高温高压试油技术

1、高 温 高 压 试 油 技 术高 温 高 压 试 油 技 术二二八年八月八年八月张福祥张福祥高温高压井试油技术高温高压井试油技术二八年八月二八年八月张福祥张福祥第一部分第一部分 概况概况第二部分第二部分 设计设计第三部分第三部分 试油技术试油技术目目 录录第一部分 概况预探阶段预探阶段开发阶段开发阶段试油是前期勘探成果试油是前期勘探成果的最终体现的最终体现试油是勘探与开发的试油是勘探与开发的结合部结合部评价阶段评价阶段试油在勘探开发过程中起着承上启下的作用试油在勘探开发过程中起着承上启下的作用获得油气获得油气有商业开采价值有商业开采价值概概 况况物探物探地质综合研究地质综合研究勘探工程测测录录

2、井井钻井钻井试油试油试油在试油在“五位一体五位一体”勘探系统中被誉为勘探系统中被誉为“临门一脚临门一脚”概概 况况试油层位的确定就象钻井井位的确定一样，在勘探过程中具有试油层位的确定就象钻井井位的确定一样，在勘探过程中具有举足轻重的作用。举足轻重的作用。涉及专业：测井、录井、地质综合研究、试油涉及专业：测井、录井、地质综合研究、试油概概 况况确定试油层位确定试油层位会议形式会议形式组织者组织者油田总地质师油田总地质师勘探处（地质处）勘探处（地质处）参加者参加者勘探事业部（公司）勘探事业部（公司）研究院研究院概概 况况试油层决策程序试油层决策程序钻井、录井、测试、综合地质研究钻井、录井、测试、综

3、合地质研究选择试油层选择试油层裸眼井直接测试裸眼井直接测试套管井射孔后测试或射孔测试联作套管井射孔后测试或射孔测试联作见油气见油气未自喷降液未自喷降液自喷并获油气流自喷并获油气流高产油气高产油气增产措施增产措施转开发转开发高产（有工业开采价值）高产（有工业开采价值）低产（无工业价值低产（无工业价值单层结束单层结束完井试油完井试油低产（无工业价值）低产（无工业价值）高产（有工业开采价值）高产（有工业开采价值）转开发转开发结束地质报废结束地质报废概概 况况单层试油工序单层试油工序接井接井铣喇叭口铣喇叭口通井通井刮壁洗井刮壁洗井射孔射孔测试测试降液降液求产求产资料解释资料解释测试结束测试结束酸化压裂

4、酸化压裂求产求产压井封堵压井封堵第二部分 设计高温高压井的概念高温高压井的概念目前国内外对高温高压井没有统一的划分标准。但多数认同目前国内外对高温高压井没有统一的划分标准。但多数认同以下划分标准：以下划分标准： 设设 计计高温高压井的特点高温高压井的特点u钻井钻井: :高投入、高风险高投入、高风险u试油试油: :高风险、高难度高风险、高难度u国际石油界专门成立了高温高压井协会（国际石油界专门成立了高温高压井协会（HPHTHPHT）设设 计计North Sea Norway, Denmark and UKMexicoRussia, Terek Caspian,Kazakhstan,TengizC

5、hinaSTX / SE USA塔里木高温高压井发展历程塔里木高温高压井发展历程 三个阶段三个阶段第一个阶段第一个阶段: :准高压阶段准高压阶段 (1989(1989年到年到19961996年年) ) 第二个阶段第二个阶段: :高压阶段高压阶段(1997(1997年到年到20002000年年) ) 第三个阶段第三个阶段: :超高压阶段超高压阶段(2001(2001年开始年开始) )设设 计计准高压准高压高压高压超高压超高压设计原则设设 计计高温高压；超高温高压高温高压；超高温高压 油藏；气藏油藏；气藏出砂否出砂否H2S;CO2H2S;CO2设计基础设计基础设计内容设计内容井筒评价井筒评价 管柱

6、力学分析管柱力学分析管柱设计管柱设计地面流程设计地面流程设计压井液设计压井液设计射孔方案设计射孔方案设计改造设计改造设计试井设计试井设计封堵设计封堵设计第三部分 试油技术试油技术试油技术一、井筒评价一、井筒评价井筒评价盐膏层断层固井质量软泥岩层套管磨损目的目的下得去座得住测得成起得出井筒准备井筒准备 评价的基础上评价的基础上科学的井筒评价和细致的井筒准备是保证高温高压油气井试油科学的井筒评价和细致的井筒准备是保证高温高压油气井试油作业成功的基础和关键。作业成功的基础和关键。试油技术试油技术二、管柱力学二、管柱力学 试油管柱的四个典型力学效应（温度效应、活塞效应、鼓胀效应、螺旋弯试油管柱的四个典

