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摘要：印尼高温高压气井的测试工作中存在着诸如地面装备、测试仪表及井下工具等安全问题。本文概括了现阶段印尼巴布亚地区高温高压井测试现状，并分析了含硫高温高压气井的测试技术特点， 对高温高压测试的主要技术难点做了总结。
关键词：含硫气田 高温高压气井 深井测试 钻杆测试
中图分类号：TE 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-015-01
测试工作是一种继地震勘探、岩屑录井、电气测量后，可以直接测量地层流体性质和参数的测量方法，是产能评价的最直接的方式。随着天然气勘探业务的快速发展，必然选择进入深层， 高温高压气体测试将会越来越多。印尼巴布亚地区已经开始了高温高压气井的测试，但最初的成功率非常低，原因除测试工具、测试设备不能满足要求外，试验设计也很不完善。印尼地区的高温高压测试技术还有许多地方有待改进。
1 印尼地区高温高压气井测试技术现状
西方国家在高温高压气井测试应用基础研究方面做了大量的研究工作，取得了大量的研究成果，但仍然有一些关鍵问题未解决。西方国家在钻杆防腐方面做了大量研究工作，认为含硫气井不能采用常规钻杆中途测试，因此普遍采用防硫钻杆和内涂层钻杆进行中途测试。
目前印尼巴布亚地区深井测试存在的主要问题有：
a.深井测试应用基础研究比较薄弱，缺乏系统理论指导的测试实践；
b.部分含硫气田高温高压深井套管强度太低，难以满足高温高压深井测试的需要。加大了含硫气田高温高压深井测试的难度；
c.普通钻杆用于含硫气田高温高压深井测试技术研究比较薄弱。
2 各种技术参数对高温高压气井测试的影响
2.1 硫化氢和二氧化碳对测试技术的影响
含硫化氢和二氧化碳是含硫气田高温高压深井最突出最重要的特点之一。硫化氢和二氧化碳会对油管、钻杆、油层套管、 井下工具、地面设备产生腐蚀。 腐蚀形式有硫化物应力开裂腐蚀和电化学失重腐蚀两种。
2.2 高温对测试技术的影响
温度高是含硫气田高温高压深井的主要特点之一。高温井测试对井下工具及其附件要求很高。封隔器胶筒耐温越高，在座封时所需有效压重越大，对重力座封的管柱要求越高。高温井对射孔器材提出了更高的抗高温性能要求。高温井在测试过程中温差变化大，温差变化越大对测试管柱的变形受力影响也越大。
2.3 高压对测试技术的影响
压力高带来的测试难度具体表现在以下几个方面：完井液密度加大、地层压力升高、井口关井压力升高。井口压力升高引起硫化氢分压升高，从而加剧硫化氢对油管的腐蚀。同时，井口关井压力的升高将使油管承受很高的内外压差，使封隔器承受很大的双向压差。井口压力的升高还会使测试过程中压力变化范围增大，从而对管柱变形影响也增大，需要对管柱强度进行校核。测试中井内压力变化大；井内压力变化大将使油管和封隔器以下的油层套管承受很大的交变应力， 这种交变使管柱受力变得更为复杂和突出。
2.4 井深对测试技术的影响
井深使测试管柱往往采用复合管柱，从而使得管柱承受的静载荷加大。在测试的不同工况下，由于管柱长度大产生的交变载荷、管柱变形增大会而使管柱的弯曲程度和弯曲强度变化增大。从而使管柱工作状态更为恶劣。
3 印尼地区含硫高温高压气井测试主要技术难题
3.1 含硫高温高压储层基础理论研究薄弱
针对含硫高温高压储层特点和井筒流动特点进行基础理论研究。过去这方面工作做得很少，技术难度很大。
3.2 如何保护油层套管
