深层天然气地层测试技术
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２０ ０ ６年 ８月
油
气
井
测
试
第 １ ５卷
第 ４期
深层天然气地层测试技术
罗 冰
（ 江汉石油管理局测录井工程公 司 湖北潜江 ４ ３２ ） ３ ３ １
摘要 根据新疆高温高压高产气井的测试实例 ， 分析 了深层天然气的特点和测试难 点， 提出了
４地 面及 井 口设备 的选 用 ．
选用高承压值管汇和设 备 ， 有时考虑到高产气
层 井 口及地 面设 备 所 面 临 的 复 杂 性 ， 同时使 用 两 要
测试环境和条件 。Ａ Ｒ工具具有 耐压强度大 、 Ｐ 操控 性能好 、 差错率低的特点 ， 由它替代上提下放式开关 井工具（ ＭＦ ）可 以减少人 为操作失误 ， 如 Ｅ， 也可避
免 测试 时环空 敞 开 的 风 险。 目前 ， 深 层 天 然 气井 在
［ 作者简介］ 罗 冰， ，９ ２年出生 ，９ ５年毕业于江汉石油学院钻井工程专业 ， 男 １７ １９ 工程 师， 现主要从事试油测试工程和研究 。
１井下工 具 的选 用 和管柱 设计 ． 采 用压控 式测试 工具 能较 好满 足深层 天然封油管送入
深部测试位置 。采用气密封 丝扣 的油管 ， 能有效 的 防 止 因丝扣渗漏 造成 的测试施工 失误 ， 保证 测试 施 工 的
高质量， 录取到真实有效的地层压力和流体资料。
钻进 开井 ， 相应 的也 有 多层 套 管 、 多个 喇 叭 口 ， 且 而
常遇到小井眼的特殊井身结构， 给测试施工带来 了 很大的难 度。④有毒有 害气体。天然气 中常含有 Ｈｓ ， 等有毒有害气体 ， 不仅会给工具 和设备造成腐 蚀， 控制不好还极易造成人员中毒 。
图 １ 深 层 天然 气 井测 试 常 用 管 柱 结 构
２ 井 下工 具及 管柱 的校核 ． 目前 ， 高温 高 压 井深 部 油层 的测 试 已形 成 了一 套较 为完 整 的设 计 规范 （ 式 ） 模 。在工 具选择 和 管柱
设计初步确定后 ， 应根据测试层井况 和测试过程进
行工具 及管 柱强 度 校 核 ， 据 校 核结 果进 行 测 试 管 根 柱调整 ， 到 能满 足 测试 条 件 为 止 。为 了保 证 测 试 直 工具 和管柱 设计 的针 对 性 ， 条 件 的情 况下 最 好 在 有 测试前 进行 一次 模 拟 管 柱 的测 试 ， 井下 工 具 和射 对
井下压力将突然升高 ， 并产生较大震动 ， 极易造成井
下压 力计 的损 坏 。 因此 ， 须 选 用 减 震 性 能 良好 的 必
电子压力计保护托筒 ， 减缓 自射孔 时产生的横 向、 纵 向震动； 同时， 也应选择量程高 、 抗震性能 良好 的电
子压 力计 。
测试过程 ： ①下测试一射孔一酸化管柱并校深 ，
砂筛 管 ＋射 孔起 爆器 ＋射 孔枪 （ 图 １ 。管 柱 同时 见 ）
满足射孔 、 测试及其它作业的要求 ， 并进行管柱强度 校核 ， 保证各工况下管柱安全 系数不低于 １５ ．。
地 面 流程 采 用 两 套 进 口分 离器 同时 放 喷 ， 日处 理 天然 气能 力 ２０×１ 以 上 。两 套 地 面 流 程 高 ２ ０ｍ 压管 汇 均 为 １５ ＭＰ ， 带 有 数 据 采 集 系 统 、 砂 ０ ａ 并 除 器 、 热炉 、 急 放 喷管 汇等 配套 设 备 。 加 应
测试 应 注意 的事项 和采 用 的措施 。
关键 词 深 井 天 然 气 钻 柱地层 测试
由于深层天然气地层 自身 的特点和条件 ， 地层 测试 面临较大 的 困难 ， 如果 考 虑 不 周 ， 计 不 完善 ， 设 施工操作不正确 ， 不仅不能达到测试油气、 认识地层
