○ 文／本刊記者 鄭 丹

完整性管理降伏“雙高”井

○ 文／本刊記者 鄭 丹

陸上“雙高”井要發(fā)揮大能量，需從完整性設(shè)計(jì)、完整性技術(shù)和完整性管理等全生命周期入手。

● 一絲不茍降伏“雙高”井。 供圖/CFP

特邀嘉賓（排名不分先后）

中國(guó)石化西南油氣分公司鉆井工程處處長(zhǎng) .....................................................何龍

中國(guó)石油西南油氣田公司采氣工程研究院修井工藝研究室主任........... 李玉飛

中國(guó)石油首個(gè)陸上《高溫高壓井完整性管理指南》通過審查，3月由中國(guó)石油股份公司下發(fā)各個(gè)油田參照?qǐng)?zhí)行。這個(gè)《指南》是目前針對(duì)我國(guó)陸上高溫高壓井完整性方面編寫的唯一標(biāo)準(zhǔn)體系，將有效地指導(dǎo)國(guó)內(nèi)油氣能源行業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)操作。

“雙高”難題：降本與安全

中國(guó)石油石化：在您看來，目前我國(guó)陸上高溫高壓油氣井完整性技術(shù)、完整性管理與完整性設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀如何？

何龍：根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，地層溫度達(dá)到150℃，地層壓力達(dá)到70MPa以上的井被稱為高溫高壓井。我國(guó)高溫高壓井開發(fā)起步較晚，尚未形成整體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列。部分區(qū)域（如中石化在開發(fā)川東北地區(qū)的普光氣田和元壩氣田）為保證油氣井完整性，根據(jù)超深、高溫、高壓、高含硫氣藏特征制定了針對(duì)性較強(qiáng)的區(qū)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在投產(chǎn)初期，對(duì)井筒完整性進(jìn)行了專項(xiàng)評(píng)價(jià)。

目前，完整性技術(shù)方面的最大缺陷之一是管材問題，在耐高溫和抗腐蝕方面，尤其是抗硫化氫方面和國(guó)外的差距較大。完整性管理方面存在的問題是HSE、井控、操作或作業(yè)技術(shù)部門交叉管理，安全和技術(shù)沒有有效的結(jié)合。隨著高溫高壓油氣井后期開采過程中井口帶壓?jiǎn)栴}的暴露，完整性設(shè)計(jì)工作逐步開始受到各油田的重視。從井屏障系統(tǒng)對(duì)地下流體的有效隔檔效果來看，水泥環(huán)封隔完整性和長(zhǎng)期性問題還比較突出。

李玉飛：經(jīng)過近40年的發(fā)展，我國(guó)高溫高壓氣井開發(fā)在鉆井、固井、測(cè)試、完井和生產(chǎn)等方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，相繼開發(fā)了一批高溫高壓井，如塔里木油田公司的塔中I號(hào)氣田、庫車和克拉氣田，西南油氣田公司的龍崗、磨溪龍王廟，以及即將開發(fā)的震旦系氣藏。此外，還有中石化元壩氣田和普光氣田等。

我國(guó)的高溫高壓油氣井完整性設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和管理技術(shù)的發(fā)展，大致經(jīng)歷了調(diào)研和學(xué)習(xí)、引進(jìn)與消化吸收、集成配套和創(chuàng)新及生產(chǎn)應(yīng)用四個(gè)階段。從技術(shù)層面講，中石油塔里木油田公司和西南油氣田公司走在了我國(guó)油氣井完整性評(píng)價(jià)與管理技術(shù)的前列，具備了一定的理論設(shè)計(jì)與分析能力以及檢測(cè)與評(píng)價(jià)手段，并分別制定了與各自油氣田特點(diǎn)相適應(yīng)的評(píng)價(jià)與管理標(biāo)準(zhǔn)。但是，與國(guó)際HTHP合作促進(jìn)協(xié)會(huì)的先進(jìn)技術(shù)相比，我國(guó)在高溫高壓氣井開發(fā)方面的關(guān)鍵工具和設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度不高，仍以引進(jìn)為主。

