曹智 季鵬 劉勇 郭磊(中國石油集團(tuán)海洋工程有限公司天津分公司，天津 300451)

0 引言

相較于海下油田開采而言，氣田開采工作在深水當(dāng)中，會面臨著更大的挑戰(zhàn)。由于海下氣田氣體藏埋較深，在進(jìn)行后期作業(yè)的過程中，必須要確保能夠?qū)⑼昃O(shè)計(jì)工作落實(shí)到位，這樣才能夠避免不良問題的發(fā)生。同時(shí)，在實(shí)際進(jìn)行海下氣田建設(shè)時(shí)，由于水下地質(zhì)環(huán)境與陸上地質(zhì)環(huán)境存在著較為明顯的差異，使得氣田開采會出現(xiàn)很多不可控因素。對此，為了確保完井工作的設(shè)計(jì)能夠真正符合氣田工作的開展，則必須要通過有效措施的應(yīng)用，有效避免突發(fā)情況而帶來的不良后果。

1 氣田完井工作的開展現(xiàn)狀

1.1 防砂技術(shù)優(yōu)化氣田完井工作

首先，套管內(nèi)多層壓裂填充技術(shù)實(shí)現(xiàn)了有效提高管道填充的效果，并且能夠真正實(shí)現(xiàn)改變滲透率，以此就能有效以有機(jī)膠液作為存莎液來確保在實(shí)際建設(shè)時(shí)，可以提高自身的支撐效果，這樣也能通過實(shí)際應(yīng)用來有效確保自身的排液量可以優(yōu)于傳統(tǒng)施工工藝，這樣就能在實(shí)際應(yīng)用的過程中，既保證了自身的應(yīng)用性能，又能夠?qū)崿F(xiàn)提高氣田的采收率。

其次，水平井裸眼砂石填充技術(shù)的應(yīng)用，能夠真正實(shí)現(xiàn)在海洋開發(fā)時(shí)，節(jié)省平臺建造的空間，并確保在進(jìn)行氣體資源收集時(shí)，能夠利用水下作業(yè)的優(yōu)勢來提高自身的應(yīng)用性能，進(jìn)而也能夠在一定程度內(nèi)，真正做到利用排沙量工作的有效開展，來確保自身氣體收集資源能力的有效提升[1]。

最后，一次多層防砂技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)將一次封層的防砂層數(shù)提高到六層，而且其技術(shù)的核心內(nèi)容就是通過對防砂管柱以及服務(wù)工具的結(jié)合使用來確保在進(jìn)行應(yīng)用的過程中，可以有效提高其防砂率，這樣通過坐封就能實(shí)現(xiàn)提高自身的應(yīng)用性，進(jìn)而也可以使后續(xù)的填充工作更加順利。在實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，它能夠真正實(shí)現(xiàn)在應(yīng)用的過程中，提高氣體采集的效率，并且相較于傳統(tǒng)的防砂工藝而言，其自身的密封性更高。這樣也能夠在進(jìn)行試壓試驗(yàn)的過程中，確保自身的一次性過關(guān)率，從而也能夠在真正使用該技術(shù)時(shí)，既提高氣體收集的效率，又能夠?yàn)楹罄m(xù)工作的開展做好保障工作。

1.2 射孔技術(shù)的應(yīng)用提高實(shí)際建設(shè)的效率

負(fù)壓射孔高能氣體聯(lián)壓技術(shù)的應(yīng)用，能夠確保在實(shí)際進(jìn)行開孔的過程中，提高孔洞的穿透率，而且也能夠通過負(fù)壓吸取來實(shí)現(xiàn)提高射孔的聯(lián)通效果，這樣就能確保在應(yīng)用的過程中，提高管道的建設(shè)能力。而射孔大負(fù)壓反連技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)在底部鉆井完成后，降低完井污染的現(xiàn)象，同時(shí)也能夠解決由于疏松砂巖而導(dǎo)致的噴井問題發(fā)生。

1.3 應(yīng)用儲層保護(hù)技術(shù)，提高氣體采集的安全性

壓力控制完井液技術(shù)，可以通過高密度有機(jī)鹽堿液和低密度固化水的共同應(yīng)用來為完井請技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造更好的應(yīng)用條件。同時(shí)，在實(shí)際進(jìn)行井下施工的過程中，隱形酸完井液技術(shù)能夠確保在進(jìn)行氣體收集時(shí)，保護(hù)氣體流層的應(yīng)用性能獲得提升，更能夠利用膨脹劑的添加，來確保完井工作技術(shù)的升級，可以實(shí)現(xiàn)促進(jìn)儲層改進(jìn)作用的優(yōu)化，這樣也能確保在實(shí)際進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，可以提高整體設(shè)備的應(yīng)用的效率，而水力壓裂技術(shù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)對氣體的有效收集，并通過合成試驗(yàn)來降低堵沙現(xiàn)象的出現(xiàn)。

