楊紅君 吳木旺 楊計(jì)海 梁 豪 姜洪豐
(中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司 廣東湛江 524057)
超深水氣井測(cè)試作業(yè)運(yùn)作模式與關(guān)鍵技術(shù)*
——以我國(guó)南海首口超深水井LSE1井為例
楊紅君 吳木旺 楊計(jì)海 梁 豪 姜洪豐
(中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司 廣東湛江 524057)
楊紅君,吳木旺,楊計(jì)海,等.超深水氣井測(cè)試作業(yè)運(yùn)作模式與關(guān)鍵技術(shù)——以我國(guó)南海首口超深水井LSE1井為例[J].中國(guó)海上油氣,2016,28(5):38-43.
Yang Hongjun,Wu Muwang,Yang Jihai,et al.Operation mode and key technologies for ultra-deep water gas well testing: a case study of first ultra-deep water gas well LSE1 in the South China Sea[J].China Offshore Oil and Gas,2016,28(5):38-43.
南海超深水氣井LSE1井測(cè)試作業(yè)是在更為惡劣的海洋環(huán)境,技術(shù)手段更為復(fù)雜,對(duì)測(cè)試工具的安全性要求更高的條件下進(jìn)行的,通過(guò)一系列深水測(cè)試項(xiàng)目的成功實(shí)施,逐步形成了超深水氣井測(cè)試作業(yè)的運(yùn)作模式及關(guān)鍵作業(yè)技術(shù)。在運(yùn)作模式上,統(tǒng)籌考慮勘探開(kāi)發(fā)一體化模式進(jìn)行井位優(yōu)選和放噴產(chǎn)量設(shè)計(jì),持續(xù)秉承引進(jìn)、吸收、創(chuàng)新、應(yīng)用的原則,加強(qiáng)深水測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)及裝備的研究投入和研發(fā)團(tuán)隊(duì)建設(shè),完善了技術(shù)支持體系;細(xì)化管理措施,進(jìn)而有效支持了測(cè)試作業(yè)安全高效進(jìn)行。在技術(shù)研究上,改進(jìn)創(chuàng)新使水合物綜合防治、模塊化流程改進(jìn)設(shè)計(jì)、測(cè)試管柱系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)等技術(shù)更為成熟,優(yōu)化測(cè)試管柱配置形成新型一開(kāi)一關(guān)測(cè)試技術(shù),有效規(guī)避了測(cè)試期水合物生成風(fēng)險(xiǎn)、地層出砂風(fēng)險(xiǎn)及管柱安全風(fēng)險(xiǎn),從而為我國(guó)深水油氣勘探提供了有力的技術(shù)支持。
南海;超深水;LSE1井;氣井測(cè)試;運(yùn)作模式;關(guān)鍵技術(shù)
超深水氣井測(cè)試是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、高技術(shù)的系統(tǒng)工程[1-4],測(cè)試作業(yè)中要面臨諸多難題,主要包括:測(cè)試管柱系統(tǒng)要承受更為惡劣海洋環(huán)境的影響,超深水條件下多種動(dòng)載荷聯(lián)合作用更為復(fù)雜,測(cè)試管柱、井下工具的工作性能、使用壽命和安全可靠性都將受到極大考驗(yàn)[5-6];海床溫度極低,測(cè)試期管柱內(nèi)水合物生成風(fēng)險(xiǎn)極大[7-9];氣藏埋深淺、孔隙度高,高產(chǎn)放噴過(guò)程中流砂會(huì)對(duì)整個(gè)流程進(jìn)行沖蝕,易引發(fā)安全事故;深水測(cè)試費(fèi)用高昂,距離基地遠(yuǎn),后勤補(bǔ)給難度極大。針對(duì)以上難題,2006年以來(lái),中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司依托國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)和自身科研能力,結(jié)合深水區(qū)域特點(diǎn)就鉆完井技術(shù)開(kāi)展專(zhuān)題攻關(guān),逐步建立了自身的深水鉆完井技術(shù)體系。2014年,優(yōu)選鉆探測(cè)試了瓊東南盆地陵水凹陷LS17-2-1井,獲得約160萬(wàn)m3/d 的高產(chǎn)油氣流[10];2015年,基于前期科研攻關(guān)和技術(shù)儲(chǔ)備,充分識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)并制定應(yīng)對(duì)方案,成功鉆探測(cè)試了我國(guó)首口超深水井LSE1井,獲得高產(chǎn)油氣流,至此中國(guó)海油具備了海上深水探井測(cè)試全套能力和管理要素,開(kāi)啟了我國(guó)海上油氣勘探的超深水時(shí)代。本文重點(diǎn)總結(jié)了南海超深水氣井測(cè)試作業(yè)運(yùn)作模式、關(guān)鍵技術(shù)、作業(yè)過(guò)程及效果。
