浅谈普光气田动态监测测井工艺*

刘锐熙 杨万虎 朱治理 鲍 杰

(中石化中原石油工程有限公司地球物理公司 河南 濮阳 457001)

0 引 言

普光气田是国内最大的酸性气田，2010 年正式投入生产开发，由于其井口压力高，产量大，且产出气体高含硫化氢和二氧化碳，所以工程作业难度大，危险性极高。但随着普光气田开发程度的不断深入，开展动态监测测井及时了解井下产出状况和地层信息变得尤为迫切。

1 普光气田开展动态监测测井的难点分析

普光气田共有开发井52 口，实际实施开发井39口［1］，具有单井配产高、井筒温度高，井口压力高，H2S 含量高和气层埋藏深等特点。这些特点导致普光气田开展动态监测测井有别于常规气井，主要表现为硫化氢气体含量高，对施工安全和设备防腐要求极高;由于生产过程中伴有单质硫、凝析水析出，易形成水合物，对井口动态密封系统要求极高［2］;国内可借鉴的工艺方法和对设备的技术要求极度缺乏。加之硫化氢气体具有剧毒性和强腐蚀性，增大了动态监测测井在普光气田实施的难度。

2 井口防喷装置介绍

防喷装置是测井时进行井口密封和确保施工安全的核心装置。中原测井使用的70 MPa 级高防硫井口密封装置，材质符合NACE MR0175 国际标准，适用于井口压力小于58 MPa 的作业井。它由三大部分组成:井口装置、试压撬、液压和注脂控制撬。

2.1 井口装置

井口装置自上而下为防喷盒、刮缆器、流管、球阀、捕捉器、防喷管、防掉器、快速试压短节、三臂电缆阀和连接法兰等，如图1 所示。各部件主要功能见表1。

图1 井口装置示意图

表1 井口装置各部件功能一览表

2.2 试压撬

试压撬由操作面板、压力记录仪、储液罐、试压泵和试压管线等五个部分组成，主要用于现场的井口装置试压和密封性能检查。

2.3 液压和注脂控制撬

液压和注脂控制撬由操作面板、密封脂罐、注脂泵、储能罐、液压管线和注脂管线六个部分组成，主要用于开启和关闭防喷盒、刮缆器、捕捉器、防掉器和三臂电缆阀等;控制注脂压力的大小和回脂流量的大小，以保证井口电缆的密封效果。

3 高抗硫井下仪器介绍

施工使用的井下仪器，如图2 所示，最大外径43 mm，耐压指标100 MPa，耐温指标175℃，外管材质采用特殊钛合金，符合NACE MR0175 国际标准。WDG 由遥传短节、磁定位短节和自然伽马短节组成，用于信号传输和深度校正;QP 石英压力计，实时记录井筒内压力梯度;TEMP 井温短节，实时记录井筒内温度;HYD 持水率计，记录井筒单位横截面内的含水量;ILS 在线流量计，记录流体流速，是全井眼流量计的补充;CFBM 全井眼流量计，记录流体流速，且设计有多种角度的涡轮叶片，能满足不同井况的要求;同时配套的井下工具有滚轮扶正器、弹片扶正器、X-Y 井径、51 mm 加重杆等。井下仪器的技术指标见表2。测井结果显示本仪器串能准确定位油、气、水的产出位置，准确的计算油、气、水的产量。

图2 下井仪器和配套工具图

表2 井下仪器技术指标

4 动态监测测井工艺

普光气田是国内最大的整装海相高含硫化氢气田。开展动态监测测井，及时了解井下产出动态，能为普光气田高效开发提供措施依据，对普光气田合理开发有一定的指导意义。普光气田开展动态监测测井需按照合理组合测试内容、减少施工程序、确保施工安全的原则，优化测井施工设计。

4.1 测井施工设计

普光气田开展动态监测测井的目的是为了获取目前的地层压力、流压、地层参数、单井无阻流量、井筒的产层分布和各小层的产出情况等，这些数据可为进一步优化气井生产方案、获得稳定产气量提重要技术数据［3］。测井施工项目主要包括压力恢复试井、产气剖面测井和稳定试井等。为确保施工安全资料录取前需要进行通井作业，因此需进行两次下井作业。

第一次下井需完成通井和压力恢复测试。仪器串由加重杆+扶正器+WDG +TEMP +QP 组成。仪器下至500 m 后气井以正常配产开井，仪器下井过程中可录取井筒流温、流压资料;下至遇阻后，需连续三次探底以确定遇阻深度;遇阻深度确定后将QP 起至产层中深，待产量稳定后关井进行压力恢复测试;压力恢复测试结束后上提电缆起出井下仪器，期间仪器可录取井筒静温、静压资料。

