连续油管在作业中的应用技术探讨
2015-06-11许鑫范旭
许鑫 范旭
摘 要:连续油管在油田开采应用中,可谓是一次世界性的技术革命,它在经历了起步的曲折和成长的崛起之后,成为了近年来世界石油钻采业的热点话题,也成为了我国石油制管业新的课题和创新内容。国外连续油管的质量伴随着时间的推移获得了长足的进展,连续油管配套技术和井下工具日趋完备。我国对于连续油管的研究与国外相比,还存在较大的差距,连续油管的应用实践还局限于较小的领域。本文以分析国内外连续油管的技术应用发展为切入点,进行连续油管技术的应用优势分析,并对连续油管开发和应用进行探讨。
关键词:连续油管;油田;作业;技术
连续油管技术是石油工业的一次具有重大意义的技术革命,它是相对于常规单根螺纹连接油管而言的一种新型油管,又称挠性油管、盘管,是一种可以缠绕在卷筒之上进行连续出入的、无螺纹连接的长油管。近年来,随着连续油管及其配套设备工具的不断完善和应用,它掀起了国际石油钻采业的又一次浪潮,成为了我国创新性应用的重大课题。
1 国内外连续油管技术的发展简述
国外对于连续油管技术的研究历经了三个阶段,从起步阶段的曲折到成长时期的崛起,再至技术成熟完备阶段,连续油管技术推动了油田应用的创新,从1962年世界上第一台连续油管作业机用于清除海滨油气井中的砂桥,就揭开了连续油管应用于石油钻采工业的序幕,伴随着时间的推移,连续油管在修井和完井作业中的应用不断积累,配套技术设备和井下工具也得以完备,尤其是美国,连续油管的应用进展突飞猛进,特别是在连续油管小井眼钻井技术方面,具有广阔的发展前景,应用非常广泛。
我国的连续油管技术目前仍局限于较小的范畴,主要应用在洗井、清蜡解堵、测井、冲砂、挤水泥等方面,与国外的连续油管技术可以应用于陆地和海上的20多种作业相比,还有较大的差距,我国由于一些因素的影响连续油管技术尚未得到有效而广泛的应用。这些影响因素主要有:其一,基础工业技术水平还比较落后,技术吸收和消化能力还有待提高;其二,对于连续油管技术的掌握水平还有限,尤其是连续油管的配套作业技术,还停留在较为浅显的阶段。其三,我国的部分现场作业没有系统评估和成本预算体系,这在一定程度上制约了连续油管的应用和推广,抑制了连续油管优势的发挥。
2 连续油管的应用范围及优势经济效益
连续油管技术是一次革命和创新,被誉为“万能作业”它的用途非常广泛,从其工艺方法而言,可以用于“欠平衡”压力钻井、平衡压力钻井、“过平衡”压力钻井;从其适用的类型而言,可以应用于垂直井、定向井、丛式井、水平井、斜井、小井眼井、裸眼井、打捞、完井、测井等。从应用地域而言,可以应用于陆地、沙漠、海滩、极地等各个区域。简言之,几乎所有的管柱作业都可以使用连续油管技术。另外,在试油环节中,由于其工作难度高、流动性大、工作范围广的特点,因而,存在较高的风险和异常情况,许多危险事故具有突发性。在试油过程中,由于防喷器失封,管柱中某个部件发生泄漏,就会使井口的防喷器失去效用,防噴器液压缸内的密封圈被气体刺坏,井底压力会将“井液”推入液压管线导致失控。还有一些风险因素如:压井管线没有连接、生产管线与生产罐没有连接、管线没有安装保温等,都会使试油作业存在异常风险隐患,从而影响试油作业,发生溢油、严重的“井喷”或中毒火灾等危险事故。而采用持续注入的连续油管则可以极大地避免试油环节中的异常风险因素,增加安全系数。
连续油管在钻井应用中具有较大的技术优势,可以带来丰厚的经济效益。其技术优势和经济效益主要表现在以下几方面:
①有效降低了钻井作业成本。
采用连续油管技术可以在钻井作业成本上获得较大的效益,它比常规的钻井技术要节省40%~50%的作业成本。产生如此大的经济效益的原因是,由于常规的单根油管连接钻机需要花费大量的施工时间,而连续油管技术钻井则不需要进行连接,同时其连续化的作业过程也提高了机械的平均钻速,降低了生产成本。
②连续循环的钻井状态,可以有效增加钻井效率。
常规的“欠平衡”钻井作业中由于要连接单根油管而导致机械暂停,存在压力波动,而连续油管则可以保证持续、循环的钻井液状态,保证井底压力的稳定,从而减少了起、下钻时间,减少了“井喷”和“卡钻”等事故的发生,同时也节省了钻井液循环的时间,实现了真正的“欠平衡”。在自动化钻井的过程中,可以显著节约钻井成本,提高油藏产量。
3 连续油管技术应用条件分析及配套工具开发应用
我国的油气田的地质构造非常复杂,因而存在频繁的修井作业,为了有效降低作业成本,缩短时间,因而,我国大力推行连续油管技术,例如在原有的洗井作业中,普通的大修套清洗超稠的油井,会由于稠度过高产生凝固而出现堵塞现象,要花费大量的时间和费用进行清洗,而连续油管技术的采用则可以节约成本,提高清洗效率。同时,伴随着连续油管技术的不断尝试和实践,它应用于钻井、完井等方面的作业逐渐增多,还开始尝试新的技术工艺如:水力喷砂射孔、连续油管测井、水平井分段压裂等工艺,创新了有力的技术支撑条件。
连续油管技术的配套工具开发和应用方面,我国也有了进步和发展。伴随着焊接技术、管材制造技术、管材生产技术的不断进步,我国也开发一些连续油管技术装备工具。主要有:①连续油管作业机。它是在作业过程中将连续油管下入、起出油井,并将连续油管缠绕在卷筒上,属于移动式、液压驱动的连续油管起下运输设备,其构成部件为:注入头、卷筒、连续油管、液压动力系统、控制室五大部分。②泥浆循环系统。它比常规钻井的容积稍小,其主要构件为:振动筛、除砂器、除泥器和离心机。③“井控”系统。它的主要设备是防喷器,但是,在“欠平衡”压力钻井中有两套防喷器,一套与连续油管相联,一套与井底钻具相联。④井下配套工具。根据钻井工艺不同,可以选用不同的配套工具,主要有:钻头、弯接头、马达、钻铤、配合接头等。
总之,我国要从国内实际情况出发,根据不同的油田情况,加大对连续油管技术、设备、工艺的研究力度,将这一技术应用于更为广阔的领域。
参考文献:
[1]毕宗岳.连续油管及其应用技术进展[J].焊管,2012(09).
[2]刘永琪,徐丹,刘艳森.井下作业中连续油管技术的应用现状探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2012(08).