中國(guó)石油石化：基于上述特點(diǎn)，在您看來，我國(guó)陸上高溫高壓油氣井開發(fā)初級(jí)階段主要面臨哪些困難與挑戰(zhàn)？

李玉飛：從前期開發(fā)情況來看，我國(guó)高溫高壓氣藏普遍具有以下特點(diǎn)：埋藏深，一般為5000米～6000米，個(gè)別可達(dá)到8000米左右；壓力高，井口最高關(guān)井壓力107.9MPa；溫度高，龍崗長(zhǎng)興組最高達(dá)175.2℃；含H2S和CO2等有毒有害氣體，部分井產(chǎn)量大等特點(diǎn)。

目前，我國(guó)高溫高壓油氣井在安全高效鉆進(jìn)（鉆遇層位多、壓力系統(tǒng)復(fù)雜、井控風(fēng)險(xiǎn)大等）、安全固井與固井質(zhì)量提高、完井測(cè)試以及安全生產(chǎn)等方面存在不同程度的挑戰(zhàn)，為實(shí)現(xiàn)安全高效開發(fā)，我個(gè)人認(rèn)為有以下幾個(gè)方面的問題亟待解決。

2.量化評(píng)價(jià)方式的確定。量化評(píng)審的關(guān)鍵是要針對(duì)不同項(xiàng)目，采用不同的評(píng)價(jià)方式，增強(qiáng)評(píng)審的客觀性和準(zhǔn)確性。在依據(jù)層次分析模型設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)中，有些指標(biāo)主觀性強(qiáng)，分辨率較低，不易量化，屬于定性指標(biāo)，如職業(yè)道德、理論功底、實(shí)踐創(chuàng)新能力、崗位責(zé)任、業(yè)績(jī)貢獻(xiàn)等指標(biāo)，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)原理進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)，進(jìn)行等級(jí)量化賦分，實(shí)現(xiàn)二次量化。有些指標(biāo)規(guī)定的比較清晰具體，標(biāo)準(zhǔn)明確，客觀性與可比性強(qiáng)，屬于定量指標(biāo)，如學(xué)歷、資歷、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、外語水平、榮譽(yù)稱號(hào)與技術(shù)稱號(hào)、年度考核、送審論文審核答辯、發(fā)表論文專著、獲獎(jiǎng)成果與重大項(xiàng)目等，直接定量計(jì)分。

一是高溫高壓氣井安全性與經(jīng)濟(jì)性矛盾突出。高溫高壓含酸性介質(zhì)（如H2S和CO2等）氣井工程作業(yè)和后期生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)大大超過常規(guī)氣井，井筒失效等井下事故問題突出，井下管柱和地面裝備等材質(zhì)與性能過低，則氣井面臨安全風(fēng)險(xiǎn)，過高則帶來巨大的資金投入。二是連接的漏失和封隔失效威脅氣井安全。過高的關(guān)井壓力會(huì)使油管、套管、井下工具和井口裝置等都將承受很大的密封壓差，再加上鉆井、完井、測(cè)試等作業(yè)周期長(zhǎng)，工況復(fù)雜，極易造成井下連接泄漏（如FOX氣密封扣泄漏率為27%）以及封隔器等封隔部件的失效。三是關(guān)鍵裝備和工具仍靠進(jìn)口，如永久式生產(chǎn)封隔器、井下安全閥和采氣井口裝置等，開發(fā)成本相對(duì)較高。

何龍：初級(jí)階段的主要挑戰(zhàn)：一是如何降低鉆采成本，平衡安全和效益之間的關(guān)系，進(jìn)一步提高關(guān)鍵儀器和設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化程度。二是以井筒完整性為中心，如何進(jìn)一步優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)、提高鉆井液性能、提高固井質(zhì)量。三是鉆完井及測(cè)試過程中面臨井漏、井噴、卡鉆、硫化氫以及套管磨損與擠毀、腐蝕失效、連接漏失、封隔失效的風(fēng)險(xiǎn)。四是鉆完井事故復(fù)雜處理手段有限，一旦發(fā)生事故經(jīng)濟(jì)損失巨大。

