高二氧化碳气井测试

高二氧化碳气井测试

X

李军贤

(大庆油田有限责任公司试油试采分公司技术开发大队;黑龙江大庆　163312)

摘　要:针对CO 2气体的特性,在印尼geragai Berkah -2井共计3层进行了高含CO 2气井测试的有益探索。结合相关资料,得出了一种高含CO 2气井试油的可行方法。该技术的应用,解决了对高含CO 2气井试油难的问题,为以后进行高含CO 2的气井测试提供了可学依据。

关键词:CO 2;气井;试油

中图分类号:P618.130.2P631.8+1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)08—0046—02

随着经济的发展,高浓度CO 2作为一种宝贵的矿产资源广泛的应用于工农业生产中。要充分的开采和利用好地下的CO 2资源,就必须合理的对高含CO 2的气井进行科学的试油及评价。CO 2气相态特征不同于常规天然气,有它的特殊性,而且CO 2气井的试油在我国还是一个新问题,有关这方面的资料也比较少。以前的常规气井(天然气)试油方法在高二氧化碳气井遇到很多问题。今年在在印尼ger agai Berkah-2井共计3层进行了高含CO 2气井测试的有益探索,结合相关资料,总结了一套CO 2气井稳定试油方法。

1　高二氧化碳气井测试1.1　CO 2气体性质

在标准状态下,CO 2是无色无味略有酸味的气体,比空气种重,相对密度为1.5192,不能燃烧。其物质状态可有气态,液态和固态三相。当温度高于临界温度(31.19℃)时是气相区,在任何压力下,CO 2都不会变成液体。当温度低于临界温度时会产生液化,密度变大。当压力高于临界压力(7.83MPa )时CO 2是单相气体或单相液体(当温度高于临界温度时呈临界气相;当温度低于临界温度时呈冷液相);当压力低于临界压力时,则将出现气相区、液相区和两相区。当温度再继续降低到-56.6.C 时,则还可能出现气、固、液三相或者固、气两相区。1.2　CO 2气井测试工艺特点

CO 2气井具有较大的流体密度,在标准状态下CO 2的密度比甲烷的密度约大3倍。在气层条件下是超临界气体,其密度可达53,流体密度近似于液体的密度值。

CO 2气井在垂向井筒内的相态分布主要受临界温度的影响。在静止状态下,垂向井筒的液体密度为

(包括液相、气相或饱和蒸汽相等)800-500kg/m 3

,其上部为液相,下部为气相,流体密度分布呈现大上小下的反向特征。在流动状态下,液相转变为饱和蒸汽相和不饱和蒸汽相,液体密度分布呈上小下大的正常重力分布形式。

CO 2的偏差系数小,流体的密度打,因此,气藏得地质储气丰度较烃类气体大。

CO 2气井在测试过程中会产生连续相态变化,当降压吸热是,地面管线、测试设备将凝结成冰。当温度降到0℃时,则会形成冰堵,影响测试资料的准确性。

CO 2在井筒内气体相态复杂,不能用井口压力来换算地层压力,必须实测地层压力和地层温度。

CO 2对井下设备和地面管线有腐蚀作用,腐蚀速度取决于CO 2在水溶液中的含量,在测试过程中腰考虑用缓腐蚀剂抑制CO 2对设备管线的腐蚀。

当CO 2浓度超过2%时,对人体有窒息作用,在测试过程中必须采取有效的安全防范措施。2　CO 2气井现场施工要求2.1　CO 2气井测试具体步骤

待地层污染排尽,下入电子压力计测得原始地层压力、地层温度、和初关井压力恢复曲线。

利用饱和蒸汽压曲线,保持井口压力与温度的对应关系,使通过孔板的CO 2气体呈饱和蒸汽相。在流动过程中测得压力下降曲线,并求得其稳定气产量和流动压力,同时测其流动状态垂向井筒内的压力梯度,温度梯度值(可选每或取一个

