浅析井下作业试气技术

【摘要】在油气田的开发过程中，试气是井下作业中从钻井到气田开发之间非常重要的一道工序，是指利用一套专用的设备及一定的技术措施，来降低井内液柱的压力，使产层内的流体流入井内并在诱导作用下进入地面，然后对井下的气层进行直接测试，从而取得有关地层内的油、气、水层的产能、压力、温度和油、气、水的物理性质等资料的一种工艺过程。

【关键词】井下作业 试气 工艺技术 流程

1 井下作业试气的主要目的及任务

气井的产能是气藏工程中的一个很重要的参数，而气藏的产能则是通过气井来完成的，因此，测试和分析气井的产能具有非常重要的意义。气井的产能需要通过一定的测试及理论分析来获得，而试气的工艺过程则是稳定试井的过程，而且试气是在气井投产以前进行的，是完井的最后一道工序。试气作业的目的概括地说是“预探试气找气流，详探试气以分层求产，开发试气以求效果”，因此，试气工艺的成败关系到气藏开发过程中我们对天然气基本的地质条件的认识，以及前期的投入能否获得丰厚的效益产出，甚至关系到新、老气区的评价和认识。

可以说，试气是认识气层的一种基本手段，是对气层进行评价的一个关键环节，可以对油、气、水层作出决定性的评论，它的主要任务有：

（1）探明新的气区及新构造是否有工业性的油气流；

（2）查明油气田含油气面积、油水或汽水的边界，以及油气藏的产油气的能力和驱动类型等；

（3）对于储层的含油气情况及测井解释的可靠性进行有效验证；

（4）可以通过分层试气来取得各个分层的测试资料以及流体的性质，为计算产层的油气储量和编制合理的开发方案提供依据。

2 试气的工艺流程

2.1 搬迁安装

在进行试气之前要确保施工的硬件设施比如各种专用的设备及设施必须到位。搬迁前向相关部门落实好搬迁的车次，并由试油队协助现场的调度来保证搬迁路线的通畅，找好施工水源以保证施工的水质；搬迁时试油队应该制定统一指挥的人员，以保证安全施工、合格施工，并且要注意在搬迁过程中要确保货物捆紧不会发生位移为主；搬迁到位后营房、大罐在摆放时应以井口为中心进行统一摆放。另外，基础坑的标准长宽深分别为4.0米、2.0米、1.2米，且井口中心到基础中心的距离为2.8米；前绷绳坑的标准长款深为1.0米、0.6米、1.8米，后绷绳坑的标准长宽深为1.2米、0.8米、2.2米，而且绷绳坑的底部应该在水平方向挖0.2-0.3米的水平小洞，并用两种地扭绳组成的地扭插入水平小洞之后放在坑底最后用1：3：5的水泥、沙子、石头混合浇灌来固定。这样完成了搬迁安装的流程。

2.2 通洗井

搬迁完毕则进入通洗井的作业流程，这是试气作业的关键流程，而且通洗井质量的好坏将直接关系到下一步的进行，在进行施工时必须严格按照地质方案和施工设计进行操作。

通井的目的是：

（1）清楚套管内壁上粘附的钢渣、毛刺及固井时的残留水泥等；

（2）检查套管通径的变形及损害情况；

（3）检查固井后形成的人工井底是否符合要求；

（4）调整井内的压井液使之符合射孔要求。在进行通井时，首先对于人工井底、套补距、气层的套管等情况有一个详细的了解，并按照施工设计选择通井规、通管规，对油管进行反复测量并记录以确保其准确。通井的管柱结构自上而下的顺序为通井规、油管，在通井时要操作平稳，下放管柱的速度保持在15米/分钟左右，当下到距设计位置100米时的下放速度应小于5-10米/分钟，而当通到人工井底而且悬重下降到10-20KN时重复两次，之后调整洗井钻具位置与通井的位置差应小于3米，如果通井的过程遇到阻碍，则调整悬重下降不超过20-30KN，且平稳活动管柱。

2.3 射孔

为了更好地沟通地层和井筒而产生流体流通的通道，需要进行射孔操作。按照射孔时井筒内到射孔段的中部静液柱的压力和射孔段地层的压力之差，将射孔操作分为正压力射孔和负压力射孔两种，在洗井作业完成且经过试压合格后，即可进行射孔作业。在射孔作业开始前根据相关资料认真核对射孔的层位及射孔深度，确保准确，以及做好好防喷器安排专人坐岗观察井口的溢流情况，一旦出现井喷、井涌现象则立即提出井内的电缆及射孔枪，情况严重的则立即切断电源并关闭井口防喷器，并按照相关井控管理措施进行处理。

2.4 气井的酸化和压裂

在进行气井的酸化时，须严格按照施工设计进行，严格控制下钻速度在5-10米/分钟，遇阻时则不可强行加压，以避免封隔器受损。酸化的步骤为：连接高低压管线―中管线―试压―洗井―低压替酸―坐封―高压挤酸―投钢球―顶替―关井反应。

一般的气井压裂多为水力压裂，且水利压裂是油气田开发领域一项重要的增产措施，主要利用高压泵组，将高粘液体泵入井内，在井底产生高压，同时当这种高压会克服井壁附近的地应力而达到岩石的扩张强度时，会在井底产生裂缝，而将带有支撑剂的带沙子的液体注入地层，如此将裂缝延伸并填充支撑剂，停泵后，则会在地层形成有一定导流能力的裂缝，从而达到了增产的目的。

2.5 气井排液

排液的目的是降低井筒内液柱对地层的压力，而使地层压力高于井筒的液柱压力，这样在压差的作用下地层中的流体一部分进入井筒，一部分喷出地面。排液时要根据井口的油压及套压情况对针阀的开启度进行适度调整；对于压裂井，应该采用二级或三级的降压排液，并且为了防止地层严重吐砂，在排液的过程中应对针阀放喷进行控制。而对于由于种种原因导致的不能正常排液的情况，则应该采取相应的措施进行，比如液氮排液或者抽汲排液等，但是为了节省成本或者保证施工安全性，也可以采用管井蹩压法或者与邻井油套连通的方法进行排液。

2.6 测压求产

气井在排液完成后管井恢复，井口压力上涨小于0.05MPa时即可测静压及求产，可以根据产量决定求产时间，并根据地层的物性、井口的产量和关井恢复时间来决定是否测流压以及恢复情况。测压是试油过程中的基础工作之一，可以根据地层的原始压力、静止压力、流动压力、压力梯度以及压恢和压降等之间的相互关系，来反映油气藏的产能及流体在井筒内的流动状态，来取得油气藏以及制定开发方案的原始数据依据。

2.7 完井

在放喷时如果两三个小时均不出液，则关井等压力恢复再继续放喷，连续5个小时以上仍不出液且套压在短时间内达到了基本平衡，则为排液合格，之后关井恢复压力，在油压、套压稳定3天3夜后即可完井。

3 总结

据专家预测，21世纪将会是能源结构由石油向天然气转变的时代，对于气井的试气工艺，还需要依靠科技的不断进步而研制出经济合理、技术先进及安全可靠的试气技术，井下作业的技术必然会更加成熟。

参考文献

[1] 孙川东，王宝华，等.浅谈井下试气工艺技术[J].中国化工贸易，2013，13