目前，国内天然气需求 急剧增多，天然气的 开发力度逐年加大。 近些年高温高压酸性 气藏相继发现并投入开发，同时也 暴露出一些问题。由于地层压力、 温度高，对完井管柱及配套工具的 耐温、耐压要求也相应提高，要求 井口及井下工具具备耐腐蚀性的同 时还要密封可靠。开采过程中，若 在井口采用节流措施，由于井底到 地面温度和压力变化较大，节流效 应往往造成水合物的产生而堵塞管 柱， 影响生产。 同时由于腐蚀的原因， 使得气井需要的例行修井次数增多， 造成产层污染， 严重影响气井生产， 套管的腐蚀还将严重影响气井的使 用寿命。频繁的气井维护将导致油 气生产成本、劳动强度显著增加， 极大地影响了油气生产效益。 因此， 研究人员针对高温高压酸性气藏的 特点，研发出新的高温高压酸性气 藏完井技术，以下简称“抗三高” 完井技术。
 
腐蚀因素及影响
 
        钢材在酸性环境中的腐蚀主要 包 括 电 化 学 腐 蚀， 以 及 在 H 2 S 环 境中的应力腐蚀。地层水和天然气 中的凝析水与油管接触在油管内壁 形成一层很薄的水膜，天然气中的 CO 2 溶解水膜中使水膜的 pH 值下 降，呈酸性，于是腐蚀从油管内壁 开始发生。温度是影响 CO 2 腐蚀的 重要参数，在低于 60℃时，不能形 成保护性膜层，腐蚀产物膜软而无 附着力，表现为均匀腐蚀，且腐蚀 速率大；150℃以上时，腐蚀产物 为细致、紧密、附着力强的 FeCO 3 和 Fe 3 O 4 膜，腐蚀速率降低；在温 度小于 60℃时，钢的腐蚀速率随 CO 2 分压增加而增大；在温度大于 60℃及在实际中，只能用经验公式 估算没有膜的裸钢在最坏情况下的 腐蚀速率。 在 H 2 S 环境下主要存在两种腐 蚀，即电化学腐蚀以及应力腐蚀。 应力腐蚀开裂（SSCC）是金属在含 硫天然气和应力两者作用下产生的 破裂，应力开裂往往造成灾难性事 故。发生 SSCC 的应力值通常远低 于钢材的抗拉强度，引起 SSCC 的 主要因素为环境因素（H 2 S 浓度、 pH 值、温度及作用的应力）。
 
“抗三高”完井技术应用
 
        酸性气藏完井技术对入井材质 的防腐性能以及丝扣的密封性能提 出了更高的要求，因此酸性气藏完 井作业需根据酸性气藏类型、岩石 性质、岩石应力敏感性及腐蚀性气 体含量等，确定合理的完井方式。 对于高温高压酸性气井，完井管柱 设计时考虑到防腐的同时，还必须 保证管柱耐高温高压，防止管柱及 工具泄漏，因此要求材质防腐、扣 型密封。 管径大小与完井工艺方面， 应要求更好地利用地层能量，尽量 使用大管径油管提高采气速度，减 少酸性气井开采周期，缩短酸性气 田高投资的回收期，提高开采期井 下和地面安全性。采用各种工具的 最小通径能满足完井及后续动态监 测的要求，达到高效、经济、安全 开发之目的。
 
        目前， 高 温、 高 压、 高 腐 蚀 条 件 下 的 完 井 技 术 已 应 用 了 4 口 井， 在 松 南 气 田 应 用 了 3 口 井， 川 东 北 河 坝 区 块 应 用 了 1 口 井。 松南火山岩气田是高含 CO 2 的酸 性气藏，三口井的目的层都在营城 组， 地 层 条 件 相 似，CO 2 含 量 为 18.1%~27.41%。 根 据 CO 2 分 压， 管柱材质选择的是抗 CO 2 腐蚀 SM 13Cr80。根据配产要求，并通过节 点分析，油管尺寸选择 Φ73mm， 满足生产要求。 为了保护上部套管， 避免上部套管与腐蚀性气体接触而 降低套管的使用寿命，完井投产管 柱采用永久封隔器完井管柱，管柱 上部采用井下安全阀及伸缩补偿器； 为了保证油管及井下工具可靠密封， 采用 FOX 扣，3 口井都投产以来已 连续生产超过三年。 川 东 北 河 坝 区 块 是 一 口 用 于 开 发 试 验 的 水 平 井， 设 计 垂 深 4,610m， 该 井 预 测 地 层 最 大 压 力 87.6MPa， 井 口 最 大 关 井 压 力 为 73.85 MPa，预测目的层温度为 114 ℃，H 2 S 含 量 0.65%，CO 2 含 量在 1% 左右，计算井底 H 2 S 分压 为 0.57MPa， CO 2 分压为 0.88MPa， 为典型高温高压酸性气井。对该井 进行了选择性衬管完井作业。
 
        完井投产管柱同样采用的是永久封隔器 完井管柱，管柱上部采用井下安全 阀及伸缩补偿器。根据 H 2 S、CO 2 分压选择 SM2535 系列油管作为生 产油管，满足防腐要求，扣型选择 VAM TOP 气密扣，满足密封要求。 油管尺寸选择主要通过节点分析， 同时考虑到抗冲蚀及携液要求，完 井管柱采用外径 Φ89mm 油管。 套管及衬管材质及尺寸选择根 据油套匹配关系，为了保护套管， 封 隔 器 上 部 采 用 Φ177.8mm110S 材 质 的 套 管， 封 隔 器 座 封 位 置 以 上 100m 及 以 下 20m 井 段 采 用 Φ 1 7 7 . 8 m m S M 2 5 3 5 - 1 1 0 材 质 套 管， 以 下 剩 余 套 管 选 用 Φ177.8mm110SS 材质，衬管采用 Φ139.7mm110SS 材质。该管柱结 构满足安全生产及防腐要求。
 
“抗三高”完井技术优势
 
        高温高压酸性气藏完井技术的 管柱及配套工具耐温、耐压及防腐 要求的提高，井口及井下工具需选 用耐酸气腐蚀的材质，同时还要求 密封可靠。完井管柱优化主要根据 油管对产量的敏感性，油管摩阻于 产量的关系， 气井的流入流出特征， 以及抗气流冲蚀、井筒携液要求， 选择最佳的油套管尺寸。对于高温 高压含 H 2 S、CO 2 气井，为保证可 靠密封，管柱应采用气密封特殊扣 油管；为了保护上部套管及井口， 管柱下部应接耐高温高压封隔器； 为避免油管伸缩对油管及封隔器造 成破坏及保证安全生产，管柱上部 采用耐高温高压伸缩补偿器以及井 下安全阀。