| 标题 | 高温高压井测试应用DST工具的可靠性与有效性分析 |
| 范文 | 柳嘉 李召 张传政 摘 要：在高温高压的天然气内一般会含有大量的硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体，在测试作业中会出现井下测试管柱不能密封、油管出现腐蚀、损坏、压力泄露等问题，进而对施工的进度以及人员和设备的安全等造成影响。对此，从工艺和安全角度上出发，在简单和实用原则上，通过对四种DST管柱结构的应用特点和工艺实行分析，进而得出DST的测试管柱。此外，结合井况实用不同的合理且有效测试管柱组合，对高温高压井现场测试和施工质量做出保证。 关键词：高温高压井；测试；可靠性；有效性 中图分类号： TQ023 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）29-182-2 0 引言 在全球石油天然气的需求增大状况大，很容易被勘探到目标得到了长足的发展，当前，很多的石油公司逐渐开始将自己的勘察目标定位在了环境恶劣的油气实施勘察，比较常见的恶劣环境之一就是高温高压井。高温高压井的测试和一般的井存在比较大的差异，有着较多的局限性，弱工程条件局限性、温度压力等限制，对此，在现场作业中，充分的考虑井矿和井矿的具体条件，根据井下地质情况合理选取测试设备并采取合理井控措施，采用合理工艺流程，保证测试任务可以顺利完成。 1 现场设计 1.1 测试的方法 通常使用的测试方法是对其中一层测试中，将一层实行关闭，随后开展逐层上返测试，在保证剂量要低于压井液密度情况下，达到负压射孔测试的联作，在测试的时间很长之后，直接跳转并采取无固相射孔液的方式。 1.2 地面设计 根据测试的工具实现起下、坐封、放喷求产、关井以及压井的各个状态下确定井口的装置、坐封历程以及放喷求产的过程和设备以及压井流程。根据地面的连接顺序依次排列，同时还要确定连接工具管线、规格和设备的名字，以及准确的额定压力，实现现场地面流程安装过程的顺利，同时还要在工作中分析额定压力。 1.3 数据采集系统设计 采取温度、压力和数据的自采系统，了解放喷求产和关井地面的位置和温度改变，将以上内容当作现场管理中的重要依据。在地面监测中的关键位置为：井口油压、技术套管、环空压力和油层套管顶部的压力以及温度；测试数据顶部的压力和温度，二级油嘴管汇下流压力和温度，分离器中的压力。同时还要结合井下管柱和地面井口以及各个监控地点工具的最大承受压力，通过以上措施，监控井下管柱和地面井口的各个监控位置下的工具额定压承，监控各个监控点的最大以及最小的压力，同时还要对井口的最高温度实行有效监控。 1.4 井下管柱设计 井下工具操作是需要被工程条件所限制的，在满足资料录取的基础上，管柱的结构要保证越简单越好。关于设计测试管柱，需要存在的特点是操作简便、灵活使用等特点，同时做好良好应急。 在设计中必须需要对管柱的力学性能进行分析，同时要结合高温高压井特点，对下列几点进行考虑：套管内的压强评估和对抗外力挤压强度的评估；分析顶替射孔液整个过程的套管外挤压力变化情况，同时评价射孔液密度设计的合理性和安全性；针对有可能会出现的较为恶劣的情况下，对管柱的强度进行校核；并且实现在各种工况下计算出管柱的变形情况，计算长时间试采或投产井气体冲蚀；根据强度校核和变形情况实行计算，提出管柱最佳组合建议；并且要根据管柱应力确定孔射、酸化和测试联作施工泵压，并且确定环空平衡压力的施工参数安全数值。 1.5 实行施工计算测试 深井在高温状态下的底层测试井下管柱和地面井、放喷过程等，会伴随测试井的工况变化较大应力，因此对于管柱的设计，在不同工况下应力变化的计算是测试工艺获得成功的重点。 计算井口最高压方法：井口的最大压力的测试中，选择控制的井口、计算施工力学测试的数据十分重要，在设计中同时还要接受相应的预测。 井口温度预测，在温度变化中，精密测试管柱会发生伸长或缩短，分别针对封隔器造成向上或向下的力。针对插管封隔器，确定插管程度，计算得出温度效应，保证插管不会出现滑动或抽出。对固定式分封隔器要计算其温度效应力，该力可以导致封隔器失封。 2 测试采取的工艺 2.1 测试工具的选择 由于高温高压井测试存在自身特点，针对测试工具的压力级别、放硫化氢等级别的要求十分严格。