高压纯天然气井射孔施工技术.doc

高压 高压纯天然气井射孔施工技术 张维山 董拥军 杨 国 陈家猛 (大港油田测井公司) 摘要：本文主要论述了在管柱结构较复杂的高压纯天然气井射孔施工的前期方案论证及现场施工 工艺，目前该技术的应用在国内尚无前例，它的成功实施为解决该类工程问题提供了可靠保证． 关键词：爆炸螺栓元枪身射孔器防喷系统井下仪器’， 0基本井况 位于大港油田地区的西气东输储气库井，由于前期施工时只打开部分层位，现由于需要，必须把其 余层位打开。前期射孔后进行了丢枪作业，且下人永久性封隔器，井内管柱最小通径即位于丢枪尾管， 内径为西48mm，尾管出口无喇叭口I油层套管为西177．8mm，壁厚10．36mm，目前井口压力约为 14MPa，井底压力约为18MPa；井斜：260～290，井下工具通径尺寸见表1： 表1 井下工具通径尺寸 工具名称 内通径(ram) 井下安全阀 OTIS XD循环滑套 键槽式伸缩接头 MHS永久封隔器 磨铣延伸短节 OTISX座落接头 OTISXN座落接头 射孔枪丢手 1方案论证 由于类似本次施工的井况条件国内从无先例，因此我们向有关火工专家、教授咨询。他们认为射孔 弹引爆前在25MPa的纯高压气体中性质不会发生改变，但引爆瞬间射孔弹产生上千度高温、高压、高速 射流，可能会引起天然气爆炸，所以必须加100m液垫，让射孔枪起爆时保持在液体环境中。 由于本井施工无法提管柱，且井口有一定压力，只能采用过油管射孔工艺进行施工。 7in套管内无标准节箍，需先确定尾管标准深度作为标准节箍，同时测量井内液面高度。 1．1射孔器材的选择： (1)根据井的基本井况，管柱最小通径为48mm，只能采用过油管射孔器，通过前期大量的调研，国 内大庆弹厂生产的43ram无枪身射孔器性能较好，并做了射孔器居套管中间的打靶试验。 为模拟射孔器在井内的实际情况，将43mm无枪身射孔器，靠7in套管一侧，套管内注满水，一次引 爆，穿深数据如下(mm)。 92 205 205 171 156 136 133 118 104 102 射孔器其他性能指标：孔密：16孔／m!相位：45。；孔径：7．Omm。 (2)由于射孔后射孔器有一定形变，防止遇卡发生工程事故，射孔同时进行弃枪，设计爆炸螺栓。 (3)在高压气体内施工，需防气侵，否则影响施工的成功率，准备防气侵的材料。 (4)由于通径只有48mm，需应用38mm定位器，其配接、信号、点火电流都必须满足施工要求． (5)防水雷管、导爆索。、 1．2防喷系统的准备 (1)根据井口、地层压力情况，防喷设备选用耐压70MPa防喷系统，其通径76mm；防喷流管4级， 防喷管长度11．8m；防喷系统总长度18m；打气泵电源220V,见图1所示。 圈1防喷系统简图 93 (2)防 (2)防喷设施控制点： 防喷盒：可通过手压泵实现远程控制。 封井器：井口手动控制。 井下安全阀：可远程控制，需由储气库专业人员操作。 1．3测井、校深 (1)通并 用外径45mm的通井规通井，验证仪器、射孔器能否顺利通过；检测目前人工井底是否适合施工要 求。 (2)测GR、CCL、液面高度、井底压力 测量准确的液面高度，确保射孔的安全性；进行校深测量，以确定准确的井底和尾管深度，确保跟踪 射孔时标准接箍的准确性； 仪器串如右图，自上而下长度为：电缆头、扶正器、配重、组合仪、含水仪。 (3)射孔 在IOMPa压力条件下，射孔器下井时需配备加重，弹架材料较软，为保证射孔器的强度，单支射孔 器长度不大于3mI考虑井内管柱多处变径，枪尾设计加工引鞋；根据计算射孔器下井需使用25kg加重， 若使用镍铁加重只需1．5m，外径38mm，扶正器外径38mm。枪川白上而下为：电缆头、扶正器、配重、 磁定位仪、射孔枪、枪尾引鞋。 (4)测压 为检测射孔后的效果，再测一次井底压力。 1．4上提防卡 电缆头处设置弱点(弱点设计1．2t，电缆主体拉断力2．ot，已试验成功)，万一发生卡死，利用绞车 动力将弱点拉脱，将射孔器和加重、定位器一同丢弃，起出电缆。 1．5其它施工保证措施 电缆一电缆采用外径为5。6ram，与防喷管配合良好， 绞车、吊升设备一绞车有良好的动力系统； 防喷管接好后，要用地锚拉绷绳进行固定， 井口工具，为避免碰撞产生火花，井口工具考虑用铜或其他材料l 地面试验一模拟管柱结构在地面做起下试验，应可顺利起下。 2现场施工 2．1 施工要求 车辆进入井场后观察风向，绞车摆放在上风头距离井口25m，检查井口周围有无天然气泄漏，在井 口无漏气环境下，组装防喷系统。 在防喷系统地面平放时将仪器连接好装入防喷管内后整体吊升，仪器或射孔枪拉人防喷管后，打死 手压泵，关闭捕捉器，防止仪器窜出造成事故。 防喷系统安装完毕，将各放压阀门关闭