用连续油管替代修井设备对多层压裂水平井完井

张会敏 宋超

摘要：通过对连续油管钻井井下钻具组合的基本元件性能进行分析，并对连续油管钻井和常规的修井设备进行比较分析，提出相应的井下钻具组合选用原则，根据油井的实际情况来选择合适的连续油管钻井井下钻具组合能够对多层压裂水平井进行完井，增加油田企业的经济效益和社会效益。

关键词：连续油管;压裂水平井;修井设备

随着我国油田的不断开采，油田开采技术水平也在不断提高，连续油管技术在低渗透油当中的应用较为广泛，连续油管技术在针对多层压裂水平井过程中能够实现完井操作，与传统的修井设备完井工艺进行对比，连续油管技术具有较高的经济价值，可以实现带压作业，在最大程度上实现了油田的开采效率。

1连续油管钻井井下钻具组合

1.1组成元件

连续油管钻井井下钻具组合中所使用到的元件比较复杂，这些元件的使用能够有效提高井下作业的破岩动力以及测量钻井参数等作用，在进行连续油管钻井过程中合理利用井下钻具组合可以减少钻井成本、降低钻井时间、提高井眼轨迹的准确度。

（1）连续油管连接器。该元件的主要作用是将连续油管和底部钻具组合进行连接，该元件的抗拉、抗扭能力较强。

（2）止回阀。该元件的主要作用是限制流体流动方向，能够有效阻止环空流体进入连续油管管线，确保钻井工作安全，一般情况下该元件与连续油管连接器相连。

（3）紧急分离工具。该元件的主要作用是当钻具出现问题时能够及时将连续油管和钻具组合进行分离，从而有效实现液压和电力通讯的切断，确保钻井工作的安全性，减少安全事故的发生。

（4）循环阀。循环法位于紧急分离工具元件下方，减少钻具组合的压力损失和流速限制，能够有效加强流体流速，可以有效提高井眼清洁效果。

（5）定向工具。定向工具的主要类型包括液力定向器、电驱动定向器以及智能无线定向器，该元件的主要作用为改变钻具组合的工作面。

（6）随钻测量工具。该元件的主要作用为在钻井过程中能够对数据、地层参数以及钻井参数进行测量，并及时向操作人员反馈测量数据，为后期钻井工程提供数据基础。

（7）马达。马达元件能够提供破岩动力，目前最常用的马达种类为螺杆马达和电动马达，在实际应用过程中螺杆马达的使用范围更加广泛，因为螺杆马达能够减少电磁干扰，从而实现对井眼轨迹的有效控制。

（8）钻头。连续油管钻井对钻头的要求比较高，并且连续油管钻井钻头转速比常规，钻井钻头转速要高。需要根据不同的地层环境来选择连续油管钻井钻头，对于软底层或者中硬地层一般情况下才用PDC钻头，对于坚硬地层则使用金刚石钻头。

1.2钻井井下钻具组合基本分类

（1）井下钻具组合控制方式。连续油管钻井井下工具可以分为泥浆脉冲系统井下钻具组合和电缆系统井下钻具组合。电缆系统井下钻具组合能够实现测井数据传输，能够实现钻井速率控制，对提高钻井操作以及改善井眼质量奠定基础。

（2）根据钻井工艺方法的不同，钻具组合又分为欠平衡压力钻井、动态净平衡压力钻井以及过平衡压力钻井。

（3）在钻井过程中作业类型的不同，钻具组合分为套管开窗钻具组合和裸眼钻进钻具组合。

（4）由于油井所处的地理环境不同，会导致井身结构出现差异，因此钻具组合又分为垂直井钻具组合和定向井钻具组合。

1.3连续油管钻井井下钻具的选用原则

（1）作业经济性。提高钻井速率、降低设备成本以及钻井时间可以有效提升油田钻井的经济性。

（2）作业类型。油田的作业类型会制约连续油管钻井井下钻具组合配置。

（3）作业工艺。对于相同的钻井作业会有不同的工藝方法进行选择，因此所需要的作业工具也会不同。

（4）地层因素和钻井作业复杂程度。对于复杂地层的钻井作业，需要了解井下的地质参数和工程设计，并将所获得的数据传输至地面，相关工作人员根据所获得的数据进行钻具组合，避免安全事故的发生。

（5）井眼清洁。对与连续油管钻井尺寸过大的套管井进行加深作业时需要依靠大流量的钻井业来运移岩屑，确保井眼清洁，防止油管堵塞。

2连续油管和传统修井机完整对比

在利用连续油管进行完整过程中主要包括以下几个步骤：

（1）利用马达和钻头进行清洗作业，清洗在固井时所留在井中的岩屑，在清洗作业完成以后，从景点处提出连续油管，加入与地层配伍较好的液体。

（2）将射孔下部组合下入至井眼中，射开第一层;

（3）第一层完全射开以后，需要拆除连续油管作业机;

（4）安装压裂设备对第一层进行压裂;

（5）安装连续油管作业机，封隔第一层段井并在起下过程中射开第二层;

（6）拆除连续油管作业机，安装压力设备，对第二层进行压裂;

（7）重复上述步骤，直到所有目标层完全压裂成功;

（8）在最后完成压裂施工以后，利用连续油管断掉所有桥塞，从而开井生产。

利用连续油管进行完井作业时间为10天，总共完井层段达到5层。而利用传统的修井机进行完井得需要18天才能够完井成功，且完整层段为4层，在每次压裂处理完成以后会出现长时间的压力下降，导致安装钻机作业时间延长。

连续油管作业具有起下钻快、能够实现带压作业、在钻井和充砂时间内可以实现循环操作、连续油管作业时间比传统的修井设备作业时间短、开采成本低等优点。

在进行多层压裂施工过程中，需要利用桥塞将各压裂层进行隔开，在最后一层完成压裂施工以后，需要将所有桥塞钻掉，这样做的目的是为了防止液体或者岩屑漏失到新压开的裂缝中，因此在进行钻掉桥塞过程中应当保持平衡钻井或者欠平衡钻井，因此连续油管才能够实现连续循环作业。

3结束语

连续油管技术对水平井进行多层压裂施工过程中，连续油管技术比传统的修井设备更加具有高效性和经济性。但是在进行施工之前，为了确保施工作业的成功率，需要制定详细的作业计划，确保预测作业进度做到天衣无缝，才能够有效保证完井施工。不同的钻具组合需要结合相应作业类型、技术要求以及操作人员的经验来进行选择，从而有效提高油田的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]贾新勇.连续油管径向水平井压裂技术研究[J].石油知识，2012：30-31.

[2]简成，马磊.高压地层油基钻井液水平井完井的应用[J].云南化工，2018： 62-62.

[3]王成新.连续油管设备在多层系井位压裂增产中的应用[J].科技创新与应用，2013：29.