1.1 建立勘探開(kāi)發(fā)一體化模式,統(tǒng)籌開(kāi)展井位優(yōu)選及測(cè)試放噴
南海超深水氣田水深超過(guò)1 500 m,鉆探費(fèi)用高昂,若采用傳統(tǒng)模式進(jìn)行開(kāi)發(fā),則需要布置探井、評(píng)價(jià)井和生產(chǎn)井等不同類(lèi)型的鉆井,勘探開(kāi)發(fā)成本高、周期長(zhǎng)。因此,必須突破傳統(tǒng)模式束縛,建立勘探開(kāi)發(fā)一體化模式,統(tǒng)籌考慮勘探和開(kāi)發(fā)生產(chǎn)要求進(jìn)行井位優(yōu)選,將探井轉(zhuǎn)為開(kāi)發(fā)井,從而有效降低鉆井和開(kāi)發(fā)成本。
陵水18-1氣藏位于瓊東南盆地陵水凹陷陵水17-2氣藏的上傾方向,毗鄰多個(gè)可能含油氣構(gòu)造,主要目的層為鶯歌海組,潛在資源量大[11-12],垂向上依次發(fā)育鶯歌海組二段T28-B、T29-A、T29-C等多套海底扇砂體。為擴(kuò)展瓊東南盆地深水油氣勘探新領(lǐng)域,擴(kuò)大中央峽谷儲(chǔ)量規(guī)模,尋求與陵水17-2氣田、陵水25-1氣田的聯(lián)合商業(yè)開(kāi)發(fā),優(yōu)選鉆探了LSE1井,并進(jìn)行測(cè)試作業(yè),同時(shí)考慮單井配產(chǎn)在80萬(wàn)~100萬(wàn)m3/d才能滿足開(kāi)發(fā)需求,測(cè)試放噴最高產(chǎn)量不能低于100萬(wàn)m3/d。
1.2 建立技術(shù)支持體系,保障深水測(cè)試作業(yè)的順利進(jìn)行
南海超深水氣井測(cè)試須克服管柱安全、流動(dòng)安全及儲(chǔ)層安全等多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)難題,為此結(jié)合作業(yè)具體工況,制定了多項(xiàng)作業(yè)應(yīng)急配套預(yù)案,建立了完善的技術(shù)支持體系,保障了測(cè)試作業(yè)的順利進(jìn)行。針對(duì)超深水測(cè)試管柱系統(tǒng)力學(xué)行為難以預(yù)測(cè)的問(wèn)題,分析了平臺(tái)升沉漂移、隔水管影響、產(chǎn)層高速流體、射孔沖擊、溫壓耦合作用等多因素對(duì)測(cè)試管柱的影響,制定了測(cè)試期間的應(yīng)急解脫決策系統(tǒng)及節(jié)點(diǎn)管控預(yù)案,實(shí)現(xiàn)了對(duì)水下安全控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。測(cè)試期整個(gè)流程內(nèi)天然氣水合物生成的準(zhǔn)確控制是保障流動(dòng)安全的關(guān)鍵,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析優(yōu)選了極端工況下的水合物全防水基測(cè)試液,建立非穩(wěn)態(tài)井筒溫壓耦合模型對(duì)水合物生成區(qū)域進(jìn)行了預(yù)測(cè),指導(dǎo)了水合物抑制劑優(yōu)選,設(shè)計(jì)了地面及井下水合物抑制劑注入系統(tǒng),并制定了相應(yīng)的應(yīng)急處理方案。針對(duì)儲(chǔ)層埋深淺易出砂的難題,通過(guò)三軸強(qiáng)度試驗(yàn)、激光粒度分析及粘土礦物組分分析等室內(nèi)研究,結(jié)合地層巖石強(qiáng)度、出砂可能性預(yù)測(cè)及出砂模擬結(jié)果,推薦了適用于超深水氣田開(kāi)發(fā)的防砂方案。
1.3 細(xì)化管理工作,推進(jìn)深水測(cè)試作業(yè)的常規(guī)化
南海超深水海洋環(huán)境的惡劣性、作業(yè)條件的復(fù)雜性、投資的不確定性、技術(shù)的突出性以及人員的國(guó)際化給管理工作提出了眾多挑戰(zhàn)。基于面臨的困難,從項(xiàng)目管理、技術(shù)管理、作業(yè)管理和安全管理等4個(gè)方面對(duì)超深水氣井測(cè)試作業(yè)管理工作進(jìn)行了細(xì)化,進(jìn)一步推進(jìn)了深水測(cè)試作業(yè)的常規(guī)化。
