连续油管技术的应用发展与存在的问题职称论文

#连续油管技术的应用发展与存在的问题1、连续油管技术应用状况及发展趋势1国外应用状况及发展趋势自从1962年世界上第1台连续油管作业机问世并开始用于石油工业以来，经过40多年的发展，现已成为世界油气工业技术研究和应用中的一个热点。1993〜2003年，全球连续油管装置在这10年期间增加了1倍，截止2003年年底达1050台套。2001年，全球连续油管技术服务市场收入为10亿美元，而连续油管装置和管材市场分别为3亿美元和9000万美元。国外连续油管技术已能够对陆地和海上油气井进行20多种作业。国外连续油管技术主要是作为传输流体的通道，基本用于洗井、基质酸化和氮气举升，2001年占连续油管服务收入的77%。目前连续油管技术已经扩展到钻井、修井、测井、射孔以及增产措施等领域。连续油管修井已代表着当今世界修井技术的发展方向，并将作为一种常规、高效的作业技术在世界范围内普及。目前连续油管最大钻井深度已超过6900m,其外径由原来的12.17mm发展到12.17mm〜168.12mm。可以说，世界石油工业正在经历一次连续油管技术革命。2国内应用状况及发展趋势我国引进和利用连续油管技术始于70年代。1977年，我国引进了第1台BowenOilTools（波恩工具公司）的产品。四川油田首先利用引进的连续油管设备进行气井小型酸化、注氮排残酸、气举降液、冲砂、清蜡等一些简单作业。大庆油田自1985年引进连续油管设备以来，共在100多口井中进行了修井等多种井下作业。吐哈油田自1994年引进连续油管设备以来，每年的作业量不断增加。连续油管技术在我国油田已经得到认可。2、连续油管作业工艺1修井和井下作业利用连续油管设备进行注液氮和泡沫工艺技术开辟了深井完井、重新完井及修井的新领域，特别是对4600m以上的深井，可选择一种或几种液氮装置与连续油管设备并用，进行常规的修井和井下作业。一般在低压底层中，若不采取一些辅助措施，地层压力不足，难以使油井自喷。采用连续油管作业机同液氮车配套作业，将氮气和泡沫注入井内可达到诱喷的目的，既经济又迅速。作业时，根据地层参数、井深等条件来确定油管下入的速度和氮气排量。当注水压力降低、地层压力相对提高时，油井即可自喷。2酸化作业在特殊井况下应用酸化压裂等增产措施不大容易获得理想效果。以小井眼多层井为例，它在压裂时要下桥塞，性能较差；若采用连续油管与VES（粘弹性表面活性剂）则可以解决这一难题。另外，在斜井（井斜50〜57°）中，也可采用连续油管进行酸化增产处理。其过程是在井下安装永久性滑套循环装置（SSCD）、跨接工具及连续油管内管柱，对砾石充填的地层进行增产处理图。1为双层生产井，该井两个油管柱配KSCD作为永久性完井部件。SSCD用于安装跨接工具和连续油管内管柱（用于分隔射孔段、控制酸性物质在连续油管柱内的走向）。油管不受酸侵蚀。而使用连续油管后，可消除细砂运移或完井－修井液给井筒造成的损害，并清除油管内砂子和盐沉积。3斜井和水平井测井在大斜度井和水平井中，用常规电缆起下方法已不能满足将测井仪器送入所需测试地层的要求。连续油管具有较强的刚性，可将测井仪器送入到任何井段进行连续测井，并可循环流体以提高测井质量，同时还可消除电缆的冲击问题，联接简单，操作方便。用连续油管可进行中子测井、密度测井、伽马射线测井、超声波测井、井径测井等测井作业。4钻井目前钻井主要用于小井眼钻井，可采用较大直径（60.3mm以上）的连续油管进行小井眼钻井；现有井的第2次钻井或加深钻井；套管开窗侧钻；对现有井筒进行开窗侧钻；欠平衡钻井。5喷射射流作业目前，喷射射流作业是一种前沿性技术。主要是通过特制的喷射工具与连续油管配套使用，通过高压、高速液体来清除井下的结构物。喷射工具的旋转速度可达7000r/min。6压裂作业最早的连续油管压裂作业是在1992年开始进行的。最初是在井眼中下送连续油管，然后在井口处割断它，进行压裂增产作业时可用来作为工作管柱，最后连续油管与井口相连接，作为一种速度管柱。这种早期的连续油管压裂措施没有广泛地被人们所接受，这是由于作业环境和压裂设计受到限制所造成的。后来连续油管压裂法用来减少完井时间，并提高采用多级压裂增产作业的油井的经济状况。这一方法可以选择支撑剂充填作业，并以正常追加的作业成本对边际产层实施增产作业。再后来,连续油管压裂法扩展到对油井能够进行增产作业，这就防止了常规压裂法所出现的油管完整性问题。连续油管用来把单产层处理压力与井筒隔离。它在多层井筒中也可用来处理单个剩余生产层。7连续油管在其他方面的应用连续油管射孔技术(CTCP)的应用已有数年，它具有以下优点：减少射孔岩屑，把储层伤害降到最低，降低循环岩屑的难度，不必因井控而压井，降低钻井成本，有效提高产量，减少修井工作量。钻大角度、大斜度深井时，采用连续油管传送负压射孔技术是经济可行的，其成功应用的关键是要采用井下安全阀(此阀与地表间距起防喷管的作用)，从而既保证长射孔枪得以使用，又无需在收枪时压井。此外，加拿大还开发出绝缘同心连续油管(IC2CT)，用于水平井段的蒸汽辅助重力驱(SAGD)。其特点是可以提高水平井段蒸汽腔中蒸汽干度，从而增加采收率。