APR工具在川东北高含硫超深气井测试中的应用_李发全

APR工具在川东北高含硫超深气井测试中的应用李发全 龙 学 吴建军(中国石化石油工程西南公司井下作业分公司)摘 要 在川东北地区高含硫化氢气井的完井测试作业中,对APR测试时各种测试管柱的适用范围和性能特点进行了介绍,针对不同的井况及具体的试油目的,优选测试管柱结构,可大大提高测试成功率并有效缩短测试时间和成本,降低测试对储层的二次污染,从而解决川东北高含硫气井测试的难题。

图6参3关键词 A PR工具 测试 含硫化氢 管柱0 引言川东北地区气藏具有高温、高压、高产、高含硫化氢的特点,为了确保测试的井控安全,提高测试成功率,取全取准各项地层资料,近年来,在该探区普遍采用APR压控式测试工具。

该工具有以下优点[1]:(1)安装井口采气树,通过环空加压、放压来操作测试阀,实现井下的开、关井,整个试气作业井口完全受控,安全可靠,易于操作。

(2)APR测试工具为全通径测试工具,可进行油管传输射孔测试联作、酸化测试联作以及连续油管、绳索作业等;且因内径大,流体流动阻力小,特别适合于高压、高产、含硫气井测试,所取的资料更易于解释和处理。

(3)采用O MN I阀的测试管柱,可实现油管内多次替喷、气举、洗井、压井,特别适用于地层压力系数低、酸化后排液困难的井。

(4)适合大斜度定向套管井的测试,通过井口加压来控制井下开关井,确保了井下工具开关可靠和井口安全。

针对不同井况,形成多种测试联作工艺技术,并设计出了相应的测试管柱,有效解决了川东北高含硫气井中的具体问题,充分发挥了该工具的特点及优越性。

1 典型的测试联作管柱1 1 APR射孔-测试联作管柱APR射孔-测试联作工艺技术,对于常压、负压地层,采用掏空液柱,降低回压增大测试压差,通过环空加压进行负压射孔测试,有利于及时发现油气层,获得真实的流体产能;对高压地层,下入测试工具后,可以从环空加压射孔,也可以从油管内加压射孔,均能实现诱喷和测试的目的[2]。

两种测试工艺都是通过测试器实现井下关井,快速的取全取准地层测试资料,为准确评价地层提供依据。

常用的APR射孔测试联作管柱结构有以下两种:(1)管柱结构1油管+RD安全循环阀+放样阀+LPR-N阀+电子压力计托筒+液压循环阀+RD循环阀+安全接头+射孔上旁通+RTTS封隔器+射孔筛管+油管+纵向减震器+压力延时起爆器+射孔枪(图1)。

(2)管柱结构2油管+RD安全循环阀+压力计托筒+液压旁通阀+RD循环阀+安全接头+RTTS封隔器+油管+纵向减震器+筛管+压力延时起爆器+射孔枪(图2)。

在射孔测试联作管柱结构中,根据地层压力及产能情况决定是否加入LPR-N测试阀。

若加入LPR-N测试阀(管柱结构1),则在油管内可以掏空部分液柱进行负压射孔,在管柱中连接射孔上旁通和射孔筛管,作为环空加压射孔的传压通道。

测作者简介 李发全,男,1975年出生,工程师;1998年毕业于西南石油学院机械设计及制造专业,现在中石化石油工程西南公司井下作业分公司从事油气井测试及管理工作。

地址:(618000)四川省德阳市淮河街112号中石化石油工程西南公司井下作业分公司。

电话:(0838)-2403057。

E-m ai:l jj w u@163 co m51第32卷 第1期 天然气勘探与开发 钻井工程图1 管柱结构1 图2 管柱结构2试求产结束后,泄掉环空压力,LPR -N 阀关闭,井下关井测压力恢复。

恢复结束后环空加压打开RD 安全循环阀压井。

由于封隔器与套管内壁间隙很小,一般2mm ~3mm,为了防止堵漏压井时发生卡钻,在管柱中加入RD 循环阀,作为地层发生严重漏失情况下堵漏通道(RD 循环阀循环孔直径20mm ~25mm,共4个循环孔)。

减震器可以有效降低射孔枪起爆时对管柱的震动,避免震松封隔器,保证封隔器的密封性能。

该测试管柱可以实现多次开关井,适用于储层物性相对较差的中、低压气层测试。

若管柱中不加LPR -N 测试阀(管柱结构2),则只能从油管进行加压射孔,测试求产结束后环空加压打开RD 安全循环阀,利用RD 安全循环阀实现井下关井以及循环压井,RD 循环阀作为地层发生严重漏失情况下堵漏通道。

该种测试联作管柱只能实现一开一关测试,适用于高压地层的测试。

1 2 APR 酸压-测试联作管柱目前川东北地区常用的替液阀为OMN I 阀,形成了以O MN I 阀为主要结构的酸压-测试联作管柱(图3):油管+(伸缩短节)+OMN I 循环阀+RD 安全循环阀+压力计托筒+RD 循环阀(或液压旁通阀)+安全接头+RTTS 封隔器+油管+筛管。

