連續(xù)油管技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展與存在的問題職稱論文

#連續(xù)油管技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展與存在的問題1、連續(xù)油管技術(shù)應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢(shì)1國(guó)外應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢(shì)自從1962年世界上第1臺(tái)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)問世并開始用于石油工業(yè)以來，經(jīng)過40多年的發(fā)展，現(xiàn)已成為世界油氣工業(yè)技術(shù)研究和應(yīng)用中的一個(gè)熱點(diǎn)。1993?2003年，全球連續(xù)油管裝置在這10年期間增加了1倍，截止2003年年底達(dá)1050臺(tái)套。2001年，全球連續(xù)油管技術(shù)服務(wù)市場(chǎng)收入為10億美元，而連續(xù)油管裝置和管材市場(chǎng)分別為3億美元和9000萬美元。國(guó)外連續(xù)油管技術(shù)已能夠?qū)﹃懙睾秃Ｉ嫌蜌饩M(jìn)行20多種作業(yè)。國(guó)外連續(xù)油管技術(shù)主要是作為傳輸流體的通道，基本用于洗井、基質(zhì)酸化和氮?dú)馀e升，2001年占連續(xù)油管服務(wù)收入的77%。目前連續(xù)油管技術(shù)已經(jīng)擴(kuò)展到鉆井、修井、測(cè)井、射孔以及增產(chǎn)措施等領(lǐng)域。連續(xù)油管修井已代表著當(dāng)今世界修井技術(shù)的發(fā)展方向，并將作為一種常規(guī)、高效的作業(yè)技術(shù)在世界范圍內(nèi)普及。目前連續(xù)油管最大鉆井深度已超過6900m,其外徑由原來的12.17mm發(fā)展到12.17mm?168.12mm。可以說，世界石油工業(yè)正在經(jīng)歷一次連續(xù)油管技術(shù)革命。2國(guó)內(nèi)應(yīng)用狀況及發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)引進(jìn)和利用連續(xù)油管技術(shù)始于70年代。1977年，我國(guó)引進(jìn)了第1臺(tái)BowenOilTools（波恩工具公司）的產(chǎn)品。四川油田首先利用引進(jìn)的連續(xù)油管設(shè)備進(jìn)行氣井小型酸化、注氮排殘酸、氣舉降液、沖砂、清蠟等一些簡(jiǎn)單作業(yè)。大慶油田自1985年引進(jìn)連續(xù)油管設(shè)備以來，共在100多口井中進(jìn)行了修井等多種井下作業(yè)。吐哈油田自1994年引進(jìn)連續(xù)油管設(shè)備以來，每年的作業(yè)量不斷增加。連續(xù)油管技術(shù)在我國(guó)油田已經(jīng)得到認(rèn)可。2、連續(xù)油管作業(yè)工藝1修井和井下作業(yè)利用連續(xù)油管設(shè)備進(jìn)行注液氮和泡沫工藝技術(shù)開辟了深井完井、重新完井及修井的新領(lǐng)域，特別是對(duì)4600m以上的深井，可選擇一種或幾種液氮裝置與連續(xù)油管設(shè)備并用，進(jìn)行常規(guī)的修井和井下作業(yè)。一般在低壓底層中，若不采取一些輔助措施，地層壓力不足，難以使油井自噴。采用連續(xù)油管作業(yè)機(jī)同液氮車配套作業(yè)，將氮?dú)夂团菽⑷刖畠?nèi)可達(dá)到誘噴的目的，既經(jīng)濟(jì)又迅速。作業(yè)時(shí)，根據(jù)地層參數(shù)、井深等條件來確定油管下入的速度和氮?dú)馀帕?。?dāng)注水壓力降低、地層壓力相對(duì)提高時(shí)，油井即可自噴。2酸化作業(yè)在特殊井況下應(yīng)用酸化壓裂等增產(chǎn)措施不大容易獲得理想效果。以小井眼多層井為例，它在壓裂時(shí)要下橋塞，性能較差；若采用連續(xù)油管與VES（粘彈性表面活性劑）則可以解決這一難題。另外，在斜井（井斜50?57°）中，也可采用連續(xù)油管進(jìn)行酸化增產(chǎn)處理。其過程是在井下安裝永久性滑套循環(huán)裝置（SSCD）、跨接工具及連續(xù)油管內(nèi)管柱，對(duì)礫石充填的地層進(jìn)行增產(chǎn)處理圖。