1) 項(xiàng)目管理。通過(guò)調(diào)研分析國(guó)際一流測(cè)試服務(wù)商的超深水測(cè)試設(shè)計(jì)與總結(jié)材料,結(jié)合陵水17-2氣田測(cè)試經(jīng)驗(yàn),完善南海超深水氣井測(cè)試設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容,提出超深水測(cè)試流程改進(jìn)方案,規(guī)劃長(zhǎng)線物資采辦;團(tuán)隊(duì)人員合理分工,精誠(chéng)協(xié)作,實(shí)現(xiàn)各部門(mén)、各科研單位的無(wú)縫銜接,協(xié)同攻關(guān)超深水測(cè)試難題。
2) 技術(shù)管理。通過(guò)與國(guó)際公司開(kāi)展技術(shù)交流培訓(xùn),直接參與外方項(xiàng)目管理和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè),積累超深水測(cè)試作業(yè)經(jīng)驗(yàn);通過(guò)與高校及科研院所合作,針對(duì)超深水測(cè)試作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展攻關(guān),解決水合物生成、管柱安全、放噴產(chǎn)量評(píng)估和儲(chǔ)層保護(hù)等多個(gè)技術(shù)難題。
3) 作業(yè)管理。按照中國(guó)海油相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)作業(yè)隊(duì)伍資質(zhì)、人員、設(shè)備的審查,嚴(yán)把市場(chǎng)準(zhǔn)入關(guān),對(duì)各專(zhuān)業(yè)服務(wù)商設(shè)計(jì)、材料進(jìn)行逐個(gè)審查,現(xiàn)場(chǎng)各專(zhuān)業(yè)明確第一責(zé)任人;結(jié)合以往測(cè)試經(jīng)驗(yàn),開(kāi)展本次與往次、實(shí)施與設(shè)計(jì)的對(duì)比,持續(xù)改進(jìn),更好地指導(dǎo)后續(xù)作業(yè);利用湛江和三亞雙基地支持作業(yè),解決距離遠(yuǎn)的難題。
4) 安全管理。始終以安全第一的理念進(jìn)行測(cè)試作業(yè),制定了《防臺(tái)風(fēng)應(yīng)急預(yù)案》《測(cè)試作業(yè)應(yīng)急程序》等多個(gè)應(yīng)急預(yù)案,以體系化管理為手段,在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)推行“五想五不干”的安全行為準(zhǔn)則,強(qiáng)調(diào)“執(zhí)行文化”,開(kāi)展切實(shí)可行的演習(xí)方案,提高員工素質(zhì),加強(qiáng)內(nèi)部管理,減少作業(yè)中的健康、安全和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
1.4 開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新改進(jìn),推進(jìn)深水測(cè)試關(guān)鍵裝置與技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化
在南海深水區(qū)勘探作業(yè)初期,通過(guò)采用“引進(jìn)、吸收、再創(chuàng)新”的思路,引進(jìn)消化外方先進(jìn)技術(shù),逐步形成了自有的深水探井測(cè)試作業(yè)技術(shù)體系,摸索出了地面流程模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)、坐封封隔器與打印聯(lián)作技術(shù)、重力法處理圈閉氣技術(shù)等一批創(chuàng)新技術(shù)。在超深水氣井測(cè)試作業(yè)過(guò)程中,通過(guò)總結(jié)吸收過(guò)去的測(cè)試經(jīng)驗(yàn),在水合物防治、地面流程模塊化設(shè)計(jì)、管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了持續(xù)創(chuàng)新改進(jìn),提出了新型一開(kāi)一關(guān)測(cè)試作業(yè)理念,安全高效地取得了測(cè)試地層產(chǎn)能、壓力恢復(fù)數(shù)據(jù)等資料,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)了含氣儲(chǔ)層,掌握了超深水氣井測(cè)試全套能力和全套管理要素,進(jìn)一步推進(jìn)了深水測(cè)試關(guān)鍵裝置與技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化。
2.1 水合物綜合防治