7、型力学效应（温度效应、活塞效应、鼓胀效应、螺旋弯曲效应）曲效应）对超深高温高压井必须进行管柱力学分析和校核对超深高温高压井必须进行管柱力学分析和校核试油技术试油技术二、管柱力学二、管柱力学 按照开井、关井、酸化、压裂（其中开、关井又分为高压高产、高压低按照开井、关井、酸化、压裂（其中开、关井又分为高压高产、高压低产）等产）等6 6种工况进行力学的参数输入。种工况进行力学的参数输入。实实 例例试油技术试油技术二、管柱力学二、管柱力学 u对设计的测试管柱按照对设计的测试管柱按照6 6种工况分别对井口、油管的种工况分别对井口、油管的2 2个转换接头及封隔器处进行强个转换接头及封隔器处进行强度校核。度

8、校核。u当环空不加平衡压力时，井口部分的有当环空不加平衡压力时，井口部分的有4 4种工况和种工况和3-1/23-1/2”油管与油管与2-7/82-7/8“油管转换接油管转换接头处安全系数小于头处安全系数小于1.51.5，其中压裂工况下安全系数仅为，其中压裂工况下安全系数仅为1.151.15；u根据力学计算环空每增加根据力学计算环空每增加10MPa10MPa的平衡压力，安全系数可以提高的平衡压力，安全系数可以提高0.10.1。如果环空平衡。如果环空平衡压力大于压力大于35MPa35MPa可保证各种工况下安全系数均大于可保证各种工况下安全系数均大于1.51.5。计算结果计算结果试油技术试油技术三、

9、管柱设计三、管柱设计 测试管柱：气密封；简单可靠；压控式关井阀测试管柱：气密封；简单可靠；压控式关井阀完井管柱：永久式封隔器；井下安全阀；完井管柱：永久式封隔器；井下安全阀；C02C02、H2SH2S原则原则安安全全阀阀封封隔隔器器射射孔孔枪枪测测试试管管柱柱完完井井管管柱柱国内外腐蚀选材标准国内外腐蚀选材标准 试油技术试油技术四、地面流程四、地面流程2 2套流程（排污流程；求产流程）、地面安全阀、高压端采用气套流程（排污流程；求产流程）、地面安全阀、高压端采用气密封管线、数据采集与监测、必须采用换热器、出砂井需安装密封管线、数据采集与监测、必须采用换热器、出砂井需安装除砂器、硫化氢推荐安装硫

10、化氢在线监测和缓冲罐。除砂器、硫化氢推荐安装硫化氢在线监测和缓冲罐。原则原则试油技术试油技术SHAFFERSHAFFER笼套式液动节流阀笼套式液动节流阀 动力油嘴油嘴油嘴油嘴油管油管多级油嘴组合，分级降压，防止气穴、降冲蚀、防刺多级油嘴组合，分级降压，防止气穴、降冲蚀、防刺多级油嘴管汇P1/P23.5P1/P23.5P1P2四、地面流程四、地面流程- -防刺防刺试油技术试油技术五、压井液技术五、压井液技术存在问题：存在问题：固相泥浆的稳定性：高温稠化、高温降解固相泥浆的稳定性：高温稠化、高温降解无固相完井液：价格贵，成本高，原井泥浆无法继续使用无固相完井液：价格贵，成本高，原井泥浆无法继续使用

11、密度密度2.2g/cm3泥浆泥浆160 不同老化时间性能变化图不同老化时间性能变化图研究成果研究成果：形成了密度形成了密度1.81.82.22.2g/cmg/cm3 3，抗温，抗温160160的固相试油泥浆配方系列的固相试油泥浆配方系列该系列具有成本低、对储层伤害小（渗该系列具有成本低、对储层伤害小（渗透率恢复值透率恢复值90%90%以上）的特点以上）的特点形成了抗高温中形成了抗高温中- -高密度试油完井液的评高密度试油完井液的评价方法价方法应用应用7 7口井口井3535层；密度最低层；密度最低1.561.56g/cmg/cm3 3，最高最高2.342.34g/cmg/cm3 3；作业层最深；

12、作业层最深6300m6300m；井；井下温度最高下温度最高143 143 ；井下静止时间最长；井下静止时间最长3030天天研究使用原井泥浆，改使用原井泥浆，改性调配成试油泥浆性调配成试油泥浆试油技术试油技术五、压井液技术五、压井液技术原则：短期测试可以考虑原钻井固相泥浆进行改性；完井必须采用无固相原则：短期测试可以考虑原钻井固相泥浆进行改性；完井必须采用无固相存在问题：存在问题：固相泥浆的稳定性：高温稠化、高温降解固相泥浆的稳定性：高温稠化、高温降解无固相完井液：价格贵，成本高，原井泥浆无法继续使用无固相完井液：价格贵，成本高，原井泥浆无法继续使用密度密度2.2g/cm3泥浆泥浆160 不同老化时间性能变化图不同老化时间性能变化图研究使用原井泥浆，改使用原井泥浆，改性调配成试油泥浆性调配成试油泥浆试油技术试油技术u器材选择器材选择u推荐