管柱结构特点:(1)由于O MN I 循环阀的球阀在较大压差下开启比较困难,一般不大于10M Pa ,同时在泥浆中的密封性能较差,因此酸化测试联作管柱中的OMN I 阀一般不带球阀,以确保循环孔正常开启和关闭。

(2)OMN I 阀是酸化测试联作管柱的主体,具备前期替酸和后期洗酸的功能,在管柱下入过程中OMN I 阀可处于循环位,替酸结束后环空加压关闭OMN I 阀循环孔,将其换位到测试位,从油管进行酸化作业。

(3)酸化后排液困难的情况下,OMN I 循环阀可以反复开关,进行液氮气举作业。

(4)管柱中RD 循环阀和液压旁通阀均具有解封过程中平衡封隔器上下压差,使得解封封隔器顺利的作用,液压旁通阀为机械式操作,通过上提管柱拉开循环通道实现油套连通;RD 循环阀采用破裂盘的形式,环空加压打开循环孔后,既可以平衡封隔器上下压差,顺利解封封隔器,同时,若发生严重漏失,还可以进行堵漏压井作业,避免卡钻。

(5)为了克服管柱在酸化时缩短和测试时的伸长,根据管柱力学计算决定是否在管柱中加入伸缩短节。

伸缩短节加入的位置和数量,可在管柱变形量计算的基础上确定。

1 3 APR 射孔-酸压-测试联作管柱为了加快勘探开发的进程,目前在川东北地区已形成了以OMN I 阀、RD 安全循环阀、RD 循环阀、RTTS 封隔器为基础的射孔酸化测试三联作测试工艺,测试管柱结构为图4:图3 酸压-测试联作 图4 射孔酸化测试管柱结构联管柱油管+OMN I 阀+RD 安全循环阀+电子压力计托筒+RD 循环阀+安全接头+RTTS 封隔器+油管+减震器+筛管+压力起爆器+射孔枪。

该测试管柱主要用于射孔酸压测试三联作施工,下管柱过程中OMN I 阀处于循环位,座封封隔器后替酸,通过环空加压、泻压操作,将OMN I 阀从循环位换至测试位,然后从油管内加压射孔,进而实施酸化、测试作业,测试结束后环空加压关闭RD 安全循环阀,进行井下关井测压力恢复以及压井。

这种管柱结构简单,使用工具部件相对较少,测试通道大,施工成功率高,测试周期短,施工费用相对较低,可以大大加快勘探开发的进度。

52 钻井工程天然气勘探与开发 2009年3月出版2 应用实例2007年,中国石化石油工程西南有限公司井下作业分公司在川东北采用APR工具进行了元坝1井、元坝1-侧1井、大湾1井等5井次16层次的完井测试,均获得成功,取得了非常好的效果。

现以元坝1-侧1井为例介绍APR工具在高含硫气井试油中的应用[4]。

元坝1 侧1井为中石化在川东北地区的一口超深预探井。

完钻井深7427 23m(垂深6976 50 m),完钻层位长兴组,水平位移989 39m,最大井斜为56 12 。

测试层段飞一至飞二7330 70m~ 7367 60m。

井身结构如图5,测试管柱结构如图6。

图5 井身结构 图6 测试管柱结构2007年11月18日对飞一至飞二段(7330 70m~7367 60m)进行了射孔-酸压测试联作,挤入前置酸、凝胶酸、闭合酸等酸液300多立方米。

井口管柱经受住了95M Pa的高压考验,管柱密封性能良好,确保了施工的成功。

经过测试,在井口油压18 9M Pa,获得50 5 104m3/d的天然气工业产能,H2S含量6 61%,CO2含量6 25%,取得了元坝地区油气勘探的重大突破。

3 结论与建议(1)在含硫天然气井中采用抗硫APR测试工具对缩短测试周期、提高测试时效、降低测试成本起到重要作用,能有效降低含硫天然气对套管的腐蚀、保障测试作业的生产安全。

