高温高压地层测试技术浅析.ppt

高温高压地层测试技术介绍 主讲：程焕清 概 述 　　随着油气勘探的发展，向地层深部找油气的局面已展示在油气勘探工作者面前。前苏联钻探的SG-3井，钻探深度12000米，四川钻探最深的井达到7175米，近年钻探的柯深1井为6336.5米，英科1井完钻井深6400米，库1井完钻井深6941.15米，更有亚洲第一深井塔参１井，井深达到7200米。由于井越来越深，随之带来了井底温度高、压力大等情况。这给完井测试带来许多的困难。 　　高温高压井的地层测试技术是一个世界级的石油勘探的技术难题，它引起了中石油、中石化、中海洋和世界各大石油公司的高度重视，国际上西方跨国石油公司主动与石油技术服务公司进行技术合作，在八十年代由11家油公司发起了HPHT合作促进会，协会下属不同专业的分会，其中包括测试分会，总部设在欧洲的NORWAY。SHULUMBERGER、HALLIBURTON和EXPRO等公司被邀参加HPHT测试分会。HTHP协会的性质是会员制，制度规定技术成果和技术文件只能由会员分享，不得对外扩散。 国内现状 　　通过引进消化国外的测试设备，并在实际施工中积累了一定的经验，缩短了与发达国家的差距，取得很大的进步。但井下测试工具、井下仪器、地面井口控制设备、地面计量设备、射孔校深仪器及射孔器材，高密封性能的油管、套管和一些必须的处理剂等，主要都还依靠进口。 国内现状 　　针对高温高压井的测试，石油大学、西安石油学院、西南石油学院、江汉石油学院与专业公司合作，相继开发了高温高压井测试管柱力学分析软件、套管强度力学分析软件，并在现场试用，这些成果的应用为提高施工质量和安全性提供了技术支持。不过也还存在一些计算精度不高，计算项目不全等问题，还需继续完善。 目前存在的主要问题 1、高温高压给井口控制设备、油管、井下工具、套管等的密封性提出了更高的要求。在施工中，曾发生过井口突然被刺坏及井下工具被刺坏的事故。 2、由高温高压引起的变形量增大，对测试管柱强度提出了更高的要求。在实践中遇到过安全系数仅为1.1～1.2的情况，在这种条件下施工，存在较多的不安全因数。也曾发生过油管被挤毁的事故。 目前存在的主要问题 3、井身结构与试油测试工具不配套。目前的射孔枪、射孔弹、井下工具系列与超深井的井身结构还不配套。使试油期间工具选型困难，有时只好改变封隔器的座封位置。 4、放喷期间，地层流体携带砂粒高速流动，极易刺坏针阀、油嘴管汇，使下游压力突然增高，威胁下游设备安全和人身安全。 目前存在的主要问题 5、对产量、流压、温度控制不当，或加热炉供热不足，可能会使地面测试流程内形成天然气水合物，堵塞地面测试流程，对地面设备和人员安全造成极大威胁。 6、井口压力有时可达到井口设备的额定工作压力，此时，井口必须放压。试采时，造成井口时关时开，最终导致地层垮塌或地层严重出砂而终止测试。 目前存在的主要问题 7、套管剩余强度不足，导致低替时，套管变形，全井报废的恶性事故发生。 8、封隔器突然失封时，环空压力突然升高，导致表层套管破裂，进而憋裂地表地层，井场四周冒气。 9、TCP射孔的火工器材在高温条件下，性能不稳定，导致射孔火工品在下钻过程中自行爆燃，造成返工。 目前存在的主要问题 10、井下关井阀在高温高压条件下关闭不严密，取不到合格的地层压力资料。 11、机械压力计时钟停走、时停时走或走速不均匀的故障时有发生。电子压力计也不能长时间在高温高压下稳定工作，影响资料录取。 12、压井液在高温条件下性能不稳定，造成埋卡封隔器。 目前存在的主要问题 13、现在深井试油测试都是靠环空加压控制井下工具的动作。而在深井条件下，压井液传压性能变差，给地面加压操作带来一些假象，使工具操作失误。 14、测试过程中，封隔器以下的压井泥浆会被地层产出的油气所置换排出。而测试管柱中的循环阀一般装在封隔器的上方，当循环压井时，封隔器以下的油气不能被完全置换。在起钻过程中，这些在压井液浮力作用下油气向上移动，随着压力的减小，其中的气体体积越来越膨胀，到达井口时就非常危险，极易引起火灾事故。 目前存在的主要问题 15、通井刮管时，未按标准规程操作，导致套管壁清理不干净。在下封隔器时，套管壁上残留的水泥块被封隔器通径规环刮掉，落在封隔器摩擦块间隙里，卡死摩擦块，减少了摩擦块与套管壁之间的摩擦力，导致封隔器座封困难。 16、一些人为的低级错误时有发生，导致重大事故。如井下落物、吊卡和卡瓦与油管不配套等。 17、解封封隔器时，上提解封负荷控制不当，将上部油管接箍提变形。 　　这次介绍的内容，主要是针对陆上油田高温高压井常用的测试工艺和测试设备进行介绍的。其中管柱力学分析，套管强度分析，也是针对目前高温高压井所选用的测试工艺和测试管柱条件来进行的。 有关参数的预测计算 地层压力的预测