在含硫气田高温高压超深井中，油层套管既要满足抗硫性能要求，又必须能承受最高关井压力。在这种情况下进行测试，保护油层套管的安全就成了测试中的一大技术难题。如果封隔器管柱窜漏或损坏，高压气体进入油套管环形空间容易造成油层套管承压压坏的严重后果。
3.2 防止地层垮塌出砂
防止地层垮塌出砂也是测试中的一项重要任务，其目的是确保测试安全和取得准确可靠的测试资料。防止地层垮塌出砂， 涉及到储层岩石性质、流体性质、地层压力、地层产能等诸多因素， 防止地层垮塌出砂的关键在于控制好诱喷压差和求产压差。
3.4 测试管柱应实用可靠
测试管柱实用可靠是含硫气田高温高压深井测试中的一个基本要求。测试管柱实用可靠就不会出现腐蚀断裂， 不会被拉断、挤毁和压坏， 不会出现渗漏和窜漏， 能够安全地完成测试施工。测试管柱实用可靠体现在以下两个方面：
3.4.1 钻杆中途测试管柱应具有防止硫化物应力腐蚀开裂的能力，并且具有有效密封性
在实际操作中，一般测试均采用普通钻杆进行测试， 因此需要解决钻杆测试的安全问题。防止测试过程中钻杆出现硫化物应力腐蚀开裂。对于高强度钻杆而言， 硫化物应力开裂所需的时间比较短， 但以往的研究中对普通钻杆硫化物应力开裂所需的时间没有定量研究。
众所周知，钻杆的螺纹承压密封性能较差，因此需开展承压密封性能试验， 这种试验在含硫气田高温高压深井测试时显得尤为重要。另一方面也需进行密封脂、密封元件的密封性能试验，以确保中途测试安全可靠。
3.4.2 测试油管管柱选配。
测试油管管柱研究要解决的难题是怎样进行油管选材、强度分析、井下工具选择、气密封可靠性分析及其他配套工具分析。
3.5 安全控制及安全监测
3.5.1安全控制。
井口安全控制难点包括两个方面：一方面是怎样控制油套压确保井下安全； 另一方面是在地面流程出现复杂情况时， 怎样快速可靠地进行紧急关井，确保井口安全。
地面流程安全控制难点包括：怎样进行节流压降分配才能有效防止冰堵，确保测试安全顺利进行；地面流程出现超压情况时， 怎样进行自动卸压， 确保地面流程安全； 出现冰堵时怎样有效实施解堵， 确保地面流程安全； 地面流程出现天然气泄漏时怎样确保人员安全。
3.5.2 安全监测
地面流程必须具备可靠的安全监测功能； 必须制定可靠的安全监测工艺技术措施；安全监测和安全控制，形成一个完整的安全检测系统。
3.6 快速优质完成测试任务及取全取准测试资料
在高温高压测试的含硫气田中，有必要制定一个完整的测试技术的技术操作， 确保快速、高品质、安全完成任务的前提下， 采取一切可能的试验获得测试数据。
3.7 系统设计
含硫高温和压力测试设计软件内容尚不深刻， 在过去只有一些简单的软件， 没有软件进行系统设计。 系统设计工作是很困难的。因此为保证含硫气井储层安全、保障地面安全。须进行系统的理论研究、开发， 计算机辅助设计。生产测试系统的测试， 以确保试油标准统一、安全、合理、快速、高效。
4 结语
印尼巴布亚地区蕴藏着极大的天然气资源。气藏的成因和因素也存在多元化， 同时该处气藏压力、温度较高、地层流体中H2S、CO2气体的含量较高。因此应当充分认识高温高压气井的特点及测试难点。开发出适合高温高压气井测试的地面设备、井下工具和相关的测试工艺技术。
参考文献
[1]李士伦.天然气工程[M].北京：石油工业出版社.2010.
[2]庄惠农.气藏动态描述和试井[M].北京：石油工业出版社. 2009.
[3]许小强，陈琛，戚斌.等.川东北高温高压舍硫超深气井测试技 术实践[J].钻采工艺.2009.（32）.
[4]高辉.高温高压高产含硫气井测试工程设计[J].内蒙古石油化工，2009，（31）.