1為雙層生產(chǎn)井，該井兩個(gè)油管柱配KSCD作為永久性完井部件。SSCD用于安裝跨接工具和連續(xù)油管內(nèi)管柱（用于分隔射孔段、控制酸性物質(zhì)在連續(xù)油管柱內(nèi)的走向）。油管不受酸侵蝕。而使用連續(xù)油管后，可消除細(xì)砂運(yùn)移或完井－修井液給井筒造成的損害，并清除油管內(nèi)砂子和鹽沉積。3斜井和水平井測(cè)井在大斜度井和水平井中，用常規(guī)電纜起下方法已不能滿足將測(cè)井儀器送入所需測(cè)試地層的要求。連續(xù)油管具有較強(qiáng)的剛性，可將測(cè)井儀器送入到任何井段進(jìn)行連續(xù)測(cè)井，并可循環(huán)流體以提高測(cè)井質(zhì)量，同時(shí)還可消除電纜的沖擊問題，聯(lián)接簡(jiǎn)單，操作方便。用連續(xù)油管可進(jìn)行中子測(cè)井、密度測(cè)井、伽馬射線測(cè)井、超聲波測(cè)井、井徑測(cè)井等測(cè)井作業(yè)。4鉆井目前鉆井主要用于小井眼鉆井，可采用較大直徑（60.3mm以上）的連續(xù)油管進(jìn)行小井眼鉆井；現(xiàn)有井的第2次鉆井或加深鉆井；套管開窗側(cè)鉆；對(duì)現(xiàn)有井筒進(jìn)行開窗側(cè)鉆；欠平衡鉆井。5噴射射流作業(yè)目前，噴射射流作業(yè)是一種前沿性技術(shù)。主要是通過特制的噴射工具與連續(xù)油管配套使用，通過高壓、高速液體來清除井下的結(jié)構(gòu)物。噴射工具的旋轉(zhuǎn)速度可達(dá)7000r/min。6壓裂作業(yè)最早的連續(xù)油管壓裂作業(yè)是在1992年開始進(jìn)行的。最初是在井眼中下送連續(xù)油管，然后在井口處割斷它，進(jìn)行壓裂增產(chǎn)作業(yè)時(shí)可用來作為工作管柱，最后連續(xù)油管與井口相連接，作為一種速度管柱。這種早期的連續(xù)油管壓裂措施沒有廣泛地被人們所接受，這是由于作業(yè)環(huán)境和壓裂設(shè)計(jì)受到限制所造成的。后來連續(xù)油管壓裂法用來減少完井時(shí)間，并提高采用多級(jí)壓裂增產(chǎn)作業(yè)的油井的經(jīng)濟(jì)狀況。這一方法可以選擇支撐劑充填作業(yè)，并以正常追加的作業(yè)成本對(duì)邊際產(chǎn)層實(shí)施增產(chǎn)作業(yè)。再后來,連續(xù)油管壓裂法擴(kuò)展到對(duì)油井能夠進(jìn)行增產(chǎn)作業(yè)，這就防止了常規(guī)壓裂法所出現(xiàn)的油管完整性問題。連續(xù)油管用來把單產(chǎn)層處理壓力與井筒隔離。它在多層井筒中也可用來處理單個(gè)剩余生產(chǎn)層。7連續(xù)油管在其他方面的應(yīng)用連續(xù)油管射孔技術(shù)(CTCP)的應(yīng)用已有數(shù)年，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：減少射孔巖屑，把儲(chǔ)層傷害降到最低，降低循環(huán)巖屑的難度，不必因井控而壓井，降低鉆井成本，有效提高產(chǎn)量，減少修井工作量。鉆大角度、大斜度深井時(shí)，采用連續(xù)油管傳送負(fù)壓射孔技術(shù)是經(jīng)濟(jì)可行的，其成功應(yīng)用的關(guān)鍵是要采用井下安全閥(此閥與地表間距起防噴管的作用)，從而既保證長(zhǎng)射孔槍得以使用，又無需在收槍時(shí)壓井。此外，加拿大還開發(fā)出絕緣同心連續(xù)油管(IC2CT)，用于水平井段的蒸汽輔助重力驅(qū)(SAGD)。其特點(diǎn)是可以提高水平井段蒸汽腔中蒸汽干度，從而增加采收率。3、連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備1作業(yè)設(shè)備種類國(guó)外連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)已經(jīng)向更多的領(lǐng)域推廣應(yīng)用，連續(xù)油管壓裂酸化技術(shù)、水平井和大斜度井作業(yè)技術(shù)、鉆井技術(shù)等已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。海上油氣田如同陸地油田一樣，連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)應(yīng)用也越來越普遍。