的 目的 ， 而且 可能 发 生 工程 事 故 ， 成 损 失 ， 响勘 造 影 探效 果 。深层 天然 气地 层测试 主要 有 以下特 点 ：
实践证 明， 种管柱设计安全性 高、 此 操作简单 、
成功率 高 。
采取的措施
深层天 然气测试 必须做 到“ 针对性 强、 安全性 高、 操控性好” 。根据西部深井的具体实 际， 结合工 具 Ｉ能和相关的研究成果， 生 深层天然气测试应在 以 下 几个方 面采 取有效 措施 ：
测试 中 ， 多采 用 图 １ 示 的管柱结 构 。 所
①井底温度高。当温度超过一定值时 ， 橡胶件 、
金属件 、 电子 元器 件 都 容 易产 生 问题 。② 井 底 压 力
大。地层压力高使测试 工具 和管柱承受 巨大的负 荷， 工具性能受到影响 ， 施工操作造成 困难 ， 同时也 使地面控制和计量工作面临安全难题。③井身结构 复杂。由于地层埋 藏深 ， 钻井要多次变换钻头尺寸
装 １５ＭＰ 控 制 头 。② 用 密 度 １ ３ ／ｍ ０ ａ ．９ｇｃ 的泥 浆
８ ０ｍ 正替密度 ２ ０ ｇ ｍ 的泥 浆至 １７ｍ ． ／ ｃ ２ ｍ喇叭 口， 低 替预 前酸 （５ Ｈ １ 并 １％ Ｃ 酸液 ） ７ ５ ｍ 、 水 ｌ ． 清
１０ｍ 。③ 正 转 坐 封 ， 采 油 树 ， 采 油 树 试 压 ９ ． 装 对 ０ ＭＰ ， 口至 油 嘴 管 汇 地 面 管 线 试 水 压 和 气 压 ７ ａ井 ０
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第 １卷 ５
第 ４期
罗冰 ： 深层天然气地层测试技术
６ ５
孔器 材耐 温 、 封性 能进 行模 拟试 验 ， 密 同时验证 设计 中所 计算 出的管柱 变形 量等 参数 的正确性 。 ３ 电子压 力计 及其 减震 器 的选 用 ． 在深井 和超 深 井 的地 层 测 试 （ 油 ） ， 般 采 试 中 一 用射孔 一测试 联 作 的施 工 工 艺 。射孔 弹爆 炸 瞬 间 ，
２０ ０ ６年 ８月
油
气
井
测
试
第 １ ５卷
第 ４期
深层天然气地层测试技术
罗 冰
（ 江汉石油管理局测录井工程公 司 湖北潜江 ４ ３２ ） ３ ３ １
摘要 根据新疆高温高压高产气井的测试实例 ， 分析 了深层天然气的特点和测试难 点， 提出了
４地 面及 井 口设备 的选 用 ．
选用高承压值管汇和设 备 ， 有时考虑到高产气
层 井 口及地 面设 备 所 面 临 的 复 杂 性 ， 同时使 用 两 要
测试环境和条件 。Ａ Ｒ工具具有 耐压强度大 、 Ｐ 操控 性能好 、 差错率低的特点 ， 由它替代上提下放式开关 井工具（ ＭＦ ）可 以减少人 为操作失误 ， 如 Ｅ， 也可避
免 测试 时环空 敞 开 的 风 险。 目前 ， 深 层 天 然 气井 在
［ 作者简介］ 罗 冰， ，９ ２年出生 ，９ ５年毕业于江汉石油学院钻井工程专业 ， 男 １７ １９ 工程 师， 现主要从事试油测试工程和研究 。
１井下工 具 的选 用 和管柱 设计 ． 采 用压控 式测试 工具 能较 好满 足深层 天然封油管送入
深部测试位置 。采用气密封 丝扣 的油管 ， 能有效 的 防 止 因丝扣渗漏 造成 的测试施工 失误 ， 保证 测试 施 工 的
高质量， 录取到真实有效的地层压力和流体资料。
钻进 开井 ， 相应 的也 有 多层 套 管 、 多个 喇 叭 口 ， 且 而
常遇到小井眼的特殊井身结构， 给测试施工带来 了 很大的难 度。④有毒有 害气体。天然气 中常含有 Ｈｓ ， 等有毒有害气体 ， 不仅会给工具 和设备造成腐 蚀， 控制不好还极易造成人员中毒 。
图 １ 深 层 天然 气 井测 试 常 用 管 柱 结 构