第二次下井需完成产气剖面测井和稳定试井。仪器串由加重杆+WDG +TEMP + QP + HYD + 扶正器+ILS+扶正器+CFBM 组成。稳定试井要求进行不少于3个工作制度的产气剖面和井底流压资料录取。关井状态下仪器下井，当仪器下至目的层段后，以4 种不同测速进行流量仪器的零流量转子刻度，之后将仪器起至目的层段中深，并以设计的最低工作制度开井，待产量稳定后以4 种不同测速录取产气剖面和井底流压资料;按设计调节产量，录取其余工作制度下的产气剖面和井底流压资料;资料录取完成后，上提仪器仪器至油管鞋底部以下50 m，关井等待10 min［4］，继续上提仪器直至起出井口。

4.2 现场施工

现场施工可分为以下几个重要步骤:

1)开工验收。测井队进入现场前需向甲方提供相关的作业票(证)，施工人员的各种安全资格证和培训证，以及各种设备的检验合格证，待验收合格后方能进入井场;在甲方指引下合理摆放测井装备;组织进行一次有针对性的应急演练。

2)井口连接。包括防喷装置连接、辅助设备连接和井下仪器连接。

3)井口装置试压。需进行高压和低压两种压力级别的测试，试压时间为25 min，压力变化小于1 psi 为合格。

4)资料录取。试压合格后，按照测井施工设计录取压力恢复、产气剖面和稳定试井数据。测井过程中，井口安排人员24 小时坐岗实时关注井口和防喷装置的工作情况，出现异常情况及时进行应急处置并汇报给相关部门和现场带班领导;防喷装置注脂压力不小于井口压力的2 倍;当仪器通过井下工具前50 m 需将电缆速度降低至不大于600 m/h;距离井口100 m 时，速度小于600 m/h。

5)拆卸井口防喷装置、仪器和测井辅助设备。仪器进入防喷管后，关闭采气树四号闸门，通过采气站放喷管线泄放防喷装置内的残余压力;关闭采气树七号闸门，通过试压撬泵入顶替液将防喷管内的残余硫化氢气体排出;拆卸防喷装置、井下仪器和测井辅助设备。

6)井场交接。测井队清洁施工井场，并与采气站做好井场交接。

4.3 资料解释

1)压力恢复资料解释。通过结合生产数据，可从压力恢复测试资料中获取外推地层压力、恢复末期地层压力、平均地层压力、井筒储集系数、地层系数、有效渗透率、表皮系数、储能比和导压系数等数据［5］。

2)产气剖测井资料解释。识别井下产出层位置，精确计算各小层的产量。解释成果见表3。

3)稳定试井资料解释。利用产气剖面测井资料，可获取每个工作制度下的稳定流动时的流压和产量，再对不少于三个工作制度的产量和流压进行分析，可获取该井无阻流量，并对该井产能进行评价。

表3 X 井产气剖面测井解释成果表

5 结论与建议

1)采气站点火放喷的泄压方式释放压力过快，容易导致防喷装置受损，建议放喷人员缓慢开启放喷闸门，压力释放时间应不少于30 min。

2)防硫电缆通过密封装置后发生松铠的可能性极高，建议每使用3 口井应进行一次电缆退铠处理，且为了充分释放电缆扭矩，建议每次下井时仪器串顶部加装旋转短节。

3)压力恢复测试时，应安排解释人员现场能进行资料解释和评价，一旦测井资料达到预期的测井目的，应及时停止测井施工，可有效提高测井时效和降低施工风险。

4)由于使用5.6 mm 电缆需要克服的井口阻力仅为8 mm 电缆的二分之一，可有效减少下井仪器串配重，缩短下井仪器串和防喷管的长度，降低施工风险和难度，建议使用5.6 mm 电缆进行施工。

［1］马永生，蔡勋育，郭旭升，等.普光气田的发现［J］. 中国工程科学，2010，11(10):16 -19.

［2］彭鑫岭，曾大乾，梁梅生，等. 普光高含硫化氢开发测井工艺优选与应用［J］. 天然气工业，2012，32(11):32 -35.

［3］王景东，黄志明. 气井变流量试井工艺技术［J］. 石油天然气学院学报，2006，28(1):110 -112.

［4］Mark Shaw，Willie Murdoch，et al.Elmar 10K Pressure School［M］.NOV Elmar，2003，Revision.2

［5］刘能强. 实用现代试井解释方法［M］. 北京:石油工业出版社，2008.