水合物生成 “預(yù)防”遠(yuǎn)大于“治療”,一旦水合物生成將造成巨大的麻煩。如圖1所示,計(jì)算表明LSE1井產(chǎn)量為0時(shí),泥面附近過(guò)冷度約為20 ℃,水合物生成臨界深度為2 462 m;產(chǎn)量為120萬(wàn)m3/d時(shí),仍有約15 ℃的過(guò)冷度,因此測(cè)試過(guò)程中水合物生成風(fēng)險(xiǎn)極大。
為實(shí)現(xiàn)極端工況下水合物的防治和監(jiān)測(cè),通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出了能夠在極端工況下防止水合物生成的25%氯化鈉+20%乙二醇作為測(cè)試液基液,甲醇作為水合物抑制劑,測(cè)試期間同時(shí)在化學(xué)藥劑注入閥(水合物生成臨界深度以下100 m)、水下測(cè)試樹(shù)以及地面阻流管匯處大排量注入甲醇,同時(shí)根據(jù)RCM檢測(cè)情況實(shí)時(shí)調(diào)整放噴產(chǎn)量,以控制井筒溫壓剖面,防止水合物的生成。全防情況下出現(xiàn)水合物生成時(shí)關(guān)井泄壓解堵,若仍無(wú)效則采用連續(xù)油管磨銑方式解堵。
圖1 LSE1井水合物生成風(fēng)險(xiǎn)分析
2.2 地面測(cè)試流程模塊化設(shè)計(jì)與改進(jìn)
深水測(cè)試井一般為高產(chǎn)井,安全控制是關(guān)鍵。參照國(guó)外領(lǐng)先測(cè)試公司的做法,設(shè)計(jì)研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的深水地面測(cè)試流程模塊化技術(shù)[1],包含緩沖罐模塊、分離器模塊、加熱器模塊、井口高壓設(shè)備模塊和泵組模塊(圖2),實(shí)現(xiàn)了海上安裝陸地化,節(jié)省約50%的平臺(tái)安裝、拆卸時(shí)間和40%甲板使用面積,使深水測(cè)試更加常規(guī)化。
圖2 模塊化深水地面測(cè)試流程
此后,結(jié)合超深水氣田特點(diǎn)和以往深水測(cè)試經(jīng)驗(yàn),又對(duì)上述模塊化地面測(cè)試流程進(jìn)行了改進(jìn):①針對(duì)地層出砂風(fēng)險(xiǎn)高的問(wèn)題,應(yīng)用精密篩管與地面旋流出砂器相互配合的防砂控砂措施,輔以地面流程防砂實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),形成了預(yù)測(cè)、控砂、除砂及監(jiān)測(cè)一體化核心技術(shù);②首次應(yīng)用兩級(jí)油嘴管匯控制氣體流量,通過(guò)固定-固定或可調(diào)-固定油嘴間組合調(diào)產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了“調(diào)產(chǎn)緩變”的目的,更有效地控制了井筒內(nèi)壓力激動(dòng),進(jìn)一步確保了測(cè)試管柱的安全性。
2.3 水下安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
超深水氣井測(cè)試水下安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)沿用了以往深水測(cè)試水下安全控制系統(tǒng)(圖3),其關(guān)鍵設(shè)備包括防噴閥、蓄能器、立管控制模塊、滯留閥以及水下測(cè)試樹(shù)等。防噴閥端口串聯(lián)有潤(rùn)滑器設(shè)備,可用作電纜、鋼絲以及連續(xù)油管的潤(rùn)滑器,應(yīng)急解脫情況下可阻斷下部管柱內(nèi)壓力,在一定正壓力下可實(shí)現(xiàn)泵通。蓄能器主要用于蓄積液壓和氮?dú)?,為激活立管控制模塊中的控制閥提供能量,緊急情況下提供液壓并實(shí)現(xiàn)快速隔斷,如剪切連續(xù)油管和電纜。立管控制模塊是水下安全系統(tǒng)的中樞系統(tǒng),是控制水下樹(shù)和滯留閥的主要電液控制管匯。滯留閥安裝在水下測(cè)試樹(shù)解脫機(jī)構(gòu)的上部,其作用是防止油氣回流造成隔水管爆裂和污染海洋環(huán)境。水下測(cè)試樹(shù)由雙球閥機(jī)構(gòu)和閂鎖機(jī)構(gòu)構(gòu)成,前者實(shí)現(xiàn)對(duì)下部測(cè)試管柱內(nèi)油氣的封堵,其中一個(gè)球閥具備剪斷電纜、連續(xù)油管的功能,后者實(shí)現(xiàn)應(yīng)急解脫和管柱回接。
圖3 深水測(cè)試水下安全控制系統(tǒng)
此外,測(cè)試期間制訂了應(yīng)急解脫決策系統(tǒng)及節(jié)點(diǎn)管控預(yù)案,平臺(tái)地面控制系統(tǒng)可通過(guò)電信號(hào)或液壓信號(hào)對(duì)水下安全系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行有序控制,并做出迅速響應(yīng),以保證在緊急情況下對(duì)測(cè)試管柱內(nèi)流體進(jìn)行有效封堵,同時(shí)快速斷開(kāi)并撤離測(cè)試管柱。
