高酸性氣田采氣工程技術(shù)0916

高酸性氣田采氣工程技術(shù)張慶生

中原油田采油工程技術(shù)研究院

二○一○年九月自我介紹張慶生1993年石油大學(xué)(華東)采油工程1997年石油大學(xué)（華東）碩士油氣田開(kāi)發(fā)2008年石油大學(xué)（北京）博士油氣田開(kāi)發(fā)2009年美國(guó)斯坦福大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者時(shí)間安排上午8:10-------9:109:25-------10:3510:50-----11:30下午2:30第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介第二部分材料選擇與防腐第三部分生產(chǎn)完井工藝第四部分完井液優(yōu)選第五部分儲(chǔ)層改造技術(shù)第六部分投產(chǎn)試氣技術(shù)第七部分硫沉積和水合物防治第八部分作業(yè)井控技術(shù)第九部分安全與環(huán)保技術(shù)美國(guó)石油學(xué)會(huì)建議把酸氣定義為H2S濃度超過(guò)20mg/L的天然氣。含硫天然氣是指組分中含有硫化氫以及硫醇、硫醚等含硫物質(zhì)的天然氣。一、酸性氣田定義及分類第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介H2S體積含量(%)<0.00140.0014～0.30.3～1.01.0～5.0>5.0氣體類型無(wú)硫低含硫含硫中含硫高含硫H2S體積含量(%)<0.50.5～2.02.0～5.05.0～20.0>20氣體類型微含硫低含硫中含硫高含硫特高含硫國(guó)外含硫天然氣類型劃分我國(guó)含硫天然氣類型劃分

全球已發(fā)現(xiàn)300多個(gè)具有工業(yè)價(jià)值的酸性氣田，主要分布在加拿大、美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、俄羅斯、中國(guó)和中東地區(qū)。國(guó)外的高含硫氣田硫化氫含量普遍較高，一般都在10%以上，氣體組分中普遍含有凝析油成分。我國(guó)相繼探明了以普光氣田為代表的超深層海相碳酸鹽巖酸性氣田。該類氣田具有高含H2S、中含CO2、埋藏深、地表?xiàng)l件復(fù)雜等特點(diǎn)，其開(kāi)發(fā)難度很大。二、酸性氣田分布第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介概況拉克氣田位于阿奎坦盆地南部，波爾多市南160km。1942～1943年發(fā)現(xiàn)，1957年正式開(kāi)發(fā)。氣田地質(zhì)儲(chǔ)量2640×108m3，年產(chǎn)氣70～80×108m3，輕質(zhì)油20×104ｔ，硫磺180×104ｔ。1、法國(guó)拉克(Lacq)氣田組分名稱CH4C2H6H2SCO2體積含量（%）69315.69.3第四部分開(kāi)發(fā)實(shí)例第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介天然氣組分2、加拿大卡羅林(Caroline)氣田概況

卡羅林氣田1986年發(fā)現(xiàn)，1993年正式開(kāi)發(fā)。天然氣中H2S含量為35％、CO2含量為7％。氣田面積133.5km2；天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量651×108m3，凝析油儲(chǔ)量3977×104m3。截止2000年底，累積產(chǎn)氣266×108m3?？_林氣田基本參數(shù)第四部分開(kāi)發(fā)實(shí)例第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介3、俄羅斯奧倫堡氣田和阿斯特拉罕氣田

俄羅斯通常是將含硫量達(dá)10％以上的統(tǒng)稱為高含硫天然氣，只有奧倫堡氣田和阿斯特拉罕氣田可達(dá)此標(biāo)準(zhǔn)。奧倫堡氣田其氣質(zhì)平均含CO20.6％，含H2S1.65～10％，有機(jī)硫(硫醇)含量較高（420～600）mg/m3

，最高可達(dá)1000mg/m3以上）。阿斯特拉罕氣田含H2S在16.03％~28.30％之間變化（平均26％），含CO2

，在10.69％~18.66％之間變化（平均16％），局部區(qū)塊二者含量合計(jì)最高可達(dá)50％。除H2S外還含有元素硫，以及硫醇等有機(jī)硫化合物。第四部分開(kāi)發(fā)實(shí)例第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介

我國(guó)近年來(lái)進(jìn)行海相地質(zhì)勘探，發(fā)現(xiàn)的高含硫氣藏資源豐富：●硫化氫含量大于5%的高含硫氣田主要分布在川東北地區(qū)海相碳酸鹽地層，預(yù)測(cè)總資源量41880×108m3?！褚烟矫髌展狻⒘_家寨、渡口河、鐵山坡等氣田，累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量5038×108m3。其中,中石化已在川東北海相碳酸鹽地層探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量3560.68×108m3,預(yù)計(jì)還要探明一批儲(chǔ)量。

目前普光氣田已投入開(kāi)發(fā)。第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介4、國(guó)內(nèi)高酸性氣田與國(guó)外高含H2S/CO2氣田相比，國(guó)內(nèi)氣藏具有埋藏深、上覆地層多、不含凝析油、存在邊底水、山地地貌、人口密集等特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)面臨十分突出的安全、高效、環(huán)保等問(wèn)題。羅家寨渡口河鐵山坡普光第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介三、普光氣田概況

探明地質(zhì)儲(chǔ)量2782.91×108m3地層壓力55～57MPa

儲(chǔ)層埋深5000～6100m地層溫度120～134℃H2S含量13～18%CO2含量8～12%屬高含硫碳酸鹽巖氣藏第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介●長(zhǎng)興期晚期發(fā)育臺(tái)緣礁灘復(fù)合體，生物礁呈點(diǎn)狀、帶狀分布，礁間發(fā)育灘體；●飛仙關(guān)早中期：為臺(tái)地邊緣，灘體形成連片分布；●飛仙關(guān)晚期：過(guò)渡為局限-蒸發(fā)臺(tái)地。1、沉積相特征301-3302-12102-24301-36298各類氣層及非儲(chǔ)層段在縱橫向上交錯(cuò)分布，儲(chǔ)層非均質(zhì)性更強(qiáng)?！駜?chǔ)層厚度大,但變化快，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類層交錯(cuò)發(fā)育；●飛三段以Ⅲ類差儲(chǔ)層為主，局部發(fā)育Ⅱ類儲(chǔ)層飛一、二上、下主要發(fā)育Ⅱ類、Ⅲ類儲(chǔ)層，飛一、二中主要發(fā)育Ⅰ、Ⅱ類儲(chǔ)層，長(zhǎng)興組在氣藏南部主要發(fā)育Ⅰ、Ⅱ類儲(chǔ)層，中部和北部主要發(fā)育Ⅲ類有效層和非儲(chǔ)層。2、儲(chǔ)層展布特征儲(chǔ)層縱向上物性特征，儲(chǔ)層平均孔隙度為8.20%。平均滲透率1.04×10-3μm2縱向上飛一二段中、下段較好，其次是長(zhǎng)興組，最差是飛三段。儲(chǔ)層物性縱向變化較大，飛一二段中最好3、儲(chǔ)層物性特征井號(hào)層位分析日期分析項(xiàng)目及含量(%)相對(duì)密度臨界溫度(k)臨界壓力(Mpa)

甲烷乙烷CO2H2sN2HeH2普光1T1f1-203.07.3177.910.029.0712.310.640.010.020.71992235.388普光2T1f304.10.0876.690.197.8914.80.40.010.020.7233226.525.469T1f1-204.09.2874.460.227.8916.890.510.020.010.737230.325.56T1f104.9.1775.630.117.9615.820.440.010.030.7302228.375.516P2ch

75.070.248.5715.660.430.010.020.73562295.53P2ch

98.80.240.0100.55000.55421904.59普光4T1f105.02.0173.830.038.4717.050.590.0200.74292315.58普光6T1f1-205.11.2074.670.0310.5314.050.650.010.06

227.735.501P2ch05.11.1075.920.058.7414.710.490.010.060.734227.095.5134、H2S、CO2含量高H2S平均含量為15.16%，比羅家寨氣田平均高6%左右；CO2平均含量為8.64%，比羅家寨氣田平均高2%左右。

5、氣藏為常壓低溫系統(tǒng)飛仙關(guān)-長(zhǎng)興組壓力系數(shù)相近，均為常壓系統(tǒng)：●飛仙關(guān)組：壓力系數(shù)1.0～1.18；●長(zhǎng)興組：壓力系數(shù)1.07～1.1。靜溫梯度為1.98-2.21℃/100m

與川東北地區(qū)其它氣田相似，均為低溫系統(tǒng)。

普光氣田氣藏壓力系數(shù)與井深關(guān)系圖1.001.051.101.151.2045004700490051005300550057005900井深m壓力系數(shù)飛仙關(guān)長(zhǎng)興普光10普光9普光202-1普光201-2普光301-3普光66、氣水關(guān)系：具有多套氣水系統(tǒng)，氣水關(guān)系復(fù)雜普光201-2普光2普光102-2普光103-2普光4普光101●根據(jù)8口井測(cè)井、試氣資料，認(rèn)為P2ch和T1f各具獨(dú)立氣水系統(tǒng)。綜合確定飛仙關(guān)組氣水界面約為-5125m，長(zhǎng)興組礁體彼此不連通，為獨(dú)立氣水系統(tǒng)。集氣末站動(dòng)用儲(chǔ)量:1811.06億方井臺(tái)數(shù)量：17井型：直井、定向井、水平井單井配產(chǎn)：30-100萬(wàn)方/天建設(shè)產(chǎn)能：105億方／年第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介四、酸性氣的主要特征劇毒性

