《1 前言》

1 前言

普光气田高含 H2S 和 CO2 ，是目前在中国境内发现的规模最大、丰度最高的特大型整装海相气田，如何进行安全测试，准确评价气井产能，是关系到气田能否科学开发的关键。而目前高含硫气井试气主要采用火炬燃烧方式，H2S 燃烧不完全[1]、SO2 的扩散半径较小，易造成井场附近 H2S 浓度较高、SO2 聚集，对人体和环境的危害较大，同时考虑地面流程抗腐蚀能力等方面影响，导致开井测试时间只有 2 ~7 h，试气时间短、泄气半径小，试气资料只能反映井筒附近储层特征，多解性较强，对气井产能评价有一定影响，给准确评估气藏产能带来很大的困难。基于以上情况，必须对高含硫气田试气地面流程、燃烧方式及试气工艺技术进行研究，形成适合于普光气田长井段气井、产能测试及试井解释的配套技术，实现了高含硫气井系统测试安全高效。

《2 试气方式及工作制度设计》

2 试气方式及工作制度设计

常用的试气方式[2]主要有回压试井、等时试井、修正等时试井。回压试井适用于渗透率较高、在短时间内气井流压能达到稳定的气藏，修正等时试井除稳定生产段需要达到稳定外，其余工作制度无需稳定，适用于低渗透、特低渗透气藏，可以大大缩短测试时间。为了获取长时间的测试资料，避免造成环境污染，结合高含硫气田特性，试气方式采用修正等时产能测试。试气工作制度的设计[3]：井底积液排尽后，先关井 48 h 进行静压测试，然后进行修正等时试井，工作制度 4 个，等时距 36 h，产量依次为 25 ×104 ，35 ×104 ，45 ×104 ，55 ×104 m3/d，稳定产量 40 ×104 m3/d，稳定生产时间 7 d，关井压力恢复 7 天。气量采用气嘴调节，修正等时试井设计曲线，见图1。

《图1》

图1  修正等时试井设计曲线

Fig.1  Design curves of modified isochronal test

《3 地面流程设计》

3 地面流程设计

综合考虑高含硫气田地层压力温度、流体性质、井下管柱和井口通径等情况，为了满足该井放喷及长时间试气的需要，地面测试采用 EE + HH 级组合流程。HH 级流程为主试气流程，EE 级流程主要作为放喷、压井、替喷使用，组合流程具备单路、多路同时放喷功能，可实现压井、替喷等同一流程作业。流程示意图见图 2。

《图2》

图2  试气地面流程示意图

Fig.2  Flow chart of test gas ground

HH 级主试气流程采用 105 -35 MPa 二级降压节流流程，地层流体经节流后进分离器，液体至放喷池，气体利用焚烧炉燃烧。EE 级放喷流程采用四进四出、70 -35 -35 MPa 三级降压节流流程，先以小直径油嘴进行控制放喷，之后逐渐增大油嘴直径，液体进放喷池，少量气体利用火把燃烧。当地面观察有大量气体出现，并且压力稳定后停止放喷。

当 HH 级流程在试气过程中出现冰堵、油嘴刺坏或其他意外情况时，可倒换至 EE 级流程做短时间试气，待 HH 级流程恢复正常后，再倒回 HH 流程试气，尽量保持设计时间试气连续、无间断。EE 级放喷流程和 HH 级试气流程主通径均为 3 - 1/16″。

《4 高温焚烧炉应用研究》

4 高温焚烧炉应用研究

为深入研究和认识高含硫气田的产能，在国内外技术调研的基础上，借鉴加拿大油气田测试经验，试气采用焚烧炉燃烧方式[4]。设计 6 台焚烧炉并联运行，单台焚烧炉最大处理量为 10 ×104 m3/d。以减少高含硫气井测试过程中对环境和人员的危害。其中 HH 级流程和 EE 级流程的试气管线通过管汇台分配进入焚烧炉，管汇设有 3 个试气管线入口、1 个燃料气入口以及 10 个去焚烧炉的出口。焚烧炉与试气流程之间的连接：试气管线采用不同长度的短节、弯管（铸件或锻件）大于 120°；燃料气采用软管连接，见图 3。

