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摘要：受井身完整性差、储层污染、漏失严重及高温高压等问题，L油田天然气井投产成功率低，生产效果差，为此开展投产工艺技术优化研究，包括建立气井完整性评价体系、加强钻完井设计监督、优化管柱设计与井口选型、优选压裂投产一体化技术以及研制重晶石污染解堵技术等，现场应用取得较好效果，可为同行提供借鉴经验。
主题词：天然气 新井投产 工艺技术 优化研究
1概况
L油田发育多套含油层系，其主力开发气层为沙河街组沙一段，气层埋深1400～1650m，储层性质呈现低孔低渗特征，平均孔隙度10.5～12.5%，渗透率12.5～23.6mD，共有天然气井575口，开井75口，日产气28.4万方，年产气1.05亿方。
2新井投产中存在问题
随着国家对天然气需求量日益增加，“十四五”期间，L油田天然气产量规模将大幅度上升，但近年来，新井投产过程中面临井身完整性差、机械钻速低、储层污染、漏失严重及高温高压等问题，影响投产成功率，难以保证气井后续生产效果。
以L11井为例，完钻井深4428m，钻井周期198天，投产中存在问题主要有5方面，一是钻井过程中，发生多次井漏，机械钻速低，平均值仅为5.6 m/h;二是技术套管未回接至地面，导致管柱在过悬挂器台阶时出现工具损坏、下入困难等问题;三是套管未采用气密扣，水泥未返至地面，固井质量多处不合格;四是没有系统的高压气井完整性評价及生产管柱设计体系;五是压裂投产工序多、费用高，频繁压井导致压井液污染储层。针对上述问题，有必要开展天然气新井投产工艺技术优化研究，为新井顺利投产及生产效果稳定奠定基础。
3技术对策研究
3.1加强钻完井设计监督
建立天然气井后评估制度，形成以保障钻完井安全、井筒完整性为原则的标准井设计模板，在防漏/塌/喷、套管回接、固井等关键节点，加大技术支持与监督力度，优化钻井技术及水力参数、强化井眼轨迹控制等，实现全井段安全高效提速。以L13-6井为例，完钻井深5156m，钻井周期83天，平均机械钻速11.4m/h，与L11井相比，提高5.8m/h。
3.2 建立气井完整性评价体系
根据《高温高压及高含硫井完整性设计准则》开展井完整性评价，建立合适的完整性评价方法，包括井屏障组成、井口抬升分析、环空压力分析评价及井筒监控方案等，并配套井下电视、管柱检测等技术，确保套管、油管、井口等安全可控。
3.3 优化管柱设计与井口选型
对生产管柱参数优化设计，包括下深、管径、材质、冲蚀流量、临界携液流量等，建立不同油管尺寸在不同压力下冲蚀流量，以外径为73mm油管为例，在地层压力30MPa时，冲蚀流量为60万方/天。同时明确不同压力下临界携液流量，以井底压力10MPa为例，最低日产气量为1.5万方。采气井口选型主要包括压力、温度、通径、材料级别等，以材料级别为例，主要根据H2S和CO2分压值确定腐蚀性（表1），选择合理的采气井口材质。
3.4 优选压裂投产一体化技术
针对深层气井压裂和完井需要2套管柱且易造成储层污染严重问题，引进试验直井和水平井压裂投产一体化管柱，实现改造后不压井快速投产，利用一趟管柱完成压裂与投产两道工序，有效减少储层伤害，提高深层气井投产效率。对于直井，一体化管柱具有耐高压（90MPa）、耐高温（160℃）、耐CO2长期浸蚀特点，可承受耐砂量400m3冲蚀，实现8层段压裂、试气和生产;对于水平井，封隔器内通径由60mm提高至71mm，胶筒采用“支撑环+橡胶”双层结构，耐压70MPa，耐温150℃，可实现13段压裂、试气和生产。
3.5 研制重晶石污染解堵技术
根据金属螯合机理，针对钡离子研制了螯合能力强、成本低、螯合物稳定的解堵体系，可实现堵塞物浸润、渗透、溶解，并最终形成稳定的重晶石水溶液，有效解除地层堵塞，恢复气井产能。具体技术指标包括：溶失率≥40%，1L解堵剂溶失量≥8.0g，对管柱的腐蚀性≤1.2g/（m2·h），成本低，照比同类药剂降本20%。
4现场实施效果
在上述技术对策指导下，L油田2020年部署实施直井25口，平均单井完钻井深5050m，钻井周期80天，平均机械钻速11.2m/h，采用压裂投产一体化管柱实施压裂投产，投产成功率100%，井筒完整性较好，未出现生产管柱及井口管线腐蚀问题，平均单井初期日产气8500方，目前日产气7200方，阶段累产气0.6亿方，生产效果较好。
5结论
（1）L油田新井投产过程中面临井身完整性差、机械钻速低、储层污染、漏失严重及高温高压等问题，影响投产成功率，难以保证气井后续生产效果。
（2）开展新井投产工艺技术优化研究，指导2020年25口新井投产，取得较好效果
（3）本文在天然气井投产工艺技术取得的成果和认识，可为其行提供借鉴经验。
参考文献：
[1]李利华等. 苏10区块新井投产初期地面工艺优势[J]. 内蒙古石油化工.2018，44（12）.
[2]巩志荣.超深天然气井的测试实践与分析 [J].天然气工业. 1989（06）.
