砂岩储气库注采井完井工艺技术

段吉彬

摘要：砂岩储气库注采井技术必须要满足安全以及强注强采的要求，因为注采井射孔工艺推荐的是孔密、油管传输一次负压射孔。然而注采井使用永久封隔器或者是可取封隔器避免井流物对上方管套以及井下安全系统的腐蚀，使用气密封丝扣。注采井的管道材料应该充分考虑储存气体含腐蚀介质的现象，管柱的尺寸应该考虑最大采气量下的气体冲蚀以及满足携带液体的能力，在井口应该耐高温以及耐腐蚀，还需要安装井下安全阀。

关键词：砂岩储气库;注采井;工艺技术

前言：

储气库体制含有：地下油气藏、观察井、注采井、计量设备、压缩机、脱水装备、输送管道。注采井和一般的油气生产经营还是有很多不同之处，其中主要是单井产能较大、安全性好、在统一井内完成注气和采气、注采气井免修期比较长等特征。储气库就是注采井不断循环注入以及采出，保证双向气体流动，因为注入和采出的温度以及压力在不断变化，注采井的完井设计应该确保注采井工作的安全，控制设计的注气以及采气速度，尽量延长使用的时间。

一、砂岩储气库废弃层密封工艺

针对储气库，除过气藏自身拥有密封能力之外，应该对老井废弃层有针对性的水泥封堵或者是在误射开段挤注水泥封口。使用最细水泥封堵射孔开层的效果比使用常规水泥封堵射孔开层效果好[1]。因为有五分之四的超细水泥粒径小于10.5微米，比普通水泥的粒径小很多，还有超过90%以上都可以经过0.15毫米的窄缝，但是普通的水泥就不足20%，所以，使用超细水泥封堵废弃层更加可靠。

二、射孔工艺

射孔工艺包含着：射孔弹、孔密、相位、穿深等等优化选擇，需要经过科学合理的分析每项参数对产能的影响，然后合理选择射孔方案。首先，射孔弹的影响，射孔弹对产能的影响主要是穿深以及孔径上，孔密在一定的条件下，穿深越大，其产能就随之增加，射孔的效果就会越好[2]。其次，孔密的影响，射孔弹型在一定的条件下，气、油井的产能随着孔密的增大而增大，根据有关的数据表明

孔密从20孔/m增加到25孔/m时，产率比从0.67增加到0.81，增加了20.9%这一结果与电模拟及有限元数模研究结果一致，即孔密增加，产率比显著增大。

射孔弹穿深的影响，同样是在相近的孔密和相位角基础下，射孔弹穿透的越深，产量就越大。最后，污染深度的影响，射孔弹以及孔密的条件下，污染深度对射孔产率有比较明显的影响。例如：在孔密为16孔/m.污染深度为350mm条件下，Sc52yd-7s射孔弹产率比为0.732，比1m超深弹的产率比0.768低5%;而在污染深度为650mm时，Sc52yd-7s射孔弹产率比为0.345，比1m超深弹的产率比0.678低49%。随着污染深度增加，产率比下降。当射孔弹穿深低于污染带，或射孔弹未射穿污染带时，产率比下降更快。

作为砂岩油气藏储气库，注采井射孔的时候需要考虑有利于射穿钻井固井污染带，减少射孔试油作业造成的第二次污染，这样可以提升产能比。所以，需要优化设计相位角、射孔液以及负压值。

三、生产管柱

（一）注采井管柱

储气库注采气井完井管柱必须满足储气库工作环境的要求，应该充分考虑井下异常情况时高压气流的快速控制以及注采气过程中井流物质对套管、油管的腐蚀、强注强采的需求，考虑完井管串拥有比较长的使用寿命。

在初期库注采井管串设计中，应该有效保护套管以及增加注采井使用的时间，可以选择封隔器，因为封隔器可以避免储层流体腐蚀到上部套管。一般有两种封隔器可以选择，就是永久式和可取式[3]。砂岩储气库典型的完井工艺关注组成有：喇叭口、下止落接头、筛管、永久封隔器、安全接头、伸缩短节、滑套、流动接箍、流动接箍以及安全阀。

（二）油管选择

储气库注采井选择油管的时候，需要考虑满足储气库配产以及携带井底液体的需要。由于井筒包含着油管工作的时候受到呼吸应力作用，确保油管生产时候的安全性，提升气库整体气密封性能，油管丝扣需要选择特殊的气密封口[4]。比如：TM、NEW-VAM扣。其中TM扣油管的主要特点就是：接头性能稳定，强度大于油管主体强度;内扭矩台肩，就是直角扭矩制动台肩，可以承受高扭矩以及过扭矩，可以承受较高的压缩以及弯曲荷载;上口控制，使用上扣扭矩以及接头紧扣标记双重控制的方式，保证密封的可靠性

选择油管材料的时候，应该充分考虑管网中含腐蚀气体的现象，还有分析产出气组分，然后综合分析腐蚀性气体的种类以及含量，完善油管的材质，增加油管使用的时间。

井下工具配套优选

井下工具的功能以及性能有一定的要求：首先是井下安全阀，井下安全阀应该设置在井口下方100米的位置，上、下配流短节，为了减少开、关的时候瞬间形成冲蚀产生的影响。这个工具优先选择拥有压力平衡阀、直径较大、开启可靠性等技术指标。循环滑套，其使用在封隔器坐封之后，经过钢丝作业完成滑套的开和关，然后连接有关和套管，连接油套。应该满足整体管柱的性能指标保证开关操作的灵活性。永久式封隔器，主要的功能是为了产层上部分的油以及套管封隔，防止在高压影响下套管承受压力，油套环空保护液，完成对上部分套管起到保护的目的。其要求满足整体管柱的性能指标;一次性下入液压坐封、双向锚定以及上不配套反扣倒出密封锚定总成，可以拥有较好的可钻性，完成磨铣打捞;除此之外，配套磨铣打捞工具，为了方便后期磨铣打捞。封隔器坐封位置应该在气层上方20米到50米之间。

结语：

综上所述，射孔参数需要按照气层以及井筒的条件优化组合，经过实践可以看出来，高孔密、深穿透射孔和油管传输一次负压射孔完成方式对提升单井注采的能力有一定的帮助。储气库注采井完井和常规的油气井不同，因为工作压力在不断增加以及腐蚀性比较强，需要选择耐高压、耐腐蚀的井口设置。主要为了确保在异常情况下可以快速关闭管线与井口、管柱与井口的连接，保证安全，使用井口和井下安全阀。

参考文献：

[1]李春，王皆明，赵凯，等. 水侵砂岩气藏型储气库注采气能力预测方法[J]. 油气储运，2017，36（03）：274-278.

[2]李敬忠. 枯竭气藏地下储气库运行敏感因素研究[J]. 科技资讯，2013，（33）：52+54.

[3]张建国，刘锦华，何磊，等水驱砂岩气藏型地下储气库长岩心注采实验研究[J]. 石油钻采工艺，2013，35（06）：69-72.

[4]王皆明，姜凤光. 砂岩油藏改建地下储气库注气能力预测方法[J]. 天然气地球科学，2008，（05）：727-729