高温高压深井测试工程发展现状分析
高温深井试油测试技术探析
高温深井试油测试技术探析【摘要】由于油田勘探技术的进步，油田开发领域也在不断的拓展深入，高温深井等特殊油气藏相继被发现。
高温深井具有作业风险大、难度高的特点，容易发生重大安全事故，因此其试油测试技术也显得日益重要。
本文针对高温深井的特点，对其试油测试技术进行了探析。
【关键词】高温深井试油测试技术由于油田勘探技术的进步，油田开发领域也在不断的拓展深入，高温深井等特殊油气藏相继被发现。
油井地温大于150℃，油井地层压力大于70mpa（或井底压力大于110mpa）的，通常称作高温高压深井。
高温深井具有作业风险大、难度高的特点，容易发生重大安全事故，因此其试油测试技术也显得日益重要。
本文针对高温深井的特点，对其试油测试技术进行了探析。
1 高温深井试油测试的难点（1）对试油测试工具要求高、操作难度大。
受深井的高温、高压的影响，井筒液体性能、工具材料性能、管柱与测试工具密封性能、电子压力计等都受到极大影响。
管柱、配合接头在高温高压深井中，极易发生变形、挤毁、破损、断裂，存在施工操作难度大、风险大的特点。
（2）高温深井的试油测试设计难度大。
测试设计需要进行可行性的论证，钻井过程的全程跟踪，协助甲方修正钻探方案等。
高温深井试油测试在计量体系、专业设计软件、试油设计计算辅助软件上存在空白，因此试油测试设计难度大。
（3）高温深井试油测试的工艺复杂，在测试过程中，需要克服高温、高压等造成的困难。
在测试过程中，测试管柱的承压强度、高温高压深井施工要求、储层保护、防止地层垮塌出砂等都要一一考虑。
需要进行的试油测试工艺包括井底、井口压力温度的预测，井下工具受力的分析，优选压井液密度、工具操作压力、排液求产方式、测试工作制度等测试工艺。
（4）对安全屏障的性能要求高。
为节流降压控制地面压力、防喷、防止硫化氢等腐蚀泄漏，做好现场的安全检测与控制，压井液、封隔器、井下测试阀、安全阀、井口设备及地面流程等要具备极高的安全性。
2 高温深井的试油测试技术2.1 井下试油工具配套技术试油工具需选择适合高温高压深井的测试工具，满足耐高温、高压和防硫等要求。
国产深水水下井口发展现状
1 引言海洋水下井口和采油树装备起源于20世纪60年代，随着时间的推移和技术不断积累和完善，形成了水下井口、水下采油树、水下管汇、水下远程控制系统等在内的功能配套的水下生产系统[1-2]。
水下井口是安装在海底的井口装置，是水下生产系统必不可少的组成部分，井井必用，起到连接和支撑防喷器组与套管串、承受和隔离井下压力的作用，是井筒完整性管理重要屏障。
我国在海洋水下井口及采油装备的技术研究方面起步较晚，近年，以宝鸡石油机械有限责任公司（以下简称“宝鸡石油”）、华北荣盛机械制造有限公司、江汉石油钻头股份有限公司（以下简称“江钻机械”）、重庆前卫科技集团有限公司（以下简称“重庆前卫”）、中国海洋石油集团有限公司（包括中国海洋石油集团有限公司、中海油研究总院有限责任公司、中海油能源发展股份有限公司，以下统称“中海油”）为主的多家公司，先后投身海洋装备事业发展，加大了海洋水上、水下装备的研究力度，成立了专门的研究机构，开展水下井口等相关技术研究，为我国海洋装备技术的全面快速发展提供良好的技术支撑[3]。
笔者对现有国产水下井口发展现状进行梳理，在现有国产水下井口研究的基础上，针对国产水下井口的未来发展提出建议，以期为我国深水水下井口的发展及大规模应用提供新思路。
2 国内深水钻井水下井口发展现状国内对深水水下井口的研究起步较晚，近年来积极进行了大量的研究工作，国产的深水水下井口取得了长足的发展与进步，国内多家企业已先后开展深水水下井口样机研发工作，宝鸡石油、江钻机械、中海油、重庆前卫、美钻石油钻采系统（上海）有限公司（以下简称“上海美钻”）、上海霞为石油设备技术服务有限公司（以下简称“上海霞为”）陆续完成深水水下井口的研制、测试工作。
[4]SW18-3/4-10、KSW-10、MDSW-10、DH-10等4款10000psi深水水下井口的成功研制，标志着国内井口厂家解决了国产深水水下井口有无的问题。
SXW-15、KSW-15两款15000psi深水水下井口完成了海试及示范应用，标志着国内井口厂家解决了国产深水水下井口安全应用的问题，也标志着国产深水水下井口登上了历史舞台，将逐渐改变国内水下井口产品及服务完全依赖国外的现状。
高温高压环境下的测井工具性能研究
高温高压环境下的测井工具性能研究随着石油勘探深入海洋和陆地极端环境，如高温高压条件下的油气藏中，测井工具在定量评估地下储层资源方面起着至关重要的作用。
因此，研究高温高压环境下测井工具的性能表现和问题成为了当今石油工程领域的热点之一。
本文将就这一主题展开论述，探讨高温高压环境下测井工具的性能研究。
一、高温高压环境对测井工具性能的挑战在高温高压环境中，测井工具面临着多重挑战，包括材料选择、封装与密封、工作稳定性等方面。
首先，高温高压环境对测井工具的材料选择提出了高要求。
传统材料在高温高压环境下容易发生氧化、腐蚀、疲劳等现象，导致工具失效。
因此，研发耐高温高压的材料成为了迫切的需求。
其次，封装与密封技术是高温高压环境下测井工具性能的另一个重要方面。
