呼图壁储气库监测井完井技术及应用

韩先柱 陈明珠 徐 壮 赵 楠 董胜祥 路立君 黄歆然

（1、中国石油新疆油田分公司开发公司，新疆 克拉玛依 834000 2、中国石油集团工程技术研究院有限公司，北京 100000 3、中国石油新疆油田分公司呼图壁储气库作业区，新疆 呼图壁 831200）

1 地质特征

呼图壁储气库目的层为古近系紫泥泉子组二段（E1-2z2），储层岩性主要为细砂岩和粉砂岩，孔隙类型主要以粒间孔为主，另外还发育有粒间溶孔和粒内溶孔，粒间孔含量平均76%，粒间溶孔含量平均为17.8%。呼图壁储气库于2013 年6 月投入运行，经过五个周期的注采运行，气库储层连通况得到改善，随着投运井数的逐步增加，气井注采能力逐步提升，地层压力稳步提升，气库达容率逐步增大。目前共完钻注采井41 口，已投运注采井30 口，注气过程中，地层压力整体由高部位向低部位逐级扩散，压力分布趋于均衡。

2 监测井目的

随着国家经济的高速发展和对能源需求的日益增长，地下储气库建设在我国的油气消费和油气安全领域发挥重要的作用。呼图壁储气库能够合理调节季节用气不平衡，可缓解因各类用户对天然气需求量的不同和负荷变化而带来的供气不均衡性，能很好地满足市场需求，不浪费天然气；同时也作为天然气战略储备，在关键时刻，能够为国家提供必要的能源，维护国家的正常运转。呼图壁储气库在注采动态分析的基础上，调整工程部署了11 口注采水平井和1 口监测井。

监测井的部署能够实现在调峰采气过程中连续开展动态监测工作，掌握注采主体区域地层压力变化，且调整工程11 口新井加密后，井间干扰更加剧烈，地层压力变化幅度更大，现有的监测系统无法满足储气库注采运行动态监测，储气库剩余调峰能力评价较为困难，给保障储气库最大调峰能力发挥带来困难。

目前已有监测井HUKJ1、HUKJ2 分别监测气库边部压力变化，注采集中区域地层压力变化幅度达9.3MPa，调峰保供期缺乏有效监测，精细评价剩余应急调峰能力难度大，在经历了多个注采周期后需要进一步对盖层、隔层的物性、密封性和泥质含量等进行评价。因此，在气库中部增加部署1 口监测井HUKJ3。

3 监测井完井技术

3.1 调整工程监测井取心情况

储气库目前仅有两口注采井进行了系统取心，盖层泥岩段岩心久置疏松易碎，已不能满足岩心实验需求，在经历了多个注采周期后需要进一步对盖层、隔层的物性、密封性和泥质含量等进行评价。需要对盖层、储层进行补充取心。呼图壁储气库调整工程部署监测井HUKJ3 作为唯一一口直井，进行取心作业。

呼图壁储气库调整工程HUKJ3 取心后，能够更加精确地监测紫泥泉子组E1-2z21和E1-2z22层压力、温度等，其中E1-2z21地层监测压力及温度变化情况，E1-2z22地层监测压力、温度及气水界面变化情况。井身结构图如图1。

图1 钻井井身结构图

调整工程HUKJ3 井全井共取心7 筒，取心进尺36.2 米，取心收获率100%。三开后，进入安集海河组复杂地层取心，一趟钻取心5 米，取心收获率100%，创单趟井段最长纪录，创收获率最高纪录，成功刷新储气库项目岩心历史最优数据，见图2。

图2 岩心

3.2 监测井试油完井情况

HUKJ3 井经前期生产准备、施工准备，采用油管输送射孔枪井口加压方式射孔，射孔厚度14.00m/7 段，孔密16 孔/m，布孔相位90°，螺旋布孔方式。射孔后关井观察72 小时，记录油套压变化，提出井内管柱。对入井的Φ73.0 mm×5.51mm 油管（TP-G2 扣）进行气密封检测，螺纹气密封检测压力为35.0MPa。完井管柱封隔器以下不进行气密封检测。封隔器以上管柱，除井下安全阀串下提升短节与油管连接处不检测外，全检。

井下工具有RHA 穿越式封隔器、温压测试托筒、NE 井下安全阀等。完井管柱结构图如图3。

图3 试油完井管柱结构图

4 监测井的应用及效果

通过对呼图壁储气库一期工程监测井连续静压的观察分析，发现西区边部HUKJ1 井进行一个注采周期的连续静压测试，发现HUKJ1 井的井底静压变化不大，有缓慢上升的趋势，主要原因是西区投入注采的井较少，且HUKJ1 井所在的西区物性变差，压力传导不明显（图4）。

对东区边部HUKJ2 井进行一个注采周期的连续静压测试，发现HUKJ2 井的井底静压变化较大，在注气期压力快速上升，到注气末期，由29MPa 上升到近33MPa，采气期压力平稳下降，由33MPa 下降到约30MPa，主要是东区投入注采的井较多，且HUKJ2 井离注采中心区域较近，压力变化较为明显（图4）。

图4 HUKJ1、HUKJ2 监测井连续静压曲线

北部HUKJ4 井第五周期开始有明显压力响应（图5）。综合分析，东区边部压力响应明显，西区投入井点少、注采速度低，边部压力响应较弱，也表现出西区持续逐级动用并向外围扩散的趋势。

图5 HUKJ4 监测井连续静压曲线

呼图壁储气库一期工程HUKJ5 井是盖层监测井。监测盖层顶部N1s 水层段静压较试水升高1.8MPa，但井口无可燃气体显示，第五周期连续静压测试保持稳定（图6）。目前气藏目的层及盖层段发生的微地震事件数量少、应力变化小，且未出现集中现象，表明圈闭密封性良好，未出现漏失现象。

图6 HUKJ5 井连续静压曲线

5 结论

呼图壁储气库监测井主要通过对目前气库的固有特性，如地下的构造形态、圈闭性、库容气量、工作气量等，运用监测手段搜集历史资料，同时也可以进行现场资料采集，获取更加准确的温度、压力等数据。根据数据分析能够有效监测储气库的密封性能，监测储气库的压力、产出剖面等运行状况。以此判断储气库的运行状态，并指导后期储气库注采井井位部署方向和检查盖层密封性，提高呼图壁储气库工程建设速度，降低投资成本。