高溫高壓試油技術(shù)

1、高 溫 高 壓 試 油 技 術(shù)高 溫 高 壓 試 油 技 術(shù)二二八年八月八年八月張福祥張福祥高溫高壓井試油技術(shù)高溫高壓井試油技術(shù)二八年八月二八年八月張福祥張福祥第一部分第一部分 概況概況第二部分第二部分 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)第三部分第三部分 試油技術(shù)試油技術(shù)目目 錄錄第一部分 概況預(yù)探階段預(yù)探階段開(kāi)發(fā)階段開(kāi)發(fā)階段試油是前期勘探成果試油是前期勘探成果的最終體現(xiàn)的最終體現(xiàn)試油是勘探與開(kāi)發(fā)的試油是勘探與開(kāi)發(fā)的結(jié)合部結(jié)合部評(píng)價(jià)階段評(píng)價(jià)階段試油在勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中起著承上啟下的作用試油在勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中起著承上啟下的作用獲得油氣獲得油氣有商業(yè)開(kāi)采價(jià)值有商業(yè)開(kāi)采價(jià)值概概 況況物探物探地質(zhì)綜合研究地質(zhì)綜合研究勘探工程測(cè)測(cè)錄錄

2、井井鉆井鉆井試油試油試油在試油在“五位一體五位一體”勘探系統(tǒng)中被譽(yù)為勘探系統(tǒng)中被譽(yù)為“臨門(mén)一腳臨門(mén)一腳”概概 況況試油層位的確定就象鉆井井位的確定一樣，在勘探過(guò)程中具有試油層位的確定就象鉆井井位的確定一樣，在勘探過(guò)程中具有舉足輕重的作用。舉足輕重的作用。涉及專業(yè)：測(cè)井、錄井、地質(zhì)綜合研究、試油涉及專業(yè)：測(cè)井、錄井、地質(zhì)綜合研究、試油概概 況況確定試油層位確定試油層位會(huì)議形式會(huì)議形式組織者組織者油田總地質(zhì)師油田總地質(zhì)師勘探處（地質(zhì)處）勘探處（地質(zhì)處）參加者參加者勘探事業(yè)部（公司）勘探事業(yè)部（公司）研究院研究院概概 況況試油層決策程序試油層決策程序鉆井、錄井、測(cè)試、綜合地質(zhì)研究鉆井、錄井、測(cè)試、綜

3、合地質(zhì)研究選擇試油層選擇試油層裸眼井直接測(cè)試裸眼井直接測(cè)試套管井射孔后測(cè)試或射孔測(cè)試聯(lián)作套管井射孔后測(cè)試或射孔測(cè)試聯(lián)作見(jiàn)油氣見(jiàn)油氣未自噴降液未自噴降液自噴并獲油氣流自噴并獲油氣流高產(chǎn)油氣高產(chǎn)油氣增產(chǎn)措施增產(chǎn)措施轉(zhuǎn)開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)開(kāi)發(fā)高產(chǎn)（有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值）高產(chǎn)（有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值）低產(chǎn)（無(wú)工業(yè)價(jià)值低產(chǎn)（無(wú)工業(yè)價(jià)值單層結(jié)束單層結(jié)束完井試油完井試油低產(chǎn)（無(wú)工業(yè)價(jià)值）低產(chǎn)（無(wú)工業(yè)價(jià)值）高產(chǎn)（有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值）高產(chǎn)（有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值）轉(zhuǎn)開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)開(kāi)發(fā)結(jié)束地質(zhì)報(bào)廢結(jié)束地質(zhì)報(bào)廢概概 況況單層試油工序單層試油工序接井接井銑喇叭口銑喇叭口通井通井刮壁洗井刮壁洗井射孔射孔測(cè)試測(cè)試降液降液求產(chǎn)求產(chǎn)資料解釋資料解釋測(cè)試結(jié)束測(cè)試結(jié)束酸化壓裂

4、酸化壓裂求產(chǎn)求產(chǎn)壓井封堵壓井封堵第二部分 設(shè)計(jì)高溫高壓井的概念高溫高壓井的概念目前國(guó)內(nèi)外對(duì)高溫高壓井沒(méi)有統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)。但多數(shù)認(rèn)同目前國(guó)內(nèi)外對(duì)高溫高壓井沒(méi)有統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)。但多數(shù)認(rèn)同以下劃分標(biāo)準(zhǔn)：以下劃分標(biāo)準(zhǔn)： 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)高溫高壓井的特點(diǎn)高溫高壓井的特點(diǎn)u鉆井鉆井: :高投入、高風(fēng)險(xiǎn)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)u試油試油: :高風(fēng)險(xiǎn)、高難度高風(fēng)險(xiǎn)、高難度u國(guó)際石油界專門(mén)成立了高溫高壓井協(xié)會(huì)（國(guó)際石油界專門(mén)成立了高溫高壓井協(xié)會(huì)（HPHTHPHT）設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)North Sea Norway, Denmark and UKMexicoRussia, Terek Caspian,Kazakhstan,TengizC