(2)APR测试工艺要求测试井套管的抗内压能力必须满足APR工具测试时对套管承受内压的要求。

(3)测试管柱都能实现多次开关井操作,对于取全取准地层资料具有显著的意义。

(4)元坝1-侧1井测试表明APR工具可以应用于大斜度超深定向井的测试和酸压施工。

参考文献1 陈中一 四川含硫气井完井工艺技术探讨[J] 天然气工业,1996,16(4):43-452 潘登,刘兴华,胡长翠,等 射孔测试联作工艺技术在川渝高含H2S气井的应用[J] 油气井测试,2007,16(1):42-453 陈达海 深井试油工艺技术初探[M] 北京:石油工业出版社,1997(收稿日期 2008-07-07编辑 景岷雪)53第32卷 第1期 天然气勘探与开发 钻井工程NATURAL GAS EXPLORAT I O N&DEVELOP MENT/M ar.,2009AB STRACT:T a i nan gasfi e l d o f Q aidam Basin i s a Q ua ternary biog enetic gasfield.T he reservoir is composed of m ud siltst one,silt stone and mud-bear i ng siltstone.Its prope rties o f l oose fo r ma ti on,poo r diagenetic ce m en tati on bri ng about m any techn i ca l proble m s duri ng dr illi ng,especia lly i n ho rizontal-w ell drilli ng.A ccordi ng to som e aspects o f t he design,pre-drilli ng prepa ra tion,m a i n adopt ed treat m ent,proble m s and appli cation ana lysis dur i ng the opera ti on process,this paper ill ustra tes the appli ca tion o f g eosteer i ng tech n i que of hor i zonta lw e ll to W e ll T a iH5-1,wh ich prov i des a useful re ference for ho rizon tal-we ll dr illi ng w ith loose sandstone.K EY W ORDS:T a i nan gasfield,hor izon tal we l,l geo steer i ng,w ell bore tra j ecto ry controlAPPLICATI ON OF APR TOOLS TO ULTRA-DEEP GASW ELLS W I TH RI CH H2S I N NORTHEAS TERN SI CHUAN BASI NLI Faquan,LONG Xue and WU Jian j u n(D ownho l e Serv i ce Company,Sinopec O il Eng i neering South w est Com pany). NATURAL GAS EXPLORATI ON&DEVELOP MENT.v.32,no.1,pp.51~53,3/25/2009S i n northeastern S i chuan Basi n. AB STRACT:A PR too ls have been genera lly app lied t o comp l e ti on testi ng o f gas w e lls w it h rich H2T h i s pape r presen ts t he applica ti on and properties of var i ous testi ng str i ng s of A PR,and opti m izes the stri ng structure acco rding to the d ifferen tw e ll states and o il-testing ob j ectives.Therefore,the successf u l ratio o f test has been ra i sed g rea tly,and t he test ti m e and cost have been reduced effic i entl y.T he applica ti on of APR too ls can decrease the secondary po ll uti on to reservo ir and so l ve the prob l em S.in testi ng gas we lls w it h rich H2S,str i ngK EY W ORDS:A PR too ls,testi ng,w it h H2RES EARCH ON H2S ABS ORBENT-PCC I N DRI LL I NG FLUI DZ HANG Jie and LI Shugang(Schoo l o f Che m istry and Che m i ca l Eng i neer i ng,X i an Sh i you U n i versity).NATURAL GAS EXPLORAT I O N&DEVELOP MENT.v.32,no.1,pp.54~56,3/25/2009S abso rbab ilit y o f5d ifferen t phenolic compounds i n w ater-base drilling fl u i d has been tested by ex AB STRACT:In t h is st udy,H2peri m ents.T hrough the co llocati on o f pheno li c co m pound and carbohydrates,a new-type HS absorben t-PCC w ith better absorbabil2S w ill be absorbed when the content o f PCC i n w ater-base dr illi ng fl uid ity has been developed.T esti ng result sho w s1967.24m g/L H2is4000m g/L.S,absorbent,dr illi ng fl u i dK EY W ORDS:pheno li c compound,ca rbohydrates,H2FRACTURI NG FLU I D W I TH H I GH TE M PERATURE,LOW CONCENTRATI ON AND LO W DA MAGE US ED I N VOLCANIC GAS RES ERVO I RS,CHANGLI NGCHEN Bo and ZENG Yuchen(Specia l D ownho le O pera ti on Depart m ent,S i nopec Zhongyuan P etro l eu m Explorati on Bu reau).NATURAL GAS EXPLORATI ON&DEVELOP M ENT.v.32,no.1,pp.57~61,3/25/2009AB STRACT:T here is an obv ious d ifference bet w een volcan ic reservo irs and sandstone rese rvo irs.M oreove r,vo lcan i c rock beco m es a ne w and spec i a l rese rvo ir a ttracted m ore and mo re a ttenti on.V olcan ic gas reservo irs i n Chang ling are character ized by deep bur i a l dep t h,h i gh temperature and rich clay m i nera.l So,t he fracturi ng fl u i d used i n this rese rvo ir i s ve ry spec ia.l In t h i s paper,the thicken e r,org an i c-boron de lay-crosslink i ng po l yme r and o rganic anti-s w e lli ng surfactant used fo r pad fl u i d have been de ter m i ned by an opti m ized experi m ent.In particular,to use t he che l a ti ng agent t o reduce f o r m ati on da m age caused by an i nconsistence of bo t h fo r ma ti on fl u i d and ex traneous fl u i d,and t o use the capsule seg m entati on ge l breaking techno logy to reduce da m age from fract ur i ng-fl u i d con centrati on.A nd t he f o r mu l a o f fractur i ng fl u i d used i n vo l canic gas rese rvo irs i s obta i ned.Exper i m enta l eva l uati on ill ustra tes t hat this fracturi ng fluid is feat u red by strong anti-temperature and anti-shear capacity,full y ge l break i ng,consistence o f bo t h reservo i r m i n e ra l and for m ation w ater,less than15percent o f core per m eab ility damage rati o.A dditiona lly,its fr i ction coeffi c i ent can reduce to60 percent o f pure w ate r.In gene ra,l t he frac t ur i ng fl u i d has been app lied to volcan ic g as reservo irs successfu ll y i n Chang li ng.5。