气井完井工程方案设计及典型案例分析1

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1、气井完井工程方案设计及典型案例分析非常荣幸有机会和大家一起探讨关于气井完井试气设计的一些问题！随着气井勘探开发向超深、高含硫、复杂结构等方面发展，井下作业工况越来越恶劣，气井井筒完整性破坏等事故频发，严重威胁人身及社会安全。本次就以西南气井完井工程设计的一些思路及部分典型事故，与大家一起探讨气井完井工程设计方面的经验和教训。引言提纲气井完井工程设计难点及方法典型事故分析、处理及对策一、气井完井工程设计主要难点伴随着气井勘探开发向深层、高温高压、含硫等方向的发展，气井完井试气主要面临工具、井筒及工艺事故等难点。1、气藏埋藏深、作业工况复杂

2、，易发生井下事故井深超过7000m以上水平井的完井属于世界性难题，管柱埋卡、管柱断脱和工具失效等安全性问题非常突出。测试管柱变径多，薄弱点多作业工况复杂，常包括射孔、改造、测试等多个工况联作，井筒压力温度变化大（122.3MPa/87℃）、管柱变形量大（约6m），管柱易螺旋屈曲深井测试工艺复杂，管柱承受交变载荷，易疲劳破坏2、工程作业压力高，对设备、井下工具承压能力要求极高川西深层未钻遇裂缝时需改造沟通裂缝，地层破裂压力高、沿程摩阻大，施工压力高达100MPa川东北海相改造建产依赖性强，储层渗透性差，施工压力高达99.5MPa部分井/工

3、况接近或超过目前工具承压能力极限新11井压裂施工曲线试压120MPa施工压力100MPa3、关井压力高、泥浆密度大，增加了完井测试作业难度关井压力高（河坝1井高达94.5MPa），井控风险大泥浆密度高（河坝1井2.45g/cm3）,高温下保持泥浆稳定难，泥浆沉淀易掩埋、堵塞管柱，同时易冲蚀井口及地面流程，地面失控风险大4、腐蚀介质含量高，腐蚀失效风险大，经济风险高元坝海相储层H2S分压高达4.9MPa、CO2分压高达7.96MPa，地层温度高达157.4℃，处于严重腐蚀区域，对管材要求高，腐蚀失效风险大。产能差异大，无法实现经济开发5、

4、井身结构复杂，井筒完整性要求高套管层次多，部分井四开下193.7mm套管后、用165.1mm钻头钻达目的层，套管磨损风险大超深、小井眼条件下固井质量难以保证，影响井筒完整性井号最大井斜/井深°/m小井眼段长m大邑1018.316/2200857.7新10144.7/5044716川高5615.66/4960673大邑4井71m处套管磨损形状大邑101破裂套管切割断面图1、安全第一、兼顾经济2、井筒完整性良好油层套管密封性好完井管柱安全可靠井口装置不失效3、满足抗腐蚀要求4、工艺设计合理二、气井完井工程设计方法设计原则提纲气井完井工程设计

5、完井方式选择井筒设计射孔生产管柱设计井口装置腐蚀与控制地面控制1、完井方式选择完井方式的选择主要根据储层特征，考虑整个寿命周期的各种作业及生产要求，立足于成熟工艺下的产能最大化。（一）完井方式考虑因素储层物性：直接建产或需储层改造。储层是否产水:完井方式选择是否有效封隔水层。井壁稳定性:地层压力、地应力分布等地层参数发生变化，生产过程中可能井壁失稳。储层特征完井工艺：井筒完整性、重复利用性增产作业：改造措施及目的、压裂工具适应性防腐工艺：具备缓蚀剂工艺条件完井方式需满足后期排水采气要求深层水平井的生产剖面监测、分段控水、生产剖面均衡等难

6、点工程要求满足长期生产要求（二）完井方式的选择基本方法：从“空间（气藏精细描述、地应力及力学剖面等）+时间（整个生命周期，从工程工艺风险到生产过程中的压力衰竭）”三维角度，并结合经济评价优选完井方法，达到整体优化效果。高含硫水平井完井方式---以元坝为例元坝与普光、龙岗对比元坝长兴组储层属礁、滩体控制含硫气藏，埋藏深（>7000m）、储层较薄、温度高（150℃±）、高含硫（4.9%±）、中含CO2（8.86%），相比同类气藏开发难度更大。区块元坝区块普光气田主体龙岗长兴下长兴上飞仙关长兴组埋藏深度，m7160m6710m4356-5

7、1575800-60005900-6200储层厚度，m10-2030-75102.1-411.2320-370220-320H2S含量，%5.81-5.923.71-6.6115.16（平均）1.67-3.833.21-4.22CO2含量，%12.30-15.513.33-11.538.64（平均）2.06-4.693.16-5.82地层压力MPa66.33-69.2355-6152.83-61.8253.22-62.54地层温度℃144.8-157.41120-134134.35140.72单质硫需考虑存在分析前期直井及定向井套管射

8、孔酸化测试结果：单井天然气产量的主要贡献来源于Ⅰ类和Ⅱ类气层、尤其是Ⅰ类气层求解在无I类、Ⅱ类达到30％，或当I+Ⅱ类达到20％（其中I类10％）时，能够满足配产要求（40万方）。应用井号构造位置I类/mI