46

内蒙古石油化工 2012年第8期　

X

收稿日期作者简介李军贤(—),男,助理工程师,地面计量工程师,长期从事海外地面测试工作。

00-700kg/m 100m 200m :2012-02-19

:1984

测点)。

在地面流程中用高压气瓶在分离器中取高压物性样品做PVT分析。

关井恢复压力。

2.2　高CO2气井测试工艺与流程

两次节流因气体通过油嘴后压力降低与吸热膨胀,会使地面管线与分离器、孔板前后结冰。当温度-50～-30℃时,即使采用保温措施,也不可避免地面冰堵而影响气井正常测试。所以在准确测量产量的同时,防止设备的冻堵是有必要的。

据CO2的物理性质,压力-温度对应关系,压力高温度亦高,因此通过控制上下游压力,保证上下游温度在0℃以上,即可有效控制冰堵。同时压力控制使下游压力要小于上游的1/2,才能保证是临界流动,测出的气产量才准确。

因此,我们选用大油嘴节流,保证下游压力足够高,选择合适孔板使分离器压力低于上游的1/2,保证临界流动。这样既防止了冰堵,又准确的计量了气产量。

3　实例分析

Berkah-2井,GUF1,2,3号层井段3454'-3464'MD(10')、3411'-3415'MD(4')、3360'-3370'MD(10'),本井为探井,采用DST工具和地面计量进行测试。

施工简况:用4-1/2"TCP枪,孔密4弹/英尺射孔。射孔后,下DST APR测试工具,地面连接地面计量管线及设备,对三个层进行测试。操作为井下开关井,工作制度为两开两关。

三层初开井5mins,测得CO2含量为80%,关井12h恢复压力。二开测气,二关24h恢复压力,测试结束。

3.1　Berkah-2井测气方法

二开井后,从油嘴管汇防喷到燃烧坑,排尽管柱中的压井液,调整油嘴,选用40/64"固定油嘴,选择合适孔板,保证了上下游压力处于合理的范围内。这样,既防止了管线的冻堵,有准确的计量了产量。同时在分离器气出口取高压物性样品进行物性分析。

HSE管理:检测经常的风向及大小,风向不能往井口和人居住的地方刮,连续检测CO2浓度,浓度保持小于2%,风小则用防爆鼓风机吹散。

3.2　流压产能

测40/64"、48/64"两个油嘴节流,上下游压力及产量成果表如表1。

从表可以看出,通过大油嘴控制时,上下游温度均大于O结冰的度数;而且静压小于上游压力的1/2,由此保证了临界流动,准确的计量了产量。

表1　Ber kah-2井测试成果

层序油嘴

套压

(psi)

上游压力

(ps i)

上游温度

(de gF)

静压

(ps i)

分离器温

度(de gF)

日产量

油(B CPD)气(M MSCF) GU F140/64"1800772.1100.7174.443.9油花 4.8 48/64"1800658.9107.8195.655.7油花 6.1

GU F240/64"1800942.1109.2177.444.1油花 5.9 48/64"1800821.1112.3198.458.8油花7.0

GU F340/64"18001049.9108.8205.841.1油花 6.8 48/64"1800966.8118.3219.563.3油花8.0

3.3

　地层压力分析

图1　Berkah-2井DST#1压力计回放图三层测试结果均为高含CO2气井,下面就不逐一分析了。就以GUF1号层为例进行分析:

从图1可以看出,关井24h,压力达到稳定,静压为1496.6psi/3459'MD,压力系数0.98,温度181 degF。

使用DST APR工具的优点是,即能取全取准井下资料,而且通过还空打压泄压开关井,在高含CO2井中的作用尤其明显。

4　结论

利用大油嘴控制,孔板二次节流,能很好的防治CO2冰堵管线,而且能准确测量产能。采用APR 工具能很方便操作开关井,下压力计取全地层相关资料。CO2气井全井必须实测静压梯度和流压梯度,确定相态分布。

[参考文献]

[1]　张川如,虞绍永.二氧化碳气井测试与评价方

法[M].北京:石油工业出版社,1999,16(1),

52～56.

[2]　周仑先,褚小兵.CO2气井相态特征[J].油气

井测试,2006,15(5);35～37.

[3]　朱岳年.二氧化碳地质研究的意义及全球高

含二氧化碳天然气的分布特点[]地球科学

进展,,()6～3

47

　2012年第8期 李军贤　高二氧化碳气井测试

1

C2

J. 1997121:20.