河南省濮阳市中原油田份公司采油气工程服务中心作业五大队 河南省濮阳市 457001
摘要：勘探开发初期，该区块试气主要以老井试气为主，增加地质认识。目前试气施工区域主要为涪阳坝构造带的马路背构造和母家梁构造，考虑试气时存在百万气产量的可能，对试气测试设备配套及相关技术应达到百万试气的要求。
关键词：陆相地层 试气作业 配套设备 技术工艺
一、前言
通南巴区块位于四川省巴中市，处于四川盆地川北坳陷通南巴构造带。该区块以陆相层系的雷口坡组、须家河组、自流井组为主，气藏深度一般在1800-3500m，压力系数1.5-1.8。勘探开发初期，该区块试气主要以老井试气为主，其目的增加地质认识。目前试气施工区域主要为涪阳坝构造带的马路背构造和母家梁构造，以陆相层系的雷口坡组、须家河组、自流井组试气为主，地质结合临井同一气层试气、试采情况，根据产能预测，考虑试气时存在百万气产量的可能，对试气测试设备配套及相关技术应达到百万试气的要求。
二、主要配套设备
根据通南巴区块的地质特点及川东北试气标准，试气作业工程配套设备如下：
（一）泥浆循环系统
1、泥浆罐要求
根据通南巴区块试气层位及套管情况，确认整体储罐容量应在200m3以上；每个泥浆罐上配置3个搅拌器，搅拌器应适用于≤2.4g/cm3的泥浆搅拌，有独立的灌浆计量罐。
2、泥浆配置要求
根据试气井工程设计对压井液的要求，采用水基泥浆。
3、泥浆调整配套设备
（1）泥浆加料设备：配置2个以上的混合漏斗。
（2）泥浆化验仪器：
a、密度计
b、六速旋转粘度计
c、马氏漏斗粘度计
d、API滤矢仪
e、固相含量测定仪
4、泥浆泵配置要求
在大直径套管采用泥浆压井液进行钻、磨、套、铣时，需采用双泵配置，同时泥浆泵缸套选择100-170mm可调，最大承压34.5MPa，最大排量41.51L/S，配有剪切安全阀。
（二）泥浆固控系统
根据通南巴试气施工标准，要求达到三级固控，用于控制泥浆内固相含量。
（三）提升系统
450修井机基本满足施工要求，二层操作平台需升高，满足井控防喷器安装要求；钻台支撑架高度需具有一定的可调型。
（四）放喷测试系统
（1）ESD控制阀：在气井测试作业过程中，ESD系统可以迅速、高效实现紧急情况的非自然关井，是安全放喷测试的保障。
（2）二级节流降压控制系统：为保证测试流体流动的稳定性，首先要保证测试流体通过节流能够达到临界流动，也就是下流压力与上流压力的比值要不小于0.546，还要尽量保证降压平稳，减少压力激动，避免生成水合物，以及考虑一级节流管汇可兼有节流和临时井口的作用。
（3）地面数据采集系统：具有自动采集压力、温度数据，自动生成数据曲线，数据异常报警，数据永久保存，方便后期数据分析处理等特点。
（4）液气分离器：满足百万气产量处理要求，同时抗酸性，配有安全阀。
（5）燃烧筒：放喷出口使用燃烧筒其目的是起缓冲作用，同时安装自动点火装置使用，配备手动点火装置及长明火，确保第一时间气体点燃。
（6）气样、水样化验：
①具有气样、水样采集工具。
②现场具有简单化验仪器，具备必要检测能力：液体PH值、粘度、氯根、密度及可燃性气体、二氧化硫、硫化氢检测仪等。
（五）井控系统
（1）防喷器组：2FZ28-70液压防喷器（自下而上全封+剪切）+FZ28-70液压防喷器（半封）+井口循环三通。配套液压远程控制台，控制对象不少于4组。
（2）内防喷工具
①现场配备70MPa旋塞阀（31/2"EU）不少于2个。
②现场配备70MPa止回阀（31/2"EU）不少于2个。
节流压井管汇：节流压井管汇压力级别不得低于35MPa。