高含硫氣藏中的H2S為劇毒氣體，正常條件下對(duì)人的安全限度不超過(guò)20ppm。強(qiáng)腐蝕性

H2S、CO2對(duì)鋼材具有強(qiáng)烈的腐蝕性，包括硫化氫應(yīng)力開(kāi)裂、點(diǎn)蝕、氫誘發(fā)裂紋和氫鼓泡等。

水合物、硫沉積高含硫氣藏在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，除了有可能產(chǎn)生水合物外，還有可能產(chǎn)生硫沉積問(wèn)題，給采氣帶來(lái)堵塞等復(fù)雜問(wèn)題。

第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介由于高含硫氣藏硫化氫的劇毒、腐蝕性強(qiáng)，給氣田開(kāi)發(fā)造成了極大的安全問(wèn)題，使得在完井、采氣和安全、環(huán)保等多方面都具復(fù)雜性，使氣田開(kāi)發(fā)難度大，開(kāi)發(fā)成本高。歸納起來(lái)，主要存在以下幾處技術(shù)難點(diǎn)：材料與防腐：酸性氣田極易發(fā)生硫化氫應(yīng)力開(kāi)裂、氫脆等腐蝕現(xiàn)象，因此在氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，與酸氣接觸或者有可能發(fā)生接觸的設(shè)備材質(zhì)選擇成為氣田能夠安全順利投產(chǎn)的關(guān)鍵。另外，合金材質(zhì)價(jià)格昂貴，如何能在保證技術(shù)安全的基礎(chǔ)上，降低投入成本，成為實(shí)際操作過(guò)程中的技術(shù)難題井控與HSE：酸性氣體的劇毒性和強(qiáng)腐蝕性，酸性氣田的高溫、高壓條件，使得安全工作成為氣田投產(chǎn)工作的核心問(wèn)題，也是一切工作能夠順利開(kāi)展的前提條件。試氣投產(chǎn)工藝：國(guó)內(nèi)酸性氣田超深、高溫、高壓、高酸性、投產(chǎn)井段長(zhǎng)，給完井、射孔、酸壓、試氣等帶來(lái)一系列技術(shù)難題。完井管柱如何減少起下次數(shù)，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，滿足生產(chǎn)與酸壓的需要；射孔管柱如何提高起爆傳爆可靠性，降低爆轟波對(duì)管柱的影響；酸壓時(shí)如何克服超深井帶來(lái)的高摩阻、高壓、高溫困難，提高酸壓改造效果；試氣時(shí)如何克服高含硫帶來(lái)的污染問(wèn)題，解決大氣量的水合物防治問(wèn)題五、高酸性氣田采氣工程面臨的技術(shù)難題第一部分酸性氣田簡(jiǎn)介第二部分

防腐與材料選擇第二部分防腐與材料選擇

對(duì)于僅含H2S的腐蝕與防護(hù)，50年來(lái)，國(guó)外持續(xù)做了大量研究，腐蝕機(jī)理和規(guī)律相對(duì)比較清楚，腐蝕控制方法和防護(hù)措施比較成熟，形成了NACE-MR0175/ISO15156等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，我國(guó)也有石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T0599。

近20年來(lái)，高溫高壓條件下CO2腐蝕機(jī)理和防護(hù)措施的研究也取得了許多成果。

由于H2S和CO2之間復(fù)雜的交互作用，對(duì)H2S和CO2同時(shí)存在時(shí)的腐蝕機(jī)理和規(guī)律，至今尚未形成較完善的理論體系，許多理論和技術(shù)問(wèn)題尚待深入研究。一、酸性氣田主要腐蝕類型硫化氫腐蝕元素硫腐蝕二氧化碳腐蝕地層水及氯化物等鹽類的腐蝕氧腐蝕細(xì)菌腐蝕腐蝕性組分相互作用下的腐蝕酸腐蝕第二部分防腐與材料選擇（1）硫化氫電化學(xué)腐蝕①電化學(xué)腐蝕機(jī)理油套管及設(shè)備的鋼材是良導(dǎo)電體，油氣井產(chǎn)物所含的水溶解有多種鹽類或二氧化碳、硫化氫等。鋼與上述介質(zhì)接觸時(shí)，金屬在空氣中已生成的保護(hù)性氧化膜會(huì)溶解在電解質(zhì)溶液中。當(dāng)白金屬露出后，金屬作為電的良導(dǎo)體與溶液作為離子的良導(dǎo)體組成了一個(gè)回路。帶正電荷的鐵離子趨向于溶解在電解質(zhì)溶液中，生成鐵鹽。電子趨向于聚集在金屬端，形成一定的電位差，電子流向溶液。這是一個(gè)氧化反應(yīng)過(guò)程，稱為陽(yáng)極反應(yīng)，金屬端稱為陽(yáng)極區(qū)。另一方面，進(jìn)入溶液中的電子被氫離子結(jié)合，生成分子氫，這是一個(gè)還原反應(yīng)過(guò)程，稱為陰極反應(yīng)，溶液端稱為陰極區(qū)。在有氧環(huán)境中，生成氫氧根。鐵原子以鐵離子形式進(jìn)入溶液，并以Fe2O3?（H2O）x、FeSx、Fe2CO3等形式存在。腐蝕產(chǎn)物可能在金屬表面沉積，形成保護(hù)膜。保護(hù)膜的穩(wěn)定性決定了腐蝕是繼續(xù)還是受抑制。1、硫化氫腐蝕第二部分防腐與材料選擇②電化學(xué)腐蝕分類均勻電化學(xué)腐蝕：如果電化學(xué)腐蝕發(fā)生在整個(gè)金屬表面，顧名思義，就稱為均勻腐蝕。目前的腐蝕預(yù)測(cè)軟件也主要是針對(duì)均勻腐蝕開(kāi)發(fā)的，均勻腐蝕較容易預(yù)測(cè)和預(yù)防，例如增加壁厚，留有腐蝕裕量。外加電場(chǎng)的陰極防護(hù)也主要是針對(duì)均勻腐蝕的?？梢钥闯觯鶆蚋g不屬于嚴(yán)重的腐蝕工況。局部電化學(xué)腐蝕：如果電化學(xué)腐蝕只集中在金屬局部表面,而大部分不腐蝕或只有較輕微的腐蝕,就稱為局部腐蝕。有兩類邊界條件會(huì)引起或加速局部電化學(xué)腐蝕：①電位能級(jí)差較大的兩種金屬間有電解質(zhì)溶液，或直接接觸并浸沒(méi)在電解質(zhì)溶液中，會(huì)產(chǎn)生電位差腐蝕，或稱電偶腐蝕。②金屬內(nèi)部缺陷或縫隙暴露在電解質(zhì)溶液中會(huì)引起局部電化學(xué)腐蝕。上述邊界條件衍生的電化學(xué)腐蝕會(huì)引起局部腐蝕穿孔或斷裂，是造成油套管、抽油桿及設(shè)備腐蝕失效的形式之一。第二部分防腐與材料選擇③硫化氫電化學(xué)腐蝕機(jī)理

在濕硫化氫環(huán)境中，硫化氫會(huì)發(fā)生電離，使水具有酸性，硫化氫在水中的離解反應(yīng)式為：H2S＝H+

＋HS－（1）HS－

＝

H+

＋

S2－

（2）

硫化氫電化學(xué)腐蝕過(guò)程

陽(yáng)極：Fe-2e→Fe2+

陰極：2H++2e→Had+Had→2H→H2↑↓[H]→鋼中擴(kuò)散

其中：Had-鋼表面吸附的氫原子

[H]-鋼中的擴(kuò)散氫

陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)物：Fe2＋＋S2－→FeS↓

第二部分防腐與材料選擇

鋼材受到硫化氫腐蝕以后陽(yáng)極的最終產(chǎn)物就是硫化亞鐵，該產(chǎn)物通常是一種有缺陷的結(jié)構(gòu)，它與鋼鐵表面的粘結(jié)力差，易脫落，易氧化，且電位較正，因而作為陰極與鋼鐵基體構(gòu)成一個(gè)活性的微電池，對(duì)鋼基體繼續(xù)進(jìn)行腐蝕。

值得注意的是：干燥的H2S對(duì)金屬材料無(wú)腐蝕破壞作用，H2S只有溶解在水中才具有腐蝕性。

H2S＋Fe2＋→FeS＋2H0

H2O鋼基體H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0H0夾雜物含水油氣環(huán)境H0H0H0H0第二部分防腐與材料選擇（2）濕H2S環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕：①環(huán)境斷裂的基本概念在油管、套管和地面裝置中可能會(huì)出現(xiàn)一種嚴(yán)重的破壞現(xiàn)象，稱為環(huán)境斷裂（environmentassistedfracture）。環(huán)境斷裂的本質(zhì)是材料某些化學(xué)物質(zhì)或元素使材料喪失其原有物理和力學(xué)性質(zhì)，特別是使材料韌性降低。它是結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、材料的選擇性、腐蝕介質(zhì)和環(huán)境參數(shù)相互激勵(lì)導(dǎo)致的一種材料突發(fā)性斷裂或爆裂現(xiàn)象，有的文獻(xiàn)又簡(jiǎn)單的稱為應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。粗略地說(shuō)，環(huán)境斷裂包括應(yīng)力腐蝕和氫脆。應(yīng)力腐蝕和氫脆之間并沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)分，二者可同時(shí)發(fā)生，也可以說(shuō)氫脆是應(yīng)力腐蝕的本質(zhì)因素或機(jī)理之一。第二部分防腐與材料選擇酸性環(huán)境中氫損傷的幾種典型形態(tài)