定制全生命周期方案

中國(guó)石油石化：在制定《高溫高壓井完整性管理指南》過程中，我們是否借鑒NORSOK（挪威石油標(biāo)準(zhǔn)化組織）制定的《鉆井和作業(yè)的油氣井完整性》標(biāo)準(zhǔn)？

何龍：《鉆井和作業(yè)的油氣井完整性》是目前唯一關(guān)于油氣井完整性的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的核心是油氣井完整性，主要內(nèi)容是在油氣井的建設(shè)和使用周期內(nèi)，采用技術(shù)、操作和組織手段，降低地層流體無控制流動(dòng)造成的風(fēng)險(xiǎn)。

不過，該標(biāo)準(zhǔn)不能完全適應(yīng)我國(guó)石油陸上高溫高壓氣井的勘探開采。原因是：一、油氣井完整性管理必須充分考慮氣田的地質(zhì)、工程及環(huán)境條件。挪威的石油地質(zhì)和工程條件和我們有很大的差別，油氣井完整性管理的策略、內(nèi)容和實(shí)施措施有差異。二、標(biāo)準(zhǔn)雖然涵蓋了油氣井設(shè)計(jì)、生產(chǎn)作業(yè)和施工中油氣井完整性要求，但更多是指導(dǎo)性原則和要求。挪威的井筒完整性搞得好，是因?yàn)橛蠳ORSOK全套的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系做支撐。我國(guó)陸上石油高溫高壓氣井的勘探開采目前僅有部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)支撐，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此如果照搬“NORSOK標(biāo)準(zhǔn)”，就會(huì)出現(xiàn)操作性、適應(yīng)性不強(qiáng)的問題。

中國(guó)石油石化：據(jù)您了解，中國(guó)石油首個(gè)陸上《高溫高壓井完整性管理指南》標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)行能為這一領(lǐng)域帶來哪些提升？

● 陸上“雙高”井的完整性管理還有很長(zhǎng)的路要走。供圖/CFP

李玉飛：《高溫高壓井完整性指南》由中國(guó)石油勘探與生產(chǎn)分公司組織，塔里木油田公司和西南油氣田公司共同起草。我是該指南的主要起草人之一?！吨改稀分饕ǎ壕幹频哪康暮鸵饬x、井完整性原理、井完整性管理系統(tǒng)、資料錄取等原則性要求，以及鉆井、試油、完井、生產(chǎn)與棄置等作業(yè)過程中安全屏障設(shè)計(jì)與要求等。同時(shí)，對(duì)井完整性的概念、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、適用范圍和相關(guān)技術(shù)要求等都進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和規(guī)定。總之，《指南》涉及油氣井方案設(shè)計(jì)、鉆井、完井、生產(chǎn)、修井和廢棄等環(huán)節(jié)，貫穿于油氣井全生命周期。

隨著天然氣需求量的增長(zhǎng)和勘探開發(fā)作業(yè)的日益增多，尤其是高溫高壓井的數(shù)量越來越多，使得高溫高壓井完整性的問題越來越突出?！吨改稀烦浞纸梃b國(guó)際上井完整性的最新標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合中國(guó)石油在高溫高壓井的具體實(shí)踐，為高溫高壓井的設(shè)計(jì)、建造、測(cè)試和監(jiān)控提出了最低要求和最佳做法，使高溫高壓高含硫井完整性設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和管理工作“有標(biāo)可依”，也標(biāo)志著中石油高溫高壓井完整性評(píng)價(jià)與管理技術(shù)體系的初步建立。

