高温高压气井完井技术难点与对策

高温高压气井完井技术难点与对策

王鹏

中石油玉门油田油田作业公司  甘肃酒泉  735000

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摘要：近年来，我国的石油开采工程建设越来越多。为了保证高温高压气井能够实现稳定运转，必须要做好现场的风险控制工作，准确把握好各类技术难点，从而提高后续运转的安全性与稳定性。为了最大程度上避免风险发生，需要坚持预防为主，制定合理可靠的应对措施，以便于创设安全可靠的作业环境。文章首先分析高温高压气井完井技术存在的难点，其次探讨高温高压气井完井技术难点的对策，以期为智能钻完井的发展提供参考。

关键词：高温高压气井；完井技术难点；优化措施

引言

钻井和完井工程是油气勘探开发的关键环节，约占总成本的50%，其中海上油田、超深油田等难采储层的钻完井施工成本还将进一步增加。复杂条件下的钻井施工对施工效率、施工风险和施工成本存在多重挑战，需要通过技术创新来提高效率和降低成本。而基于经验的传统方法已经难以应对日益复杂的钻井施工条件（例如复杂储层的精确表征和钻井过程的实时优化）。人工智能和大数据技术在解决复杂问题方面具有显著优势，具有很强的非线性拟合和信息挖掘能力。因此，智能钻完井技术被视为一项变革性技术，已成为油气勘探开发行业研发的热点。

1高温高压气井完井技术存在的难点

1.1经济性与安全性之间存在的矛盾较为突出

在高温高压气井的运转过程中，如何实现安全生产属于其中需要重点关注的内容，尤其是在那些蕴含着酸性介质的气井当中，其整体工作风险也会进一步提高，还会加大各类井下事故的发生几率。而腐蚀则是与高温高压气井当中所具备的主要特征，这就需要在测试过程中针对所用的油层套管、井下工具等多方面内容展开综合考虑，以此来更好的解决井内存在的腐蚀问题，而那些需要额外进行酸处理的气井，还应当对高温高压条件下酸液对于各类材质所产生的腐蚀作用进行深入研究。而对于那些含硫气矿来说，还应当对开采阶段中所产生的硫沉积问题加以考虑，大部分高含硫气田在开采阶段中，都会产生硫沉积等问题，再加上部分化学因素或是物理因素所产生的影响，使得井下灌注很容易出现硫元素堵塞等情况，这样不仅会逐步降低整体产量，还会导致井下金属设施受到较为严重的腐蚀，但目前对腐蚀产生影响的因素相对较多，再加上高温高压气井所具备的腐蚀性较为特殊，这也为后续腐蚀预测工作的开展产生了不良影响。

1.2气藏的埋藏深度较高

目前高温高压气井当中出现的井下条件复杂等问题，主要就体现在以下几方面内容上，首先是井身结构过于复杂，在后续工作过程中通常都需要挂尾管；其次则是在钻井阶段中，整体井下环境过于复杂，这样不仅会加大套管的损伤几率，也会对后续完井测试工作的顺利开展产生不良影响；再次则是深井的储层情况较为复杂，并且还具备着极强的不确定性，不仅涉及到了高压高渗透储层，还存在着高压低渗透储层等多种类型的储层，这些都会对套管产生不同的影响，也会加大试油准备工作的开展难度；最后则是管柱尺寸复合，各类井下工具在应用过程中也存在着组合较为复杂等特征，而在后续工作开展进程中，为了确保高温高压气井能够实现平稳运转，应当在内部引入密度更高的钻井液，但这样会导致测试工具的整体工作环境更加恶劣，各类井下工具在应用阶段中也很容易出现卡顿等问题。

