解 琪

(中国石化江汉油田分公司采油工艺研究院)

高压高酸性气井二次试采工艺技术探讨—以兴隆1井为例

解 琪

(中国石化江汉油田分公司采油工艺研究院)

针对高压高酸性气井二次试采作业的特殊性，以川东北兴隆区块兴隆1井为例，分析了此类气井二次试采作业的难点及工艺要求，认为二次试采作业方案重点为既要防止压井液对酸蚀裂缝的二次污染，同时也要满足高压高酸性气井完井工艺的需要，由此提出了二次试采作业技术方案。图1表7参3

高压高酸性 气井 二次试采 兴隆1井

1 试采施工中面临的主要难点

对高压高酸性气井探井进行试采作业时，需对不同储层采取酸压求产以确定气区的储层及生产资料，在采用由下至上的逐层施工中应对已措施层采用高密度压井液压井、封层。但在不同储层获得测试产量后，又面临着钻开封层后再重新试采的问题。因此针对该类气井的二次试采工艺，既要防止压井液对酸蚀裂缝的二次污染，同时也要满足高压高酸性气井完井工艺的需要［1］。

兴隆1井是拔山寺向斜石家场礁、滩岩性圈闭群上的第一口区域探井。为了解兴隆场气田长兴组、飞仙关组的天然气产能及储层情况，为兴隆场区块开发提供依据，2010年6月至10月对该井进行射孔、酸压、测试施工，测试情况见表1。

按方案设计要求，钻开飞仙关组、长兴组的两段灰塞后，下一次性防硫完井管柱试采长兴组，先替出压井泥浆，再通过解堵求取地层产能。因井下流体中腐蚀介质含量高，在施工作业中存在以下问题:

表1 兴隆1井测试情况表

(1)储层压力高、试采工序复杂。在二次试采的全施工过程中，涉及钻塞、压井、完井、措施等各工序，对压井液、措施液、完井管柱的设计及各项作业工序提出更高要求。

(2)产层高含硫，对设备抗硫要求高，施工风险大。封隔器、球座、化学注入阀、井下安全阀等均采用国外进口设备、工具，施工周期长。

(3)本井采用加重泥浆压井，处理复杂工况时间较长，储层可能深度污染，替浆施工完成后，需进行一定规模的酸化解堵。

(4)测井综合解释表明，长兴组措施层下部为水层(井段4669.38m～4791.38m为气水同层、含水气层、含水层)，因此，解堵施工过程中，为避免沟通水层，应适当控制施工规模及排量。

2 试采工艺技术探讨

2.1 井口及井控要求

根据测试情况，预测空井筒条件下，井口关井压力为41MPa(表2)。

表2 兴隆1井预测关井压力

根据试气结果及本井酸性条件，计算本井H2S井底分压为5.93MPa、CO2井底分压为12.8MPa。从最大关井井口压力考虑应该选用105MPa采气树;从腐蚀分压角度考虑，采气树及配套附件应采用抗H2S和CO2腐蚀的材质并且采用金属密封，材料类别选用HH级别的井口标准，性能级别PR2，规范级别 PSL4，主通径不低于 78mm的 KQ78/65－105MPa采气树。同时，在钻开封层、循环洗井施工中，需考虑已措施储层高压天然气可能存在的气浸因素，设计采用防喷器组采用2FZ28－105、FZ28－105(EE级)防硫液压剪切闸板组合防喷器。

2.2 完井管柱选择

针对兴隆场区块主体埋藏深、高含H2S和CO2的特点，要求尽量减少起下管柱次数，防止多次作业污染产层，达不到储层改造的目的;同时，可减少工作量，降低作业成本。建议选择替浆－酸化－完井一体化管柱。

(1)油管选择

兴隆1井长兴组硫化氢含量达7.16%，综合材料性能及成本要求，采用 Φ88.9mm×6.45mm的BG2250－110/125合金油管(其性能见表3、表4)。

表3 BG2250－110/125油管基本性能参数

表4 BG2250－110/125油管安全校核

由表3、表4知，BG2250－110油管达到了川东北高含硫气井完井推荐作法的要求(抗压安全系数大于1.25，抗拉安全系数大于1.8)，兴隆1井建议采用BG2250－110油管。

根据《Q/SH 0015－2006含硫化氢含二氧化碳气井油套管选用技术要求》要求，井下入井工具材质选择 inc718、油管材质选择 G3，密封件为 Aflas FEPM橡胶。

(2)完井管柱

天然气水合物是采气过程中经常遇到的一个重要问题。水合物在油管中生成后会降低井口压力，防碍井下工具的起下，严重时会堵塞油管，影响气井的正常生产;同时，液态水的存在、低温、高压、高H2S等，均能加快水合物的生成。通常水合物防治措施主要有提高温度、使用井下节流工艺、加注抑制剂、干燥气体等，考虑兴隆1井高含H2S，作业危险性很大，推荐采用加注水合物抑制剂法。

