常规试气装备介绍

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摘 要：油气勘探开发工作是一项复杂的、多工种、多学科的系统工程，从地震、钻井、录井、测井到试气，在这一过程中任何一点疏漏都会给油气勘探开发带来巨大的损失，轻则造成资金浪费，重则推迟或丧失对一个油气藏或一个地区油气资源的发现。在这一系统工程中每个环节都有它不可代替的任务。

关键词：采气树 封井器 分离器

试气作业对施工设备、井控设备、消防气防设备提出了更高的要求，试气装备为试气投产作业井控安全施工提供了保障。

一、试气的目的和任务

试气就是将钻井、综合录井、电测所认识和评价的含气层，通过射孔、替喷、诱喷等多种方式，使地层中的流体（包括油、气和水）进入井筒，流出地面的一整套工艺过程。

目的是取得地层流体的性质、各种流体的产量、地层压力及流体流动过程中的压力变化等资料，并通过对这些资料的分析和处理获得地层的各种物性参数，对地层进行评价，为计算油气地质储量和对油气藏的经济评价提供必须的数据，也为勘探部署的调整和油气藏的开发提供重要的依据。

二、常规试气工序

常规试气的主要工序有：施工前的准备、通洗井、试压、射孔、替喷、诱喷、求产、测压及封层等。

通洗井的目的：一是清除套管内壁上粘附的固体物质，如钢渣、毛刺、固井残留的毛刺等；二是检查套管是否有影响试气工具通过的弯曲和变形；三是检查固井后形成的人工井底是否符合试气要求；四是调整井内的压井液，使之符合射孔要求。

射孔的目的是将套管外的试气目的层与井筒连通起来。试气过程中的射孔方法有正压射孔、负压射孔和超正压射孔等工艺，目前比较常用的是油管传输射孔的负压射孔工艺。

诱喷就是降低井筒内液（气）柱对地层的压力，使地层压力高于井筒内液（气）柱压力，在压差的作用下，地层流体流入井筒或喷出地面。

通过各种计量设备、器具和仪表准确计量地层中产出的油、气、水量。取得油量、气量、水量，以及它们之间的相互比例关系，对评价油气藏和制定开发方案十分重要，也是计算地层参数的基础数据。

求产期间，将对产出的油、气、水分别取样，进行各种组分和物性的分析，取得油、气、水的一般物理、化学性质。

测压是试气期间的基础工作之一。所测压力包括地层的原始压力、静止压力、流动压力、压力梯度、压力恢复或压力降落，各种压力的高低（相对油层而言）及相互的关系，反映了油气藏的生产能力和油、气、水在地层和井筒内的流动状态，是评价油气藏、计算地层参数和制定开发方案的基础数据。测压时一般将压力计下至油层中部深度或最接近油层中部的深度，以避免或减少因梯度折算而造成的压力误差。

试气结束后将对测试的层进行暂封或永久封闭，以保证其他层位的试气工作顺利进行，防止不同的试气层位之间相互影响。

三、试气装备

1.井架

1.1井架的作用及种类

在试气过程中，井架的主要作用是装置天车，支撑整个吊升设备，以便进行各种起下作业和悬吊下井设备、工具。随着装备水平的提高，目前已大量使用井架与机车联为一体的不同规格与型号的修井机，按额定的提升负荷可分为40t、50t、60t、80t、100t、120t、150t等。

1.2井架承受负荷

井架承受的负荷依其方向的不同，可分为垂直负荷和水平负荷。

垂直负荷主要包括：大钩负荷、游动系统的重量、井架本身的重量、钢丝绳活绳端拉力、钢丝绳死绳端拉力等。

水平负荷主要包括：油管斜靠在井架横梁上产生的水平分力和风力负荷。

2.计量设备

2.1分离器

目前在试气过程中常用的分离器有两相和三相分离器。两相分离器有两个出口，即气体和液体出口，其中液体可以是油或水，或者是油水混合液；三相分离器有三个出口，即气体出口、油出口和水出口。

2.2计量罐（储液罐）

目前，在试气过程中除了用分离器计量油、气、水产量外，非自喷井仍需要用储液罐计量油气水产量。

2.3现场简易分析仪器

现场简易分析仪器有：①原油含水分析仪；②含砂分析仪；③水分析仪器；④PH测定仪及试纸；⑤可燃气体及H2S检测仪。

3.井口控制装置

3.1采气树

采气树的作用是悬挂下井管柱，分隔油管和油套环空，控制和调整气井的生产和施工状态。按压力级别不同，采气树有14、21、35、70、105、140MPa等；按照材质级别分为AA、BB、CC、DD、EE、FF等，目前现场常用的主要是70、105MPa DD级采气树。

3.2封井器（防喷器）

封井器的主要作用：在来不及安装采气树的紧急情况下，能安全密封套管或密封油套环形空间；能控制放喷；能挤压井或循环压井；在一定的压力范围内，管柱能在封井器内上下运动，同时仍保持密封。

4.地面加温设备

目前使用较普遍的是蒸气和电加热装置，主要用

于三相分离器供热，产气量较大时的井口和地面流程加温，地面水合物冻堵的防治，以及冬季施工的保温等。

5.燃烧装置

按处理液量的多少可分为单头、双头、三头和四头燃烧器；按助燃方式可分为空气助燃燃烧器、水力助燃燃烧器、柴油助燃燃烧器和由几种助燃方式结合的复合燃烧器。

6.试井及压力计

试井设备主要有绞车、防喷器、压力计等。

机械式井下压力计常用的有CY613、CY64、JY72-1、KPG等型号，按功能可分为存储式、地面直读式和存储直读式。

7.诱喷、排液装备

不同的排液工艺采用不同的设备及工具：

7.1抽汲提捞：通井机、抽子、加重杆及钢丝绳等。

7.2气举排液：空压机及气举凡尔。

7.3液氮排液：液氮泵车和液氮罐车。

7.4水力泵排液：水力活塞泵、水力喷射泵和相配套的井下管柱、井口装置和地面流程。

7.5螺杆泵排液，主要包括驱动头、驱动管柱、螺杆泵和相配套的井下工具、井口装备和地面流程。

作者简介：代彬，工程师，现在吉林油田松原采气厂长岭天然气净化站从事天然气地质研究工作。