原则是：井下DST测试工具的额定工作压力应该不小于最高预测井底关井压力的1.1倍；针对含硫化氢的地层测试，要结合底层硫化氢的含量来确定工具的防硫级别，进行该设备的选择要符合NACE MR-0175标准要求。 2.2 使用合适的射孔液和压井液 在测试中利用射孔液的密度一般需要遵守三个原则，这三个原则一是满足封隔器承压能力需求；在射孔测试联作条件下，根据测试垫密度设计射孔液密度，设计压差时要保持器低于封隔器工作压差；并且还要满足替液作业安全需要。使用中低密度射孔液针对原钻孔内出现的压差引起井筒负压的出现，射孔液密度保证地层不会经过套管悬挂器下进入井筒内，更不能因为替液作业引起套管外挤力变化，满足相关的作业要求。 2.3 高温高压井中的测试管柱设计 高温高压井的测试管柱存在一个共同点就是对井下开关阀进行了设置，显示出了保证先从井下对油气源实现切断的思路，进而有效缓解井口的压力，避免出现井口与地面油气失控。 2.3.1 射孔测试的联作管柱 管柱的各个结构依次是：控制头、钻杆、深短节、循环阀、安全循环阀、放样阀、LPRN阀、内压计托筒、电子压计托筒、旁通阀、安全接头等。 2.3.2 跨隔测试管柱 跨隔测试管柱的结构从上到下分别是：控制头、油管、反循环阀、油管、MFE测试器、锁紧接头、压力计托筒、减销封隔器、筛管、起爆器、射孔枪、减震器、卡瓦分隔器、电子压力计、泄压阀、盲接头以及监测压力计。 2.3.3 RD测试管柱 这一管柱作业有着较高的安全度，比较适合运用在确认后的高压以及高产底层，同时还符合了需要实施射孔、酸化和测试联作等要求。其具有的特点主要是：管柱内的RD安全循环阀球阀能够开启但是循环孔需要被关住，管柱内部是重泥浆，其内外的压力需要保持平衡。管柱在到位之后，正替清水以及在轻泥浆之后要先实行坐封封隔器，并且在随后的管柱内实行憋压孔射。经过求产后，环空憋压将会打开RD循环阀的循环孔，关闭球阀后，实现井下的一次灌井和压井的反循环。 2.3.4 投棒射孔测试管柱 该管柱主要特点为安全可靠，且封隔器具有良好的耐高温性，最高耐温是180℃，并且还能在关注中实现进一步负压。管柱中的主要结构是：油管、定位短节、RD安全循环阀、内置电子压力计、开孔和点火头、射孔枪等。 以上几种对管柱进行测试的方法要结合不同情况来灵活选用，或是可以变换测试工作组的新管柱。保证高压作业的安全性，钻杆测试管柱通常是要被运用在井口压力小于50MPa、其产量在50×104m3/d之下的工况。 2.4 井口控制 高压气井井口控制系统与井的安全密切相关，因此要根据井口压力实现预测性的选择井口控制装置。井口的流动压力预测是低于50MPa、关井压力要小于70MPa两开两关的常规性测试可以采用103MPa测试控制头，并且两端配备了液动控制阀。系统试气和预测井口的流动压力通常要比50MPa这一数值高、灌井压力要高于70MPa两开两关常规测试采用103MPa采气树。 2.5 地面测试 较为合理的高温高压井地面测试要经过以下环节：用地面油嘴管汇取代钻台管汇，将很容易发生失控的环节保持远离井口。采取两套流程双翼放喷求产。通过液动和手动双重控制高压有效控制井口，紧急情况能够远程控制，井口到地面油嘴管汇使用件数密封的专用高压管线进行连接，避免出现高温高压气体的泄露，造成火灾。设置地面测试数据自动采集装置，对压力进行适当的采集和检测，同时还要对温度和产量等数据实行有效收集，并且能够较为及时地发出警报信号。设置安全装置能够有效防止油气发生失控，引发突发事件。 3 小结 结合油气井情况确定合理的施工方案，安装和配置安全有效测试管柱，并且选取合适的管柱组合，开展必要的估算保证测试成功。 在实行高温高压井的测试中，井口装置和地面流程化设计密切联系着施工的安全和可靠。 参 考 文 献 [1] 李俊明，杨庆峰，陈胜军.川东北地区高压气井测试技术研究及现场应用[J].油气井测试，2014，02：35-44+77. [2] PaulRinggenberg，JohnG.Self，马颖丽.全尺寸试验有助于提高地层测试（DST）工具的可靠性[J].国外油田工程，1998，11：14-17. |
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