2.4 新型一開(kāi)一關(guān)測(cè)試技術(shù)
結(jié)合以往深水測(cè)試經(jīng)驗(yàn)及成果,通過(guò)優(yōu)化測(cè)試管柱配置,提出了“快速清井、低速取樣、調(diào)產(chǎn)緩變、關(guān)井恢復(fù)”的新型一開(kāi)一關(guān)測(cè)試程序,實(shí)現(xiàn)了通過(guò)一次開(kāi)、關(guān)井達(dá)到縮短測(cè)試時(shí)間和取全取準(zhǔn)測(cè)試資料的目的[2]。合理設(shè)計(jì)根據(jù)臨界出砂流量、水合物生成臨界流量以及未來(lái)開(kāi)發(fā)所需配產(chǎn)進(jìn)行開(kāi)井求產(chǎn)工作制度[13-14],模擬表明LSE1井在不注入甲醇時(shí)不生成水合物的最小流量約為28萬(wàn)m3/d,地層不出砂的最大流量約為132萬(wàn)m3/d,設(shè)計(jì)的產(chǎn)能測(cè)試工作制度分別為55萬(wàn)、30萬(wàn)、80萬(wàn)和110萬(wàn)m3/d。
根據(jù)上述產(chǎn)能測(cè)試工作制度,結(jié)合物探、測(cè)井資料,利用EPS軟件建立了LSE1井可視化數(shù)值試井模型(圖4),模擬發(fā)現(xiàn)關(guān)井0.2 h后即出現(xiàn)徑向流反應(yīng),探測(cè)到東南部巖性邊界的時(shí)間約為11 h。因此,為充分分析儲(chǔ)層物性及探測(cè)東南和西北部邊界類(lèi)型,設(shè)計(jì)關(guān)井恢復(fù)時(shí)間為20 h。
圖4 LSE1井可視化數(shù)值試井模型
此外,由于超深水測(cè)試地層單相流體取樣難度極大,作業(yè)成本和水合物風(fēng)險(xiǎn)限制了鋼絲作業(yè)取樣技術(shù)的應(yīng)用,井下不停注入的水合物抑制劑也嚴(yán)重影響了地面分離器取得樣品的品質(zhì),為此優(yōu)選了壓控型井下地層單相流體取樣新技術(shù),通過(guò)鉆桿輸送取樣器到預(yù)定深度,在小油嘴流動(dòng)期操作環(huán)空壓力觸發(fā)取樣器,一趟測(cè)試管柱可以獲取6~12個(gè)高品質(zhì)井下單相地層流體樣品,解決了超深水氣井測(cè)試取樣的難題。
3.1 作業(yè)過(guò)程
LSE1井超深水氣井測(cè)試作業(yè)時(shí),首先分趟下入的插入式封隔器組合管串為T(mén)CP+防砂篩管+插入式封隔器+DST工具+油管+水下測(cè)試樹(shù)。射孔后初開(kāi)井采用小壓差誘噴,誘噴壓差約為6.0 MPa,同時(shí)向井下、水下測(cè)試樹(shù)注入甲醇。地面見(jiàn)氣后導(dǎo)入分離器計(jì)量,各油嘴下代表性產(chǎn)量分別為49.12萬(wàn)、30.57萬(wàn)、89.7萬(wàn)和106.63萬(wàn)m3/d,氣油比約為35 000 m3/m3,最大流動(dòng)壓差僅0.061 MPa,產(chǎn)能測(cè)試結(jié)束后關(guān)井20 h求取壓力恢復(fù)資料,如圖5所示。在小油嘴流動(dòng)期通過(guò)環(huán)空打壓2 400 psi激發(fā)井下單相取樣器,成功獲得8支高品質(zhì)氣體樣品。
圖5 LSE1井一開(kāi)一關(guān)測(cè)試程序
3.2 作業(yè)效果
LSE1井測(cè)試作業(yè)用時(shí)17.17 d,較設(shè)計(jì)提前6.5 d,較2014年首次深水測(cè)試(LS17-2-1井)提前3 d,生產(chǎn)時(shí)效高達(dá)99.76%,測(cè)試期無(wú)水合物生成,地層出砂得到了有效監(jiān)控和防治,整個(gè)作業(yè)過(guò)程安全高效。從作業(yè)結(jié)果上看,產(chǎn)能測(cè)試求得二項(xiàng)式產(chǎn)能方程為PR2-Pwf2=0.021 4qg+0.000 118 5qg2,無(wú)阻流量約為2 623萬(wàn)m3/d,現(xiàn)代試井解釋得到的儲(chǔ)層滲透率約為1 100 mD,取得的氣體樣品的干燥系數(shù)約為0.95,證實(shí)為干氣氣藏。由此可見(jiàn),該井測(cè)試作業(yè)取全取準(zhǔn)了測(cè)試資料,達(dá)到了準(zhǔn)確評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的目的,測(cè)試結(jié)果展示了深水區(qū)良好的勘探前景。