工具中的电子元件、传感器等需要受到良好的密封保护，以防止外部介质侵入，从而保持工具的正常运行。
最后，高温高压环境对测井工具的工作稳定性提出了更高的要求。
工具在极端环境下需要具备高度的可靠性和稳定性，以保证测量结果的准确性和可信度。
二、高温高压环境下测井工具性能研究方法为了研究高温高压环境下测井工具的性能，需要采用一系列的实验方法和数值模拟方法。
实验方法主要包括搭建高温高压环境模拟系统，对测井工具进行实验测试。
通过监测工具的电气性能、机械性能等指标，评估工具在高温高压环境下的表现，并发现问题所在。
数值模拟方法主要通过建立数学模型，利用计算机模拟高温高压环境对测井工具的影响。
通过改变参数和条件，模拟不同高温高压环境下的工具性能，并分析其变化规律。
三、高温高压环境下测井工具性能改进方案在研究高温高压环境下测井工具的性能时，需要针对前述的挑战提出相应的改进方案。
对于材料选择方面，可以采用新型高温高压材料，如高温陶瓷、高温合金等，以增强工具的耐受能力。
对于封装与密封技术方面，可以采用新型密封材料和密封结构，如高温橡胶、密封胶带等，以提高工具的密封性能。
对于工作稳定性方面，可以改进工具的结构设计，加强工具的抗震、抗振动能力，以提高工具的可靠性。
高温高压油气井井筒完整性保护研究
高温高压油气井井筒完整性保护研究随着石油和天然气资源的逐渐枯竭，开采难度也不断提高，高温高压油气井作为一种新型矿产资源储藏形式，受到了越来越多的关注。
为了保证油气井的安全稳定生产，维护井筒完整性显得尤为重要。
本文以高温高压油气井井筒完整性保护研究为主题，探讨目前相关领域的研究现状和未来发展趋势。
一、高温高压油气井井筒完整性的重要性井筒完整性是指保持井筒壁和衬套的完整，避免地下水、油气或污染物渗入井筒、油层和地下水层中的一系列措施。
对于高温高压油气井来说，井筒完整性的保护更加关键，因为此类井通常深度较深，压力较大，一旦井筒完整性受损，就可能会导致油气外泄、环境污染，极端情况下可能会造成重大安全事故。
保护井筒完整性的措施包括：选择合适的井口防喷器和防砂器，选用适当的油井水泥浆、水泥封固剂等物品封堵孔隙和裂缝，并进行适当的监测。
此外，进行高温高压油气井井筒完整性保护研究，开发出更加可靠的保护技术也是十分必要的。
二、高温高压油气井井筒完整性保护研究现状1. 高温高压油气井井筒完整性分析保护井筒完整性的首要任务是分析在高温高压下井筒的力学行为。
多年来，研究者们对这个问题进行了广泛的探讨。
例如，利用热水坑实验对高温高压下井筒的行为进行了探索；使用数值计算方法构建井筒的物理模型，对井筒的应力击穿和塌陷进行分析等。
这些研究为进一步设计、开发和实施井筒完整性保护技术提供了重要的理论支持。
2. 井筒完整性保护技术研究井筒完整性保护技术主要包括防飞岩、防流动、防渗透、防腐蚀等。
这些技术的研究已经取得了一定的进展。
例如，防飞岩技术主要包括使用防砂器和光面钢管等防护装置；防流动技术主要包括利用耐压百叶、防泡剂等防止油气泄漏；防渗透技术包括采用水泥封固铅锡、煤沥青胶体物质等来防止地下水污染；防腐蚀技术包括使用高分子材料、不锈钢、陶瓷等材料防止钢管腐蚀。
这些技术的研究可以帮助我们更好的保护井筒的完整性。
三、未来高温高压油气井井筒完整性保护研究发展趋势高温高压油气井井筒完整性保护研究是一个前沿的、具有挑战性的领域。
国内外测井技术现状与发展趋势
国内外测井技术现状与发展趋势目录1. 内容简述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 测井技术简介 (4)1.3 研究意义 (5)2. 国内外测井技术现状 (6)2.1 测井技术分类 (8)2.1.1 电成像测井技术 (10)2.1.2 声波测井技术 (11)2.1.3 核磁共振测井技术 (13)2.1.4 X射线测井技术 (14)2.2 国内外测井技术发展概述 (18)2.2.1 中国测井技术发展 (19)2.2.2 国际测井技术发展 (21)2.3 测井技术应用领域 (22)2.3.1 石油天然气勘探开发 (24)2.3.2 地热资源勘探 (25)2.3.3 基础工程地质勘探 (26)2.3.4 环境保护与地下水监测 (28)3. 发展现状分析 (29)3.1 测井技术的进步对地质研究的影响 (31)3.2 技术和设备的创新 (32)3.3 测井技术面临的技术挑战 (33)4. 发展趋势 (34)4.1 智能化和自动化 (35)4.2 技术创新与发展 (36)4.3 环保与可持续发展 (37)4.4 政策与市场驱动 (39)1. 内容简述本文旨在系统概述国内外测井技术的现状及发展趋势，将全面回顾测井技术的发展历史，并从基础理论、数据采集、处理分析及应用等方面，分析国内外测井技术的优势和不足。
重点探讨当前测井技术的热门研究领域，包括智能化测井、4D 测井、全方位测井、多参数测井、精确定位测井等，并分析其技术路线和应用前景。
结合国际国内大趋势，展望测井技术未来的发展方向，提出应对行业挑战并推动技术的创新升级的建议。
期望该文能为读者提供对测井技术的全面了解，并为行业发展提供有价值的参考。
