摘　要：四川盆地元壩氣田具有超深、高壓、高溫、高含酸性腐蝕氣體的特點。完井投產過程中，腐蝕條件惡劣，安全風險大，對管柱的材質、結構要求高；井筒條件限制，井筒凈化作業(yè)的風險大、難度大；施工作業(yè)時間長，井控風險大；儲層非均質性強，作業(yè)井段長，針對性改造難度大。為此，通過對管柱結構、腐蝕機理的研究，選擇了4C+4D鎳基合金材質油管配合永久式完井封隔器的酸化—投產一體化管柱，滿足了酸化、測試及安全投產的需要；通過管柱設計、水動力學的計算，結合工藝措施優(yōu)化，形成的掃塞、超深小井眼通井工藝等井筒處理工藝技術，滿足了井筒凈化的需要，保證了投產管柱順利到位；通過對高含硫氣體在臨界狀態(tài)的分析計算，結合現場實踐，形成了配套井控安全設備，短起下測油氣上竄速度小于30m／h的井控安全工藝措施，保證了投產作業(yè)的井控安全；通過暫堵劑的研制和暫堵工藝的優(yōu)化，形成了多級暫堵交替注入酸化工藝。

關鍵詞：四川盆地??元壩氣田??高含硫??超深??高溫??高壓??完井投產??井筒處理??多級酸化??安全風險控制

Abstract：The Yuanba Gas Field in the Sichuan Basin is featured by ultra depth，high temperature，high pressure and high acidic corrosive gas content．In the process of completion and production，high requirements are proposed for string material and structure because of harsh corrosive conditions and high safety risks；wellbore constrains bring about a high risk and great difficulty to wellbore cleaning operation；the well control risk is very high due to a long working time；strong reservoir heterogeneity and long working section result in more difficulties in targeted modification．To achieve successful production，based on the research of tubing structure and corrosion mechanism，we adopted the acidification production integrated string composed of a 4C+4D nickel based alloy pipe and a permanent packer，meeting the demand of acidification，testing and safe production．Then，we conducted string design and dynamic calculation and combined process measure optimization to successfully develop plug elimination，ultra-deep slim-hole drifting，and other wellbore treatment technologies，meeting the requirement of wellbore cleaning and making the production string smoothly reach the designated position．Meanwhile，we developed a complete set of well control safety equipment and well control safety measures(short tripping to measure oil＆gas channel up speed of less than 30m／h)through the analysis and calculation of high sour gas in critical state and site practice，ensuring well control safety in production．Finally，we developed multistage temporary-plugging alternatl+ve i’nJecti’on and acidification process through the development of temporary plugging agent and the optimization of temporary plugging technology．

Keywords：Sichuan Basin，Yuanba Gas Field，high H2S content，ultra deep，high temperature，high pressure，well completion，production，wellbore treatment，multistage acidification，safety risk control

四川盆地元壩氣田長興組儲層埋藏深(7000m)、溫度高(160℃)、高含腐蝕介質(H2S平均含量5.14％，CO2平均含量7.5％)，且儲層較薄，非均質性強，井型主要采用大斜度井、水平井，完井方式為襯管完井。相對于國內的主要酸性氣藏如普光、龍崗等開發(fā)難度更大，風險更高^[1-2]。筆者通過超深水平井分段改造??生產一體化管柱設計、超深含硫氣井井筒處理、井控安全工藝、分流酸化等[藝研究，形成了一套適合元壩超深高含硫氣井的安全投產作、世措施和配套技術，確保了元壩氣田順利、安全投產。

元壩氣田周圍人口稠密，安全責任和社會責任重大。面對超深、高溫高壓、工況復雜、高含腐蝕劇毒性流體等情況，投產管柱結構，施工作業(yè)方案要求高，實施難度大。

井筒斜深一般在7500m以上，井身結構為193.7mm油套+?127mm襯管或?177.8油套+?114.3mm襯管，在掃水泥塞、通井、刮管等井簡準備作業(yè)中，鉆具組合選擇受到井筒條件的限制。如何在安全作業(yè)的前提下，保證一個干凈、合格的井筒，需要對鉆具的組合、井筒作業(yè)的方式進行優(yōu)化論證。

