山前地区高压气井井控工艺技术.doc

山前地区高压气井井控工艺技术一、山前地区高压气井井控工艺技术难点1、山前构造带，构造应力异常、埋藏深、地层压力高，普遍在70MPa以上，部分超过105MPa.2、产气量高，克拉地区开发井单井产量达300万方/日，3、钻井液密度高达2.3g/cm3,固相含量高、具有强研磨性和腐蚀性.4、井下情况复杂，多套压力系统、多产层、长裸眼井段、巨厚盐膏层。5、储层物性复杂：连通性裂缝发育、压力敏感性强、安全密度窗口小，井漏、井涌频繁发生，井控问题突出。6、封固白云岩后，如果套管鞋处固井质量不好，将导致下次开钻降密度后发生溢流，或者井漏与井涌并存。7、实施堵漏施工作业后，又易发生溢流风险，进行溢流压井作业需要先储备大量高密度泥浆.8、井控装备方面存在部分井控装备质量达不到要求也给现场井控管理工作造成一定困难。如电动节流控制箱数据显示不准或不稳定、节流阀芯子使用寿命过短等。二、山前地区高压气井井控工艺技术现状（一）山前地区高压气井井控重点应做好的主要工作 :1、采用合理井身结构设计和套管抗内压强度设计确保井控安全.井身结构设计应尽可能避免同一裸眼段出现多种复杂情况，特别要避免在同一裸眼段内钻开不同压力系统的地层套管设计时要充分考虑上部套管磨损对强度的影响，尽可能选用厚壁高钢级套管. 2、钻至白云岩底界以下10米，及时下套管固井。3、中完固井施工作业前，做地层承压试验，使地层承压能力达到46兆帕；保证固井施工作业期间不发生井漏，避免固井井漏后出现溢流等复杂现象.4、钻开目的层前储备密度2.4g/m3重泥浆240方，加重剂300吨，各种粒度堵漏剂储备充足.5、钻开盐膏层和可钻性较差的致密性岩层以下的目的层时，如果没有同区块邻井压力资料作依据，实钻泥浆密度应选设计高限，甚至可选择区域最高压力资料作设计依据，钻开目的层以后再根据实钻情况调整泥浆密度. 6、深井段发生溢流，不能用地层破裂压力作为关井压力高限，只需要考虑套管抗内压强度和防喷器试验压力. 7、钻开高压油气井压井前，必须作出压井施工预案，推荐根据不同的溢流量和地层破裂压力，选用工程师法、压回法和反循环压井方法。窄压力窗口地层压井，优先选用压回法. 8、必须制定放喷点火的急案应急预案，授权现场压井指挥员，在紧急情况下和压井失败时采取果断措施 9、落实各岗位责任制，重点抓好以下几个环节的工作：（1）钻开高压油气前，必须选派经验丰富的井控装备专家对设备进行全面细致检查，防喷器组、节流压井管汇、放喷管线重新试压，重点要检查内防喷工具是否可靠，节流阀是否冲蚀等.（2）井控的核心是及时发现溢流，控制溢流，坐岗制度是所有制度中最关键的制度，也是最难落实的制度，必须实行24小时全过程专人专职坐岗制度，坐岗资料真实可靠.（3）认真做好各种工况下的防喷演习，熟练掌握井控设备的操作性能.（4）钻开油气层前，必须按设计储备重泥浆和加重材料. 10、进一步配套、完善井控装备.使用的井口装置、防喷器组要符合高压油气井的井口装置、防喷器组配套标准和性能标准. （二）目前山前地区高压气井采用的井控工艺技术措施：1、吊灌泥浆技术措施（1）发生井漏先吊灌起钻至套管鞋，吊灌量为起出钻具体积的1.52倍。（2）在静止过程中，要每半小时进行一次吊灌作业，吊灌量视情况而定。（3）如果发生溢流或灌不进泥浆，应立即关井，采用压回法进行压井作业。2、压井技术措施（1）压井前对井控设备进行全面检查。（2）根据压井数据，及时作出施工设计。（3）采用压回法实施压井作业，要保证环空排量达到2方分钟，钻具内排量达到1.2方分钟，并保证压井泥浆总量为井筒容积的1.5倍。（4）如果井漏情况下采用工程师法压井，要求压井过程中井下处于微漏状态，准确记录泵入量及返出量，使泵入量略大于返出量。（5）如果关井压力过高（关井压力要小于套管抗内压强度80），建议采用压回法实施压井作业。3、井控装置要求：（1）使用的井口装置、防喷器组、压井及节流系统要满足高压油气井的井控要求,采用新式NQF1400型分离器和FGX88-21放喷管线，分离器及放喷口均装自动点火装置.（2）配备两套加重系统，另备一套储备系统。（3）进入目的层前，循环系统全面试压到28兆帕.（4）内防喷工具开关灵活，密封可靠，及时保养、检修和试压。（三）目前山前地区高压气井井控装备配套技术：1、防喷器选用经气密封试验合格的防喷器；2、闸板防喷器壳体采用锻件壳体、侧门采用浮动密封、采用液压锁紧；3、环形防喷器采用球形结构；4、节流压井管汇使用多路或多级节流系统，在节流阀的上游配压力传感器，下游配压力表；5、平板阀、单流阀、节流阀采用改进的产品；6、节流控制箱采用电动节流控制箱（目前传感器质量要进一步改进）；7、内控管线及放喷管线均配标准管线；8、钻井液气体分离器配置自动灌注钻井液装置和除气器；使用NQF1400型泥浆气液分离器，排液排气管线管径大于8in，分离效果好.（容器内径1.4m，分离量可达20万方/日以上） 9、确保钻具内防喷工具内防喷工具开关灵活，密封可靠，及时保养、检修和试压。三、山前地区高压气井井控技术发展方向现有井控装置还不能完全满足塔里木山前构造带高压气井勘探开发的需要。1、节流阀：(1)针对节流阀耐冲蚀性能差、寿命短，关键时刻节流阀节流效果不能满足现场作业的缺点，需要增加头部与阀座接触面积和材料刚度，改善受力状态，提高节流元件寿命（2）提高实施节流压力精确控制2、泥浆气液分离器： 避免使用处理量小、压力级别低泥浆气液分离器，排液排气管线管径小，容易堵塞，分离器内径小，分离量小.3、高压平板阀旧式高压平板阀缺点：（1）旧式高压平板阀开关力矩大，易刺漏.（2）阀盖钢圈槽为单面密封，容易失效.改进后高压平板阀：（1）组合阀座为浮动密封， 采用暗杆不带尾杆结构，减少了刺漏.（2）阀盖钢圈槽为双面密封，提高了寿命.4、节流管汇控制系统（1）现有节流压井控制系统灵敏度低，操控性差，可控阀件少，不能实现远程控制 （2）发展新型节流系统，实现多级套压显示，能显示节流阀上下游压力；研究发展智能和手动控制两种控制方式；多路流体路径选择，能分别用于不同压力及工况.5、内防喷工具方面： 钻具内防喷器工具缺点：开关力矩大，承压能力低，打开需平衡压力，抗冲蚀能力差，投入式止回阀可靠性差.（1）方钻杆旋塞阀 承压能力低，在高压下，开关力矩大，需平衡压力，在井喷时，抢接不方便，阀座密封不可靠.（2）钻具止回阀一般在打开油气层的钻进过程中，不接钻具止回阀，钻具止回阀受长期冲蚀，容易损坏；钻具止回阀影响取得关井压力的真实