1.1 研究背景在能源开发与利用日益严峻的当下，测井技术作为石油天然气工业不可或缺的环节，扮演着至关重要的角色。
它不仅为油气资源的勘探与开发、储层评价和提高采收率提供了重要依据，也在新材料的寻探和矿床分析中有着不可替代的作用。
井下修井作业技术发展现状及新工艺应用探讨
井下修井作业技术发展现状及新工艺应用探讨井下修井作业技术是指油气井因受损或失效而需要进行修复和重新完井的工作。
随着油气开采技术的不断发展和井下环境复杂程度的增加，井下修井作业技术也在不断创新和改进。
本文将对井下修井作业技术的发展现状进行分析，并探讨新工艺的应用前景。
井下修井作业技术的发展现状主要体现在以下几个方面。
一是修井工艺和设备的改进。
传统的修井作业通常采用简单的机械和手工工具进行，效率低下且存在安全隐患。
现代井下修井作业技术引入了先进的修井设备和工艺，如高效的修井机器人和自动化控制系统，大大提高了修井作业的效率和安全性。
二是修井材料的创新。
井下修井作业常需要使用各种修井材料，如水泥、固井剂和密封剂等。
近年来，针对不同的修井需求，研发出了具有更好性能的修井材料，如高强度防漏水泥和环保固井剂，提高了修井作业的成败率和效果。
三是修井监测和评价技术的革新。
井下修井作业的过程中需要对井筒的状态进行监测和评价，常用的方法包括压力测试、流量测试和井眼测井等。
近年来，随着传感技术和数据处理技术的进步，修井监测和评价技术得到了很大的发展，提高了修井作业的精度和可靠性。
针对井下修井作业技术发展现状，学术界和工程界也在不断探索和研究新工艺的应用。
以下是一些新工艺的应用探讨。
一是无井下修井技术。
随着油气开采的不断深入和井下环境的复杂化，传统的井下修井作业面临越来越多的挑战。
一种新的修井思路是无井下修井技术，即通过井口对井筒进行修补和处理，而无需进入井下。
二是智能修井技术。
随着人工智能和物联网技术的快速发展，智能修井技术在井下修井作业中具有广阔的应用前景。
智能修井技术可以通过传感器和控制系统对井筒的状态进行实时监测和调节，从而实现精确的修井作业和最大化的产能。
三是高温高压修井技术。
随着深水油气开采和超深井开采的推进，井下环境的温度和压力越来越高，传统的修井技术面临很大的限制。
开发适用于高温高压环境的修井技术是当前的研究重点之一，可以提高修井作业的成功率和效率。
探讨钻井工程技术现状及发展趋势
探讨钻井工程技术现状及发展趋势钻井工程技术是石油和天然气开发过程中的重要环节，它不仅直接影响着能源资源的开采效率和成本，还关乎着能源产业的可持续发展和国家能源安全。
随着石油和天然气勘探开发的不断深入，钻井工程技术也在不断创新和发展。
本文将探讨钻井工程技术的现状及发展趋势。
一、钻井工程技术现状1. 钻井技术设备水平不断提高随着科技的不断进步，钻井技术设备水平也在不断提高。
先进的液压钻机、自动化控制系统、实时数据传输技术等设备的应用，极大地提高了钻井的效率和安全性。
钻头、钻杆、钻井液等钻井工具的制造工艺和材料也得到了革新，使其在各种复杂地层中的应用能力得到了提升。
2. 钻井技术标准化和规范化程度提高钻井工程技术的标准化和规范化程度不断提高，使得钻井作业更加规范和科学。
各种标准化的规范文件和指导意见的制定推动了钻井技术的发展，同时也提高了钻井工程的质量和安全水平。
3. 钻井工程技术在非常规油气领域的应用非常规油气的开发要求对钻井工程技术提出了更高的要求。
水平井、多级水平井、压裂井等技术的应用，需要更加先进的钻井技术和工程手段。
钻井工程技术在非常规油气领域的应用，不断推动着钻井技术的进步和创新。
4. 钻井液技术的改进和创新钻井液是钻井过程中不可或缺的重要技术环节，其性能将直接影响到钻孔的质量和效率。
近年来，钻井液技术得到了较大的进步和改进，高效环保的钻井液技术不断涌现，为钻井工程技术的发展提供了更好的保障。
5. 钻井工程技术的自动化和智能化发展随着物联网、大数据、人工智能等新兴技术的迅猛发展，钻井工程技术也在向自动化和智能化方向不断发展。
自动化控制系统、智能钻头、智能钻井液等技术的应用，使得钻井作业更加安全高效，并且减轻了人力成本。
1. 钻井技术设备向大型化、集成化、智能化方向发展未来，钻井技术设备将更加向大型化、集成化和智能化方向发展。
大型钻机、多功能集成钻机、智能钻井设备等将成为发展的趋势。
这不仅可以降低钻井成本，提高钻井效率，还可以减少工人的作业强度和提高工作安全性。
高温高压气密封测试封隔器研发及现场试验
◄钻井完井►doi:10.11911/syztjs.2023016引用格式：毛军，郭肖，庞伟. 高温高压气密封测试封隔器研发及现场试验[J]. 石油钻探技术，2023, 51（6）：71-76.MAO Jun, GUO Xiao, PANG Wei. Development and application of HTHP gas seal test packer [J]. Petroleum Drilling Techniques ，2023, 51(6)：71-76.高温高压气密封测试封隔器研发及现场试验毛 军， 郭 肖， 庞 伟（中石化石油工程技术研究院有限公司, 北京 102206）摘 要: 国内测试封隔器的机械性能不稳定、作业失败率较高，无法满足超深高温高压油气井的测试工作。