1) 南海超深水氣井LSE1井測(cè)試突破了傳統(tǒng)運(yùn)作模式的束縛,通過(guò)統(tǒng)籌考慮勘探開(kāi)發(fā)一體化模式進(jìn)行井位優(yōu)選、加強(qiáng)深水測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)及裝備的研究投入和團(tuán)隊(duì)建設(shè)、完善技術(shù)支持體系和細(xì)化管理,有效支持了測(cè)試作業(yè)安全高效進(jìn)行。
2) 南海超深水氣井LSE1井測(cè)試作業(yè)中水合物防治難度很大,通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)選水合物防治措施、采用新型一開(kāi)一關(guān)測(cè)試程序及壓控式井下PVT取樣技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)措施,有效控制了測(cè)試期的水合物生成風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),通過(guò)制訂嚴(yán)格的應(yīng)急解脫決策系統(tǒng)與節(jié)點(diǎn)管控預(yù)案以及初步探索適合超深水出砂氣井測(cè)試的配套技術(shù),有效規(guī)避了超深水復(fù)雜海洋環(huán)境帶來(lái)的管柱安全風(fēng)險(xiǎn)和地層出砂問(wèn)題,從而為我國(guó)深水油氣勘探提供了有力的技術(shù)支撐。
[1] 吳木旺,楊紅君,梁豪,等.基于臨界流量的深水探井測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐:以瓊東南盆地深水區(qū)為例[J].天然氣工業(yè),2015,35(10):65-70. Wu Muwang,Yang Hongjun,Liang Hao,et al.Key techniques and practices of critical flow based tests for deepwater exploration wells:a case study of deep water area in the Qiongdongnan Basin[J].Natural Gas Industry,2015,35(10):65-70
[2] 吳木旺,梁豪,姜洪豐.瓊東南盆地深水區(qū)高滲氣井測(cè)試設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)海上油氣,2015,27(6):31-36.DOI:10.11935/j.issn.1673-1506.2015.06.005. Wu Muwang,Liang Hao,Jiang Hongfeng.Key technology of testing design for high-permeability gas well in deep water area of the Qiongdongnan basin[J].China Offshore Oil and Gas,2015,27(6):31-36.DOI:10.11935/j.issn.1673-1506.2015.06.005
[3] 楊少坤,代一丁,呂音,等.南海深水天然氣測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)海上油氣,2009,21(4):237-241. Yang Shaokun,Dai Yiding,Lü Yin,et al.Key techniques of gas well testing in South China Sea deep water[J].China Offshore Oil and Gas,2009,21(4):237-241
[4] 戴宗,羅東紅,梁衛(wèi),等.南海深水氣田測(cè)試設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].中國(guó)海上油氣,2012,24(1):25-28. Dai Zong,Luo Donghong,Liang Wei,et al.A DST design and practice in deep-water gasfields,South China Sea[J].China Offshore Oil and Gas,2012,24(1):25-28
[5] 張曉濤.深水完井測(cè)試管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D].青島:中國(guó)石油大學(xué),2010. Zhang Xiaotao.The structure design of well completion test string in deep water[D].Qingdao:China University of Petroleum,2010
