国产高钢级连续油管在川渝页岩气开发中的应用
2017-10-11卢秀德林师瑶
刘 桓,卢秀德,林师瑶,宋 丹,张 进,陈 石
(1.川庆钻探工程有限公司井下作业公司,成都610051;2.川庆钻探工程有限公司川西钻探公司,成都610051)
国产高钢级连续油管在川渝页岩气开发中的应用
刘 桓1,卢秀德1,林师瑶2,宋 丹1,张 进1,陈 石1
(1.川庆钻探工程有限公司井下作业公司,成都610051;2.川庆钻探工程有限公司川西钻探公司,成都610051)
针对进口油管价格高、供货周期长等现状,结合川渝页岩气藏的地质特征,采用国产高钢级连续油管在川渝页岩气井中进行施工作业,对国产高钢级连续油管和进口连续油管的使用寿命、下井次数以及平均下井时间进行了对比,并对连续油管在页岩气藏中的应用进行了介绍。结果表明,国产高钢级连续油管质量合格、性能稳定,在某些方面甚至优于进口连续油管,能在多种复杂环境中作业,完全满足川渝页岩气藏储层改造的施工要求,可替代进口油管从而为油田降本增效。
连续油管;高钢级;国产;川渝页岩气;应用
Abstract:Aiming at the current situations such as the high price and long delivery time of imported coiled tubing,combining with the geological features of shale gas reservoir in Sichuan and Chongqing area,using domestic high steel grade coiled tubing to construct in shale gas wells in Sichuan and Chongqing area.Some aspects of domestic CT and imported CT were compared,such as service life,downwell times and average downwell time,and the application of CT in shale gas was introduced.The results showed that domestic high steel grade CT is qualified,the performance is stable,even better than the imported CT in some aspects,it can be used in variety of complex environments,fully meet the construction requirements of sichuan and chongqing shale gas reservoir renovation,it can replace imported CT,so as to realize cost decreasing and benefit increasing.
Key words:coiled tubing(CT);high steel grade;domestic;sichuan and chongqing shale gas;application
随着常规油气井可采储量的逐年减少,页岩气等非常规油气的地位日益凸显。中国已探明的非常规油气藏分布广泛,潜力巨大[1]。国土资源部统计资料结果显示,中国川渝地区页岩气资源潜力达12.75万亿m3,可采资源潜力达2.05万亿m3。目前,川渝页岩气藏主要以丛式井、长水平段、多级射孔、大规模拉链式加砂压裂方式进行改造。由于连续油管具有不压井、作业快速高效、对地层伤害小等优势[2-5],使得其能够在川渝页岩气储层改造全过程提供通洗井、射孔、打捞、钻磨等技术服务,从而保障了储层改造的顺利进行。
1 国产高钢级连续油管使用情况
国产连续油管具有供货周期短、价格较进口油管低、售后服务便捷等优势。自2009年6月中国石油宝鸡石油钢管有限责任公司(以下简称宝鸡钢管)成功下线亚洲首盘CT80钢级连续油管以来,川庆油田井下相继使用了CT80、CT90、CT100和CT110钢级的国产连续油管。
目前,川庆钻探井下作业公司共消耗国产高钢级(CT90及以上钢级)连续油管12盘,其中CT90钢级的连续油管10盘,CT100钢级的连续油管1盘,CT110钢级的连续油管1盘。已消耗的国产高钢级连续油管总长58 718 m,总重304 t,主要在高温高压、酸液及高硫化氢等复杂环境中作业。如使用的第一盘CT110钢级国产连续油管,外径50.8 mm,壁厚4.44 mm,长度4 800 m,出厂试压101.3 MPa,在40~60 MPa的高压环境中起下47次,工作299 h,其使用寿命与软件预测寿命基本吻合,寿命预测曲线如图1所示。
图1 CT110钢级连续油管使用寿命预测曲线
将国产高钢级连续油管与进口高钢级连续油管的使用情况进行对比,对比情况见表1。结果表明,国产高钢级连续油管性能稳定,质量达到进口油管水平。
表1 国产与进口高钢级连续油管使用参数对比