氫鼓泡(HIB)；氫致開(kāi)裂(HIC)；硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SSC)；應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂(SOHIC)；氫應(yīng)力開(kāi)裂（HSC）；軟區(qū)裂紋（SZC）。②濕H2S環(huán)境中的環(huán)境斷裂分類第二部分防腐與材料選擇氫鼓泡（HIB，hydrogen－inducedblister）

腐蝕過(guò)程中析出的氫原子向鋼中擴(kuò)散，在鋼材的非金屬夾雜物、分層和其他不連續(xù)處易聚集形成分子氫，由于氫分子較大難以從鋼的組織內(nèi)部逸出，從而形成巨大內(nèi)壓導(dǎo)致其周圍組織屈服，形成表面層下的平面孔穴結(jié)構(gòu)稱為氫鼓泡，其分布平行于鋼板表面。它的發(fā)生無(wú)需外加應(yīng)力，與材料中的夾雜物等缺陷密切相關(guān)。氫致開(kāi)裂（HIC）

在氫氣壓力的作用下，不同層面上的相鄰氫鼓泡裂紋相互連接，形成階梯狀特征的內(nèi)部裂紋稱為氫致開(kāi)裂，裂紋有時(shí)也可擴(kuò)展到金屬表面。HIC的發(fā)生也無(wú)需外加應(yīng)力，一般與鋼中高密度的大平面夾雜物或合金元素在鋼中偏析產(chǎn)生的不規(guī)則微觀組織有關(guān)。酸性環(huán)境下的氫致開(kāi)裂機(jī)理第二部分防腐與材料選擇

硫化物應(yīng)力開(kāi)裂(SSC，sulfidestresscracking)

濕H2S環(huán)境中腐蝕產(chǎn)生的氫原子滲入鋼的內(nèi)部固溶于晶格中，使鋼的脆性增加，在外加拉應(yīng)力或殘余應(yīng)力作用下形成的開(kāi)裂，叫做硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。工程上有時(shí)也把受拉應(yīng)力的鋼及合金在濕H2S及其它硫化物腐蝕環(huán)境中產(chǎn)生的脆性開(kāi)裂統(tǒng)稱為硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。SSC通常發(fā)生在中高強(qiáng)度鋼中或焊縫及其熱影響區(qū)等硬度較高的區(qū)域。

硫化氫應(yīng)力腐蝕和氫致開(kāi)裂是一種低應(yīng)力破壞，甚至在很低的拉應(yīng)力下都可能發(fā)生開(kāi)裂。一般說(shuō)來(lái)，隨著鋼材強(qiáng)度(硬度)的提高，硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂越容易發(fā)生。硫化物應(yīng)力腐蝕和氫致開(kāi)裂均屬于延遲破壞，開(kāi)裂可能在鋼材接觸H2S后很短時(shí)間內(nèi)(幾小時(shí)、幾天)發(fā)生，也可能在數(shù)周、數(shù)月或幾年后發(fā)生，但無(wú)論破壞發(fā)生遲早，往往事先無(wú)明顯預(yù)兆。

四川管道硫化物應(yīng)力開(kāi)裂照片第二部分防腐與材料選擇應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂(SOHIC,stress－orientedhydrogen－inducedcracking)

在應(yīng)力引導(dǎo)下，夾雜物或缺陷處因氫聚集而形成的小裂紋疊加，沿著垂直于應(yīng)力的方向(即鋼板的壁厚方向)發(fā)展導(dǎo)致的開(kāi)裂稱為應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂。其典型特征是裂紋沿“之”字形擴(kuò)展。有人認(rèn)為,它也是應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂(SCC)的一種特殊形式。

SOHIC也常發(fā)生在焊縫熱影響區(qū)及其它高應(yīng)力集中區(qū)，與通常所說(shuō)的SSCC不同的是SOHIC對(duì)鋼中的夾雜物比較敏感。應(yīng)力集中常為裂紋狀缺陷或應(yīng)力腐蝕裂紋所引起，據(jù)報(bào)道，在多個(gè)開(kāi)裂案例中都曾觀測(cè)到SSC和SOHIC并存的情況。應(yīng)力導(dǎo)向氫致開(kāi)裂示意圖

第二部分防腐與材料選擇硫化物應(yīng)力開(kāi)裂（SSC）/應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）環(huán)境因素

H2S濃度，分壓—NACE、MR0175/ISO15156及SY/T0599規(guī)定，含有水和H2S酸性天然氣系統(tǒng)，當(dāng)P總≥0.4MPa，PH2S≥0.0003MPa，可引起敏感性材料發(fā)生SSC和SCC，PH2S越大，越容易發(fā)生

SSC和SCC。

pH值—pH值低易發(fā)生。

溫度—

24℃左右，

SSC和SCC敏感性最大，＞65℃時(shí)一般不會(huì)發(fā)生SSC和SCC。

N80Q和C95套管可用于≥65℃，P110可用于≥80℃的酸性油氣環(huán)境。

C02—PCO2越高，PH值越低，SSC和SCC越敏感。（3）影響氫損傷的因素第二部分防腐與材料選擇材料因素

硬度（強(qiáng)度）—SSC和SCC越敏感，要求硬度越小。

化學(xué)成分—

一般認(rèn)為，在抗

SSC/SCC的碳鋼和低合金鋼中，Ni、Mn、S、P為有害元素，NACE-MR0175/ISO15156及SY/T0599規(guī)定，碳鋼和低合金鋼中Ni

不能大于1%。

熱處理狀態(tài)及顯微組織—

馬氏體對(duì)SSC/SCC最敏感，應(yīng)杜絕。

冷變形—碳鋼和低合金鋼冷處理時(shí)易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，必須熱處理消除。第二部分防腐與材料選擇氫致開(kāi)裂（HIC）/階梯裂紋（SWC）環(huán)境因素

PH2S—發(fā)生HIC的臨界PH2S，低碳鋼一般為0.002MPa，加入微量Cr后可升至0.006MPa，高純度鋼并經(jīng)Ca處理后可達(dá)0.15MPa。

PH值—

PH值

1-6范圍內(nèi)，HIC敏感性隨PH值增加下降，PH值6時(shí)發(fā)生HIC的可能性最小。

溫度—

24℃時(shí)HIC敏感性最大，>24℃時(shí)，升溫使腐蝕及氫擴(kuò)散加快，<

24℃時(shí)，降溫導(dǎo)致H2S濃度下降，HIC敏感性下降。

Cl-—PH值

3.5-4.5時(shí)，Cl-使腐蝕速度加快，HIC敏感性增大。第二部分防腐與材料選擇材料因素

鋼的純凈度—高鋼級(jí)抗HIC鋼的S、P、N、H、O、Sn、Pb等元素之和＜80ppm。成分和組織的均勻性—在降低硫含量的同時(shí)，進(jìn)行鈣處理；鋼水和連鑄過(guò)程的電磁攪拌；限制帶狀組織；多階段控制扎制及快速冷卻工藝。

晶粒細(xì)化—

微合金化，空扎工藝。碳含量—盡量降低碳含量（一般≤0.006%），控制Mn含量，加Cu。第二部分防腐與材料選擇BP

印尼氣井腐蝕材質(zhì)：碳鋼生產(chǎn)時(shí)間：半年天然氣含有13%H2S&7%CO2馬來(lái)西亞氣井用super13Cr油管完井，僅9天應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，井深2735m，溫度150℃，CO2/H2S分壓7/0.012MPa2、CO2腐蝕CO2+H2O→H2CO3H2CO3+Fe→FeCO3+H2↑

陽(yáng)極反應(yīng)：Fe→Fe2++2e

陰極反應(yīng)：H2CO3→H++HCO3-2H++2e→H2↑

基本特征是局部腐蝕，腐蝕形態(tài)為臺(tái)地狀腐蝕、坑點(diǎn)腐蝕及癬狀腐蝕，這與腐蝕產(chǎn)物FeCO3膜及CaCO3膜有關(guān)。（1）CO2腐蝕機(jī)理:第二部分防腐與材料選擇（2）CO2腐蝕產(chǎn)物膜的特點(diǎn)及形成機(jī)理:腐蝕反應(yīng)的過(guò)程包括FeCO3晶核形成和晶粒長(zhǎng)大兩部分；如果腐蝕產(chǎn)物膜不很致密，Cl-可能在腐蝕產(chǎn)物膜與金屬界面處富集，由于Cl-具有鈍化作用，使界面處保持活化狀態(tài)，導(dǎo)致金屬局部腐蝕加劇。中間層有明顯的顆粒狀FeCO3組成，有時(shí)在顆粒狀結(jié)晶層中有孔洞；最內(nèi)層產(chǎn)物膜較為致密，與基體結(jié)合較為牢固；受晶粒長(zhǎng)大和物質(zhì)傳遞等影響形成界限分明的2-3層腐蝕產(chǎn)物形態(tài)；第二部分防腐與材料選擇塔里木輪南油田油管CO2腐蝕（3）CO2腐蝕影響因素※CO2分壓PCO2＞0.2MPa，發(fā)生腐蝕0.02MPa＜PCO2＜0.2MPa，可能發(fā)生腐蝕PCO2＜0.02MPa，腐蝕可忽略