因此，必須研究和開發(fā)車載式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)、拖車式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)和撬裝式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)等，以適應(yīng)各種作業(yè)的需要。2注入頭注入頭的主要作用是提供足夠的推、拉力起下連續(xù)油管；在不同的油井條件下，控制連續(xù)油管的下入速度，一般為0.3048?0.5080m/s，最大可達(dá)1.22m/s；承受全部連續(xù)油管重力，且在起出連續(xù)油管時(shí)提供足夠的拉力及速度。3連續(xù)油管滾筒連續(xù)油管滾筒為焊接結(jié)構(gòu)的鋼制卷筒。滾筒的排管量主要取決于滾筒外徑、寬度和筒心直徑。連續(xù)油管的一端通過滾筒空心軸與安裝在軸上的高壓旋轉(zhuǎn)接頭相聯(lián)接，高壓旋轉(zhuǎn)接頭與高壓管匯組合在一起。通過外接水泥車、壓裂車等設(shè)備，將各種循環(huán)液通過連續(xù)油管泵入井內(nèi)，以滿足各種作業(yè)的需要。4連續(xù)油管目前，國(guó)內(nèi)沒有連續(xù)油管制造廠，世界上幾大連續(xù)油管主要制造商均集中在美國(guó)，它們是QualityTubing公司（優(yōu)質(zhì)油管公司）,PrecisionTechnology公司（精密管技術(shù)公司）SouthwesternPipe公司（西南管子公司）。用以制造連續(xù)油管的材料有碳素鋼、調(diào)質(zhì)鋼和稀有材料3種。其中稀有材料，例如鈦合金，有質(zhì)量輕和強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格貴，是普通鋼制連續(xù)油管的6倍。直接從國(guó)外進(jìn)口連續(xù)油管，作為連續(xù)油管作業(yè)機(jī)配套部件。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是，國(guó)外連續(xù)油管制造水平較高，能夠充分保證連續(xù)油管作業(yè)機(jī)整體質(zhì)量好；通過應(yīng)用國(guó)外連續(xù)油管，可了解其制造工藝水平，為連續(xù)油管國(guó)產(chǎn)化作好技術(shù)準(zhǔn)備。缺點(diǎn)是提高了整個(gè)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)成本。從國(guó)內(nèi)外找合作廠家生產(chǎn)連續(xù)油管。這樣既保證了連續(xù)油管的供應(yīng)渠道，又降低了整個(gè)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)成本。4、連續(xù)油管分析軟件連續(xù)油管分析軟件主要是分析連續(xù)油管應(yīng)力和彎曲、壽命和安全性、連續(xù)油管彎曲半徑和循環(huán)周期。根據(jù)井內(nèi)不同情況對(duì)連續(xù)油管直徑和壁厚進(jìn)行選擇，并模擬作業(yè)情況。為了使連續(xù)油管技術(shù)在我國(guó)更好、更廣泛地應(yīng)用，必須開發(fā)連續(xù)油管分析軟件。BJ公司連續(xù)油管分析軟件開發(fā)和完善前后用了15年，隨著現(xiàn)代IT行業(yè)的飛速發(fā)展，我國(guó)開發(fā)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的連續(xù)油管分析軟件不會(huì)需要太長(zhǎng)的時(shí)間。5、連續(xù)油管作業(yè)工具連續(xù)油管技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展和其配套工具是密不可分的，在很大程度上，配套工具的開發(fā)和應(yīng)用，還制約和推動(dòng)著連續(xù)油管技術(shù)的應(yīng)用和更新，因?yàn)檫B續(xù)油管技術(shù)適用范圍廣，只有配套與其作業(yè)工藝相適應(yīng)的作業(yè)工具，才能順利完成作業(yè)任務(wù)。我國(guó)自70年代引進(jìn)連續(xù)油管技術(shù)以來，由于種種原因，至今未推廣應(yīng)用。其中，井下作業(yè)工具的缺乏，是制約這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)推廣應(yīng)用的主要因素之一。