将国产高钢级连续油管与进口高钢级连续油管在川渝页岩气井近3年的工作量进行统计,结果见表2。通过表2可以看出,2016年国产高钢级连续油管在施工井次、起下次数首次反超进口油管,且随着时间的推移,这种差距将被逐渐拉大,直至以国产油管为主。
表2 国产与进口高钢级连续油管近3年工作量统计表
另外,川庆钻探井下作业公司在用高钢级连续油管14盘,宝鸡钢管公司生产的连续油管达9盘;库存的高钢级连续油管共有20盘,宝鸡钢管公司生产的连续油管达16盘,并且以CT100及CT110钢级的连续油管为主。通过已消耗油管、在用油管与库存油管的对比显示,国产连续油管的使用比例越来越大,钢级越来越高。
2 连续油管在页岩气藏的应用
连续油管国产化进程的加快,促进了非常规气藏连续油管作业技术的推广。随着川渝页岩气开发的不断推进,逐步形成了包括钻磨、射孔、打捞、切割、压裂等多种适合其地质状况的非常规气藏连续油管储层改造技术以及修井、完井技术。
2.1 切割
在页岩气井钻井过程中,若钻杆发生卡钻,则需要采用连续油管切割技术对钻杆进行切割。如W204H4-5井,在第一次压井成功后,活动钻具发现卡钻,不能解卡,用外径50.8 mm的连续油管带切割弹下至5 000 m,成功切割钻杆,并顺利起出切割点以上的钻杆。
2.2 射孔
目前,川渝页岩储层多采用套管完井桥塞分段压裂进行改造,第一段无法建立循环通道,多采用连续油管传输射孔。一些大斜度、长水平段等电缆无法下至目的层段的井,也采用连续油管进行射孔。如W202H3-5井,在压裂过程中套管变形,电缆无法下至目的层段,采用1508-012号连续油管带射孔枪对后续层段进行传输射孔。1508-012号油管是第一盘国产的CT100钢级连续油管,壁厚4.44 mm,长度4 800 m,出厂试压92.1 MPa。该连续油管性能稳定且耐用,在55~65 MPa的高压环境中,起下45次,井内工作320.7 h。
2.3 打捞
除第一段采用连续油管传输射孔外,正常情况下,其余段多采用电缆泵送射孔枪及桥塞连作。若在泵送过程中电缆断裂,工具掉井,则需要用连续油管进行打捞。如CNH4-6井,电缆起出进口时发现射孔枪及52 m电缆掉井,连续油管带打捞工具成功捞获落鱼。
2.4 冲砂解堵
压裂过程中,若发生砂堵,则需要用连续油管进行冲砂解堵,以保持井筒的通畅性。如CNH11-1井在压裂过程中多次发生砂堵,以连续油管带冲砂工具冲砂解堵。
2.5 钻磨
压裂完成以后,采用复合桥塞分段压裂的井,需要用连续油管带钻磨工具钻磨桥塞。目前连续油管钻磨对象主要包括复合桥塞、水泥塞、树脂球、滑套、套管微变形修复等。如YS108井,连续油管带钻磨工具2 h完成3 m水泥塞及1个桥塞的钻磨工作。
2.6 速度生产管柱
钻磨完成以后,投入生产,在生产后期,出现储层压力降低、产水量增加及携液能力下降的现象时,需要下连续油管作速度生产管柱,以提高排液效率,提高采收率。如YS117H1-4井在下连续油管作速度完井管柱后,产量明显提高。
2.7 压裂
川渝页岩气藏常采用连续油管喷砂射孔分段压裂进行改造,该工艺无需下桥塞分段,能够最大程度保持井筒完整性,且压后能够迅速投产。如W201-H1井,为第一口全井采用连续油管喷砂射孔分段压裂的页岩气井,分12段进行增产改造。YS117H1-4井、YS112H6-5井全井采用连续油管喷砂射孔砂埋分段压裂,分别分13段及20段进行增产改造,均取得较好效果。
国产高钢级连续油管在川渝页岩气井中的应用不仅仅局限于上述工艺,还包括连续油管诱喷、注水泥塞、打铅印等工艺技术。总的来看,国产高钢级连续油管在川渝页岩气井中的常规工艺包括通洗井、刮管、喷射压裂、传输射孔及钻磨桥塞等;异常情况处理包括冲砂解堵、输送桥塞及注水泥塞封堵等工艺;复杂情况处理包括打捞、打铅印、处理简单套管变形及其他复杂情况处理等工艺。
3 结束语
国产高钢级连续油管质量稳定,广泛适用于各种井下施工工艺和井况,能满足川渝页岩气井各种复杂工况作业需要。川渝地区页岩气井连续油管的使用已基本趋于国产化,随着页岩气开发步伐的加快,连续油管设备能力的提升和工艺的完善,将会进一步加大对国产大直径、高强度连续油管的需求。国产高钢级连续油管在川渝页岩气开发中的应用前景十分广阔。
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Application of Domestic High Steel Grade Coiled Tubing(CT)in the Development of Sichuan and Chongqing Shale Gas
LIU Huan1,LU Xiude1,LIN Shiyao2,SONG Dan1,ZHANG Jin1,CHEN Shi1
(1.Downhole Services Company,Chuanqing Drilling Engineering Co.,Ltd.,Chengdu 610051,China;2.Western Sichuan Drilling Company,Chuanqing Drilling Engineering Co.,Ltd.,Chengdu 610051,China)
TE933.8
B
10.19291/j.cnki.1001-3938.2017.07.007
2017-03-02
编辑:张 歌
刘 桓(1990—),硕士,目前主要从事连续油管技术研发及现场应用工作。