为此，采用水力锚与下卡瓦实现双向锚定，“J ”形槽结构实现机械式可重复座封、可回收等功能，设计旁通孔以便在解封时平衡胶筒上下压差、达到保护胶筒效果，研制了高温高压气密封测试封隔器。
该测试封隔器胶筒设计为三胶筒结构，选用FKM 材料以提高胶筒性能。
采用API 19TT 标准模拟入井、关井、开井、酸压等全过程复杂工序，实现7次压力反转，耐温204 ℃、耐压105 MPa ，试验最大绝对压力140 MPa ，达到V1-TP 气密封等级。
该测试封隔器在1口超深井中进行了现场试验，坐封位置7 300 m ，一次坐封成功率100%。
该封隔器的成功研制，打破了国外地层测试封隔器的技术垄断，有效降低了测试成本，为国内高端工具的研发提供了借鉴。
关键词: 高温高压；测试封隔器；气密试验；双向锚定中图分类号: TE24 文献标志码: A 文章编号: 1001–0890（2023）06–0071–06Development and Application of HTHP Gas Seal Test PackerMAO Jun, GUO Xiao, PANG Wei(Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Co., Ltd, Beijing, 102206, China )Abstract: Test packers in China have unstable mechanical performance and high failure rate during operation,which thus fail to test ultra-deep, high-temperature, and high-pressure (HTHP) oil and gas wells. Therefore, in this paper, a hydraulic anchor and lower slip were adopted to realize bidirectional anchoring, and a J-shaped slot structure was employed to realize the mechanical repeatable setting, recycling, and other functions. The bypass hole was designed to balance the upper and lower pressure difference of the packer element during unsealing, so as to protect the element. As a result, an HTHP gas seal test packer was developed. The packer was designed with three elements, and FKM materials were optimized to improve the performance of the element. In the experiment, the API 19TT standard was adopted to simulate the whole process of complicated processes such as run-in-hole (RIH), shut-in pressure survey,and flowing pressure and acid fracturing measuring during well opening, so as to realize seven pressure reversals, with an experimental temperature of 204 °C and pressure of 105 MPa, as well as maximum absolute pressure of 140 MPa,reaching V1-TP gas seal grade. The packer was tested in one ultra-deep well. The setting position was 7 300 m, and the one-time setting success rate was 100%. The successful development breaks the monopoly of formation test packer technologies in other countries, reduces test costs, and provides a reference for developing high-end tools in China.Key words: HTHP; test packer; gas seal test; bidirectional anchoring国内超深高温高压油气井主要集中在新疆、四川、南海西部等地[1-2]。