通过高压天然气Trekell－Campbell法计算，在气产量低于25×104m3/d时，井口易形成水合物，而兴隆1井高含H2S，必须下入封隔器保护套管，无法从油套环空加注水合物抑制剂。因此，应设计加药管线辅助加药，通过计算，注入阀设计下入深度为1500m。

根据井下流体性质，完井管柱采用酸压、生产一体化管柱(图1)。自下而上为:球座+1根油管+坐落短节+油管+永久式封隔器+1根油管+循环滑套+油管+化学注入阀+油管+井下安全阀(110m)+井下安全阀管制管线+油管+悬挂器总成。

(3)受力分析

考虑到替浆施工结束后，需对长兴组进行酸化解堵。鉴于储层埋藏深、施工压力高，为降低施工摩阻，设计施工采用88.9mm油管进行连接。由于管柱中采用封隔器进行封隔，管柱在坐封和酸压这两个工作状态受力情况类似，并且在酸压过程中受力更大，对管柱的破坏性更大，因此对酸压过程受力进行重点分析。

利用《酸压管柱受力分析软件》对管柱在施工全过程中的受力情况进行了分析(表5)，结果表明，当井口泵注压力为85MPa，措施管柱达到安全要求，因此设计最大泵注压力≤85MPa。

图1 完井管柱示意图

2.3 入井液要求

结合储层特点、工况条件，设计了隔离液、环空保护液、前置酸/后置酸、胶凝酸、顶替活性水等入井液性能及要求(表 6)［2，3］。

2.4 施工规模设计

考虑本次施工以解除压井液对酸蚀裂缝的二次污染为主，设计酸量规模为150m3(软件拟合结果如表7所示)。

2.5 施工作业要求

(1)试气施工中强化风险评价，促进隐患治理。对生产中可能遇到的各类事故隐患进行评估，找出可能导致事故发生的主要因素，制定相应的预防措施和事故预案，认真落实隐患消减计划，保证安全生产。

(2)加强岗位培训，提高防患意识。在含H2S井作业中，永远铭记“毒气猛于虎”的教训，时刻把防硫控硫放在首位，现场所有人员都经过防硫化氢、井控、HSE培训合格才能上岗，并加强实战演练，提高防硫意识，做到遇硫不慌，有序快速降损耗。

表5 施工全过程管柱受力分析

表6 兴隆1井替浆施工入井液用量

表7 兴隆1井长兴组(4589m－4622.5m)酸压设计模拟结果

(3)加强座岗和溢流观测，做到及时发现井漏和溢流24小时座岗，专人负责。起钻时认真按照标准灌注压井液，始终保持井筒压力平衡，并记录计算灌浆量，观察有无漏失或溢流，做到及时发现，及时处理。

(4)钻塞后的起下管柱等作业前，充分循环脱气，点长明火，利用综合录井仪进行流体监测，测定气体上返速度，确定安全起下管柱时间，确保安全施工。

(5)在起下含有合金油管、井下工具的完井管柱的过程中，外请专业公司技术专家指导，精心设计，优选技术参数。

3 结论

(1)兴隆1井二次试采采用替浆－酸压－生产一趟管柱，达到了减少施工工序、保护储层、降低作业成本的目的。

(2)针对高压、高腐蚀工况条件，提出了试采工艺技术要求，为超高压、高产、含硫气井开采提供了很好的借鉴经验。

(3)所形成的这套完井及试气工艺技术体系，达到了简化试采工艺、降低作业风险的目的，建议在高压、高产、含硫气藏同类型井的开发中被逐渐推广应用。

1 何生厚，曹耀峰.普光高酸性气田开发［M］.北京:中国石化出版社，2010，6.

2 朱晓荣.建南气田低压低渗碳酸盐岩气藏储层改造技术［J］. 石油天然气学报，2006，28(4).

3 朱晓荣.建南气田裂缝性碳酸盐岩储层增产措施技术难点及解决办法［J］.江汉石油学院学报，2004，26(增刊).

SECONDARY PRODUCTION TEST TECHNOLOGY FOR GAS WELLS WITH HIGH PRESSURE AND H2S:AN EXAMPLE FROM XINGLONG 1 WELL

JIE Qi(Research Institute of Oil Production Technology，Sinopec Jianghan Oilfield Company)．

For gas wells with high pressure and H2S，the secondary production test is very special．In this study，taking Xinglong 1 well in Xinglong block，northeastern Sichuan Basin，as an example，both difficulties and technological requirements of production test are analyzed．It is believed that the test key should not only prevent secondary contamination of acid－eroded fractures from killing fluid，but also meet the requirements of completion technology．At last，a technical scheme for production test is also proposed．

high pressure and H2S，gas well，secondary production test，Xinglong 1 well

解琪，女，1964年出生，工程师;现在中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司采油工艺研究院从事科研管理工作。地址:(430035)湖北省武汉市硚口区古田二路南泥湾大道37号汇丰企业总部第五栋B座8617。电话:(0728)6596727。E－mail:xq987456123@qq.com

NATURALGAS EXPLO-RATION＆DEVELOPMENT．v．34，no．3，pp．58 －61，7/25/2011

(修改回稿日期 2011－04－11 编辑 景岷雪)