※流速：流速的增加，腐蝕速率將會(huì)提高

※pH值：低pH值時(shí)，F(xiàn)eCO3膜的保護(hù)性差，腐蝕速率增加

※溶液成分：Cl-、Ca2+、Fe2+

、O2

濃度或含量增加，

腐蝕速率增加；HCO3-的增加，腐蝕速率有規(guī)律地降低第二部分防腐與材料選擇※

溫度60℃以下，碳鋼表面生成的是少量松軟且不致密的FeCO3，腐蝕為均勻腐蝕；100℃左右，腐蝕速率最大，腐蝕產(chǎn)物較厚但還很疏松，形成深坑狀或環(huán)狀腐蝕；高于150℃，生成致密且附著力極強(qiáng)的FeCO3，腐蝕基本被阻止。

第二部分防腐與材料選擇H2S主導(dǎo)的體系中，穩(wěn)定的FeS優(yōu)先于FeCO3形成。在60-240℃時(shí)，F(xiàn)eS能對(duì)金屬提供保護(hù)。溫度低于60℃或高于240℃時(shí)，F(xiàn)eS膜變得不穩(wěn)定且多孔，而且由于H2S的存在阻止了穩(wěn)定的FeCO3的形成，從而加速了腐蝕。（3）H2S、CO2共存時(shí)的腐蝕機(jī)理無(wú)論CO2含量高低，H2S導(dǎo)致鋼鐵材料氫損傷始終存在，且PCO2越高，PH值越低，氫損傷越嚴(yán)重。H2S濃度較低時(shí),CO2是主要腐蝕因素,CO2主導(dǎo)的體系中，溫度低于120℃時(shí)，F(xiàn)eS膜生成，其生成受pH值和溫度的影響，F(xiàn)eS膜可以減少腐蝕速率。第二部分防腐與材料選擇H2S、O2和CO2的含量對(duì)碳鋼腐蝕速率的影響

CRO2

≈80CRCO2

≈400CRH2S第二部分防腐與材料選擇影響H2S/CO2電化學(xué)腐蝕的因素溫度

影響氣體（H2S或CO2

）在介質(zhì)中的溶解度，溫度升高，溶解度降低，抑制了腐蝕的進(jìn)行；溫度升高，各反應(yīng)進(jìn)行的速度加快，促進(jìn)了腐蝕的進(jìn)行；溫度升高影響腐蝕產(chǎn)物的成膜機(jī)制，該膜有可能抑制腐蝕，也有可能促進(jìn)腐蝕。第二部分防腐與材料選擇影響H2S/CO2電化學(xué)腐蝕的因素分壓用PCO2/PH2S

判定腐蝕是酸性腐蝕（由H2S引起還是甜腐蝕（CO2引起）

PCO2/PH2S

＞500時(shí)，主要為CO2腐蝕

PCO2/PH2S

＜500時(shí)，主要為H2S腐蝕第二部分防腐與材料選擇高含硫化氫天然氣藏常常伴有元素硫存在。元素硫可能在近井地帶析出和堵塞，造成儲(chǔ)層損害，使產(chǎn)量降低。在油管內(nèi)或地面管匯中析出和堵塞，給氣井生產(chǎn)造成極大麻煩。此外元素硫的沉積造成管道系統(tǒng)的腐蝕。元素硫析出及堵塞，腐蝕的機(jī)理、規(guī)律研究尚不充分，目前還沒(méi)有可靠的預(yù)測(cè)模型或經(jīng)驗(yàn)可供應(yīng)用。元素硫是分子晶體，很松脆，不溶于水，其導(dǎo)電性很差。它有幾種同分異構(gòu)體，天然硫是黃色固體，叫做斜方硫。斜方硫和單斜硫的分子都是由8個(gè)硫原子組成的。具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。溫度高于88～93℃時(shí)，硫化氫與元素硫反應(yīng)，生成聚硫化氫。隨著溫度、壓力的降低，聚硫發(fā)生分解，生成元素硫。反應(yīng)式為：

H2Sx→H2S+S（x－1）這個(gè)反應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的化學(xué)平衡反應(yīng)，高壓使反應(yīng)向左進(jìn)行，低壓向右進(jìn)行。在井眼上部、流道截面變化，特別是節(jié)流閥后方，壓力降低及流場(chǎng)變化會(huì)使反應(yīng)向右進(jìn)行，即硫析出和沉積。3、元素硫腐蝕第二部分防腐與材料選擇3、元素硫腐蝕元素硫可使某些種類耐蝕合金產(chǎn)生環(huán)境斷裂，因此在ISO15156－3中特別注明了具體的合金是否抗元素硫。根據(jù)國(guó)外元素硫沉積的研究，油管或流道中流速可能是主要的控制因素。產(chǎn)量較低，流道內(nèi)流速偏低可能是造成流道內(nèi)元素硫沉積的主要因素。此外，流道直徑變化，特別是節(jié)流閥后，由于流場(chǎng)和相態(tài)的變化，會(huì)加劇硫的析出和沉積，并堵塞管道。第二部分防腐與材料選擇

地層水可能不同程度地溶解有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽等可溶性鹽類，他們對(duì)油套管及設(shè)備的腐蝕大體有幾個(gè)類型：電化學(xué)腐蝕；對(duì)某些鋼材的應(yīng)力腐蝕；在硫化氫和二氧化碳共存時(shí)相互作用，加劇腐蝕和應(yīng)力腐蝕。氯離子可以使鋼表面的保護(hù)層不穩(wěn)定，使得管壁形成的腐蝕產(chǎn)物很疏松。在疏松的垢下形成各種濃差電池腐蝕，如鹽濃差、氫濃差、氧濃差電池、縫隙腐蝕等腐蝕形式。細(xì)菌的大量活動(dòng)以及細(xì)菌分泌黏液的增多，使得結(jié)垢更為嚴(yán)重，進(jìn)而造成惡性循環(huán)。4、地層水及氯化物等鹽類的腐蝕第二部分防腐與材料選擇

在注入水或者注入的其他工作液中，不可避免的要混入氧。以氧氣的還原反應(yīng)為陰極過(guò)程的腐蝕，叫做吸氧腐蝕。鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3Fe2O3·xH2O5、氧腐蝕第二部分防腐與材料選擇

由細(xì)菌生命活動(dòng)引起或促進(jìn)材料的腐蝕破壞稱為細(xì)菌腐蝕。地層水中含有硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌等菌種。在油田生產(chǎn)系統(tǒng)中，硫酸鹽還原菌(SRB)是微生物腐蝕(MIC)的主要因素之一。SRB是一種以有機(jī)物為養(yǎng)料的厭氧性細(xì)菌，能在pH值為5～10、5～50℃范圍內(nèi)生長(zhǎng)，有些SRB甚至能在100℃、50MPa，以至更高的情況下生長(zhǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，SRB在厭氧條件下大量繁殖，將SO42-還原成H2S，產(chǎn)生粘液物質(zhì)，加速垢的形成。油井管柱在SRB菌落下易發(fā)生局部腐蝕，以致出現(xiàn)穿孔，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。6、細(xì)菌腐蝕第二部分防腐與材料選擇7、酸腐蝕

酸化作業(yè)中，排液不徹底，擠入地層的酸沒(méi)有被完全排出，并在井底形成積液，使下部的pH值下降，氫離子濃度增加，鐵與酸劇烈反應(yīng)，使油管腐蝕速度增加，造成腐蝕損壞。若井下有硫化氫存在，那將極大地加劇硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，同時(shí)，井下的溫度較高，氫的去極化腐蝕加劇。第二部分防腐與材料選擇（1）硫化氫和二氧化碳共存對(duì)腐蝕的影響含硫生產(chǎn)井生產(chǎn)表明，只要采用抗硫碳鋼或低合金鋼，H2S/CO2共存腐蝕的主要矛盾將轉(zhuǎn)化為電化學(xué)腐蝕（金屬的減薄和坑蝕等）。硫化氫對(duì)二氧化碳腐蝕的影響具有雙重作用，硫化氫既可以而通過(guò)陰極反應(yīng)加速二氧化碳腐蝕，也可以通過(guò)FeS的沉積而減緩腐蝕。腐蝕速度變化與溫度和硫化氫含量直接有關(guān)：◆低溫（30℃）時(shí)，少量硫化氫（0.2%）將使二氧化碳腐蝕成倍加速，而高含量硫化氫（如21.5%）則使腐蝕速率降低；◆高溫下，當(dāng)H2S含量大于2.1%時(shí)，腐蝕速度反比純二氧化碳低；

◆溫度超過(guò)150℃時(shí)，腐蝕速度則不受硫化氫含量影響。在低濃度硫化氫時(shí)，由于硫化氫可以直接參加陰極反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕加劇；高濃度時(shí)，硫化氫與鐵反應(yīng)生成FeS膜，從而減緩腐蝕。8、腐蝕性組分相互作用及對(duì)腐蝕的影響第二部分防腐與材料選擇

