吳岑宏

(江蘇長(zhǎng)江地質(zhì)勘查院 測(cè)井公司，南京 210046)

0 引言

西藏當(dāng)雄縣羊易地?zé)崽锏責(zé)豳Y源用于發(fā)電，為了充分了解井田的地?zé)岙a(chǎn)能情況。我院承擔(dān)了羊易地?zé)峋镢@井的測(cè)試任務(wù)，測(cè)試參數(shù)有溫度與壓力。該區(qū)鉆孔井底溫度最高達(dá)350℃、壓力4～11 MPa，孔口噴出的水蒸汽溫度達(dá)150℃，高達(dá)80余米，井口法蘭溫度在120℃左右。對(duì)如此高溫、蒸汽外噴的地?zé)峋疁y(cè)井國(guó)內(nèi)尚無(wú)成功先例，為此我們通過(guò)調(diào)研采用美國(guó)Probe holdings公司的KGT G7008 型高溫高壓存儲(chǔ)記錄儀，用于羊易地?zé)峋锏臏囟葔毫y(cè)井項(xiàng)目。

1 超高溫地?zé)峋疁y(cè)井設(shè)備

1.1 防噴器(2.4mm鋼絲)

因區(qū)域井內(nèi)壓力4～11 MPa，孔口噴出的水蒸汽溫度達(dá)150℃，高度達(dá)80m，井口法蘭溫度在120℃左右。所以我們采用井口熱儲(chǔ)防噴器防止井噴事故,并進(jìn)行靜態(tài)溫度、壓力的檢測(cè)。防噴器由液控鋼絲防噴盒、防噴管、 液壓舉升裝置、熱采手動(dòng)下捕捉器、卡箍接頭、井口連接短節(jié)、防噴裝置固定扶正裝置、單作用手壓泵、不銹鋼液壓管線、天、地滑輪組件組成。

1.2 測(cè)井絞車(chē)

采用RDJC-3.2GS型4 000m交流變頻絞車(chē)，最大測(cè)深4 000m，電機(jī)額定功率3.5kW，提升負(fù)荷3kN，具有張力檢測(cè)及報(bào)警功能和深度、速度、張力實(shí)時(shí)顯示。

1.3 存儲(chǔ)式PT測(cè)井儀系統(tǒng)

采用美國(guó)Probe holdings生產(chǎn)的KGT G7008 型高溫高壓存儲(chǔ)記錄儀器，該儀器由地面控制面板和井下探管與帶沖擊裝置的重錘組成。測(cè)試溫度、壓力兩種參數(shù)。壓力精度0.024%F.s，溫度精度±0.25℃，耐溫350℃工作4h、300℃工作6h；耐壓58.60MPa；儀器反應(yīng)時(shí)間：1.5s/10℃。

2 超高溫地?zé)峋疁y(cè)井

2.1 測(cè)井步驟

2.1.1 安裝井口裝置

①把法蘭盤(pán)與井頭快速對(duì)接，用固定螺絲把法蘭固定上緊。

②安裝井口防噴裝置，安裝地滑輪，固定螺桿、螺帽旋緊到位，并穿好安全銷(xiāo)。

③打開(kāi)防噴頭，把鋼絲穿過(guò)防噴頭，并做好繩帽頭。

④連接繩帽和加重桿。

⑤用自帶的液壓裝置升起防噴管，并上緊。

2.1.2 下加重桿透孔

為了保證儀器能正常測(cè)試，先用與儀器直徑相近的加重桿透孔，成功下至孔底，方可進(jìn)入正常測(cè)試工作。

2.1.3 PT測(cè)試

依據(jù)美國(guó)奧馬特公司提出的技術(shù)要求和流程，進(jìn)行如下溫度壓力(PT測(cè)試)測(cè)試過(guò)程：

①靜態(tài)測(cè)試。連接好儀器和重錘，設(shè)置好地面儀器與井下儀器進(jìn)行通訊，設(shè)置測(cè)試時(shí)間與深度同步，保持井口旁通閥門(mén)處于關(guān)閉，下儀器從井口往下進(jìn)行下測(cè)測(cè)試，至儀器到井底遇阻，停滯5min上提儀器至井口完成靜態(tài)測(cè)試。

②動(dòng)態(tài)測(cè)試。將通訊正常的儀器下過(guò)井口，打開(kāi)旁通閥放噴水蒸氣，在保持90m3/h 左右流量的情況下將探管下至井底進(jìn)行下測(cè)測(cè)試，儀器停滯5min上提儀器至井口完成動(dòng)態(tài)測(cè)試。

③放噴8h+井底靜置2h后的靜態(tài)測(cè)試。連續(xù)放噴8h后，儀器下至井底并靜置2h，然后上提至井口，完成靜態(tài)測(cè)試。

④最后一次的靜態(tài)測(cè)試。在第3次測(cè)試后2h再進(jìn)行的靜態(tài)測(cè)試。

2.2 數(shù)據(jù)的采集

2.2.1 原始數(shù)據(jù)采集

對(duì)西藏羊易地?zé)崽颶K208鉆井進(jìn)行測(cè)試，該井深308.93m、井口法蘭溫度114℃、閉井壓力0.94MPa，水頭高度97.65m。現(xiàn)場(chǎng)連接好儀器和重錘，設(shè)置好地面儀器與井下KGT G7008存儲(chǔ)記錄儀器進(jìn)行通訊，設(shè)置測(cè)試時(shí)間與深度同步，保持井口所有閥門(mén)處于關(guān)閉，開(kāi)始下儀器從井口往下進(jìn)行下測(cè)測(cè)試，進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的采集。