２ 井 下工 具及 管柱 的校核 ． 目前 ， 高温 高 压 井深 部 油层 的测 试 已形 成 了一 套较 为完 整 的设 计 规范 （ 式 ） 模 。在工 具选择 和 管柱
设计初步确定后 ， 应根据测试层井况 和测试过程进
行工具 及管 柱强 度 校 核 ， 据 校 核结 果进 行 测 试 管 根 柱调整 ， 到 能满 足 测试 条 件 为 止 。为 了保 证 测 试 直 工具 和管柱 设计 的针 对 性 ， 条 件 的情 况下 最 好 在 有 测试前 进行 一次 模 拟 管 柱 的测 试 ， 井下 工 具 和射 对
井下压力将突然升高 ， 并产生较大震动 ， 极易造成井
下压 力计 的损 坏 。 因此 ， 须 选 用 减 震 性 能 良好 的 必
电子压力计保护托筒 ， 减缓 自射孔 时产生的横 向、 纵 向震动； 同时， 也应选择量程高 、 抗震性能 良好 的电
子压 力计 。
测试过程 ： ①下测试一射孔一酸化管柱并校深 ，
砂筛 管 ＋射 孔起 爆器 ＋射 孔枪 （ 图 １ 。管 柱 同时 见 ）
满足射孔 、 测试及其它作业的要求 ， 并进行管柱强度 校核 ， 保证各工况下管柱安全 系数不低于 １５ ．。
地 面 流程 采 用 两 套 进 口分 离器 同时 放 喷 ， 日处 理 天然 气能 力 ２０×１ 以 上 。两 套 地 面 流 程 高 ２ ０ｍ 压管 汇 均 为 １５ ＭＰ ， 带 有 数 据 采 集 系 统 、 砂 ０ ａ 并 除 器 、 热炉 、 急 放 喷管 汇等 配套 设 备 。 加 应
测试 应 注意 的事项 和采 用 的措施 。
关键 词 深 井 天 然 气 钻 柱地层 测试
由于深层天然气地层 自身 的特点和条件 ， 地层 测试 面临较大 的 困难 ， 如果 考 虑 不 周 ， 计 不 完善 ， 设 施工操作不正确 ， 不仅不能达到测试油气、 认识地层
的 目的 ， 而且 可能 发 生 工程 事 故 ， 成 损 失 ， 响勘 造 影 探效 果 。深层 天然 气地 层测试 主要 有 以下特 点 ：
实践证 明， 种管柱设计安全性 高、 此 操作简单 、
成功率 高 。
采取的措施
深层天 然气测试 必须做 到“ 针对性 强、 安全性 高、 操控性好” 。根据西部深井的具体实 际， 结合工 具 Ｉ能和相关的研究成果， 生 深层天然气测试应在 以 下 几个方 面采 取有效 措施 ：
测试 中 ， 多采 用 图 １ 示 的管柱结 构 。 所
①井底温度高。当温度超过一定值时 ， 橡胶件 、
金属件 、 电子 元器 件 都 容 易产 生 问题 。② 井 底 压 力
大。地层压力高使测试 工具 和管柱承受 巨大的负 荷， 工具性能受到影响 ， 施工操作造成 困难 ， 同时也 使地面控制和计量工作面临安全难题。③井身结构 复杂。由于地层埋 藏深 ， 钻井要多次变换钻头尺寸
装 １５ＭＰ 控 制 头 。② 用 密 度 １ ３ ／ｍ ０ ａ ．９ｇｃ 的泥 浆
８ ０ｍ 正替密度 ２ ０ ｇ ｍ 的泥 浆至 １７ｍ ． ／ ｃ ２ ｍ喇叭 口， 低 替预 前酸 （５ Ｈ １ 并 １％ Ｃ 酸液 ） ７ ５ ｍ 、 水 ｌ ． 清
１０ｍ 。③ 正 转 坐 封 ， 采 油 树 ， 采 油 树 试 压 ９ ． 装 对 ０ ＭＰ ， 口至 油 嘴 管 汇 地 面 管 线 试 水 压 和 气 压 ７ ａ井 ０
维普资讯
第 １卷 ５
第 ４期
罗冰 ： 深层天然气地层测试技术
６ ５
孔器 材耐 温 、 封性 能进 行模 拟试 验 ， 密 同时验证 设计 中所 计算 出的管柱 变形 量等 参数 的正确性 。 ３ 电子压 力计 及其 减震 器 的选 用 ． 在深井 和超 深 井 的地 层 测 试 （ 油 ） ， 般 采 试 中 一 用射孔 一测试 联 作 的施 工 工 艺 。射孔 弹爆 炸 瞬 间 ，