2高温高压气井完井技术的具体优化措施

2.1做好风险识别与控制工作

为了保证高温高压气井能够顺利的完成相关工作，就应当在质量控制的角度上，制定出更加完整的风险控制措施，其中还要针对不同的气候条件以及井内空间等因素展开综合考虑，以此为基础来制定出更加完整的风险控制措施。由于平台内部的空间相对较为有限，需要结合现场的工作进度与天气情况进行持续监督，还要合理安排好对应的工作人员与所需物资，在结合实际情况的基础上分析内部存在的各类关键点，以此为基础来制定出与之对应的风险应对措施。例如：在拆管过程中，如果无法按照相关标准来保证螺纹的连接质量，就会在后续产生溢流等问题，而在各类设备正式操作前，也必须要进行全面的压力测试，从而保证高温高压气井能够处在正常状态中。一旦在后续工作中还是出现了溢流等问题，就应当在其中采用比重相对较轻的流体，这样就可以在产生问题时及时采取针对性措施进行处理。同时，还要对泄漏问题与水合物展开综合考虑，从而有效实现对于出砂问题的合理预防，其中还要对前期的各道工作程序进行准确测试，而在喷洒阶段中，也应当派出专业人员对工作现场进行全面检查，并通过对于加热器的稳定控制来保证预制化学品的质量不受影响，尤其是处在台风等严峻季节条件的情况下，也要结合具体情况来制定出针对性更强的应急预案，并在后续工作中针对各类台风预防任务进行合理分配。

2.2建立全尺寸井控科学实验井是智能化发展必由之路

智能精细控压钻井技术和智能井控技术，核心的问题是井筒压力控制决策算法，依托于基于工艺的工况准确判断（如漏失位置和漏失量、溢流位置和溢流量准确判断）、工艺水力学参数计算和实时校核、窗口自识别、溢漏风险判识等；同时，在大量实钻实测数据基础上，充分利用大数据分析、机器学习和自动化控制的模型预测控制理论方法等先进技术，进行基于工艺的井筒压力控制决策算法训练和实测校准。

2.3钻井过程的整体优化和智能决策

钻井过程的整体优化和智能决策可以保证钻井安全、缩短钻井周期、节约钻井成本，是人工智能在钻完井领域应用的重要目标之一。而钻井系统非常复杂，它由几个紧密相关的子系统组成。为了实现钻井过程的整体优化和智能决策，需要分析各个子系统之间的耦合机制并建立相应的动态数学模型。采用的智能算法必须快速高效，才能满足实时操作的需求。此外，还需要开发一个集成所有模型和算法的框架，用以执行整体优化和随钻智能决策。集成钻井过程中的所有子系统对于智能钻井至关重要。尽管科研工作者已经对模型构建、框架设计和系统开发进行了许多研究，但钻井过程中的整体优化和智能决策研究仍处于早期阶段。

2.4建立全尺寸井控科学实验井是智能化发展必由之路

智能精细控压钻井技术和智能井控技术，核心的问题是井筒压力控制决策算法，依托于基于工艺的工况准确判断（如漏失位置和漏失量、溢流位置和溢流量准确判断）、工艺水力学参数计算和实时校核、窗口自识别、溢漏风险判识等；同时，在大量实钻实测数据基础上，充分利用大数据分析、机器学习和自动化控制的模型预测控制理论方法等先进技术，进行基于工艺的井筒压力控制决策算法训练和实测校准。

结语

综上所述，在实际工作开展进程中，高温高压气井完井技术在应用阶段中具备着较高的应用难度，为了确保高温高压气井完井技术能够更好的发挥出自身的实际作用，针对高温高压气井展开合理的设计优化，以此来降低各类技术应用风险的发生几率，在根本上提升完井技术的应用效率。同时，在技术的应用阶段中，也要保证其能够与实际情况之间互相匹配，通过对于各类现代化技术的合理应用来逐步优化完井技术，以此为基础来提高整体完井技术施工质量，减少各类安全问题的发生几率。

参考文献

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[3]黄熠，杨进，王尔钧，等.南海超高温高压气井裸眼完井测试关键技术[J].石油钻采工艺2020，42（2）：150-155.