2.2.2 下載數(shù)據(jù)

采集結(jié)束后，卸下探管，拔出電池，打開(kāi)Kuster connect連接軟件，接上接線盒，下載采集數(shù)據(jù)。打開(kāi)K10 Software 2014軟件，連接kuster k10 depth box 深度盒子，下載深度數(shù)據(jù)。把采集數(shù)據(jù)與深度數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到測(cè)試的原始曲線圖。

①靜態(tài)測(cè)試。儀器下至井深308.90m處，測(cè)得井底溫度207.63℃，壓力3.42MPa。把深度整理對(duì)齊擬合后，利用軟件自動(dòng)處理得到測(cè)試成果曲線圖(圖1)。

②動(dòng)態(tài)測(cè)試。儀器下至井深308.93m處, 測(cè)得井口溫度為67.847℃，井口壓力0.794MPa，井底溫度為207.627℃，井底壓力為3.403MPa。把深度整理對(duì)齊擬合后，得到測(cè)試成果曲線圖(圖2)。

③放噴8h后關(guān)閉閥門(mén)，在井底保持2h后靜態(tài)測(cè)試。儀器下至308.93m并在井底靜止2h，測(cè)得井口溫度為67.091℃，井口壓力0.508MPa，井底溫度為207.545℃，井底壓力為3.346MPa。把深度整理對(duì)齊擬合后，得到測(cè)試成果曲線圖(圖3)。

④最后一次靜態(tài)測(cè)試。儀器下至井深308.93處，測(cè)得井口溫度為95.307℃，井口壓力0.832MPa，井底溫度為207.609℃，井底壓力為3.380MPa。把深度整理對(duì)齊擬合后，得到測(cè)試成果曲線圖(圖4)。

2.3 數(shù)據(jù)的處理

采用專(zhuān)用軟件K10 Software 2014對(duì)4次測(cè)井原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出4次、壓力、溫度梯度變化曲線(圖5、圖6)。

通過(guò)對(duì)上述四次測(cè)試結(jié)果分析對(duì)比：ZK208井井底壓力在第一次靜態(tài)時(shí)最大，為3.415MPa，在放噴8h靜態(tài)測(cè)試最小，為3.346MPa，放噴8h后井底靜止2h靜態(tài)觀測(cè)井壓力最低。放噴8h后測(cè)試井底溫度最小。從數(shù)據(jù)對(duì)比得出放噴對(duì)井內(nèi)壓力和溫度存在一定的影響，結(jié)合流量數(shù)據(jù)可以對(duì)本井的熱產(chǎn)能做出評(píng)價(jià)。對(duì)4次測(cè)試的統(tǒng)計(jì)成果見(jiàn)表1。

圖1 ZK208井靜態(tài)測(cè)試成果曲線圖Figure 1 Well ZK208 static test result curve

圖2 ZK208井 動(dòng)態(tài)測(cè)試成果曲線圖Figure 2 Well ZK208 dynamic test result curve

圖3 ZK208井放噴8h后儀器井底保持2h靜態(tài)測(cè)試成果曲線圖Figure 3 Well ZK208 static test after 8 hours blowout and 2 hours device well bottom standing depth dependent temperature variation gradient curve

圖4 ZK208井最后一次靜態(tài)測(cè)試成果曲線圖Figure 4 Well ZK208 final static test result curve

圖5 ZK208井4次測(cè)試壓力對(duì)比圖Figure 5 Pressure comparison charts of 4 tests in borehole ZK208

圖6 ZK208井4次測(cè)試溫度對(duì)比圖Figure 6 Temperature comparison charts of 4 tests in borehole ZK208

測(cè)試方法測(cè)試深度/m溫度/℃井口井底壓力/MPa井口井底靜態(tài)測(cè)試0～308.9371.028207.6310.7743.415動(dòng)態(tài)測(cè)試0～308.9367.847207.6270.7943.403放噴8h后的儀器在井底靜止2h靜態(tài)測(cè)試0～308.9367.091207.5450.5083.346最后靜態(tài)觀測(cè)0～308.9395.307207.6090.8323.380

3 結(jié)論

該超高溫測(cè)井技術(shù)具有：設(shè)備輕便、安裝快捷，特別適合山區(qū)等地形復(fù)雜地區(qū)使用；儀器耐高溫、高壓，精度高，性能穩(wěn)定連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)；資料處理自動(dòng)化程度高，成果資料質(zhì)量可靠等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是儀器價(jià)格昂貴。在西藏羊易高溫地?zé)峋锏膽?yīng)用中，解決了高原缺氧、井口高溫、蒸汽外噴、大流量放噴等問(wèn)題，積累了高溫、高壓地?zé)峋畽z測(cè)的施工經(jīng)驗(yàn)。國(guó)家大力發(fā)展綠色能源的產(chǎn)業(yè)政策，使得地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用具有廣闊的市場(chǎng)前景，本技術(shù)為我們開(kāi)拓高溫地?zé)峋?、干熱巖井的溫度、壓力檢測(cè)市場(chǎng)提供有力的技術(shù)支撐，同時(shí)也為我們開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)超高溫溫度壓力測(cè)試儀器打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

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[3]石冰之 吳岑宏 魯輝,等主編西藏羊易井田地?zé)峋疁y(cè)試報(bào)告[R].南京： 江蘇長(zhǎng)江地質(zhì)勘查院，2016.