作者简介 路雷（1985-），毕业于中国石油大学（华东），现为大庆油田试油试采分公司市场开发中心印尼项目部DST队技术人员，助理工程师。
关键词：含硫气田 高温高压气井 深井测试 钻杆测试
中图分类号：TE 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-015-01
测试工作是一种继地震勘探、岩屑录井、电气测量后，可以直接测量地层流体性质和参数的测量方法，是产能评价的最直接的方式。随着天然气勘探业务的快速发展，必然选择进入深层， 高温高压气体测试将会越来越多。印尼巴布亚地区已经开始了高温高压气井的测试，但最初的成功率非常低，原因除测试工具、测试设备不能满足要求外，试验设计也很不完善。印尼地区的高温高压测试技术还有许多地方有待改进。
1 印尼地区高温高压气井测试技术现状
西方国家在高温高压气井测试应用基础研究方面做了大量的研究工作，取得了大量的研究成果，但仍然有一些关鍵问题未解决。西方国家在钻杆防腐方面做了大量研究工作，认为含硫气井不能采用常规钻杆中途测试，因此普遍采用防硫钻杆和内涂层钻杆进行中途测试。
目前印尼巴布亚地区深井测试存在的主要问题有：
a.深井测试应用基础研究比较薄弱，缺乏系统理论指导的测试实践；
b.部分含硫气田高温高压深井套管强度太低，难以满足高温高压深井测试的需要。加大了含硫气田高温高压深井测试的难度；
c.普通钻杆用于含硫气田高温高压深井测试技术研究比较薄弱。
2 各种技术参数对高温高压气井测试的影响
2.1 硫化氢和二氧化碳对测试技术的影响
含硫化氢和二氧化碳是含硫气田高温高压深井最突出最重要的特点之一。硫化氢和二氧化碳会对油管、钻杆、油层套管、 井下工具、地面设备产生腐蚀。 腐蚀形式有硫化物应力开裂腐蚀和电化学失重腐蚀两种。
2.2 高温对测试技术的影响
温度高是含硫气田高温高压深井的主要特点之一。高温井测试对井下工具及其附件要求很高。封隔器胶筒耐温越高，在座封时所需有效压重越大，对重力座封的管柱要求越高。高温井对射孔器材提出了更高的抗高温性能要求。高温井在测试过程中温差变化大，温差变化越大对测试管柱的变形受力影响也越大。
2.3 高压对测试技术的影响
压力高带来的测试难度具体表现在以下几个方面：完井液密度加大、地层压力升高、井口关井压力升高。井口压力升高引起硫化氢分压升高，从而加剧硫化氢对油管的腐蚀。同时，井口关井压力的升高将使油管承受很高的内外压差，使封隔器承受很大的双向压差。井口压力的升高还会使测试过程中压力变化范围增大，从而对管柱变形影响也增大，需要对管柱强度进行校核。测试中井内压力变化大；井内压力变化大将使油管和封隔器以下的油层套管承受很大的交变应力， 这种交变使管柱受力变得更为复杂和突出。
2.4 井深对测试技术的影响
井深使测试管柱往往采用复合管柱，从而使得管柱承受的静载荷加大。在测试的不同工况下，由于管柱长度大产生的交变载荷、管柱变形增大会而使管柱的弯曲程度和弯曲强度变化增大。从而使管柱工作状态更为恶劣。
3 印尼地区含硫高温高压气井测试主要技术难题
3.1 含硫高温高压储层基础理论研究薄弱
针对含硫高温高压储层特点和井筒流动特点进行基础理论研究。过去这方面工作做得很少，技术难度很大。
3.2 如何保护油层套管
在含硫气田高温高压超深井中，油层套管既要满足抗硫性能要求，又必须能承受最高关井压力。在这种情况下进行测试，保护油层套管的安全就成了测试中的一大技术难题。如果封隔器管柱窜漏或损坏，高压气体进入油套管环形空间容易造成油层套管承压压坏的严重后果。