5、hinaSTX / SE USA塔里木高溫高壓井發(fā)展歷程塔里木高溫高壓井發(fā)展歷程 三個(gè)階段三個(gè)階段第一個(gè)階段第一個(gè)階段: :準(zhǔn)高壓階段準(zhǔn)高壓階段 (1989(1989年到年到19961996年年) ) 第二個(gè)階段第二個(gè)階段: :高壓階段高壓階段(1997(1997年到年到20002000年年) ) 第三個(gè)階段第三個(gè)階段: :超高壓階段超高壓階段(2001(2001年開(kāi)始年開(kāi)始) )設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)準(zhǔn)高壓準(zhǔn)高壓高壓高壓超高壓超高壓設(shè)計(jì)原則設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)高溫高壓；超高溫高壓高溫高壓；超高溫高壓 油藏；氣藏油藏；氣藏出砂否出砂否H2S;CO2H2S;CO2設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容井筒評(píng)價(jià)井筒評(píng)價(jià) 管柱

6、力學(xué)分析管柱力學(xué)分析管柱設(shè)計(jì)管柱設(shè)計(jì)地面流程設(shè)計(jì)地面流程設(shè)計(jì)壓井液設(shè)計(jì)壓井液設(shè)計(jì)射孔方案設(shè)計(jì)射孔方案設(shè)計(jì)改造設(shè)計(jì)改造設(shè)計(jì)試井設(shè)計(jì)試井設(shè)計(jì)封堵設(shè)計(jì)封堵設(shè)計(jì)第三部分 試油技術(shù)試油技術(shù)試油技術(shù)一、井筒評(píng)價(jià)一、井筒評(píng)價(jià)井筒評(píng)價(jià)鹽膏層斷層固井質(zhì)量軟泥巖層套管磨損目的目的下得去座得住測(cè)得成起得出井筒準(zhǔn)備井筒準(zhǔn)備 評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上科學(xué)的井筒評(píng)價(jià)和細(xì)致的井筒準(zhǔn)備是保證高溫高壓油氣井試油科學(xué)的井筒評(píng)價(jià)和細(xì)致的井筒準(zhǔn)備是保證高溫高壓油氣井試油作業(yè)成功的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。作業(yè)成功的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。試油技術(shù)試油技術(shù)二、管柱力學(xué)二、管柱力學(xué) 試油管柱的四個(gè)典型力學(xué)效應(yīng)（溫度效應(yīng)、活塞效應(yīng)、鼓脹效應(yīng)、螺旋彎試油管柱的四個(gè)典

7、型力學(xué)效應(yīng)（溫度效應(yīng)、活塞效應(yīng)、鼓脹效應(yīng)、螺旋彎曲效應(yīng)）曲效應(yīng)）對(duì)超深高溫高壓井必須進(jìn)行管柱力學(xué)分析和校核對(duì)超深高溫高壓井必須進(jìn)行管柱力學(xué)分析和校核試油技術(shù)試油技術(shù)二、管柱力學(xué)二、管柱力學(xué) 按照開(kāi)井、關(guān)井、酸化、壓裂（其中開(kāi)、關(guān)井又分為高壓高產(chǎn)、高壓低按照開(kāi)井、關(guān)井、酸化、壓裂（其中開(kāi)、關(guān)井又分為高壓高產(chǎn)、高壓低產(chǎn)）等產(chǎn)）等6 6種工況進(jìn)行力學(xué)的參數(shù)輸入。種工況進(jìn)行力學(xué)的參數(shù)輸入。實(shí)實(shí) 例例試油技術(shù)試油技術(shù)二、管柱力學(xué)二、管柱力學(xué) u對(duì)設(shè)計(jì)的測(cè)試管柱按照對(duì)設(shè)計(jì)的測(cè)試管柱按照6 6種工況分別對(duì)井口、油管的種工況分別對(duì)井口、油管的2 2個(gè)轉(zhuǎn)換接頭及封隔器處進(jìn)行強(qiáng)個(gè)轉(zhuǎn)換接頭及封隔器處進(jìn)行強(qiáng)度校核。度

8、校核。u當(dāng)環(huán)空不加平衡壓力時(shí)，井口部分的有當(dāng)環(huán)空不加平衡壓力時(shí)，井口部分的有4 4種工況和種工況和3-1/23-1/2”油管與油管與2-7/82-7/8“油管轉(zhuǎn)換接油管轉(zhuǎn)換接頭處安全系數(shù)小于頭處安全系數(shù)小于1.51.5，其中壓裂工況下安全系數(shù)僅為，其中壓裂工況下安全系數(shù)僅為1.151.15；u根據(jù)力學(xué)計(jì)算環(huán)空每增加根據(jù)力學(xué)計(jì)算環(huán)空每增加10MPa10MPa的平衡壓力，安全系數(shù)可以提高的平衡壓力，安全系數(shù)可以提高0.10.1。如果環(huán)空平衡。如果環(huán)空平衡壓力大于壓力大于35MPa35MPa可保證各種工況下安全系數(shù)均大于可保證各種工況下安全系數(shù)均大于1.51.5。計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果試油技術(shù)試油技術(shù)三、