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高温高压深井测试工程发展现状分析
（吉林油田公司试油测试公司，吉林松原138000）
随着钻探工作向深部地层发展，高温高压深井日益增多，深井测试是继地震勘探、岩屑录井、取心和电测之后唯一能直接测得地层流体特性和地层参数的方法，也是提高勘探、开发经济效益的重要途径。
所以给测试控制系统安全性带来严峻挑战，对其进行优化研究日趋紧迫。
标签：高温；高压；深井；现状
1 分析高温高压深井测试工程发展的现状
目前深井测试存在的主要问题为：（1）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；（2）部分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，加大了高温高压深井测试的难度。
2 分析高温高压深井测试的特点
2.1 温度高
温度高也是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。
2.2 压力高
压力高带来的测试难度具体表现在以下几个方面：（1）完井液密度高；（2）地层压力高；（3）井口关井压力高，井口压力高也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；（4）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。
2.3 井深
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。
从而使管柱的弯曲程度和弯曲强度变化也增大，使管柱工作状态更为恶劣。
3 高温高压深井测试在技术上的问题
高温高压深井测试目前还存在不少难题，其中最主要的技术难题有以下几方
面：
3.1 基础理论研究薄弱
针对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 油层套管保护难度大
在高温高压超深井中，油层套管要承受最高关井压力。
在这种情况下进行测试，如何保护油层套管的安全是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。
3.3 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，其目的是为了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 测试管柱实用可靠性
高温高压深井测试中的一个基本要求是测试管柱是否实用、可靠。
如果测试管柱实用可靠，就不会出现腐蚀断裂，不会被拉断、挤毁和压坏，也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、可靠的技术难题表现在下面几个方面：
其一是钻杆中测管柱防止腐蚀开裂：在实际操作中一般均采用普通钻杆进行测试，要求解决钻杆测试的安全问题；
其二是钻杆密封性：众所周知，钻杆的螺纹承压密封性能较差，必须开展这方面的试验，这种试验在高温高压深井测试时显得尤为重要，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；
其三是测试油管柱：测试油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、密封可靠性分析及其他配套工具分析。
4 高温高压深井测试中的安全控制及安全监测
4.1 安全控制
（1）在井口安全控制难点上有两个方面：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。
（2）在地面流程安全控制上难点包括：
①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。
②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。
③出现冰堵时怎样有效实施解堵，确保地面流程安全。
4.2 安全监测
在安全监测方面，主要注意以下几个要点：
（1）地面流程必须具备可靠的安全监测功能。
（2）必须制定可靠的安全监测工艺技术措施。
（3）安全监测和安全控制，形成—套完整的安全检测系统。
5 完善测试过程
（1）快速优质完成测试任务和取全取准测试资料在高温高压测试资料，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。
（2）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。
因此为保证含深井储层安全、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。
参考文献
［1］闫燕华,张昌,刘英.高温高压超深井中途测试工艺的改进及应用［J］.油气井测试,2008,（4）.
［2］冯高辉.高温高压高产高酸性深井测试技术研究［D］.西安石油大学,2000.。