4 井控安全工藝措施
4．1 井控安全設(shè)備
采用兩套105MPa液壓雙閘板防噴器組合，EE級(jí)；配備與井筒內(nèi)管柱連接的105 MPa防硫防噴短節(jié)和防噴單根；配備雙機(jī)雙泵及循環(huán)儲(chǔ)備系統(tǒng)；準(zhǔn)備充足的井控備件及材料。
根據(jù)地層壓力70～80MPa，最大關(guān)井壓力48～55MPa，選擇105 MPa+70 MPa二級(jí)抗硫(EE級(jí))節(jié)流流程，同時(shí)現(xiàn)場考慮雙向放噴、分離計(jì)量、保溫、正反循環(huán)壓井、自動(dòng)點(diǎn)火等功能。
采用105MPa、HH級(jí)采氣樹，設(shè)計(jì)井下安全閥控制管線穿越通道。
4．2 投產(chǎn)管柱下入前的井控措施
組合下入投產(chǎn)管柱需要進(jìn)行氣密封檢測，耗時(shí)需要168h左右。為確保井控安全，元壩氣田前期均采用靜止觀察一個(gè)井控周期以保證井控安全，大量增加了整體作業(yè)時(shí)間和施工風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)高含硫氣井溢流壓井期間井筒超臨界相態(tài)特征：當(dāng)流體溫度壓力都大大超過臨界點(diǎn)，流體密度與溫度及壓力存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，但不存在溫度壓力較小范圍變化會(huì)引起流體密度劇烈變化現(xiàn)象，油氣在壓井液中勻速上移，一直到過臨界點(diǎn)后，體積和上移速度才會(huì)顯著增加。因此，根據(jù)作業(yè)時(shí)間，井筒深度及高含硫氣體在超臨界狀態(tài)分析，可以計(jì)算得出當(dāng)最大油氣上傳速度在30m／h以內(nèi)，可以滿足投產(chǎn)管柱的安全作業(yè)。
元壩氣田在YB101-1H、YB204-1H井投產(chǎn)中進(jìn)行了試驗(yàn)，在YB101-1H靜止觀察前測得氣體上竄速度為10.1m／h，靜止觀察180h后，氣體上移距離837m；在YB204-1H井中靜止觀察前測得氣體上竄速度為24.27m／h，靜止觀察150h后，氣體上移距離685.5m，氣體上竄速度均沒有明顯增加，驗(yàn)證了氣體在壓井液中的運(yùn)行規(guī)律(表7)。實(shí)踐證明，通過短起下測油氣上竄速度能夠滿足下完井投產(chǎn)管柱的井控需要。
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5 長水平段多級(jí)暫堵交替注入分流酸化工藝
元壩氣田長興組氣藏非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層段打開長度長，因此若采取籠統(tǒng)酸化適應(yīng)性較差，需要將高滲井段暫堵起來，從而逐步改變進(jìn)入各部位的酸量分布，盡量保證對(duì)整個(gè)水平段的均勻改造[8-11]。
因此，采用多級(jí)暫堵交替注入分流酸化工藝，先利用高黏壓裂液和可降解纖維相配合，將高滲井段暫堵，讓酸液轉(zhuǎn)向進(jìn)入滲透率較低或傷害嚴(yán)重井段，改變水平段各部位的酸量分布；從而逐步改變進(jìn)入各部位的酸量分布，盡量保證對(duì)整個(gè)水平段的均勻改造。
通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)(表8)可以看到，在60℃以上，纖維在鹽酸中能夠很好地降解。暫堵后，纖維能夠顯著降低巖心的滲透率，通過酸化解堵，巖心滲透率能夠完全恢復(fù)(表9)。
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6 現(xiàn)場實(shí)施
YBl01-1H井元壩氣田長興組②號(hào)礁帶的1口開發(fā)水平井，采用襯管完井，完鉆井深7971m(垂深6946.44m)，水平段長1023.88m，最大井斜角91.90°。井筒為?193.7mm油層套管+?127mm襯管。
該井采用G105鋼級(jí)的?101.6mm、?88.9mm、?73mm／60.3mm新鉆桿組合，順利完成了井筒內(nèi)掃塞作業(yè)，襯管段內(nèi)通井、洗井作業(yè)。通過短起下測油氣上竄速度方式，確定了安全了作業(yè)時(shí)間，滿足了投產(chǎn)管柱下入期間的井控安全要求。設(shè)計(jì)采用4C油管4000m，4D油管2690m，配套井下安全閥、循環(huán)滑套、永久式封隔器，坐封球座的酸化一投產(chǎn)一體化管柱，滿足了多級(jí)暫堵交替注入分流酸化的實(shí)施要求，酸化規(guī)模為：膠凝酸920m3，纖維1500kg，共采用兩級(jí)交替注入。纖維入地之后，施工壓力在13min內(nèi)由32.2MPa緩慢上升到41.3MPa，酸液分流轉(zhuǎn)向明顯，說明Ⅰ類儲(chǔ)層較好的暫時(shí)封堵，Ⅱ類儲(chǔ)層得到充分的改造。
酸化后求產(chǎn)，在穩(wěn)定油壓36MPa下測試天然氣產(chǎn)量82.5×104m3／d，計(jì)算無阻流量為310.5×104m3／d，滿足了開發(fā)的要求。
2012年以來，超深高溫高含硫氣井完井投產(chǎn)技術(shù)措施在元壩指導(dǎo)了11口井現(xiàn)場施工，成功率100％，保障了投產(chǎn)作業(yè)的順利實(shí)施。其中最大測試產(chǎn)量104.69×104m3／d，最大井深7971m，創(chuàng)造了垂深最深高含硫水平井完井投產(chǎn)記錄。
7 結(jié)論
元壩氣田水平井完井投產(chǎn)工藝技術(shù)通過嚴(yán)細(xì)的基礎(chǔ)研究和現(xiàn)場實(shí)踐，基本上滿足了高溫、高壓、高產(chǎn)、高含H2S井等多種工況的完井投產(chǎn)難題。
1)超深水平井分段改造??生產(chǎn)一體化管柱投產(chǎn)管柱經(jīng)受了酸壓最大排量從3.1～7.1m3／min的考驗(yàn)，滿足了儲(chǔ)層改造的要求；而且在改造、求產(chǎn)及關(guān)井期間，油套環(huán)空壓力變化正常，證實(shí)了管柱的可靠性，滿足了管柱安全投產(chǎn)的要求。
2)在井筒條件的限制下，通過對(duì)掃塞、通洗井管柱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，掃塞時(shí)控制鉆壓、轉(zhuǎn)速、排量等關(guān)鍵參數(shù)，襯管段通井時(shí)控制排量、鉆壓、分段循環(huán)、反復(fù)劃眼等關(guān)鍵工藝，滿足了超深小井眼井筒凈化作業(yè)，在滿足井控安全的條件下，為投產(chǎn)管柱的順利下入提供了保證。
3)結(jié)合高含硫氣井溢流壓井期間井筒超臨界相態(tài)特征，通過理論計(jì)算和現(xiàn)場實(shí)踐相結(jié)合，證明通過短起下測油氣上竄速度時(shí)，在滿足上竄速度小于30m／h能夠滿足組下完井投產(chǎn)管柱期間的井控需要。
4)長水平段多級(jí)暫堵交替注入分流酸化工藝能夠有效解決長井段非均質(zhì)性強(qiáng)的難題，盡量保證對(duì)整個(gè)水平段的均勻改造。
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