（3）泥气分离器：循环洗、压井时，对泥浆进行脱气，防止泥浆受气侵影响，同时保证有毒有害气体分离燃烧，确保人员安全。
（4）立式燃烧筒：安装立式燃烧筒，配有自动点火装置、手动点火装置、长明火三种点火方式。
三、相关技术工艺及应用
1、一级井控的控制与实现
1）、循环洗井、坐岗观察：①保证泥浆性能，避免井内泥浆压井液长时间处于静止状态，静止时间不超过12h。②施工期间泥浆工坚持24h坐岗，每15min测量一次泥浆密度、液面高度；每1h测量一次泥浆粘度；每3h测量一次泥浆滤矢量、PH值；每12h测量泥浆全套性能参数。特殊工序加密测量泥浆性能。
2）、起下钻井控控制：控制起下钻速度在30m/min以内，到达特殊井段要求控制在10m/min以内。起钻时，起钻过程中每起3根立柱向井筒灌满泥浆一次，坐岗工必须观察出口溢流和漏失情况并记录。
3）、测后效：当油气进入井筒之后，通过模拟起下钻，循环洗井来测得油气在井筒中自由上窜的速度。
2、大套管钻塞技术
钻水泥塞是前期井筒处理比较常见的工序，四川区域受施工环境和修井机载荷限制，大多采用螺杆钻钻水泥塞，该区域普遍是直径φ193.7mm（壁厚12.7mm）的生产套管，多采用多段连续注水泥塞方式进行封堵。
1）、难点分析：一是水泥塞厚度大，钻塞施工周期长，循环出的水泥灰屑容易混入泥浆中，造成泥浆性能下降，泥浆中的固相颗粒会分离沉淀，易造成卡钻、憋钻风险。二是大套管水泥碎屑上返速度慢，返排时间长，泵排量的不稳定和司钻操作失误，都会造成卡钻风险。
2）、钻水泥塞施工操作要点
①管柱组合：现场采用了φ162mmPDC钻头+φ127mm螺杆钻+φ122钻铤+管柱的组合。
②压井液：选择合适的压井液，调整压井液性能达到设计要求。
③泵入设备：泵入设备是否满足施工需要，计算不同泵冲下的实际排量和摩阻。
④调整施工参数。
⑤钻塞中要做到“勤下放，少加压”，避免出现反钻、憋钻、跳钻现象。
⑥更换单根时间不易过长，每钻塞一根单根，多上提下放管柱，刮掉套管壁多余水泥，避免卡钻。
3）、套管壁水泥残环处理
针对套管壁上残有与套管壁胶结较好的水泥环的问题，加工偏心套铣头，其特点是钻头轴心线周围的钨钢块呈不对称分布，使钻头中心偏离轴心线，在钻头旋转时，产生侧向力（离心力）切削孔壁，使孔径扩大，彻底清洗套管壁。
四、效果评价
1、在通南巴区块马深1井、母家1井的钻水泥塞施工中，单根螺杆钻连续工作最高时长300h，累计使用时长544h，累计钻塞总进尺1553.74m，单趟管柱完成钻水泥塞施工成功率100%；
2、偏心套铣头在母家1井扩眼施工中，扩铣进尺770.99m，返出灰色片状水泥碎屑，最大水泥碎屑长99mm，宽67mm，厚度5.5mm。保证通井、刮削、下射孔-酸压一体化管柱施工中，大直径工具顺利通过。
3、母家1井两层试气中，射孔后，放喷求产阶段均发现了硫化氢。一级井控控制技术和配套完善的井控设备，实现迅速关井和压井施工。
五、认识与结论
1、根据目前生产情况，在通南巴工区进行试气施工，450修井机动力及相应钻台高度存在一定的不足，建议配套550以上修井设备。
2、通过优化钻塞施工参数、优选钻塞工具，细化具体施工等措施，可有效的提高钻塞施工效率，减少施工风险。
3、采用泥浆泵及泥浆循环系统，实现排量控制，泥浆过滤和性能维护。振动筛、除砂器、除泥器的使用保证了压井液性能的稳定，给井控环保安全提供保障。
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