氧氣和CO2的共存會(huì)使腐蝕程度加劇，氧氣在CO2腐蝕的催化機(jī)制中起了很大作用。當(dāng)鋼鐵表面未生成保護(hù)膜時(shí)，氧氣的含量越高腐蝕速率越大；當(dāng)鋼鐵表面已生成保護(hù)膜時(shí)，氧氣的含量對(duì)其腐蝕的影響較小，幾乎不起作用。在飽和氧氣的溶液中，CO2的存在會(huì)大大提高腐蝕速率，CO2在腐蝕溶液中起催化作用。（2）氧氣和二氧化碳的共存對(duì)腐蝕的影響（3）硫化氫、二氧化碳與氯化物共存對(duì)腐蝕的影響氯離子對(duì)鋼鐵的影響隨材質(zhì)的不同而不同，可導(dǎo)致鋼鐵發(fā)生嚴(yán)重孔蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕。此外，氯化物可能引起耐蝕鋼的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。第二部分防腐與材料選擇

如果在縫隙等局部封閉環(huán)境中，元素硫及H2S和H2SO4會(huì)嚴(yán)重促進(jìn)局部腐蝕：（4）硫化氫、二氧化碳、氯化物和元素硫共存對(duì)腐蝕的影響歧化反應(yīng)硫烷反應(yīng)溫度高于120℃時(shí)，元素硫與H2S反應(yīng)形成硫烷（H2Sx）硫烷將導(dǎo)致更多的獲電子還原反應(yīng)，促進(jìn)腐蝕第二部分防腐與材料選擇1、油氣井腐蝕性環(huán)境常用管材類型（1）碳鋼和低合金鋼碳鋼（carbonsteel）是一種鐵碳合金，其中含碳小于2％、含錳小于1.65％，和其他微量元素，但不包括為了脫氧而有意加入的一定量的脫氧劑（通常是硅或/和鋁）。石油工業(yè)中所用碳鋼的含碳量通常低于0.8％。低合金鋼（lowalloysteel）也是一種鐵碳合金，其中合金元素總量少于5％（大約），但多于碳鋼規(guī)定含量的鋼鐵。近年來(lái)在碳鋼和低合金鋼系列中，推出了一類稱為微合金鋼新鋼種，或稱3Cr鋼。在低碳鋼中鉻的含量增至3%和進(jìn)行合適的合金設(shè)計(jì)后，材料表面生成穩(wěn)定的富鉻氧化膜，抗二氧化碳腐蝕性能顯著提高。二、管材選擇第二部分防腐與材料選擇

ISO11960列出了常用抗硫化氫應(yīng)力開(kāi)裂碳鋼和低合金鋼油管、套管鋼級(jí)。它們可分為高抗硫型和限制使用型兩類：高抗硫型：抗硫化氫應(yīng)力開(kāi)裂性能較好，設(shè)計(jì)優(yōu)先使用的鋼級(jí)類型：J55、K55、M65、L801型、C901型、T951型。有限抗硫型：屈服強(qiáng)度等于或高于100ksi（例如110ksi、125ksi）的油管、套管。很多鋼管公司推出屈服強(qiáng)度等于或大于110ksi的抗硫化氫應(yīng)力開(kāi)裂油管和套管，但是應(yīng)注意滿足使用條件。第二部分防腐與材料選擇（2）耐蝕合金耐蝕合金（CRA，corrosion－resistantalloy）能夠耐油田環(huán)境中的一般和局部腐蝕的合金材料，在這種環(huán)境中，碳鋼和低合金鋼會(huì)受到腐蝕。ISO15156－3將不銹鋼和合金統(tǒng)稱為耐蝕合金，該標(biāo)準(zhǔn)提供了詳盡的耐蝕合金油管、套管和耐蝕合金制造的零部件技術(shù)規(guī)范。耐蝕合金材料有：不銹鋼：高合金奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、雙相不銹鋼合金：鎳基合金等類別。第二部分防腐與材料選擇2、管材選用原則：二、管材選擇正確選用油管、套管及各種井下附件、采油樹及地面設(shè)備的材料是油氣井防腐的最重要環(huán)節(jié)，選材不當(dāng)不僅造成浪費(fèi)，而且隱藏安全風(fēng)險(xiǎn)。碳鋼和低合金鋼是硫化氫酸性環(huán)境中使用最普遍的鋼種，研究比較充分，同時(shí)也已積累了較豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。在含硫化氫酸性環(huán)境防腐設(shè)計(jì)中，環(huán)境斷裂是材料選擇最重要和優(yōu)先考慮的因素，其中酸性環(huán)境抗開(kāi)裂的材料選擇已有國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)ISO15156和NACE-MR0175。選用了抗硫的碳鋼和合金鋼后，電化學(xué)腐蝕將成為重點(diǎn)考慮的因素，可用加緩蝕劑的技術(shù)防止或減緩電化學(xué)腐蝕。加緩蝕劑防止或減緩電化學(xué)腐蝕是否可行決定于技術(shù)的可行性和可靠性及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，中長(zhǎng)期累積投入與投資回報(bào)率，修井更換油管的代價(jià)及損失評(píng)估。第二部分防腐與材料選擇對(duì)于較惡劣的腐蝕環(huán)境，例如高壓，同時(shí)又高含二化碳，或高壓同時(shí)又高含二氧化碳與硫化氫，應(yīng)優(yōu)先從材料選用上作防腐蝕設(shè)計(jì)，即優(yōu)先考慮采用不銹鋼或合金。由于不銹鋼或合金價(jià)格昂貴，供貨周期長(zhǎng)，它們對(duì)井下環(huán)境也有使用限制，因此應(yīng)有充分時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)價(jià)和進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。ISO和NACE提供了不銹鋼或合金材料的選用標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)視為一種指導(dǎo)原則，某些條款尚有爭(zhēng)議，因此充分的評(píng)價(jià)是必不可少的。在引用和執(zhí)行材料選用標(biāo)準(zhǔn)ISO15156和NACEMR0175的基礎(chǔ)上進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)應(yīng)以ISO10400標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。對(duì)于酸性環(huán)境用碳鋼和低合金鋼，應(yīng)盡可能選用屈服強(qiáng)度低于95Kksi（655Mpa）的抗硫鋼種，強(qiáng)度不夠時(shí)，宜增大壁厚來(lái)滿足要求，而不是提高鋼級(jí)來(lái)達(dá)到強(qiáng)度要求。第二部分防腐與材料選擇10-410-310-210-110010110210310410-410-310-210-1100101102103104高鎳合金SM-2550C276SM-2535、SM-2550、028G3、825、718、925H2S分壓

(atm)CO2

分壓

(atm)H2S和CO2分壓對(duì)油管材料選擇的影響井號(hào)普光１普光２H2S含量，％12.3115.41CO2含量，％8.579.07地層壓力MPa55.561.22H2S分壓MPa6.619.15CO2分壓MPa4.435.49ＣO2分壓＞０.2MPa電化學(xué)嚴(yán)重腐蝕H2S分壓>0.03MPa,硫化氫應(yīng)力腐蝕嚴(yán)重（1）按腐蝕環(huán)境進(jìn)行分析L80、C90、T95、C95、110s、125s、90s、95s高鉻合金抗硫鋼9-13CrS13Cr20-25CrH40、J55、K55、N802、管柱材質(zhì)選擇第二部分防腐與材料選擇（2）室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析指標(biāo)溫度平均腐蝕速率（mm/a）3%NaCl+0.5%CH3COOH+飽和H2S和CO23%NaCl+飽和H2S和CO240℃1.200.6780℃5.990.503抗硫鋼靜態(tài)腐蝕實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)前照片加速實(shí)驗(yàn)后照片不加速實(shí)驗(yàn)后照片第二部分防腐與材料選擇抗硫鋼40℃耐硫化物應(yīng)力腐蝕破裂性能實(shí)驗(yàn)油管（88.9×6.45,國(guó)外）套管（177.8×11.51,國(guó)內(nèi)）試樣編號(hào)加載應(yīng)力103psi開(kāi)裂情況臨界應(yīng)力103psi120℃全浸腐蝕速率mm/a試樣編號(hào)加載應(yīng)力103psi開(kāi)裂情況臨界應(yīng)力103psi120℃全浸腐蝕速率mm/aY-140NF103氣相液相T-140F97氣相液相Y-260NFT-260NFY-380NFT-380FY-4100NF0.2560.153T-4100NF0.3200.174Y-5120NFT-5120NFY-6140FT-6140NF國(guó)外抗硫鋼的抗應(yīng)力開(kāi)裂能力和耐腐蝕性能好于國(guó)內(nèi)抗硫鋼抗硫鋼管材臨界應(yīng)力（Sc）>80%屈服強(qiáng)度(API)鎳基合金鋼Sc可達(dá)100％屈服強(qiáng)度NF:不開(kāi)裂F:開(kāi)裂試驗(yàn)方法NACETM0177方法A，溶液A第二部分防腐與材料選擇單質(zhì)硫環(huán)境下的合金鋼材料腐蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果材料C-276G3INCOLOY925INCOLOY825SM2535腐蝕速率mm/a0.0050.0140.0280.0280.035實(shí)驗(yàn)條件：15%NaCL+H2S（1.38MPa）+CO2（0.69MPa）+S（1g/L）；溫度232℃抗硫鋼腐蝕十分嚴(yán)重。平均腐蝕速率0.50mm/a時(shí)，管柱的使用壽命4-5年；平均腐蝕速率1.20mm/a時(shí)，管柱的使用壽命1-2年單質(zhì)硫析出對(duì)管柱腐蝕具有重大影響，必須使用高鎳（Ni>40%）合金鋼第二部分防腐與材料選擇靜態(tài)電偶腐蝕試驗(yàn)數(shù)據(jù)指標(biāo)溫度電偶腐蝕速率（mm/a）實(shí)驗(yàn)條件C－276825G3SM－253525℃0.950.940.650.30A80℃0.500.500.450.56A120℃8.013.09.011.0B試驗(yàn)條件A：飽和H2S和CO2＋3％氯化鈉試驗(yàn)介質(zhì)B：A＋0.5%冰醋酸＋3％氯化鈉實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)后實(shí)驗(yàn)后第二部分防腐與材料選擇H2S分壓4MPa，CO2分壓3MPa，Cl－濃度10000mg/L、產(chǎn)水0.12m3/104m3時(shí)不同管材點(diǎn)蝕指數(shù)對(duì)比。（3）軟件計(jì)算分析使用Socrate軟件，根據(jù)NACEMR0175和ISO15156標(biāo)準(zhǔn)Req：Min43第二部分防腐與材料選擇可選擇合金鋼材料成分表UNSNUMBERN08535UNSNUMBERN08135UNSNUMBERN06255UNSNUMBERN06985UNSNUMBERN10276SM2535SM2035SM2550ALLOY-G-3ALLOY-G-276

