本期技術概覽—油氣井完整性新舉措

隨著開發時間增長，油氣井完整性問題越來越突出，環境和經濟都遭受巨大損失。為此，本期石油圈帶來三項完整性新舉措，分別為X-treme防噴器、GRIP服務以及TETRA高密度、無鋅、無固相完井液，敬請期待！

來自 | AXON等
編譯 | 張永君

隨著開發時間的增長，油氣井完整性造成的問題越來越突出，據挪威石油安全管理局（PSA）對海上406口具有不同開發年限和生產類別的井進行油氣井完整性調查發現，18%存在井筒完整性方面的問題，且其中7%因為井筒的完整性而被迫關井，對環境和經濟造成了重大的損失。

所謂油氣井完整性是指油氣井處于地層流體被有效控制的安全運行狀態。一旦地層流體發生無控制流動（層間流動或流向地面），油氣井在功能上就不具有完整性。確保油氣井的完整性是油氣公司和工程承包商的首要目標。保證油氣井完整性的核心在于利用井的屏障系統實施對地層流體的有效隔擋。

有效的井屏障是保證油氣井完整性的關鍵。井屏障指的是一個或幾個相互依附的屏障組件的集合，它能夠阻止地下流體無控制地從一個地層流入另一個地層或流向地表。井屏障可以分為初次（一級）屏障和二次（二級）屏障。一般情況下，初次井屏障指的是液柱（如鉆井液、壓井液等），某些情況下可以是關井的機械屏障；二次井屏障主要包括了套管水泥環、套管、井口裝置、高壓隔水管、鉆井防噴器組等。

在所有油氣井的生產活動和生產作業中（包括暫停使用的井或者報廢井），如果存在一個壓差，并且該壓差可能導致流體在井眼中兩個地層帶之間無控制地流動時，應有一個可利用的有效井屏障；如果該壓差可能導致流體從井眼中無控制地流到外部環境中時，那么就應有兩個可利用的有效井屏障。

在油氣生產過程中，油氣井完整性主要問題不外乎以下幾個方面：①持續的環空壓力；②完井管柱滲漏；③完井管柱發生腐蝕；④固井套管柱腐蝕；⑤水泥環剝落；⑥套管頭發生移動；⑦采油樹與套管頭連接處密封不良等。

上述多項油氣井完整性破壞的現象中，任何一項都是由多方面因素共同造成的后果。例如：井身結構設計不合理、鉆井液性能優化不良、固井質量不佳、鉆井或生產過程中操作不當等。這些因素當中的一個或多個，都會給油氣井完整性埋下隱患。

由于井筒失效使得井筒功能喪失，增加了井控難度，一旦發生事故，甚至帶來的嚴重的安全問題及后果。因此，油氣井完整性的評價和管理尤為重要。為此，本期石油圈帶了三款維護油氣井完整性的技術與裝備，下面一一介紹。

AXON公司X-treme閘板防噴器

防噴器（BOP）是控制井內壓力以及防止井噴失控的關鍵設備，傳統的防噴器組的閘板腔線性堆疊，造成井控裝備尺寸和重量增大，由于高度原因導致井口配置的防噴器數量受限，還會造成鉆具不居中無法正常剪斷等問題。

AXON公司的X-treme防噴器，閘板采用獨特的錯列堆疊設計模式，大幅減少了重量和高度，延長了裝備服務壽命，提高了產品的剪切性能和安全性，使其可能成為未來油田普遍使用的新一代產品。

哈里伯頓全球油井干預快速響應服務（GRIP）

2010年BP墨西哥灣漏油事件對環境等造成了極其嚴重的影響，如果當時BP采用哈里伯頓的全球油井干預快速響應服務（GRIP），也許溢流量不會那么多，事件的結果會截然不同。

哈里伯頓于16年7月推出的全球油井干預快速響應服務（Global Rapid Intervention Package，GRIP）服務中包括一系列的服務子項，可以降低成本，并減少水下井控事件發生時的響應時間。GRIP可提供油井設計，并具備壓井能力，由公司的全球物流設施和現有的產品服務線提供技術支持。哈里伯頓提供的此項服務具有響應時間短、移動性好等優點，將為全球深水作業帶來更大的安全保障。

TETRA公司高密度、無鋅、無固相完井液

傳統的高密度、無固相完井液對溴化鋅/甲酸銫的依賴度非常高，導致完井液的使用難度升高，此外，這類完井液存在污染環境的風險，且造價較高，嚴重限制了完井液的使用。

為此，TETRA推出了不含鋅/甲酸鹽的完井液，能滿足超深水完井作業對高密度完井液（通常為14.5~15.4lb/gal）的需求。除了高密度、不含鋅等特性之外，TETRA還改進了完井液與地層流體、鉆井液、控制管線液體、地層組成、管串和密封橡膠等的配伍性。

此外，該類完井液還具有對環境影響小、價格低、不含固相等明顯優勢，是傳統高密度ZnBr₂、甲酸銫完井液的理想替代品，主要用于完井和修井作業，也可以用作低固相含量油藏的鉆井液。

若想了解上述技術與裝備更詳細內容，請持續關注石油圈！

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