×104m3，这是深层气勘探的重大突破，证实胜利油田不同类型深层天然气良好的勘探前景。通过多口探井的试气实践，在射孔、测试、压裂以及试井等方面都积累了丰富的经验，形成了较为完善的试气工艺技术，为深层天然气进一步勘探奠定了基础。
大庆油田也为我国深层试气技术的发展做出了巨大贡献。由于工艺条件的限制，为了保护封隔器和射孔枪，以往的深层测试必须加液垫方式，无法满足低产气井地质资料录取的要求，2003年上半年，大庆油田在深层射孔测试工艺上进行了如下研究工作：
（1）耐压差35MPa的封隔器研制。对原有测试封隔器耐压差极限进行了突破，由原来的最大压差25MPa提高到了35MPa，实现了不加液垫就能进行深层测试，降低了地层生产压差，求得了储层的真实产能。
（2）完善了跨隔射孔测试联作测试技术。利用氮气车向油管内输入氮气至一定压力，用氮气垫取代了原有液垫，再通过环空加压等手段引爆射孔枪，实现了无液垫射孔测试联作施工。
（3）封隔器结构的改进。对原有封隔器的通径规进行了有效的改进，采用可变径结构，当封隔器座封后可变式通径规将与套管壁紧密结合，为封隔胶筒提供一个更大的支撑平台，有利于利于封隔胶筒长时间的密封。
（4）高温高压60°相位射孔枪的研制。以往深层射孔只能实行90°相位，在一定程度上不能满足压裂增产改造的需要。2003年大庆油田研制了耐高温150℃，耐高压100MPa，60°相位射孔枪，为压裂增产奠定了坚实的基础。
现如今，大庆油田以流体渗流力学、气田开发与开采原理基础，根据气层伤害的现场检测、砂岩气藏主要地质特征及开采特征，以气井生产系统分析手段，根据科学合理利用气藏天然气能量的原则，综合利用四种出砂预测方法即现场观测法、经验法、实验室模拟法和数值计算法，来确定生产方式及主要开采技术指标。最终采用最优化的采气工程方案与相应的配套系列工艺措施，把埋藏在地下的天然气资源最经济、安全、有效地开采出来，以实现气田长期高产、稳产，获得较高的经济采收率。
虽然大庆油田在深层试气的技术上取得了很大进步，但是同时也遇到了一些问题。例如深井测试工具MFE工具，MFE工具对于深井来讲有它的局限性，给施工带来了问题；由于深井压力高，气量大，现有深井压井用的泵车工作压力指标只有35MPa，排量达不到要求；压井液补液时间间隔确定方面也有一些问题，。间隔时间过短，补液过频，加快了漏失速度，造成完井液使用用量过多。间隔时间过长，液面深度过浅、容易出现井喷事故。这些问题有些已经构成较大的安全隐患，应当引起高度重视。要采取切实有效的措施来防范和解决这些问题，确保今后深井高产气层试气工程、施工人员、企业财产和国家气田资源的安全。
新中国成立以来，我国的采气工程配套工艺技术的研究与应用取得了举世瞩目的成就。在气井的生产方面，推广、应用了气井生产系统分析技术，摸索和总结了不同类型气藏的开采工艺模式；在气井维修和井下作业方面，应用了以过油传输为主的深穿透负压射孔技术、以插管封隔器为主的井下分采工艺技术、连续油管冲及可旋转式消砂工艺技术、连续油管和液氮排液技术，提高了井下作业和修井的效率；在防腐方面，逐步发展了含酸气气田的一次性完井管柱和开采、防腐新技术。相信在未来我们对深层试气技术的研究将有更加巨大的成就！
参考文献
[1] 吴平，张太斌，王绍光.胜利油田深层试气技术工艺
[2] 马华丽，蒋凯军.节点分析技术在深层气井试气中的应用
[3] 刘卫东.大庆油田深层气藏储层特征分析及试气测试工艺配套技术研究
作者简介
尹国勇，严世伟，赵耿顺，川庆钻探长庆井下技术作业公司试气S00502队。
【关键词】深层试气 射孔技术 增产措施 气井维修 防腐技术
深层试气与浅井、中深井所用的常规测试之所以有着巨大差异，主要是因为深层气井有着浅井、中深井所没有的一些特点。首先，深层气井井深在2800—4500m之间，一般为3000—3800m；第二，地层压力较高，压力系数在1.0—1.5之间，一般为1.1左右；第三，地层温度高，地温梯度约为4℃/100m，一般为120—170℃；第四，双极组合套管，一般为9 5/8″下面挂5 1/2″套管；第五，压前日产气几十立方米—几万立方米，个别具工业气流； 第六，压后日产气几千----五十万立方米，一般为3—20万立方米；第七，去年有二层实测日产气40多万（无阻100多万）立方米规模；第八，普遍存在着压前不漏、压后压井倒灌严重的现象。
改革开放以来，我国许多油田都对深层气井试气技术进行研究，。以胜利油田为例。胜利油田的深层试气大致可分三个阶段，上世纪90年代之前属于尝试阶段，虽然在一些发现天然气的井进行尝试性的工艺实验，但由于技术以及硬件设备落后，效果并不理想，如渤南深层在1987—1990年对5口井进行试气。而工艺上主要采取过油管弹或73枪射孔，其穿深浅，射孔不完善。增产措施以酸化解堵为主，但是酸化解堵规模小、排量低、返排不及时，易对储层形成二次污染，效率十分低下；一些井采取压裂，由于工艺落后，压裂效果不理想；油层保护措施差，对储层造成了较大伤害。因此，虽然在钻井过程中都见到良好的油气显示，但试气效果并不理想，导致深层找气一直没能取得进展，也使该地区近15年没有进一步勘探。
