高温高压气井

高温高压油气井

第一节高温高压油气井测试的特点

高温高压油气井测试的定义：国内外对高温高压井的定义都不同，哈里伯顿公司为井底温度150℃；井口压力70MPa，斯仑贝谢公司为井底温度210℃，井口压力105 MPa。为了与国际接轨CNPC（中国石油天然气集团公司）一般采用国际高温高压井协会的定义，高温高压井定义为井口压力大于70 MPa，井底压力大于105 MPa，井底温度大于150℃。超高温高压井：井口压力大于105 MPa，井底压力大于140 MPa，井底温度大于175℃。

高压油气井中的天然气具有密度小（仅为原油的0.07%），可压缩膨胀，易爆炸燃烧和难以封闭等物理化学性能，在高压油气井进行测试中，极易引起井喷和燃烧、爆炸。因此，必须做好防喷、防火、防爆的工作，如油气中含硫化氢气体时，则更应做好防毒工作。

对高压油气井测试，管柱内和井口的压力高，它给测试工作带来很大的危险。管柱内压力高，管柱内的油气易从螺纹连接处漏出，严重时甚至将管柱刺坏；井口压力高，高压油气易从井口控制头螺纹连接处刺漏，严重时将控制头刺坏，造成井口失控井喷。

第二节高压地面控制装置

高温高压油气井测试，安全生产是最重要的。必须设计可靠的测试管柱和高压井口控制装置，能够将高压油气流有控制的引导到三相分离器和燃烧器中去，使测试工作安全顺利的进行。

一、高压双翼地面控制装置

如图所示。主要由高压控制头、投杆器、活动管汇和钻台管汇的功能部分组成，耐压为68.94 MPa。

二、哈里伯顿“S”型单测试树地面控制装置“S”型单测试树地面控制

装置是哈里伯顿公司生产的标准地面控制装置的结构，如下图所示。其特点是各部分总成之间都由4 3/8in—6梯形螺纹连接，除了图示的连接方式，还可根据需要，按表1-2-1推荐的组合方式。

地面控制装置的各部件作用如下：

1、提升短节，是用来提升整个测试管柱。

2、投杆器，是一个悬挂冲杆的接头，测试完需进行反循环时，将悬挂冲杆的释放销退出，冲杆即下落，砸开反循环阀。

3、遥控安全阀，对高压油气井的井口阀可进行远距离控制，采用气控（液控）开关阀。该阀一般处于关闭状态，一旦施加一定的气压即可打开，继续保持这个外压，阀就一直处于开启状态，释放外压，阀就关闭（见表1-2-2）。

4、多通管汇，钻柱内的油气通过它进入活动管汇及出油管线中去。

5、压力平衡旋转头，这种旋转头的内部压力是平衡的，用来抵消旋转钻杆时作用在轴承上的负荷，从而可用摩擦垫片来代替大型轴承，虽然旋转头的强度足以提起测试管柱，但在下面悬着负荷时不允许使用旋转头进行旋转，只有当钻柱坐在转盘卡瓦上时，才能使用压力平衡旋转头。

6、主阀，为一全开式旋塞阀，在紧急状况下能快速关井。

7、附阀，接在主阀的下部，通过该阀将乙醇加入流道中，防止冬季试气时活动管汇或出油阀被冻结。当使用遥控安全阀时，可从附阀的支管头测量井口压力，欲开关阀时，将螺母旋转11～15圈即可。

第三节对高压油气井测试的要求

对高压油气井进行测试，除做好防喷、防火、防爆、防毒工作外，最主要的是搞好井控工作，让高压油气流在管柱和地面流程有控制的流动，有控制的引导到出油管线、三相分离器、计量罐和燃烧器中去，从而使测试操作人员能按测试程序安全的进行测试操作。为此，对下井测试管柱、井口压力控制装置、地面流程和出油管线提出如下的要求。

一、对测试管柱的要求

对高压油气井测试，为保证封隔器可靠工作，在裸眼井测试时装两个裸眼封隔器，其上部为安全密封封隔器，在套管井测试时，在卡瓦封隔器上部再装一个安全密封封隔器。这样的双重封隔器，保证封隔器的密封可靠。

安装两个反循环阀，下部为断销式反循环阀，上部为泵出式反循环阀，一旦断销式反循环阀被砂堵后，能从管柱内加压打开泵出式反循环阀，形成循环通路，进行反循环压井。

所有测试工具下井前应进行水压、气压试验。

二、对下井钻具螺纹连接的要求

下井钻具螺纹要刷干净，涂上高压密封脂，上螺纹的扭矩要达到要求，保证螺纹连接在高压油气中不渗漏。

三、对井口压力控制装置的要求

要求安装工作压力与井口压力相匹配的高压井口控制装置，应按以下公式选择：

P

选=1.3P

压

式中P

选

——所选井口压力控制装置的压力；

P

压

——井口估算压力。

井口压力控制装置（包括控制头、钻台管汇、活动管汇、显示头和投杆器）应试压合格。活动管汇、钻台管汇要用绳索固定牢靠，所有安全链子要固定牢靠。所有活接头要涂上黄油并确实砸紧，不允许带有压力的情况下锤击活接头。

四、对地面流程的要求

1、出油管线的螺纹要缠上聚四氟乙烯密封胶带，用管钳上紧，不得渗漏。管线要用地锚或水泥基墩加地脚螺栓固定牢靠。

2、采用双套流程双翼放喷求产。

3、选用液动、手动双翼控制高压井口，紧急情况下可实现远程控制。

4、用蒸汽换热保温取代间接加热炉，防止天然气泄漏着火。

5、设置地面测试数据自动采集系统，可适时采集和监测压力、温度及产量并能及时发出警报信号。

6、设置ESD紧急关闭系统和HSRV紧急防喷阀等安全装置。

7、配备油、套两组压井管线，并备足压井液。

五、对测试操作的要求

测试管柱下到井底，坐封封隔器时，要依次加足所需压缩负荷，做到一次坐封成功。坐封封隔器打开测试阀时，要有专人观察环空液面，如液面不下降则证明封隔器密封良好。

井口出油气时，在钻台管汇上装上适当的油嘴控制压力和产量，将油气引导至三相分离器对油气水进行分离后，再分别流至测试仪表进行计量。天然气产量很大时，将其引导至临界速度流量计进行计量后，从放喷管线放至燃烧器燃烧。如果是高压气井测试，则需要在钻台管汇上换不同直径的油嘴或针形阀，对井底建立回压进行试气。将油嘴或针形阀由小换大（更换3～4次），改换一次工作制度可得到不同的压力和产量。

测试完进行反循环压井时，如果是裸眼井测试，则需先进行井下关井，并将封隔器解封后，再进行反循环压井，以防在反循环压井过程中封隔器被沉砂埋卡。