9、管柱設(shè)計(jì)三、管柱設(shè)計(jì) 測(cè)試管柱：氣密封；簡(jiǎn)單可靠；壓控式關(guān)井閥測(cè)試管柱：氣密封；簡(jiǎn)單可靠；壓控式關(guān)井閥完井管柱：永久式封隔器；井下安全閥；完井管柱：永久式封隔器；井下安全閥；C02C02、H2SH2S原則原則安安全全閥閥封封隔隔器器射射孔孔槍槍測(cè)測(cè)試試管管柱柱完完井井管管柱柱國(guó)內(nèi)外腐蝕選材標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外腐蝕選材標(biāo)準(zhǔn) 試油技術(shù)試油技術(shù)四、地面流程四、地面流程2 2套流程（排污流程；求產(chǎn)流程）、地面安全閥、高壓端采用氣套流程（排污流程；求產(chǎn)流程）、地面安全閥、高壓端采用氣密封管線、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)、必須采用換熱器、出砂井需安裝密封管線、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)、必須采用換熱器、出砂井需安裝除砂器、硫化氫推薦安裝硫

10、化氫在線監(jiān)測(cè)和緩沖罐。除砂器、硫化氫推薦安裝硫化氫在線監(jiān)測(cè)和緩沖罐。原則原則試油技術(shù)試油技術(shù)SHAFFERSHAFFER籠套式液動(dòng)節(jié)流閥籠套式液動(dòng)節(jié)流閥 動(dòng)力油嘴油嘴油嘴油嘴油管油管多級(jí)油嘴組合，分級(jí)降壓，防止氣穴、降沖蝕、防刺多級(jí)油嘴組合，分級(jí)降壓，防止氣穴、降沖蝕、防刺多級(jí)油嘴管匯P1/P23.5P1/P23.5P1P2四、地面流程四、地面流程- -防刺防刺試油技術(shù)試油技術(shù)五、壓井液技術(shù)五、壓井液技術(shù)存在問(wèn)題：存在問(wèn)題：固相泥漿的穩(wěn)定性：高溫稠化、高溫降解固相泥漿的穩(wěn)定性：高溫稠化、高溫降解無(wú)固相完井液：價(jià)格貴，成本高，原井泥漿無(wú)法繼續(xù)使用無(wú)固相完井液：價(jià)格貴，成本高，原井泥漿無(wú)法繼續(xù)使用

11、密度密度2.2g/cm3泥漿泥漿160 不同老化時(shí)間性能變化圖不同老化時(shí)間性能變化圖研究成果研究成果：形成了密度形成了密度1.81.82.22.2g/cmg/cm3 3，抗溫，抗溫160160的固相試油泥漿配方系列的固相試油泥漿配方系列該系列具有成本低、對(duì)儲(chǔ)層傷害?。B該系列具有成本低、對(duì)儲(chǔ)層傷害?。B透率恢復(fù)值透率恢復(fù)值90%90%以上）的特點(diǎn)以上）的特點(diǎn)形成了抗高溫中形成了抗高溫中- -高密度試油完井液的評(píng)高密度試油完井液的評(píng)價(jià)方法價(jià)方法應(yīng)用應(yīng)用7 7口井口井3535層；密度最低層；密度最低1.561.56g/cmg/cm3 3，最高最高2.342.34g/cmg/cm3 3；作業(yè)層最深；

12、作業(yè)層最深6300m6300m；井；井下溫度最高下溫度最高143 143 ；井下靜止時(shí)間最長(zhǎng)；井下靜止時(shí)間最長(zhǎng)3030天天研究使用原井泥漿，改使用原井泥漿，改性調(diào)配成試油泥漿性調(diào)配成試油泥漿試油技術(shù)試油技術(shù)五、壓井液技術(shù)五、壓井液技術(shù)原則：短期測(cè)試可以考慮原鉆井固相泥漿進(jìn)行改性；完井必須采用無(wú)固相原則：短期測(cè)試可以考慮原鉆井固相泥漿進(jìn)行改性；完井必須采用無(wú)固相存在問(wèn)題：存在問(wèn)題：固相泥漿的穩(wěn)定性：高溫稠化、高溫降解固相泥漿的穩(wěn)定性：高溫稠化、高溫降解無(wú)固相完井液：價(jià)格貴，成本高，原井泥漿無(wú)法繼續(xù)使用無(wú)固相完井液：價(jià)格貴，成本高，原井泥漿無(wú)法繼續(xù)使用密度密度2.2g/cm3泥漿泥漿160 不同老化時(shí)間性能變化圖不同老化時(shí)間性能變化圖研究使用原井泥漿，改使用原井泥漿，改性調(diào)配成試油泥漿性調(diào)配成試油泥漿試油技術(shù)試油技術(shù)u器材選擇器材選擇u推薦