10-“三高”超深气井射孔酸压测试联作优化技术

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1、中国石化集团西南油气分公司工程技术研究院EngineeringTechnologyInstituteofSouthwestPetroleumBranch,SINOPEC——许小强“三高”超深气井射孔酸压测试联作优化技术1苍溪－巴中平缓构造带元坝1井通南巴背斜构造带通江凹陷带元坝1-侧1河坝区块马路背－涪阳坝黑池梁元坝长兴组气藏埋深大于7000m，地层压力118MPa，地层温度156.8℃，硫化氢含量25.4%，属于“三高”气藏。一、引言“三高”超深气井的特点气藏埋深大（大于6000m）；地层压力高（大于105MPa）

2、；地层温度高（大于150℃）；硫化氢含量高（大于3%）。元坝1井压井泥浆密度高流体腐蚀分压高井口压力、温度高2二、问题的提出常规测试工具不能满足“三高”超深气井测试需要常规测试工具耐温、耐压差低；上提下放的MFE、DST测试安全风险大；深井的测试工具接近或达到使用性能极限、可靠性降低；限制后续施工和储层评价“自由点”显示判断难H2S的剧毒性3硫化氢腐蚀易造成突发性断裂；管材需兼顾抗腐蚀性与经济性；油管密封可靠性要求高；储层改造、排液等对管柱尺寸要求差异大。合理测试油管选择要求高二、问题的提出4二、问题的提出“三高”气

3、井测试管柱受力复杂井下工具及管柱受力大、管柱变形大；轴向变形造成丝扣滑脱、管柱漏封等，导致测试失败；受力超过管柱强度，造成管柱破裂、渗漏，导致测试失败或井下事故。5二、问题的提出高温、高压造成枪体变形、火药失效；RDX和HMX火药射孔弹不满足射孔要求。高温高压对射孔的安全、有效提出新要求可见常规测试技术在高温高压含硫化氢气井已存在很大局限；超深含硫气井分步进行射孔、储层改造、测试作业，需多次起下管柱和压井，储层伤害大、施工周期长、费用高、安全风险大。促使了对“三高”超深气井联作测试技术研究的开展和应用6三、测试联作技

4、术优化1、测试管柱“强度够、密封好、打得开、关得严、起得出、资料准”；2、测试管柱应具备测试、助排、储层改造、压井和井下关井的功能。“三高”超深气井测试的目的：实现安全、优快评价储层测试管柱优化原则依据优化原则和川东北“三高”超深气井特点进行测试联作技术优化7三、测试联作技术优化测试工具优选测试管柱结构优化测试控制参数优化射孔技术优化测试联作技术优化81、测试工具优选测试工具优选原则：工具性能、可靠性；耐高温、耐大压差、耐H2S腐蚀；工具内径大，满足生产、注入等多作业。工具名称外径(mm)内径(mm)工作温度(℃)工

5、作压差(MPa)管柱中功用RTTS封隔器17770RD循环阀9945177105旁通阀OMNI阀9945177105替液阀，兼循环阀RD安全循环阀9938177105关井阀RTTS封隔器RD安全循环阀三、测试联作技术优化LPR-N阀在高压差下打开难井下多次开关循环孔建立油套连通靠破裂盘开启，压力控制准确9三、测试联作技术优化测试油管选择抗硫材质气密封扣油管尺寸产能、携液、抗冲蚀、井身、强度校核2、测试管柱结构优化管柱设计原则：抗硫工具性能稳定；油管性能满足要求；管柱结构最简化；不动管柱能进行多项作业。密封性能评价、试

6、验腐蚀因素、试验10三、测试联作技术优化2、测试管柱结构优化基于测试工具优化、管柱设计原则，通过不同工况下管柱强度校核和变形计算，优化出可实现射孔、测试、储层改造、多次诱喷、压井作业的测试管柱。测试联作管柱优化11施工压力控制技术是高温高压含硫超深气井测试的关键技术，关系到施工安全、储层保护、油层套管、试气管柱等多种问题。3、测试控制参数优化三、测试联作技术优化优化的压力参数为强度校核和管柱变形提供计算依据封隔器实际工作压差套管强度油管强度环空最高压力工具多级启动压力井内温度、改造压力不同作业下油压控制储层改造时套压

7、控制井内介质压力控制技术关键12油压控制油管抗内压142MPa，抗挤145MPa生产套管抗内压：90.4MPa井内介质密度：1.0g/cm3环空最高施工压力72MPa工具耐压70MPa井筒温度分布16-157℃改造最高施工压力95MPa井下工具启动压力环空1.85g/cm3环空1.0g/cm3生产时7MPa关闭关井阀41MPa井内为纯气柱油管内掏空深度1200m井内1.0g/cm3套压控制储层改造时套管压力40MPa关井阀50MPa旁通阀69.7MPa关井阀8.7MPa旁通阀11MPa三、测试联作技术优化某高温高压超

8、深气井参数控制3、测试控制参数优化133、测试控制参数优化三、测试联作技术优化力学分析通过施工压力优化和强度校核，为射孔、压裂、诱喷、求产、关井、压井等提供安全保证。随井筒压力、温度变化，测试管柱处于三向复杂应力状态，仅作单向受力分析是不够的，还应作三轴强度校核及管柱变形计算。考虑井筒压力、温度分布、井眼轨迹、摩擦力、屈曲等因素，根据物理学建立