10-“三高”超深气井射孔酸压测试联作优化技术.ppt

1 许小强 三高 超深气井射孔酸压测试联作优化技术 2 苍溪 巴中平缓构造带 元坝1井 通南巴背斜构造带 通江凹陷带 元坝1 侧1 河坝区块 马路背 涪阳坝 黑池梁 元坝长兴组气藏埋深大于7000m 地层压力118MPa 地层温度156 8 硫化氢含量25 4 属于 三高 气藏 一 引言 三高 超深气井的特点 气藏埋深大 大于6000m 地层压力高 大于105MPa 地层温度高 大于150 硫化氢含量高 大于3 压井泥浆密度高流体腐蚀分压高井口压力 温度高 3 二 问题的提出 常规测试工具不能满足 三高 超深气井测试需要 常规测试工具耐温 耐压差低 上提下放的MFE DST测试安全风险大 深井的测试工具接近或达到使用性能极限 可靠性降低 限制后续施工和储层评价 自由点 显示判断难H2S的剧毒性 4 硫化氢腐蚀易造成突发性断裂 管材需兼顾抗腐蚀性与经济性 油管密封可靠性要求高 储层改造 排液等对管柱尺寸要求差异大 合理测试油管选择要求高 二 问题的提出 5 二 问题的提出 三高 气井测试管柱受力复杂 井下工具及管柱受力大 管柱变形大 轴向变形造成丝扣滑脱 管柱漏封等 导致测试失败 受力超过管柱强度 造成管柱破裂 渗漏 导致测试失败或井下事故 6 二 问题的提出 高温 高压造成枪体变形 火药失效 RDX和HMX火药射孔弹不满足射孔要求 高温高压对射孔的安全 有效提出新要求 可见常规测试技术在高温高压含硫化氢气井已存在很大局限 超深含硫气井分步进行射孔 储层改造 测试作业 需多次起下管柱和压井 储层伤害大 施工周期长 费用高 安全风险大 促使了对 三高 超深气井联作测试技术研究的开展和应用 7 三 测试联作技术优化 1 测试管柱 强度够 密封好 打得开 关得严 起得出 资料准 2 测试管柱应具备测试 助排 储层改造 压井和井下关井的功能 三高 超深气井测试的目的 实现安全 优快评价储层 测试管柱优化原则 依据优化原则和川东北 三高 超深气井特点进行测试联作技术优化 8 三 测试联作技术优化 测试工具优选 测试管柱结构优化 测试控制参数优化 射孔技术优化 测试联作技术优化 9 1 测试工具优选 测试工具优选原则 工具性能 可靠性 耐高温 耐大压差 耐H2S腐蚀 工具内径大 满足生产 注入等多作业 RTTS封隔器 RD安全循环阀 三 测试联作技术优化 LPR N阀在高压差下打开难 井下多次开关循环孔建立油套连通 靠破裂盘开启 压力控制准确 10 三 测试联作技术优化 测试油管选择 抗硫材质 气密封扣 油管尺寸 产能 携液 抗冲蚀 井身 强度校核 2 测试管柱结构优化 管柱设计原则 抗硫工具性能稳定 油管性能满足要求 管柱结构最简化 不动管柱能进行多项作业 密封性能评价 试验 腐蚀因素 试验 11 三 测试联作技术优化 2 测试管柱结构优化 基于测试工具优化 管柱设计原则 通过不同工况下管柱强度校核和变形计算 优化出可实现射孔 测试 储层改造 多次诱喷 压井作业的测试管柱 测试联作管柱优化 12 施工压力控制技术是高温高压含硫超深气井测试的关键技术 关系到施工安全 储层保护 油层套管 试气管柱等多种问题 3 测试控制参数优化 三 测试联作技术优化 优化的压力参数为强度校核和管柱变形提供计算依据 压力控制技术关键 13 三 测试联作技术优化 某高温高压超深气井参数控制 3 测试控制参数优化 14 3 测试控制参数优化 三 测试联作技术优化 力学分析 通过施工压力优化和强度校核 为射孔 压裂 诱喷 求产 关井 压井等提供安全保证 随井筒压力 温度变化 测试管柱处于三向复杂应力状态 仅作单向受力分析是不够的 还应作三轴强度校核及管柱变形计算 考虑井筒压力 温度分布 井眼轨迹 摩擦力 屈曲等因素 根据物理学建立管柱受力模型 通过数学求解 得到管柱的受力 变形 再进行强度校核 15 不同温度下射孔火药选择图 三 测试技术优化 4 射孔技术优化 耐温大于200 48h的PYX射孔弹超高温起爆器 导爆索 传爆管耐高压的射孔枪 射孔器材选择 射孔参数优化 孔密 相位 孔深 孔径的优化污染程度对产率的影响压实对产能的影响 16 YB1井三联作测试技术实践 四 现场应用 YB1井射孔酸化测试联作管柱 1 YB1井井深7170 71m 地层温度156 8 H2S含量25 4 尾管射孔完井 井内介质为清水 油层套管 125S 12 7mm 根据力学计算 增加伸缩节补偿管柱变形 2 三联作管柱结构及施工参数优化 三联作管柱满足规范要求 伸缩节 17 四 现场应用 应用效果 该技术在井深7176 83m的LS1和川东北定向井等井成功应用 其中在川东北斜深7300m 的定向井测试获高产 推广应用 射孔 酸压 测试三联作优化技术在川东北超深井中顺利安全的完成射孔 酸压 加重酸酸压 关井 压井等测试任务 超高温射孔弹 RD安全循环阀 RD循环阀 OMNI阀 压力计测试工具和仪器在测试工作中均顺利工作并发挥设计要求的功用 18 1 射孔 酸压 测试联作技术能满足井深7000m左右的 三高 超深气井射孔 测试 储层改造 多次诱喷 压井需要 2 测试管柱变形量的计算结果 强度校核和所选用的伸缩节长度能够满足工程需要 3 YB1井