1.4 智能完井技術(shù)提升完井技術(shù)應(yīng)用效率

智能完井技術(shù)也被稱為永久監(jiān)測控制技術(shù)，它是一種多功能性的完井施工方式，并通過遠(yuǎn)程操作來實(shí)現(xiàn)對完整系統(tǒng)的有效控制，因此在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中，就可以通過連續(xù)工作來實(shí)現(xiàn)對內(nèi)部的有效監(jiān)測，并且也可以在進(jìn)行氣體采集時(shí)，對井下壓力和環(huán)境參數(shù)進(jìn)行有效確認(rèn)，這也使得智能完井系統(tǒng)的應(yīng)用，可以真正做到依據(jù)不同完井的需求來完成井下數(shù)據(jù)的采集，并通過數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對該井口的產(chǎn)能進(jìn)行預(yù)測，這樣通過數(shù)據(jù)參數(shù)的調(diào)整，就能夠保證其自動運(yùn)行工作的開展，可以使內(nèi)部工作更具平衡性。

與此同時(shí)，其自身的應(yīng)用性能也能夠?qū)崿F(xiàn)提高氣體收集率和采集效率，并真正利用自動化控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)提高所有設(shè)備的應(yīng)用效果。由于其自動性較強(qiáng)，因此除了安裝操作以外，并不需要較多的人力應(yīng)用，這也能夠在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，可以大大縮減成本資金。除此以外，該技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)在氣體運(yùn)輸時(shí)，將井下氣體回收到陸地，并由陸地進(jìn)行二次處理，這樣通過委托處理也能夠?qū)崿F(xiàn)提高整體氣田的管理水平。

2 深水氣井的防砂和智能完井系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 智能完井設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

智能完井設(shè)計(jì)主要包括兩個部分。

首先，軟件部分要通過檢查生成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測功能來實(shí)現(xiàn)對分量層控制系統(tǒng)的有效把控，這樣通過井下傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集，再通過數(shù)據(jù)分析處理就能保證在進(jìn)行開采過程中，確保工作的參數(shù)具有合理性，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)通過閥套裝置來確保氣體產(chǎn)量的控制能力得以體現(xiàn)[2]。

其次，硬件設(shè)計(jì)則是要通過傳感器以及井下數(shù)據(jù)的共同應(yīng)用來確保信息傳遞時(shí)，可以提高傳遞的精準(zhǔn)性，同時(shí)也能夠利用地面控制臺面來實(shí)現(xiàn)對井下數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化和分析，這樣利用決策功能的使用，就能夠使氣體采集工作的開展更具嚴(yán)密性。

2.2 防砂智能完井設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

在防砂智能完井設(shè)計(jì)過程中，必須要確保整體設(shè)計(jì)操作的規(guī)范性，同時(shí)也要保證設(shè)備的應(yīng)用能夠符合水底的真實(shí)情況，這樣才能夠通過產(chǎn)業(yè)化的操作來避免后續(xù)問題的產(chǎn)生。但是，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)來看，這類復(fù)雜完井在進(jìn)行建設(shè)的過程中，常會由于設(shè)備質(zhì)量不足和操作技術(shù)不佳而導(dǎo)致負(fù)面問題的發(fā)生。因此，這也使得在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)階段中，必須確保能夠針對水下情況進(jìn)行全面探索，從而才能夠在后續(xù)施工時(shí)，真正做到提高施工的質(zhì)量。

2.3 設(shè)計(jì)工作需有關(guān)人員全程參與

在整個項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段中，鉆井單位以及監(jiān)督單位人員必須全程參與其中，而且在進(jìn)行實(shí)際建設(shè)時(shí)，海上人員和路上服務(wù)人員必須確保自身的職能能夠得以發(fā)揮，這樣才能通過對現(xiàn)場的有效調(diào)配，并確保在環(huán)境建設(shè)期間能夠?qū)崿F(xiàn)對綜合系統(tǒng)的有效管控，才能夠?qū)崿F(xiàn)滿足整體建設(shè)的周密性。

3 深水氣井的防砂和智能完井系統(tǒng)的施工

3.1 水下采油樹的施工

在水下采油樹工作開展過程中，需要利用雙重啟動機(jī)鉆井來實(shí)現(xiàn)對下水管鑄鐵進(jìn)行建設(shè)，這樣利用鉆井隔水導(dǎo)管和防噴盒的應(yīng)用，就能確保頂部驅(qū)動功能的有效發(fā)揮，這樣在完成井口建設(shè)時(shí)，再通過灌注安裝就能夠?qū)崿F(xiàn)提高整體設(shè)計(jì)的合理性。并且，管柱驅(qū)動工具在進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，也可以連接鉆桿驅(qū)動管，然后通過井下下置來實(shí)現(xiàn)提高自身的應(yīng)用性能，這樣就能夠有效提高其自身的應(yīng)用效果，并且在進(jìn)行后續(xù)建設(shè)的過程中，也能夠?qū)崿F(xiàn)利用漏斗插入來確保管柱的中立性，這樣進(jìn)行套管應(yīng)用也能夠有效確保其自身的建設(shè)質(zhì)量獲得提升。