[6] 謝鑫,付建紅,張智,等.深水測(cè)試管柱動(dòng)力學(xué)分析[J].天然氣工業(yè),2011,31(1):77-79. Xie Xin,Fu Jianhong,Zhang Zhi,et al.Mechanical analysis of deep water well-testing strings[J].Natural Gas Industry,2011,31(1):77-79
[7] 李建周,高永海,鄭清華,等.深水氣井測(cè)試過(guò)程水合物形成預(yù)測(cè)[J].石油鉆采工藝,2012,34(4):77-80. Li Jianzhou,Gao Yonghai,Zheng Qinghua,et al.Hydrate formation prediction in deepwater gas well testing[J].Oil Drilling & Production Technology,2012,34(4):77-80
[8] CHEN Shingming,GONG Xiaowei,ANTLE G.DST design for deepwater well with potential gas hydrate problems[C].OTC 19162,2008
[9] 周雪梅,段永剛,何玉發(fā),等.深水氣井測(cè)試流動(dòng)保障研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2014,36 (5):149-152. Zhou Xuemei,Duan Yonggang,He Yufa,et al.The flow assurance of deep water gas-well testing[J].Journal of Oil and Gas Technology,2014,36 (5):149-152
[10] 謝玉洪.南海北部自營(yíng)深水天然氣勘探重大突破及其啟示[J].天然氣工業(yè),2014,34(10):1-8. Xie Yuhong.A major breakthrough in deepwater natural gas exploration in a self-run oil/gas field in the northern South China Sea and its enlightenment[J].Natural Gas Industry,2014,34(10):1-8
[11] 張功成,苗順德,陳瑩,等.“源熱共控”中國(guó)近海天然氣富集區(qū)分布[J].天然氣工業(yè),2013,33(4):1-17. Zhang Gongcheng,Miao Shunde,Chen Ying,et al.Distribution of gas enrichment regions controlled by source rocks and geothermal heat in China offshore basins[J].Natural Gas Industry,2013,33(4):1-17
[12] 王振峰,李緒深,孫志鵬,等.瓊東南盆地深水區(qū)油氣成藏條件和勘探潛力[J].中國(guó)海上油氣,2012,24(1):25-28. Wang Zhenfeng,Li Xushen,Sun Zhipeng,et al.Hydrocarbon accumulation conditions and exploration potential in the deep-water region,Qiongdongnan basin[J].China Offshore Oil and Gas,2012,24(1):25-28
[13] 尹邦堂,李相方,杜輝,等.油氣完井測(cè)試工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J].石油學(xué)報(bào),2011,32(6):1072-1077. Yin Bangtang,Li Xiangfang,Du Hui,et al.An optimization design for the well completion test technology[J].Acta Petrolei Sinica,2011,32(6):1072-1077
[14] 陳元千,董寧宇.確定氣井湍流系數(shù)和湍流表皮系數(shù)的新方法[J].斷塊油氣田,2001,8(1):20-23. Chen Yuanqian,Dong Ningyu.New method of determining turbulence factor and turbulence skin factor[J].Fault-Block Oil & Gas Field,2001,8(1):20-23.
(編輯:周雯雯)
Operation mode and key technologies for ultra-deep water gas well testing: a case study of first ultra-deep water gas well LSE1 in the South China Sea
Yang Hongjun Wu Muwang Yang Jihai Liang Hao Jiang Hongfeng