《图3》

图3  焚烧炉测试分配流程设计

Fig.3  Distribution chart design incinerator test

《5 普光气田 P302 -2 井现场应用实例》

5 普光气田 P302 -2 井现场应用实例

《5.1 现场应用情况》

5.1 现场应用情况

普光气田 P302 -2 井酸压施工完成后于 2009年 8 月开始进行了放喷试气作业。试气工作根据设计采用修正等时，四个工作制度。采用焚烧炉试气的地面流程为：井口→节流阀组→热交换器→分离器→焚烧炉。EE 级三级放喷与 HH 级二级试气组合流程可以满足诱喷、放喷、试气、压井等工艺要求，累计放喷试气 270 h，经受住了长时间的酸液腐蚀及气体冲蚀，取得了完整的测试数据，且各项施工数据和技术指标均达到设计要求。试气过程中，6 台焚烧炉并联使用，焚烧炉最大燃烧量 86.42×104 m3/d，最高燃烧温度 1 350 ℃，燃烧效率高达 99.99 %。现场应用运行主要参数见表 1，普光气田 P302 -2 井求产数据见表 2，现场试气情况见图 4。

《表1》

表1  焚烧炉运行主要参数表

Table 1  Main parameters of incinerator operating table

《图4》

图4  普光气田 P302 -2 现场试气情况

Fig.4  Gas field test situation of Puguang P302 -2

环境监测工作分为试气前背景调查、试气期间实时监测及试气后污染调查三个阶段，共获得数据 1 521 184 个。监测表明：SO2 最高浓度为 2.8 ppm（1 ppm =10-6），远低于国家二级空气质量标准（5 ppm 浓度），不会造成大范围、高浓度的大气污染。

《5.2 测试资料解释方法》

5.2 测试资料解释方法

1）试气资料处理。 综合考虑压力折算的影响因素，结合气样和水样分析数据，采用节点分析软件对该井测试井口压力进行了井底压力折算。从计算结果可以看出，最终关井恢复井口压力折算的井底压力与普光 2，6 井同等深度地层测试压力基本吻合，井口压力与折算井底压力趋势及相邻工作制度稳定压力差基本一致，认为计算结果可信，折算后井底压力见表 2。

《表2》

表2  普光气田 P302 -2 井求产数据表

Table 2  Well deliverability datasheet of Puguang P302 -2

2）试气资料解释[2]。根据井底折算压力和试气产量，利用二项式、指数式方法对普光气田 P302-2 井产能进行了计算，结果见图 5 和图 6。

《图5》

图5  二项式分析图

Fig.5  Figure binomial analysis

《图6》

图6  指数式分析图

Fig.6  Exponential analysis diagram

根据以上计算，得出普光气田 P302 -2 井无阻流量为 768.17 ×104 m3/d，二项式产能方程为

根据以上计算，得出普光气田 P302 -2 井无阻流量为 705.068 7 ×104 m3/d，指数式产能方程为

《6 结语》

6 结语

1）普光气田 P302 -2 井试气测试资料分析结果表明，在高含硫条件下产能测试采用修正等时试井方法合理，录取资料准确，可以应用于产能分析。

2）普光气田 P302 -2 井采用焚烧炉对高含硫气井试气作业为国内首次现场应用，达到了长时间试气目的，为进一步落实气藏的产能提供了科学依据。

3）经过 240 h 长时间的焚烧炉试气，最终准确求取了普光气田 P302 -2 井的无阻流量，有效地指导了后续开发井的合理开发。

4）6 台焚烧炉在普光气田 P302 -2 井长时间、满负荷的试气现场应用表明，焚烧炉燃烧工艺成熟，安全可靠。环境监测表明，测试期间空气和水源质量各项监测指标满足环保要求，未造成环境污染。