3.2 油層段以上的完井施工

上部完井在進(jìn)行建設(shè)的過程中，需要應(yīng)用防凍劑、油管懸掛器、地面控制器、注入管集以及井下安全閥的有效應(yīng)用來確保智能完井系統(tǒng)在安裝完畢后，可以提高整體運(yùn)作的密閉性。同時(shí)，在進(jìn)行完井系統(tǒng)安裝的過程中，也需要對封隔器的組件進(jìn)行確認(rèn)，并將可回收器件與不可回收器件進(jìn)行分別使用，畢竟二者之間有著嚴(yán)格意義上的施工方式不同。除此以外，針對傳感器的中心管以及電纜傳輸工作而言，如果氣井在下置過程中出現(xiàn)了單層水淹問題，則需要利用智能系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)關(guān)閉該層完井工作，而不是直接對其進(jìn)行治理，因?yàn)檫@樣會影響到其他層完井工作系統(tǒng)的運(yùn)行，而且只要確保智能完井系統(tǒng)自身工作的獨(dú)立性，也能夠使出問題的完井在封閉后，不會影響其他完井的正常運(yùn)作。完井控制法也是水下控制系統(tǒng)當(dāng)中的液態(tài)控制法之一，能夠?qū)崿F(xiàn)在進(jìn)行水下控制的過程中，利用電子模塊來提高自身的應(yīng)用性能。

3.3 油層段的完井施工

在實(shí)際應(yīng)用智能完井時(shí)，由于分層控制需要多口智能完井系統(tǒng)的共同應(yīng)用，這也使得在實(shí)際操作的過程中，針對油層段完井的整操作而言，必須將不使用的井口進(jìn)行重新清洗，然后通過防沙措施的使用來實(shí)現(xiàn)提高其后續(xù)的應(yīng)用性能。對此，在清潔完井點(diǎn)=眼后，可以先通過油管傳輸來提升其正射孔技術(shù)的應(yīng)用性能，如果射孔完畢之后并沒有產(chǎn)生噴井效應(yīng)，說明其內(nèi)部疏松砂巖所使用的正壓射孔比負(fù)壓射孔工作更為牢靠，而且也不會帶來更多的風(fēng)險(xiǎn)因素。對此，在射孔完畢之后，就可以利用深部儲層下部的壓裂填沙工具來實(shí)現(xiàn)灌漿處理，這樣就能確保在應(yīng)用完畢后，利用層間封隔器來實(shí)現(xiàn)堵塞管道，這時(shí)再利用填入碳酸鈣或者是大顆粒沙來實(shí)現(xiàn)堵塞射孔碎片，再通過后續(xù)處理也能夠?qū)崿F(xiàn)對其進(jìn)行有效封層[3]。針對上部油層段而言，也可以采用相同的射孔方式，并取下可取的堵塞器，這樣也能夠利用多層層封裝置的應(yīng)用，來實(shí)現(xiàn)壓裂填砂，這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)提高其整體的應(yīng)用完整性。

3.4 井口放噴作業(yè)

在完成坐封工作后，由于間隔閥自身是打開狀態(tài)，這也使得流體從井中流出后，會進(jìn)入鉆機(jī)的臨時(shí)裝置內(nèi)，因此如果無法確保清洗工作的完整運(yùn)行，也會導(dǎo)致整體裝置出現(xiàn)失效問題。同時(shí)，由于智能完井控制的單層控制閥在同一層中，可以自由選擇開采氣體的位置，這也使得在選擇封堵時(shí)，可以針對不同位置進(jìn)行有效控制。對此，在出現(xiàn)問題時(shí)，針對井口后續(xù)的相關(guān)工作而言，也可以利用井下壓力閥和數(shù)據(jù)的監(jiān)測來實(shí)現(xiàn)提高其自身的應(yīng)用安全性，并且水下完井管柱與地面管柱具有一致性，因此在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，利用工具連接也能夠起到斷隔的作用。此外，由于高產(chǎn)氣井所噴出的氣體在進(jìn)入雙管懸浮臺時(shí)，會由于平臺儲存氣體過多而產(chǎn)生安全問題，所以一旦平臺出現(xiàn)位移，使就代表著氣井將會失去控制作用，而這也需要通過緊急預(yù)案工作的實(shí)施來確保噴井工作的開展更具嚴(yán)謹(jǐn)性。

4 結(jié)語

海下氣田開采對于我國整體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言有著十分重要的作用，因此為了確保在實(shí)際開展氣體采集工作時(shí)，能夠真正提高其安全性，并做到提升氣體的采集效率，則需要針對智能完井的應(yīng)用進(jìn)行全面落實(shí)。