3.2 防止地层垮塌出砂
防止地层垮塌出砂也是测试中的一项重要任务，其目的是确保测试安全和取得准确可靠的测试资料。防止地层垮塌出砂， 涉及到储层岩石性质、流体性质、地层压力、地层产能等诸多因素， 防止地层垮塌出砂的关键在于控制好诱喷压差和求产压差。
3.4 测试管柱应实用可靠
测试管柱实用可靠是含硫气田高温高压深井测试中的一个基本要求。测试管柱实用可靠就不会出现腐蚀断裂， 不会被拉断、挤毁和压坏， 不会出现渗漏和窜漏， 能够安全地完成测试施工。测试管柱实用可靠体现在以下两个方面：
3.4.1 钻杆中途测试管柱应具有防止硫化物应力腐蚀开裂的能力，并且具有有效密封性
在实际操作中，一般测试均采用普通钻杆进行测试， 因此需要解决钻杆测试的安全问题。防止测试过程中钻杆出现硫化物应力腐蚀开裂。对于高强度钻杆而言， 硫化物应力开裂所需的时间比较短， 但以往的研究中对普通钻杆硫化物应力开裂所需的时间没有定量研究。
众所周知，钻杆的螺纹承压密封性能较差，因此需开展承压密封性能试验， 这种试验在含硫气田高温高压深井测试时显得尤为重要。另一方面也需进行密封脂、密封元件的密封性能试验，以确保中途测试安全可靠。
3.4.2 测试油管管柱选配。
测试油管管柱研究要解决的难题是怎样进行油管选材、强度分析、井下工具选择、气密封可靠性分析及其他配套工具分析。
3.5 安全控制及安全监测
3.5.1安全控制。
井口安全控制难点包括两个方面：一方面是怎样控制油套压确保井下安全； 另一方面是在地面流程出现复杂情况时， 怎样快速可靠地进行紧急关井，确保井口安全。
地面流程安全控制难点包括：怎样进行节流压降分配才能有效防止冰堵，确保测试安全顺利进行；地面流程出现超压情况时， 怎样进行自动卸压， 确保地面流程安全； 出现冰堵时怎样有效实施解堵， 确保地面流程安全； 地面流程出现天然气泄漏时怎样确保人员安全。
3.5.2 安全监测
地面流程必须具备可靠的安全监测功能； 必须制定可靠的安全监测工艺技术措施；安全监测和安全控制，形成一个完整的安全检测系统。
3.6 快速优质完成测试任务及取全取准测试资料
在高温高压测试的含硫气田中，有必要制定一个完整的测试技术的技术操作， 确保快速、高品质、安全完成任务的前提下， 采取一切可能的试验获得测试数据。
3.7 系统设计
含硫高温和压力测试设计软件内容尚不深刻， 在过去只有一些简单的软件， 没有软件进行系统设计。 系统设计工作是很困难的。因此为保证含硫气井储层安全、保障地面安全。须进行系统的理论研究、开发， 计算机辅助设计。生产测试系统的测试， 以确保试油标准统一、安全、合理、快速、高效。
4 结语
印尼巴布亚地区蕴藏着极大的天然气资源。气藏的成因和因素也存在多元化， 同时该处气藏压力、温度较高、地层流体中H2S、CO2气体的含量较高。因此应当充分认识高温高压气井的特点及测试难点。开发出适合高温高压气井测试的地面设备、井下工具和相关的测试工艺技术。
参考文献
[1]李士伦.天然气工程[M].北京：石油工业出版社.2010.
[2]庄惠农.气藏动态描述和试井[M].北京：石油工业出版社. 2009.
[3]许小强，陈琛，戚斌.等.川东北高温高压舍硫超深气井测试技 术实践[J].钻采工艺.2009.（32）.
[4]高辉.高温高压高产含硫气井测试工程设计[J].内蒙古石油化工，2009，（31）.
作者简介 路雷（1985-），毕业于中国石油大学（华东），现为大庆油田试油试采分公司市场开发中心印尼项目部DST队技术人员，助理工程师。