川东北大套管气井测试工艺技术研究

王金迪（胜利石油工程有限公司井下作业公司 山东东营257077）

川东北地区许多试气测试井的套管外径普遍为193.7 mm及以上的大套管内，从2007年1月到2010年2月在大套管内累计进行射孔酸压测试三联作26井次，其中有7井次出现油套连通造成测试失败，有12井次出现解封困难，有2井次出现无法解封造成卡钻事故，射孔酸压测试三联作测试一次成功率65.38%，解封困难率46.15%，卡钻事故率7.69%。进行射孔测试或酸压测试两联作16井次，其中有4井次出现油套连通造成测试失败，有4井次出现解封困难，两联作一次成功率75%，解封困难率25%。我们针对此类测试失败情况进行了认真深入的分析研究，找出了发生问题的原因，对测试工艺技术进行改进后测试成功率大大提高。测试工艺技术改进后从2010年2月至2010年12月川东北地区在大套管内累计进行射孔酸压测试共12井次，施工一次成功率达到了100%。

一、大套管内进行射孔酸压测试复杂情况原因分析

1.出现油套连通造成测试失败的测试井一般都具有套管与油管间隙过大、且管柱未带扶正器造成测试管柱座封后易出现大幅度弯曲的特点，油管弯曲后就容易贴壁，座封加压时就会形成有较大的摩阻，座封时从拉力计上观察到的加压吨位由于受到摩阻的影响，造成实际加到封隔器上的压力偏小，影响到了封隔器的密封。这是在大套管内测试时容易出现油套连通造成测试失败的一个重要原因。

2.由于排液速度慢或残酸返排率低，经常采取液氮掏空诱喷排液的方法，放喷时对掏空深度和放喷压差缺乏有效控制。

3.原装进口RTTS-162封隔器水力锚是按普通材质套管设计的，而川东北地区生产层位所下套管都是高防硫套管，材质硬度相对较小，这样就会导致RTTS-162封隔器水力锚锚爪与套管的钢材硬度差太大，再加上酸化压裂时施工压力非常高，很容易造成水力锚锚爪嵌入套管内无法收回，造成解封困难甚至无法解封。

4.因压井泥浆性能本身不稳定或者因泥浆与清水、残酸直接接触性能发生变化而造成沉淀，这也是造成压井后解封困难甚至卡钻的一个重要原因。

5.放喷测试时，因生产压差控制不合理，造成钻井过程中漏失到地层中的泥浆和岩石碎屑在试气测试过程中因不能及时返排到地面而造成沉淀，这也是造成压井后解封困难甚至卡钻的一个重要原因。

6.在工艺改进前的设计中，R D安全循环阀设计的地面开启压力一般都比较低，因而酸压施工时，套管打平衡的限压就比较低，一旦遇到破裂压力比较高的地层，酸压施工过程中RTTS封隔器上下的压差就会非常大，这就很容易引起失封而造成施工失败。

二、工艺和工具改进措施

1.工具改进措施

(1）我们对原装进口RTTS-162封隔器的水力锚进行了改造，增加了水力锚的长度和水力锚锚爪的数量并适当降低了水力锚锚爪钢材的硬度，这样既能保证水力锚锚爪在高压时能抓得牢套管防止管串上窜，又能保证在放压后能脱得了手便于解封。

(2）对于大套管（外径193.7 mm和外径193.7 mm以上的套管）内进行联作测试时，为了保证测试成功率，我们在测试工具上方的管串中加了多个扶正器（每两个扶正器中间有1到2柱油管）。测试管柱带了扶正器后，测试封隔器座封加压时封隔器上部的测试油管就不会再出现大幅度弯曲，并且管柱的重心也居中了，这样就可以有效解决由于大套管内径和测试油管外径之间间隙过大座封加压时造成的严重不良影响。

(3）选择合理的测试管柱结构。使用全通径测试工具，避免节流；底部循环阀尽量靠近封隔器并有足够大的循环通道，缩短可能产生沉淀的长度，便于解封。

2.工艺改进措施

(1）设计合理的掏空深度和放喷压差。

对于射孔测试两联作需要加清水液垫进行负压掏空的井和射孔酸压测试三联作需要进行液氮气举负压掏空的井，都应先根据预测压力系数和井上的实际情况计算出合理的掏空深度，避免因压差过大造成地层回吐物太快太多，返排不及时造成沉淀卡钻或堵塞测试管柱。

(2）测试时为了防止放喷时地层返吐泥浆材料沉淀卡枪身、堵塞管柱，在条件允许的情况下应保留足够长的口袋，建议口袋至少保留在50 m以上；另外考虑到储积效应的影响，建议口袋最长不超过200 m。

(3）由于受高温高压影响，工具密封件性能降低，接近工具工作能力极限。施工操作时，加压要平稳、控制好放喷压差，避免压力突然的变化和压力激动，引起工具失封或挤毁。

(4）进行射孔酸压测试三联作时，在套管抗内压允许的情况下，适当提高R D安全循环阀的地面开启压力，这样在酸压过程中套管打平衡的限压就可以提高，套管打平衡压力提高后就可以减少RTTS封隔器上下的压差，这样酸压施工时测试工具的安全系数就会提高，射孔酸压测试三联作的成功率也会相应得到提高。

(5）下测试管柱前，预先在封隔器座封位置以下50 m、以上100-200 m井段替入高粘稠化水隔离液，避免在测试结束后用泥浆压井时泥浆沉淀在封隔器上面造成卡钻。

(6）设计合理的封隔器加压座封吨位，既要保证封隔器的密封性，又不能座封加压过重，造成解封困难。

(7）在测试前调整好压井泥浆性能，确保泥浆在高温、高压下的稳定性，做好泥浆静止沉降、切力、高温老化等试验，只有达到性能要求后方可使用。

(8）根据地质预测和试气测试情况，选择合适密度的泥浆压井，尽快将井压稳，尽早解封封隔器，缩短压井时间，减少卡钻的机率，提高施工成功率。

(9）根据地质预测和试气测试情况来判断是否需要用堵漏泥浆堵漏压井，在确保井控安全的前提下尽量不用堵漏泥浆。如果必须使用，则一定要调整好堵漏泥浆的各项性能，严格控制堵漏材料的粒径大小。

(10）采用泥浆压井时，一定要避免泥浆和井内清水、残酸直接接触造成泥浆沉淀，中间必须打稠化水隔离垫。

(11）在保证取全取准试气测试资料的前提下，尽量缩短测试时间，这样可以减少测试工具出问题的机率，提高测试施工成功率。

自从我们对大套管内射孔酸压测试进行工具及工艺的改进后，测试一次成功率提高到100%。大套管内测试工艺改进后取得了明显的效果，为同类气井施工提供了宝贵经验，值得参考借鉴。

[1]杨永华，王世泽，任山，赵祚培，唐瑞江.高温高压高含硫超深井射孔酸化测试应用实践.油气井测试，2008，17（2）：70.

[2]丁殿龙，孙建设，杨怀军。APR射孔联作工艺在深层气测试中的应用.油气井测试，2008，17（1）：43.