Fe35.40Mn1.00Ni32.75Co0.00Cr25.50Mo3.25W0.00Cb0.00N0.00Fe36.50Mn1.00Ni35.50Co0.00Cr22.00Mo4.50W0.50Cb0.00N0.00Fe11.50Mn1.00Ni49.50Co0.00Cr24.50Mo7.50W3.00Cb0.00N0.00Fe19.50Mn1.00Ni40.00Co5.00Cr22.25Mo7.00W1.50Cb0.50N0.00Fe5.50Mn1.00Ni55.24Co2.50Cr16.00Mo16.00W3.75Cb0.00N0.00PittingIndex:36.23PittingIndex:37.60PittingIndex:53.75PittingIndex:48.35PittingIndex:74.43

根據(jù)普光氣田流體條件，需要采用含鉻20％以上，鎳40％以上，鉬3％以上的合金鋼材料。69WhatMaterialstoUseForHPHTCompletionEquipmentLowAlloySteels（低合金鋼）9Cr-1Mo410&420Modified(13Cr)ModifiedandSuper13Cr(13Cr-5Ni-2Mo)25CrSuperDuplexStainlessSteel（雙向超25Cr不銹鋼）NickelAlloys-3Mo(Alloy925,Alloy718,Alloy825)NickelAlloys–6-8Mo(Alloy725,Alloy625+,SM2550,G-3)NickelAlloys-12Mo(C-276)70LowAlloySteels

低合金鋼TubingMaterials:L-80,N-80,C-90,T-95,C-95,P-110,Q-125

油管材質(zhì)：L-80,N-80,C-90,C-95,P-110,Q-125CompletionEquipment:4130,4135,4140,4130Mod.,8620,4150

完井工具：4130，4135，4140，4130，8620，4150HeatTreatableToAchieveStrength

熱處理達(dá)到強(qiáng)度Applications:MostWidelyUsedDownholeMaterialstoProduceHydrocarbons.SuitableforOilProducers&WaterInjectors

應(yīng)用：適合產(chǎn)油井和注水井

整套油管全部使用固溶鎳基合金－G3

產(chǎn)層部套管使用固溶鎳基合金－825

工具使用沉淀硬化鎳基合金－718

避免組合管柱的電耦腐蝕優(yōu)點(diǎn)：不用考慮加藥，減少作業(yè)費(fèi)用缺點(diǎn)：一次性投入費(fèi)用高根據(jù)選材標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)分析，普光氣田的材質(zhì)選擇如下：第二部分防腐與材料選擇丁腈橡膠（NBR）

丁腈橡膠是丁二烯與丙烯腈的共聚物，是最通用的耐油橡膠。由于具有較好的耐油性，易加工，成本低，在石油工業(yè)中得到了大量的應(yīng)用。但NBR主鏈中含雙鍵的不飽和結(jié)構(gòu)使其在耐熱性、耐侯性、化學(xué)穩(wěn)定性方面不盡人意，另外，H2S能和雙鍵及氰基在高溫（150℃）下發(fā)生加成反應(yīng)，造成拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率大幅度下降，因此NBR的耐熱使用溫度最高為120℃，且不能用于含H2S的環(huán)境。三、封隔器橡膠選擇：丙烯酸酯橡膠（ACM）

丙烯酸酯橡膠是丙烯酸丁酯與丙烯腈或少量帶有提供交聯(lián)反應(yīng)活性基團(tuán)的第三單體共聚而成，屬飽和碳鏈極性橡膠，耐熱氧老化性能很好，使用溫度可達(dá)150~170℃，間斷或短時(shí)間使用可達(dá)200℃左右，其耐臭氧性能也特別優(yōu)異。對(duì)潤(rùn)滑油(如機(jī)油和齒油)和操作油(如自動(dòng)變速器用油)的良好抗耐性。但由于具有非結(jié)晶性，自身強(qiáng)度低，因此物理性能較差。氯醚橡膠(CO、ECO、GECO)

氯醚橡膠系指?jìng)?cè)基上含有氯的聚醚型橡膠，又稱氯醇橡膠。因其主鏈上不含有雙鍵，所以具有優(yōu)良的耐熱老化和耐臭氧性。氯醚橡膠是具有均衡而優(yōu)良的耐熱性、耐寒性、耐臭氧性和耐油性的橡膠。用氯醚橡膠制備的擴(kuò)張式壓裂膠筒，能保證施工安全，適應(yīng)性好，不卡套管，已被推廣使用。(1)常用橡膠介紹第二部分防腐與材料選擇氟橡膠（FPM）常用品牌：國(guó)內(nèi)上海3F牌、四川晨光研究院的偏氟類；國(guó)外美國(guó)DyneonLLC公司的Fluorel和AflasTFE、杜邦公司的Viton和Kairez、意大利MontefluosS.P.A.公司的Technoflon、日本大金公司的Daiel、日本旭硝子公司的Aflas四丙氟橡膠等。

FPM是由偏氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯構(gòu)成的二元類、三元類共聚物，品種有10種之多。它屬碳鏈飽和極性橡膠，其耐高溫性能和耐油性在橡膠材料中是最好的，其耐藥品性能和機(jī)械特性也相當(dāng)優(yōu)良，因此，F(xiàn)PM是最好的耐油橡膠，常被用在一些使用條件非常苛刻環(huán)境中。但氟橡膠的彈性差，耐低溫性及耐水等極性物質(zhì)性能不夠好，價(jià)格昂貴等限制了FPM的應(yīng)用。另外，氟橡膠的加工性差，為了改善氟橡膠的彈性，低溫性及加工性能等缺點(diǎn)，人們開(kāi)發(fā)了氟硅橡膠、聚磷腈彈性體、全氟醚橡膠等多種各種改性特種橡膠。其中，全氟醚橡膠是目前所有橡膠中耐H2S性能最好的品種。全氟醚橡膠可在288℃溫度下長(zhǎng)期使用并保持彈性，困此也是耐熱性能最好的品種。它可耐多種化學(xué)藥品,對(duì)含H2S的井液表現(xiàn)出非常高的惰性。但這種橡膠昂貴的價(jià)格，限制了其使用。主要產(chǎn)品有美國(guó)chemraz等。第二部分防腐與材料選擇氫化丁腈橡膠(HNBR)

將丁腈橡膠的聚合物主鏈中所含有的雙鍵部分氫化即制得HNBR。HNBR作為具有優(yōu)良加工特性的橡膠材料，能在各種領(lǐng)域中獲得應(yīng)用。HNBR在大幅度改善耐熱老化性、耐天侯性、耐劣質(zhì)燃料油的同時(shí)，拉伸強(qiáng)度，膠料的脆性溫度得以改善，從而成為物理機(jī)械性能非常均勻的優(yōu)質(zhì)材料。HNBR的耐油性優(yōu)于CR、CSM、ACM，耐熱性能優(yōu)異。HNBR具有優(yōu)良的耐硫化氫性能。而且在所有的耐油橡膠制品中，HNBR的機(jī)械力學(xué)性能是最好的，HNBR具有對(duì)油田應(yīng)用的最佳平衡性能，且具有耐高壓和在高壓下的抗噴出性能。第二部分防腐與材料選擇第三部分