第二阶段是上世纪90年代至2002年，这个阶段属于认识阶段，虽然在民丰等地区打了多口预探井，也都见到良好的油气显示，但是在试气工艺上主要以测试评价为主，并未采取进一步增产措施，这些井虽然见到低产气流，但并没有获得令人满意的效果。
第三阶段为2003年胜利油田提出“油气并举”勘探战略目标，深层天然气的勘探在各个领域都得到前所未有的发展，在试气工艺技术上也取得了长足的进步。通过把在低渗透层中积累的丰富试油技术逐步向试气技术上转化，特别是测试技术的提高对复杂地层有了准确的认识与评价，强化了选择气层标准的研究。同时根据深层天然气的地质特点，在增产技术上通过技术调研与引进，确立了以CO2增能大型水力压裂工艺作为主的增产技术，先后运用于gbg1井和fa1井，均获得高产气流，取得了巨大的成功，其中gbg1井C-P煤成气储层，井段4120.6～4139.0m压裂后试气日产11×104m3，fa1井针对沙四段盐下裂解气试气，日产油51.5t，天然气8×104m3，这是深层气勘探的重大突破，证实胜利油田不同类型深层天然气良好的勘探前景。通过多口探井的试气实践，在射孔、测试、压裂以及试井等方面都积累了丰富的经验，形成了较为完善的试气工艺技术，为深层天然气进一步勘探奠定了基础。
大庆油田也为我国深层试气技术的发展做出了巨大贡献。由于工艺条件的限制，为了保护封隔器和射孔枪，以往的深层测试必须加液垫方式，无法满足低产气井地质资料录取的要求，2003年上半年，大庆油田在深层射孔测试工艺上进行了如下研究工作：
（1）耐压差35MPa的封隔器研制。对原有测试封隔器耐压差极限进行了突破，由原来的最大压差25MPa提高到了35MPa，实现了不加液垫就能进行深层测试，降低了地层生产压差，求得了储层的真实产能。
（2）完善了跨隔射孔测试联作测试技术。利用氮气车向油管内输入氮气至一定压力，用氮气垫取代了原有液垫，再通过环空加压等手段引爆射孔枪，实现了无液垫射孔测试联作施工。
（3）封隔器结构的改进。对原有封隔器的通径规进行了有效的改进，采用可变径结构，当封隔器座封后可变式通径规将与套管壁紧密结合，为封隔胶筒提供一个更大的支撑平台，有利于利于封隔胶筒长时间的密封。
（4）高温高压60°相位射孔枪的研制。以往深层射孔只能实行90°相位，在一定程度上不能满足压裂增产改造的需要。2003年大庆油田研制了耐高温150℃，耐高压100MPa，60°相位射孔枪，为压裂增产奠定了坚实的基础。
现如今，大庆油田以流体渗流力学、气田开发与开采原理基础，根据气层伤害的现场检测、砂岩气藏主要地质特征及开采特征，以气井生产系统分析手段，根据科学合理利用气藏天然气能量的原则，综合利用四种出砂预测方法即现场观测法、经验法、实验室模拟法和数值计算法，来确定生产方式及主要开采技术指标。最终采用最优化的采气工程方案与相应的配套系列工艺措施，把埋藏在地下的天然气资源最经济、安全、有效地开采出来，以实现气田长期高产、稳产，获得较高的经济采收率。
虽然大庆油田在深层试气的技术上取得了很大进步，但是同时也遇到了一些问题。例如深井测试工具MFE工具，MFE工具对于深井来讲有它的局限性，给施工带来了问题；由于深井压力高，气量大，现有深井压井用的泵车工作压力指标只有35MPa，排量达不到要求；压井液补液时间间隔确定方面也有一些问题，。间隔时间过短，补液过频，加快了漏失速度，造成完井液使用用量过多。间隔时间过长，液面深度过浅、容易出现井喷事故。这些问题有些已经构成较大的安全隐患，应当引起高度重视。要采取切实有效的措施来防范和解决这些问题，确保今后深井高产气层试气工程、施工人员、企业财产和国家气田资源的安全。
新中国成立以来，我国的采气工程配套工艺技术的研究与应用取得了举世瞩目的成就。在气井的生产方面，推广、应用了气井生产系统分析技术，摸索和总结了不同类型气藏的开采工艺模式；在气井维修和井下作业方面，应用了以过油传输为主的深穿透负压射孔技术、以插管封隔器为主的井下分采工艺技术、连续油管冲及可旋转式消砂工艺技术、连续油管和液氮排液技术，提高了井下作业和修井的效率；在防腐方面，逐步发展了含酸气气田的一次性完井管柱和开采、防腐新技术。相信在未来我们对深层试气技术的研究将有更加巨大的成就！
参考文献
[1] 吴平，张太斌，王绍光.胜利油田深层试气技术工艺
[2] 马华丽，蒋凯军.节点分析技术在深层气井试气中的应用
[3] 刘卫东.大庆油田深层气藏储层特征分析及试气测试工艺配套技术研究
作者简介
尹国勇，严世伟，赵耿顺，川庆钻探长庆井下技术作业公司试气S00502队。