本期技术概览—油气井完整性新举措

随着开发时间增长，油气井完整性问题越来越突出，环境和经济都遭受巨大损失。为此，本期石油圈带来三项完整性新举措，分别为X-treme防喷器、GRIP服务以及TETRA高密度、无锌、无固相完井液，敬请期待！

来自 | AXON等
编译 | 张永君

随着开发时间的增长，油气井完整性造成的问题越来越突出，据挪威石油安全管理局（PSA）对海上406口具有不同开发年限和生产类别的井进行油气井完整性调查发现，18%存在井筒完整性方面的问题，且其中7%因为井筒的完整性而被迫关井，对环境和经济造成了重大的损失。

所谓油气井完整性是指油气井处于地层流体被有效控制的安全运行状态。一旦地层流体发生无控制流动（层间流动或流向地面），油气井在功能上就不具有完整性。确保油气井的完整性是油气公司和工程承包商的首要目标。保证油气井完整性的核心在于利用井的屏障系统实施对地层流体的有效隔挡。

有效的井屏障是保证油气井完整性的关键。井屏障指的是一个或几个相互依附的屏障组件的集合，它能够阻止地下流体无控制地从一个地层流入另一个地层或流向地表。井屏障可以分为初次（一级）屏障和二次（二级）屏障。一般情况下，初次井屏障指的是液柱（如钻井液、压井液等），某些情况下可以是关井的机械屏障；二次井屏障主要包括了套管水泥环、套管、井口装置、高压隔水管、钻井防喷器组等。

在所有油气井的生产活动和生产作业中（包括暂停使用的井或者报废井），如果存在一个压差，并且该压差可能导致流体在井眼中两个地层带之间无控制地流动时，应有一个可利用的有效井屏障；如果该压差可能导致流体从井眼中无控制地流到外部环境中时，那么就应有两个可利用的有效井屏障。

在油气生产过程中，油气井完整性主要问题不外乎以下几个方面：①持续的环空压力；②完井管柱渗漏；③完井管柱发生腐蚀；④固井套管柱腐蚀；⑤水泥环剥落；⑥套管头发生移动；⑦采油树与套管头连接处密封不良等。

上述多项油气井完整性破坏的现象中，任何一项都是由多方面因素共同造成的后果。例如：井身结构设计不合理、钻井液性能优化不良、固井质量不佳、钻井或生产过程中操作不当等。这些因素当中的一个或多个，都会给油气井完整性埋下隐患。

由于井筒失效使得井筒功能丧失，增加了井控难度，一旦发生事故，甚至带来的严重的安全问题及后果。因此，油气井完整性的评价和管理尤为重要。为此，本期石油圈带了三款维护油气井完整性的技术与装备，下面一一介绍。

AXON公司X-treme闸板防喷器

防喷器（BOP）是控制井内压力以及防止井喷失控的关键设备，传统的防喷器组的闸板腔线性堆叠，造成井控装备尺寸和重量增大，由于高度原因导致井口配置的防喷器数量受限，还会造成钻具不居中无法正常剪断等问题。

AXON公司的X-treme防喷器，闸板采用独特的错列堆叠设计模式，大幅减少了重量和高度，延长了装备服务寿命，提高了产品的剪切性能和安全性，使其可能成为未来油田普遍使用的新一代产品。

哈里伯顿全球油井干预快速响应服务（GRIP）

2010年BP墨西哥湾漏油事件对环境等造成了极其严重的影响，如果当时BP采用哈里伯顿的全球油井干预快速响应服务（GRIP），也许溢流量不会那么多，事件的结果会截然不同。

哈里伯顿于16年7月推出的全球油井干预快速响应服务（Global Rapid Intervention Package，GRIP）服务中包括一系列的服务子项，可以降低成本，并减少水下井控事件发生时的响应时间。GRIP可提供油井设计，并具备压井能力，由公司的全球物流设施和现有的产品服务线提供技术支持。哈里伯顿提供的此项服务具有响应时间短、移动性好等优点，将为全球深水作业带来更大的安全保障。

TETRA公司高密度、无锌、无固相完井液

传统的高密度、无固相完井液对溴化锌/甲酸铯的依赖度非常高，导致完井液的使用难度升高，此外，这类完井液存在污染环境的风险，且造价较高，严重限制了完井液的使用。

为此，TETRA推出了不含锌/甲酸盐的完井液，能满足超深水完井作业对高密度完井液（通常为14.5~15.4lb/gal）的需求。除了高密度、不含锌等特性之外，TETRA还改进了完井液与地层流体、钻井液、控制管线液体、地层组成、管串和密封橡胶等的配伍性。

此外，该类完井液还具有对环境影响小、价格低、不含固相等明显优势，是传统高密度ZnBr₂、甲酸铯完井液的理想替代品，主要用于完井和修井作业，也可以用作低固相含量油藏的钻井液。

若想了解上述技术与装备更详细内容，请持续关注石油圈！

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