生產(chǎn)完井工藝第三部分生產(chǎn)完井一、完井方式選擇

目前高含硫氣藏可選擇的完井方式主要有射孔完井、裸眼完井、割縫襯管完井、裸眼礫石充填完井、套管礫石充填完井等方式。

（1）射孔完井。適用于有氣頂、有底水、有含水夾層、易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，需要實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層；各分層之間存在壓力、巖性等差異，需要實(shí)施分層開(kāi)采的儲(chǔ)層；需要進(jìn)行大規(guī)模改造的低滲透儲(chǔ)層；還適用于砂巖、碳酸鹽巖裂縫性等儲(chǔ)層?？籽塾蛯討覓炱魈坠苌淇淄昃补苌淇淄昃谌糠稚a(chǎn)完井（2）裸眼完井。適用于巖性堅(jiān)硬致密，井壁穩(wěn)定不坍塌的碳酸鹽巖儲(chǔ)層；無(wú)氣頂、無(wú)底水、無(wú)含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層；單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多層儲(chǔ)層以及不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層。第三部分生產(chǎn)完井（3）割縫襯管完井。割縫襯管完井適用于無(wú)氣頂、無(wú)底水、無(wú)含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層；單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多層儲(chǔ)層；不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層以及巖性較為疏松的中、粗砂粒儲(chǔ)層。第三部分生產(chǎn)完井（4）裸眼礫石充填完井。裸眼礫石充填完井適用于無(wú)氣頂、無(wú)底水、無(wú)含水夾層及易塌夾層的儲(chǔ)層；單一厚儲(chǔ)層，或壓力、巖性基本一致的多層儲(chǔ)層；不準(zhǔn)備實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層以及巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。第三部分生產(chǎn)完井（5）套管礫石充填完井套管礫石充填完井適用于有氣頂、或有底水、或有含水夾層、易塌夾層等復(fù)雜地質(zhì)條件，要求實(shí)施分隔層段的儲(chǔ)層；各分層之間存在壓力、巖性等差異，要求實(shí)施選擇性處理的儲(chǔ)層以及巖性疏松出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)砂粒儲(chǔ)層。

各種完井方式都有各自的適用條件和局限性。完井方式應(yīng)根據(jù)油氣藏類型、儲(chǔ)層特性、完井方式的適用條件以及采氣工程技術(shù)的需要進(jìn)行選擇。完井方式選擇需要考慮的因素氣藏地質(zhì)及氣藏工程條件采氣工程技術(shù)措施要求完井方式的適用條件塊狀油氣層多套油氣層古潛山油氣層氣頂?shù)姿蛯訉娱g矛盾突出層間壓力差異大裂縫性地層高傾角地層分層注水增產(chǎn)措施人工舉升防砂調(diào)整井防腐蝕定向井水平井第三部分生產(chǎn)完井1）高壓氣竄難題川東北地區(qū)的毛壩、河壩、普光等構(gòu)造已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了高產(chǎn)氣流，其氣層壓力梯度普遍在2MPa/100m以上。如毛開(kāi)1井，在井深2480m的雷口坡組，鉆遇沒(méi)有地質(zhì)預(yù)告的高壓氣層，鉆井液密度達(dá)到2.23g/cm3才能平衡氣層壓力，由于氣體可壓縮，易膨脹，計(jì)算表明，其潛氣竄因子（GFR）達(dá)到7～10，所以高壓氣層極易導(dǎo)致固井后凝期間的氣竄。固井存在的主要技術(shù)難題2）深井高溫固井技術(shù)難題川東北地區(qū)海相地區(qū)多為碳酸鹽裂縫性高壓氣藏，目的層埋藏深一般在5000～6500m左右，井底靜止溫度達(dá)到160-180℃。而目前國(guó)內(nèi)常用的非滲透防氣竄劑、緩凝劑等外加劑抗溫能力只有120℃左右，且性能不穩(wěn)定，難以滿足南方海相深井固井技術(shù)要求。固井存在的主要技術(shù)難題3）漏失和壓穩(wěn)矛盾飛仙關(guān)組氣層的壓穩(wěn)和防漏問(wèn)題比較突出，河壩1井進(jìn)入飛3段地層后，多次發(fā)生井涌、井漏。不壓井時(shí)發(fā)生氣侵，壓井時(shí)又產(chǎn)生井漏，鉆井液密度由2.19上升到2.35g/cm3。普光氣田飛仙關(guān)地層的“安全窗口”窄，壓穩(wěn)和防漏的茅盾非常突出。固井存在的主要技術(shù)難題4）高密度高粘鉆井液的頂替難度大高密度鉆井液必須高粘高切才能保持懸浮穩(wěn)定性，如河壩1井鉆飛3段時(shí)的鉆井液密度為2.33g/cm3，粘度90S，靜切力12/29Pa，塑性粘度60mPa.s，動(dòng)切力28Pa。鉆井液密度越高，粘度切力越高，頂替難度越大固井存在的主要技術(shù)難題5）深井小間隙固井技術(shù)難題川東北地區(qū)在勘探階段，在鉆井過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到?jīng)]有地質(zhì)提示的高壓氣層，被迫提前下套管，井身結(jié)構(gòu)變化大，往往要求以小井眼小間隙固井。川東地區(qū)普遍存在311mm井眼內(nèi)下273.1mm套管和在165mm井眼內(nèi)下146.1mm套管，水泥環(huán)薄，水泥漿膠結(jié)質(zhì)量難以保證；而且，由于循環(huán)摩阻大，高密度鉆井液、水泥漿流變性不好，極易壓漏地層。固井存在的主要技術(shù)難題6）防H2S、CO2固井技術(shù)難題

川東北地區(qū)大部分高壓氣層富含H2S和CO2等有害氣體，而且含量較高。

CO2、H2S屬于腐蝕性酸性氣體，對(duì)套管、固井工具及其附件易產(chǎn)生氫脆和腐蝕破壞。

CO2還會(huì)侵入水泥漿內(nèi)，對(duì)水泥漿性能產(chǎn)生影響，對(duì)凝固后的水泥石造成腐蝕，影響其長(zhǎng)期封隔效果。固井存在的主要技術(shù)難題井號(hào)普光１普光２H2S含量，％12.3115.41CO2含量，％8.579.07地層壓力MPa55.561.2H2S分壓MPa6.619.15CO2分壓MPa4.435.497）技術(shù)套管固井質(zhì)量還沒(méi)有得到足夠的重視

川東北技術(shù)套管一般下深在3000-4500m，根據(jù)氣井固井要求，一般設(shè)計(jì)水泥漿要返到地面，面臨長(zhǎng)裸眼長(zhǎng)封固段固井技術(shù)難題。固井存在的主要技術(shù)難題固井技術(shù)對(duì)策與建議基本思路：“封、堵、壓”“封”即提高水泥漿防氣竄性能（膠乳、非滲透），提高頂替效率。“堵”即堵漏，提高地層承壓能力。從鉆井液和固井液兩方面都要采取堵漏措施。采取纖維與顆粒架橋材料共同作用前置液效果應(yīng)會(huì)更好。“壓”即壓穩(wěn)，只有壓穩(wěn)才能防止氣竄，做好水泥漿失重計(jì)算和環(huán)空液柱壓力設(shè)計(jì)；

總體技術(shù)方案1.壓穩(wěn)設(shè)計(jì)與氣竄預(yù)測(cè)GELFL的意義就是一個(gè)臨界壓穩(wěn)系數(shù)，也就是水泥漿進(jìn)入環(huán)空后最初液柱壓力減去在某一時(shí)刻由于水泥漿靜膠凝強(qiáng)度發(fā)展及失水引起的體積收縮造成的水泥液柱壓力損失之和與氣層壓力之比。這是一個(gè)氣竄壓力平衡關(guān)系，設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真考慮！三、固井技術(shù)對(duì)策與建議

2．提高頂替效率技術(shù)措施

三、固井技術(shù)對(duì)策與建議1）MS-R隔離液體系

生物高分子聚合物。提高隔離液的粘度,降低濾失量有機(jī)溶劑。使得界面由油潤(rùn)濕轉(zhuǎn)變?yōu)樗疂?rùn)，從而可提高界面膠結(jié)質(zhì)量懸浮穩(wěn)定劑。保持加重穩(wěn)定性螯合劑。提高其抗高溫性能及懸浮性能，起到二級(jí)懸浮能力作用。加重劑。重晶石、礦渣、鐵礦粉等加重材料。

2．提高頂替效率技術(shù)措施

三、固井技術(shù)對(duì)策與建議2）旋轉(zhuǎn)尾管固井技術(shù)

1.提高水泥漿頂替效率，尤其是不規(guī)則井眼和小間隙套管固井2.改善水泥漿膠結(jié)質(zhì)量

3.有助于順利下套管到底4.不改變常規(guī)固井工藝，配套容易

3．水泥漿技術(shù)措施三、固井技術(shù)對(duì)策與建議1）利用緊密堆積技術(shù)設(shè)計(jì)低密度和高密度水泥漿

緊密堆積技術(shù)利用顆粒級(jí)配原理優(yōu)化水泥與充填材料之間的粒度分布，使材料之間的堆積比例達(dá)到最大，減少材料顆粒之間的空隙，從而降低水灰比，提高水泥體系的整體性能。

緊密堆積低密度和高密度水泥漿體系已經(jīng)達(dá)到國(guó)外同類水泥漿的先進(jìn)水平

3．水泥漿技術(shù)措施固井技術(shù)對(duì)策與建議2）防氣竄水泥漿體系非滲透防氣竄劑DZJ-2

水泥漿中非滲透劑與交聯(lián)劑在堿性條件下發(fā)生絡(luò)合發(fā)應(yīng)，絡(luò)合物分子間就會(huì)相互連接形成連續(xù)的凝膠結(jié)構(gòu)（非滲透薄膜），起到：

（1）增加了氣層氣體侵入水泥漿內(nèi)的運(yùn)移阻力；（2）縮短水泥漿膠凝過(guò)渡時(shí)間；（3）控制水泥漿失水和失重。缺點(diǎn)：抗溫能力不足