投產管柱下入襯管上部，下深一般超過7000m。為保證長期投產的安全，需要進行氣密封檢測作業(yè)。從起井控管柱、下完井投產管柱，到換裝井口共需要約168h。由于考慮到完井投產工具的限制，作業(yè)期間不能循環(huán)壓井液，因此長時間作業(yè)中，如何在保證井控安全的難度大。

長興組水平段長度一般在700m左右，且儲層的性質差異大，如何充分的改造儲層，實現均勻布酸的難度大。

針對元壩氣田硫化氫分壓高、生產井段長及儲層非均質性強的特點，模擬氣田的工況條件，進行不同材質腐蝕評價實驗，在對完井工具充分調研分析的基礎上，根據開發(fā)的需要，優(yōu)化設計配套了生產完井一體化管柱。

元壩氣陽長興組儲層溫度在160℃，H2S平均含量5.14％，可能有單質硫的存在，依據ISO 15156及腐蝕評價試驗，結合產量預測井筒內部的溫度分布，在井深小于等于4000m選用4C類鎳基合金油管、718材質完井投產工具，井深大于等于4000m選用4D類鎳基合金材質及725材質完井投產工具^[3-4]。132℃時長興組不同產量下對應的井深如表1所示。

完井投產管柱主要考慮到酸壓、測試、投產及井控安全的需要，在此基礎上優(yōu)化完井投產管柱結構為：安全閥流動短節(jié)+井下安全閥+安全閥流動短節(jié)+循環(huán)滑套+液壓坐封封隔器(含錨定密封總成)+磨銑延伸筒+剪切球座^[5-7]。

考慮到鋼絲作業(yè)能力及降低管柱的復雜性，不下入坐落短節(jié)，后期需要進行井下取樣及相關作業(yè)時采用專門的配套工具進行作業(yè)。

根據“氣井生產系統分析”系統的分析，完井油管采用?89mm或?89mm+?73mm的復合油管能夠滿足攜液、抗沖蝕及增產要求(表2、3)。

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根據抗管柱在酸壓、生產過程中的強度校核，最大限度地降低生產成本，油管柱選擇125鋼級?88.9mm×7.34mm+?88.9mm×6.45mm+?73mm×5.51mm復合油管。

井筒的處理是完井投產成功實施的重要保障，為保證通井、洗井的順利，需結合水泥塊在鉆井液的沉降速度、不同排量下環(huán)卒返速、壓力損耗等。

要返出地面液體的上升速度為固體沉降速度的2倍及以上，固體物質才能被順利的帶出地面，達到洗井的效果。根據力學分析及水動力學分析，可以得到固體在液相中的重力沉降速度，密度為3.0～3.15g／cm³硅酸鹽水泥在密度為1.3g／cm³的鉆井液，可計算得沉降速度詳見表4。

考慮到井筒條件，只能采用Gl05鋼級的?101.6mm、?88.9mm、?73.0mm／?60.3mm新鉆桿進行通井作業(yè)。其參數及強度校核如表5所示。

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當洗井的排量達到500L／min時，最小上返速度0.52m／s，累計壓力損失23.95MPa，能夠順利帶出12mm及以下直徑的水泥塊(表6)，基本滿足洗井要求。

考慮到作業(yè)深度深，管柱抗拉余量小，處理事故能力有限，作業(yè)方式必須進行優(yōu)化。即：①提前做好風險辨識，掃塞過程中做好防磨、防鉆井液污染、防溢流、防漏及防卡鉆措施；②通井中，必須保證排量的控制，以充分脫氣及保證攜帶固體殘渣；③襯管通井中，必須進行分段循環(huán)通井，嚴格控制下放噸位。