因此，研究和開發(fā)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)配套工具具有非常重要的意義。連續(xù)油管作業(yè)配套工具種類很多，主要分為通用工具和專用工具。通用工具有連續(xù)油管聯(lián)接器、連續(xù)油管斷脫器、單流閥、防噴塞、井下連續(xù)油管懸掛/捕捉器、密封接頭、弓形扶正器和清洗工具。專用工具有膨脹式封隔器/橋塞、鋼絲繩工具、重型再釋放打撈筒和打撈矛、減摩器、水泥塞、循環(huán)閥和差動(dòng)閥、連續(xù)油管打撈籃、震擊器和加速器、鉆井馬達(dá)和水力丟手工具及過油管割刀等。6、國(guó)內(nèi)使用效果和原因分析國(guó)外連續(xù)油管作業(yè)應(yīng)用廣泛而技術(shù)先進(jìn),而國(guó)內(nèi)使用效果在不同油田反應(yīng)不一。下文對(duì)國(guó)內(nèi)使用效果和原因作簡(jiǎn)單分析。使用效果好的原因設(shè)備管理和技術(shù)跟蹤到位連續(xù)油管作業(yè)機(jī)使用較好的單位都配備有專門的設(shè)備管理人員與技術(shù)人員,設(shè)備操作人員也受到過系統(tǒng)的全面的培訓(xùn)。井況較好,適用連續(xù)油管作業(yè)機(jī)作業(yè)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)使用效果與作業(yè)井的井況有很大關(guān)系。對(duì)于自噴井,應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)就比較明顯。對(duì)于高凝油和超稠油井(如遼河油田),原油易凝固堵塞油井,如果用一般的大修套洗,約需15天時(shí)間方可完成,洗井費(fèi)用近20萬元。若改用連續(xù)油管進(jìn)行作業(yè)，一般僅需2?3天，費(fèi)用降低2/3。因此連續(xù)油管作業(yè)受到用戶的歡迎。使用不好和得不到推廣的原因盲目引進(jìn)有些油田在不了解連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的使用范圍和作業(yè)種類的情況下，盲目引進(jìn)連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備。如有的油田引進(jìn)配件用不上或不會(huì)用或引進(jìn)作業(yè)工具不全(如氣包等)，無法使用等。引進(jìn)把關(guān)不嚴(yán)有些油田在引進(jìn)作業(yè)機(jī)過程中，質(zhì)量監(jiān)督不嚴(yán)；還有些油田負(fù)責(zé)引進(jìn)的人員并非設(shè)備專業(yè)人員，導(dǎo)致引進(jìn)后使用過程中頻繁出現(xiàn)故障。技術(shù)人員匱乏許多油田對(duì)熟識(shí)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)技術(shù)方面的專業(yè)技術(shù)人員缺乏，致使作業(yè)過程中連續(xù)油管作業(yè)機(jī)出現(xiàn)的一些問題得不到及時(shí)解決,限制了連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的使用。操作人員未經(jīng)培訓(xùn)或培訓(xùn)不合格就上崗作業(yè)機(jī)出現(xiàn)人為操作故障的有連續(xù)油管從導(dǎo)向輪上滑脫而擠扁；注入頭操縱過緊致使連續(xù)油管擠壞；對(duì)井下情況不明導(dǎo)致連續(xù)油管在井下被不明落物刮傷、卡住或卡斷等。另外，連續(xù)油管使用后的設(shè)備管理與維護(hù)保養(yǎng)跟不上，如酸化作業(yè)后得不到及時(shí)清理而使其腐蝕氧化嚴(yán)重等。重要零配件用國(guó)產(chǎn)件替換滿足不了要求如作業(yè)機(jī)上的一些液壓件出現(xiàn)故障或損壞時(shí)，只能再進(jìn)口同一公司的產(chǎn)品；目前,國(guó)內(nèi)仍設(shè)有連續(xù)油管的生產(chǎn)廠家，全靠進(jìn)口。f)技術(shù)開發(fā)體制束縛了連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的開發(fā)與推廣有些技術(shù)人員本來具有開發(fā)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)