何龍：這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)由塔里木油田組織鉆井、試油完井和采氣等專業(yè)技術(shù)人員，在借鑒國(guó)外管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和推薦做法的基礎(chǔ)上，結(jié)合塔里木油田和西南油氣田在高溫高壓井的具體實(shí)踐，站在整個(gè)中國(guó)石油高溫高壓井完整性管理的角度完成的。自此，我國(guó)高溫高壓油氣井在井筒完整性理念和具體做法上將有章可循，并在實(shí)踐中不斷完善，最終形成能夠有效指導(dǎo)高溫高壓油氣井安全開發(fā)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和體系，可以改變我國(guó)在高溫高壓油氣井完整性管理上系統(tǒng)性不強(qiáng)的弱點(diǎn)。

統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) “三重一弱”

中國(guó)石油石化：兩位所在油田在陸上高溫高壓油氣井完整性管理方面積累了哪些經(jīng)驗(yàn)？

李玉飛：中國(guó)石油西南油氣田公司在過去十年積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。一是從建井到棄置的任何一個(gè)環(huán)節(jié)不能存在“短板”。油氣井完整性是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，一旦出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，將會(huì)影響整個(gè)井的完整。二是“三重一弱”原則：“三重”是指重視各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)、重視施工過程質(zhì)量控制和重視后期管理，“一弱”是指弱化完整性評(píng)價(jià)，解決氣井“先天不足”的問題，抓住完整性失效的主要矛盾。

何龍：中國(guó)石化西南油氣田的主要經(jīng)驗(yàn)有以下幾個(gè)方面。首先是系統(tǒng)謀劃，整體設(shè)計(jì)。圍繞井筒完整性，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)優(yōu)選油層套管型號(hào)，優(yōu)化鉆前、鉆井、完井、測(cè)試設(shè)計(jì)。其次是重點(diǎn)攻關(guān)，在建立完整的井筒方面形成了超深高溫高壓井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鉆井液、井控、油層套管選型和固井等特色技術(shù)系列，并制定了相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。最后是嚴(yán)密監(jiān)控，防控結(jié)合。尤其是在鉆機(jī)井過程形成了特色的套管防磨減磨技術(shù)，并在設(shè)計(jì)中明確技術(shù)措施。

中國(guó)石油石化：兩位認(rèn)為，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)陸上高溫高壓井加強(qiáng)完整性管理需要做出哪些努力？

何龍：挪威、英國(guó)、ISO的井筒完整性技術(shù)和管理均有完整的技術(shù)體系和支撐標(biāo)準(zhǔn)，由國(guó)家石油安全局監(jiān)督執(zhí)行，覆蓋油氣井的全生命周期。而我國(guó)在這一領(lǐng)域的問題主要是未形成系統(tǒng)性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列，井筒完整性評(píng)價(jià)技術(shù)相對(duì)較為薄弱，因此需要做好以下三個(gè)方面的工作。一是加快抗腐蝕抗高溫管材的研究，滿足高溫高壓井的需要。二是盡快出臺(tái)統(tǒng)一的井筒完整性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列。三是整合管理資源，優(yōu)化管理模式，明確管理主體。

李玉飛：國(guó)外高溫高壓井完整性技術(shù)的研究開展較早，挪威1977年提出了井完整性的概念。與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)陸上的高溫高壓井完整性管理相關(guān)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系才剛剛建立。

下一步，我個(gè)人認(rèn)為需要從以下方面加強(qiáng)完整性管理。一是結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)高溫高壓井完整性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不斷修訂和完善，并以此為依托，制定適合于各個(gè)油氣田的井完整性標(biāo)準(zhǔn)和管理制度；二是根據(jù)井完整性評(píng)價(jià)和管理需要，加強(qiáng)完整性評(píng)價(jià)和管理工具與裝備的配套和完善；三是加強(qiáng)《高溫高壓井完整性指南》的宣貫，使油田公司和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)每一位人員都充分了解和認(rèn)識(shí)到“井完整性”的必要性和重要性，樹立井完整性“有標(biāo)可依，有標(biāo)必依”理念。

責(zé)任編輯：侯瑞寧

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