(ZhanjiangBranchofCNOOCLtd.,Zhanjiang,Guangdong524057,China)
LSE1 gas well is successfully tested under more hostile marine environment with more complicated technical means and higher safety requirement of testing tools, with which the operation mode and key technologies for ultra-deep water gas well testing is gradually formed. Integration of exploration and development should be comprehensively considered in operation mode for well location optimization and open flow design. Based on the principle of introduction, absorption, innovation and application, the technical support system is improved by increasing research and development investment of key techniques and equipment, and strengthening team construction, and testing operation is conducted safely and efficiently by refining management measures. In technology research, the hydrate prevention and control technology for ultra-deep water well test, the modular process design and test string system optimization design are improved. The risk of hydrate formation, sand production and string security are solved by a new type of one-opening and one-closing testing technology, leading to the safe and efficient operation of ultra-deep water gas well testing.
South China Sea; ultra-deep water; Well LSE1; gas well testing; operation mode; key technologies
*“十二五”國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“南海北部深水區(qū)潛在富生烴凹陷評(píng)價(jià)(編號(hào):2011ZX05025-002)”、中海石油(中國(guó))有限公司綜合科研項(xiàng)目“深水高溫高壓氣藏試井關(guān)鍵技術(shù)研究(編號(hào):ZYKY-2016-ZJ-04)”部分研究成果。
楊紅君,男,高級(jí)工程師,1986 年畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)海洋地質(zhì)專(zhuān)業(yè),現(xiàn)任中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司勘探開(kāi)發(fā)部作業(yè)經(jīng)理及陵水作業(yè)公司總經(jīng)理,長(zhǎng)期從事海上油氣地質(zhì)作業(yè)的研究和管理工作。地址:廣東省湛江市坡頭區(qū)22號(hào)信箱勘探開(kāi)發(fā)部(郵編:524057)。電話:0759-3901196。E-mail:yanghj@cnooc.com.cn。
梁豪,男,助理工程師,測(cè)試監(jiān)督,碩士,2014年畢業(yè)于西南石油大學(xué)油氣田開(kāi)發(fā)工程專(zhuān)業(yè),主要從事海上探井地質(zhì)、測(cè)井、測(cè)試作業(yè)方面的科研及現(xiàn)場(chǎng)管理工作。地址:廣東省湛江市坡頭區(qū)22號(hào)信箱(郵編:524057)。E-mail:lianghao8@cnooc.com.cn。
1673-1506(2016)05-0038-06
10.11935/j.issn.1673-1506.2016.05.006
TE27+2
A
2015-12-25 改回日期:2016-01-29