作者简介：
徐井潮，男，1979年12月出生吉林，汉族，助理工程师，2012年毕业于中国石油大学（北京），现于辽河石油勘探局有限公司石油化工技术服务分公司从事天然气田水淹井挖潜增产工作。
主题词：天然气 新井投产 工艺技术 优化研究
1概况
L油田发育多套含油层系，其主力开发气层为沙河街组沙一段，气层埋深1400～1650m，储层性质呈现低孔低渗特征，平均孔隙度10.5～12.5%，渗透率12.5～23.6mD，共有天然气井575口，开井75口，日产气28.4万方，年产气1.05亿方。
2新井投产中存在问题
随着国家对天然气需求量日益增加，“十四五”期间，L油田天然气产量规模将大幅度上升，但近年来，新井投产过程中面临井身完整性差、机械钻速低、储层污染、漏失严重及高温高压等问题，影响投产成功率，难以保证气井后续生产效果。
以L11井为例，完钻井深4428m，钻井周期198天，投产中存在问题主要有5方面，一是钻井过程中，发生多次井漏，机械钻速低，平均值仅为5.6 m/h;二是技术套管未回接至地面，导致管柱在过悬挂器台阶时出现工具损坏、下入困难等问题;三是套管未采用气密扣，水泥未返至地面，固井质量多处不合格;四是没有系统的高压气井完整性評价及生产管柱设计体系;五是压裂投产工序多、费用高，频繁压井导致压井液污染储层。针对上述问题，有必要开展天然气新井投产工艺技术优化研究，为新井顺利投产及生产效果稳定奠定基础。
3技术对策研究
3.1加强钻完井设计监督
建立天然气井后评估制度，形成以保障钻完井安全、井筒完整性为原则的标准井设计模板，在防漏/塌/喷、套管回接、固井等关键节点，加大技术支持与监督力度，优化钻井技术及水力参数、强化井眼轨迹控制等，实现全井段安全高效提速。以L13-6井为例，完钻井深5156m，钻井周期83天，平均机械钻速11.4m/h，与L11井相比，提高5.8m/h。
3.2 建立气井完整性评价体系
根据《高温高压及高含硫井完整性设计准则》开展井完整性评价，建立合适的完整性评价方法，包括井屏障组成、井口抬升分析、环空压力分析评价及井筒监控方案等，并配套井下电视、管柱检测等技术，确保套管、油管、井口等安全可控。
3.3 优化管柱设计与井口选型
对生产管柱参数优化设计，包括下深、管径、材质、冲蚀流量、临界携液流量等，建立不同油管尺寸在不同压力下冲蚀流量，以外径为73mm油管为例，在地层压力30MPa时，冲蚀流量为60万方/天。同时明确不同压力下临界携液流量，以井底压力10MPa为例，最低日产气量为1.5万方。采气井口选型主要包括压力、温度、通径、材料级别等，以材料级别为例，主要根据H2S和CO2分压值确定腐蚀性（表1），选择合理的采气井口材质。
3.4 优选压裂投产一体化技术
针对深层气井压裂和完井需要2套管柱且易造成储层污染严重问题，引进试验直井和水平井压裂投产一体化管柱，实现改造后不压井快速投产，利用一趟管柱完成压裂与投产两道工序，有效减少储层伤害，提高深层气井投产效率。对于直井，一体化管柱具有耐高压（90MPa）、耐高温（160℃）、耐CO2长期浸蚀特点，可承受耐砂量400m3冲蚀，实现8层段压裂、试气和生产;对于水平井，封隔器内通径由60mm提高至71mm，胶筒采用“支撑环+橡胶”双层结构，耐压70MPa，耐温150℃，可实现13段压裂、试气和生产。
3.5 研制重晶石污染解堵技术
根据金属螯合机理，针对钡离子研制了螯合能力强、成本低、螯合物稳定的解堵体系，可实现堵塞物浸润、渗透、溶解，并最终形成稳定的重晶石水溶液，有效解除地层堵塞，恢复气井产能。具体技术指标包括：溶失率≥40%，1L解堵剂溶失量≥8.0g，对管柱的腐蚀性≤1.2g/（m2·h），成本低，照比同类药剂降本20%。
4现场实施效果
在上述技术对策指导下，L油田2020年部署实施直井25口，平均单井完钻井深5050m，钻井周期80天，平均机械钻速11.2m/h，采用压裂投产一体化管柱实施压裂投产，投产成功率100%，井筒完整性较好，未出现生产管柱及井口管线腐蚀问题，平均单井初期日产气8500方，目前日产气7200方，阶段累产气0.6亿方，生产效果较好。
5结论
（1）L油田新井投产过程中面临井身完整性差、机械钻速低、储层污染、漏失严重及高温高压等问题，影响投产成功率，难以保证气井后续生产效果。
（2）开展新井投产工艺技术优化研究，指导2020年25口新井投产，取得较好效果
（3）本文在天然气井投产工艺技术取得的成果和认识，可为其行提供借鉴经验。
参考文献：
[1]李利华等. 苏10区块新井投产初期地面工艺优势[J]. 内蒙古石油化工.2018，44（12）.
[2]巩志荣.超深天然气井的测试实践与分析 [J].天然气工业. 1989（06）.
作者简介：
徐井潮，男，1979年12月出生吉林，汉族，助理工程师，2012年毕业于中国石油大学（北京），现于辽河石油勘探局有限公司石油化工技术服务分公司从事天然气田水淹井挖潜增产工作。