3、连续油管作业设备1作业设备种类国外连续油管作业技术已经向更多的领域推广应用，连续油管压裂酸化技术、水平井和大斜度井作业技术、钻井技术等已经得到广泛应用。海上油气田如同陆地油田一样，连续油管作业技术应用也越来越普遍。因此，必须研究和开发车载式连续油管作业机、拖车式连续油管作业机和撬装式连续油管作业机等，以适应各种作业的需要。2注入头注入头的主要作用是提供足够的推、拉力起下连续油管；在不同的油井条件下，控制连续油管的下入速度，一般为0.3048〜0.5080m/s，最大可达1.22m/s；承受全部连续油管重力，且在起出连续油管时提供足够的拉力及速度。3连续油管滚筒连续油管滚筒为焊接结构的钢制卷筒。滚筒的排管量主要取决于滚筒外径、宽度和筒心直径。连续油管的一端通过滚筒空心轴与安装在轴上的高压旋转接头相联接，高压旋转接头与高压管汇组合在一起。通过外接水泥车、压裂车等设备，将各种循环液通过连续油管泵入井内，以满足各种作业的需要。4连续油管目前，国内没有连续油管制造厂，世界上几大连续油管主要制造商均集中在美国，它们是QualityTubing公司（优质油管公司）,PrecisionTechnology公司（精密管技术公司）SouthwesternPipe公司（西南管子公司）。用以制造连续油管的材料有碳素钢、调质钢和稀有材料3种。其中稀有材料，例如钛合金，有质量轻和强度高等优点，但价格贵，是普通钢制连续油管的6倍。直接从国外进口连续油管，作为连续油管作业机配套部件。这种方式的优点是，国外连续油管制造水平较高，能够充分保证连续油管作业机整体质量好；通过应用国外连续油管，可了解其制造工艺水平，为连续油管国产化作好技术准备。缺点是提高了整个连续油管作业机成本。从国内外找合作厂家生产连续油管。这样既保证了连续油管的供应渠道，又降低了整个连续油管作业机成本。4、连续油管分析软件连续油管分析软件主要是分析连续油管应力和弯曲、寿命和安全性、连续油管弯曲半径和循环周期。根据井内不同情况对连续油管直径和壁厚进行选择，并模拟作业情况。为了使连续油管技术在我国更好、更广泛地应用，必须开发连续油管分析软件。BJ公司连续油管分析软件开发和完善前后用了15年，随着现代IT行业的飞速发展，我国开发拥有自主知识产权的连续油管分析软件不会需要太长的时间。5、连续油管作业工具连续油管技术应用与发展和其配套工具是密不可分的，在很大程度上，配套工具的开发和应用，还制约和推动着连续油管技术的应用和更新，因为连续油管技术适用范围广，只有配套与其作业工艺相适应的作业工具，才能顺利完成作业任务。我国自70年代引进连续油管技术以来，由于种种原因，至今未推广应用。其中，井下作业工具的缺乏，是制约这项技术在我国推广应用的主要因素之一。因此，研究和开发连续油管作业机配套工具具有非常重要的意义。连续油管作业配套工具种类很多，主要分为通用工具和专用工具。通用工具有连续油管联接器、连续油管断脱器、单流阀、防喷塞、井下连续油管悬挂/捕捉器、密封接头、弓形扶正器和清洗工具。专用工具有膨胀式封隔器/桥塞、钢丝绳工具、重型再释放打捞筒和打捞矛、减摩器、水泥塞、循环阀和差动阀、连续油管打捞篮、震击器和加速器、钻井马达和水力丢手工具及过油管割刀等。6、国内使用效果和原因分析国外连续油管作业应用广泛而技术先进,而国内使用效果在不同油田反应不一。下文对国内使用效果和原因作简单分析。使用效果好的原因设备管理和技术跟踪到位连续油管作业机使用较好的单位都配备有专门的设备管理人员与技术人员,设备操作人员也受到过系统的全面的培训。井况较好,适用连续油管作业机作业连续油管作业机使用效果与作业井的井况有很大关系。对于自喷井,应用该项技术优势就比较明显。对于高凝油和超稠油井(如辽河油田),原油易凝固堵塞油井,如果用一般的大修套洗,约需15天时间方可完成,洗井费用近20万元。若改用连续油管进行作业，一般仅需2〜3天，费用降低2/3。因此连续油管作业受到用户的欢迎。使用不好和得不到推广的原因盲目引进有些油田在不了解连续油管作业机的使用范围和作业种类的情况下，盲目引进连续油管作业设备。如有的油田引进配件用不上或不会用或引进作业工具不全(如气包等)，无法使用等。引进把关不严有些油田在引进作业机过程中，质量监督不严；还有些油田负责引进的人员并非设备专业人员，导致引进后使用过程中频繁出现故障。技术人员匮乏许多油田对熟识连续油管作业机技术方面的专业技术人员缺乏，致使作业过程中连续油管作业机出现的一些问题得不到及时解决,限制了连续油管作业机的使用。操作人员未经培训或培训不合格就上岗作业机出现人为操作故障的有连续油管从导向轮上滑脱而挤扁；注入头操纵过紧致使连续油管挤坏；对井下情况不明导致连续油管在井下被不明落物刮伤、卡住或卡断等。另外，连续油管使用后的设备管理与维护保养跟不上，如酸化作业后得不到及时清理而使其腐蚀氧化严重等。重要零配件用国产件替换满足不了要求如作业机上的一些液压件出现故障或损坏时，只能再进口同一公司的产品；目前,国内仍设有连续油管的生产厂家，全靠进口。f)技术开发体制束缚了连续油管作业机的开发与推广有些技术人员本来具有开发连续油管作业机