3．水泥漿技術(shù)措施固井技術(shù)對(duì)策與建議2）防氣竄水泥漿體系膠乳防氣竄體系聚合物膠乳（polymerlatex）是一種乳化的聚合物體系，直徑200nm～500nm的聚合物球形顆粒分散在粘稠的膠體體系中，再加入一定量的表面活性劑以防止聚合物顆粒聚結(jié)而形成的。起到：

（1）提高水泥石抗拉強(qiáng)度和增韌作用；（2）減小水泥環(huán)體積收縮，改善水泥膠結(jié)狀況；（3）成膜特性和細(xì)顆粒特性，具有良好的雙功能防氣竄性能。

(4)抗高溫特性強(qiáng)。缺點(diǎn)：需要進(jìn)口，且價(jià)格昂貴。

4．提高地層承壓能力三、固井技術(shù)對(duì)策與建議一是在鉆井液內(nèi)加入堵漏材料，加強(qiáng)隨鉆堵漏，提高地層承壓能力；二是采用前置液暫堵技術(shù)；三是采用堵漏水泥漿技術(shù)。

4．提高地層承壓能力三、固井技術(shù)對(duì)策與建議2）堵漏型前置液技術(shù)前置液堵漏的優(yōu)勢(shì)

--相對(duì)于水泥漿堵漏，向前置液中加入堵漏材料易混拌，可相應(yīng)提高堵漏材料的濃度。纖維和顆粒材料可同時(shí)加入前置液中，可顯著提高架橋作用。堵漏型前置液設(shè)計(jì)思路

--在前置液內(nèi)加入橡膠粉、蛭石、聚丙烯纖維、微硅等進(jìn)行顆粒級(jí)配和架橋。MS-R前置液、HEC膠液作為穩(wěn)定劑并輔助架橋。

5．技術(shù)套管建議三、固井技術(shù)對(duì)策與建議1）利用緊密堆積技術(shù)設(shè)計(jì)低密度，建議采用漂珠-微硅復(fù)合低密度水泥漿體系，優(yōu)化其粒徑分布和配比關(guān)系，優(yōu)化其綜合性能，合理設(shè)計(jì)密度，解決長(zhǎng)裸眼長(zhǎng)封固段固井漏失和低返技術(shù)難題。

2）采用低密度MTC固井技術(shù)，充分發(fā)揮該技術(shù)在提高固井質(zhì)量方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，解決膠結(jié)質(zhì)量差的技術(shù)難題。

5．技術(shù)套管建議三、固井技術(shù)對(duì)策與建議3）采用合適的早強(qiáng)外加劑，提高低溫下水泥石強(qiáng)度，解決上部低密度水泥膠結(jié)質(zhì)量差的技術(shù)難題。

4）適當(dāng)擴(kuò)大鉆頭直徑。南方探區(qū)上部大都采用氣體鉆井，鉆頭為311mm，套管為273mm，環(huán)空間隙小，固井施工泵壓高，建議采用314mm鉆頭，增加環(huán)空間隙，提高固井質(zhì)量。第三部分生產(chǎn)完井

普光氣田完井方式選擇應(yīng)主要考慮以下因素：叢式井和斜井的特點(diǎn)；高含H2S、CO2腐蝕介質(zhì)；酸壓施工的需要；防止產(chǎn)層垮塌；滿足高產(chǎn)和長(zhǎng)期安全穩(wěn)定生產(chǎn)；可操作性和經(jīng)濟(jì)性

普光氣田為孔隙性碳酸鹽巖裂縫性儲(chǔ)層，有效厚度大、生產(chǎn)井段長(zhǎng)，縱向非均質(zhì)性強(qiáng)，實(shí)施大規(guī)模水力壓裂（酸壓）投產(chǎn)作業(yè)的氣井，采用射孔完井可以有效防止井壁坍塌，通過(guò)射孔參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)酸壓效果的協(xié)同效應(yīng)。

參照Q/SH0025川東北天然氣井完井推薦作法，選擇套管射孔完井第三部分生產(chǎn)完井二、射孔工藝電纜輸送套管槍射孔工藝電纜輸送過(guò)油管射孔工藝油管輸送射孔工藝油管輸送射孔聯(lián)作工藝高壓噴射和噴砂射孔工藝定方位射孔工藝技術(shù)超高壓正壓射孔工藝連續(xù)油管輸送射孔工藝復(fù)合射孔工藝正壓射孔工藝現(xiàn)代射孔工藝主要有以下幾種：負(fù)壓射孔工藝超正壓射孔工藝1、射孔工藝技術(shù)第三部分生產(chǎn)完井二、射孔工藝（1）電纜輸送套管槍射孔工藝工序：射孔前用射孔液造成正壓/負(fù)壓環(huán)境，用電纜下套管槍，磁性定位器校深，對(duì)準(zhǔn)層位電引爆射孔。取出射孔槍、下油管、裝井口、試油。特點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單、成本低和高孔密，主要適用于低壓油層。射開(kāi)厚度大時(shí)需多次下槍。一般，小直徑槍一次可下18-24m；大直徑槍一次可下9-12m。（2）電纜輸送過(guò)油管射孔工藝工序：油管下至油層頂部，裝好采油樹和防噴管，射孔槍和電纜接頭放入防噴管，下電纜將射孔槍下出油管鞋，然后放射性測(cè)井校深，對(duì)準(zhǔn)層位引爆射孔。特點(diǎn)：具有負(fù)壓射孔的優(yōu)點(diǎn)，特別適合不停產(chǎn)補(bǔ)孔和打開(kāi)新層，避免關(guān)井和起下油管。缺點(diǎn)：無(wú)法實(shí)現(xiàn)高孔密和深穿透，一次射開(kāi)厚度受限，目前用得很少。（海上和不停產(chǎn)用）第三部分生產(chǎn)完井（3）油管輸送射孔工藝工序：射孔前用射孔液造成負(fù)壓環(huán)境，用油管輸送射孔槍，放射性測(cè)井校深，對(duì)準(zhǔn)層位引爆射孔，丟槍后試油。特點(diǎn)：高孔密，深穿透，負(fù)壓清洗孔眼效果好、安全習(xí)性高，特別適用于斜井、水平井和稠油井，高壓地層和氣井必須采用。（4）油管輸送射孔聯(lián)作工藝射孔與地層測(cè)試聯(lián)作工序：射孔前用射孔液造成負(fù)壓環(huán)境，用油管輸送射孔槍、點(diǎn)火頭、減震器到封隔器下部，把多流測(cè)試器、壓力計(jì)等安裝在封隔器上，然后放射性測(cè)井校深，坐封后打開(kāi)測(cè)試閥，對(duì)準(zhǔn)層位引爆射孔后進(jìn)行正常測(cè)試。特點(diǎn)：可縮短工期，提高油氣田勘探開(kāi)發(fā)效率，有利于保護(hù)油氣層。目前普遍采用。

油管傳輸射孔與測(cè)試聯(lián)作管柱第三部分生產(chǎn)完井（5）高壓噴射和噴砂射孔工藝高壓液體射流射孔

利用高壓液體配合機(jī)械打孔裝置在套管上鉆孔，并以高壓射流穿透地層，帶噴嘴的軟管邊噴邊前進(jìn)，射孔后回收。孔徑可達(dá)14-25mm，孔深可達(dá)3m（1989年首次由美國(guó)PenetratorsCo.研制成功）。水力噴射射孔

高壓液體攜砂，攜砂濃度約5%，利用高壓噴砂液射流穿透套管和地層。該方法一般用于特殊井。第三部分生產(chǎn)完井（6）超高壓正壓射孔工藝概念：射孔前井筒內(nèi)施以超正壓（＞P破），射孔瞬間依靠持續(xù)的高壓沖擊孔眼，使近井連通條件得以充分改善。機(jī)理：聚能彈在尖端的壓力＞2-3萬(wàn)Mpa，孔壁應(yīng)力集中產(chǎn)生裂縫；射后持續(xù)正壓沖擊使裂縫易于擴(kuò)展，可能在裂縫面上沖出溝槽；沖擊液可以是酸液和攜砂液，利用酸化壓裂原理改善地層。

超正壓射孔是當(dāng)今射孔完井技術(shù)的新突破。它不同于早期的正壓射孔，不是在泥漿壓井狀況下射孔從而造成對(duì)地層的嚴(yán)重污染，而是在使用酸液、壓裂液及其它保護(hù)液射孔的同時(shí)給地層加約1.2倍破裂壓力，克服了聚能射孔所帶來(lái)的壓實(shí)污染，且在加大延伸裂縫的同時(shí)還與壓裂酸化聯(lián)作，解決了造縫，解堵，誘噴，防止出砂等一系列問(wèn)題，大大改善了初始完井效果。第三部分生產(chǎn)完井（7）連續(xù)油管輸送射孔工藝

連續(xù)油管是一種高強(qiáng)度的脆性鋼管，一般外徑為11/4″、11/2″或1″，長(zhǎng)度可達(dá)5700m，主要用于高傾斜或水平井射孔（電纜置于連續(xù)油管中）。連續(xù)油管可進(jìn)行多層段射孔。但當(dāng)下入更長(zhǎng)的射孔槍時(shí)，它的局限性就暴露出來(lái)了，即連續(xù)油管與射孔槍在下入過(guò)程中的摩擦力在水平段內(nèi)超過(guò)連續(xù)油管的臨界彎曲載荷時(shí)，連續(xù)油管將發(fā)生彎曲破壞。優(yōu)點(diǎn)：射孔槍下入速度快，可以測(cè)定射孔槍的深度，也可