許鑫 范旭
摘 要:連續(xù)油管在油田開采應(yīng)用中,可謂是一次世界性的技術(shù)革命,它在經(jīng)歷了起步的曲折和成長的崛起之后,成為了近年來世界石油鉆采業(yè)的熱點話題,也成為了我國石油制管業(yè)新的課題和創(chuàng)新內(nèi)容。國外連續(xù)油管的質(zhì)量伴隨著時間的推移獲得了長足的進(jìn)展,連續(xù)油管配套技術(shù)和井下工具日趨完備。我國對于連續(xù)油管的研究與國外相比,還存在較大的差距,連續(xù)油管的應(yīng)用實踐還局限于較小的領(lǐng)域。本文以分析國內(nèi)外連續(xù)油管的技術(shù)應(yīng)用發(fā)展為切入點,進(jìn)行連續(xù)油管技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢分析,并對連續(xù)油管開發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:連續(xù)油管;油田;作業(yè);技術(shù)
連續(xù)油管技術(shù)是石油工業(yè)的一次具有重大意義的技術(shù)革命,它是相對于常規(guī)單根螺紋連接油管而言的一種新型油管,又稱撓性油管、盤管,是一種可以纏繞在卷筒之上進(jìn)行連續(xù)出入的、無螺紋連接的長油管。近年來,隨著連續(xù)油管及其配套設(shè)備工具的不斷完善和應(yīng)用,它掀起了國際石油鉆采業(yè)的又一次浪潮,成為了我國創(chuàng)新性應(yīng)用的重大課題。
1 國內(nèi)外連續(xù)油管技術(shù)的發(fā)展簡述
國外對于連續(xù)油管技術(shù)的研究歷經(jīng)了三個階段,從起步階段的曲折到成長時期的崛起,再至技術(shù)成熟完備階段,連續(xù)油管技術(shù)推動了油田應(yīng)用的創(chuàng)新,從1962年世界上第一臺連續(xù)油管作業(yè)機(jī)用于清除海濱油氣井中的砂橋,就揭開了連續(xù)油管應(yīng)用于石油鉆采工業(yè)的序幕,伴隨著時間的推移,連續(xù)油管在修井和完井作業(yè)中的應(yīng)用不斷積累,配套技術(shù)設(shè)備和井下工具也得以完備,尤其是美國,連續(xù)油管的應(yīng)用進(jìn)展突飛猛進(jìn),特別是在連續(xù)油管小井眼鉆井技術(shù)方面,具有廣闊的發(fā)展前景,應(yīng)用非常廣泛。
我國的連續(xù)油管技術(shù)目前仍局限于較小的范疇,主要應(yīng)用在洗井、清蠟解堵、測井、沖砂、擠水泥等方面,與國外的連續(xù)油管技術(shù)可以應(yīng)用于陸地和海上的20多種作業(yè)相比,還有較大的差距,我國由于一些因素的影響連續(xù)油管技術(shù)尚未得到有效而廣泛的應(yīng)用。這些影響因素主要有:其一,基礎(chǔ)工業(yè)技術(shù)水平還比較落后,技術(shù)吸收和消化能力還有待提高;其二,對于連續(xù)油管技術(shù)的掌握水平還有限,尤其是連續(xù)油管的配套作業(yè)技術(shù),還停留在較為淺顯的階段。其三,我國的部分現(xiàn)場作業(yè)沒有系統(tǒng)評估和成本預(yù)算體系,這在一定程度上制約了連續(xù)油管的應(yīng)用和推廣,抑制了連續(xù)油管優(yōu)勢的發(fā)揮。
2 連續(xù)油管的應(yīng)用范圍及優(yōu)勢經(jīng)濟(jì)效益
連續(xù)油管技術(shù)是一次革命和創(chuàng)新,被譽(yù)為“萬能作業(yè)”它的用途非常廣泛,從其工藝方法而言,可以用于“欠平衡”壓力鉆井、平衡壓力鉆井、“過平衡”壓力鉆井;從其適用的類型而言,可以應(yīng)用于垂直井、定向井、叢式井、水平井、斜井、小井眼井、裸眼井、打撈、完井、測井等。從應(yīng)用地域而言,可以應(yīng)用于陸地、沙漠、海灘、極地等各個區(qū)域。簡言之,幾乎所有的管柱作業(yè)都可以使用連續(xù)油管技術(shù)。另外,在試油環(huán)節(jié)中,由于其工作難度高、流動性大、工作范圍廣的特點,因而,存在較高的風(fēng)險和異常情況,許多危險事故具有突發(fā)性。在試油過程中,由于防噴器失封,管柱中某個部件發(fā)生泄漏,就會使井口的防噴器失去效用,防噴器液壓缸內(nèi)的密封圈被氣體刺壞,井底壓力會將“井液”推入液壓管線導(dǎo)致失控。還有一些風(fēng)險因素如:壓井管線沒有連接、生產(chǎn)管線與生產(chǎn)罐沒有連接、管線沒有安裝保溫等,都會使試油作業(yè)存在異常風(fēng)險隱患,從而影響試油作業(yè),發(fā)生溢油、嚴(yán)重的“井噴”或中毒火災(zāi)等危險事故。而采用持續(xù)注入的連續(xù)油管則可以極大地避免試油環(huán)節(jié)中的異常風(fēng)險因素,增加安全系數(shù)。
連續(xù)油管在鉆井應(yīng)用中具有較大的技術(shù)優(yōu)勢,可以帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。其技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)效益主要表現(xiàn)在以下幾方面:
①有效降低了鉆井作業(yè)成本。
采用連續(xù)油管技術(shù)可以在鉆井作業(yè)成本上獲得較大的效益,它比常規(guī)的鉆井技術(shù)要節(jié)省40%~50%的作業(yè)成本。產(chǎn)生如此大的經(jīng)濟(jì)效益的原因是,由于常規(guī)的單根油管連接鉆機(jī)需要花費大量的施工時間,而連續(xù)油管技術(shù)鉆井則不需要進(jìn)行連接,同時其連續(xù)化的作業(yè)過程也提高了機(jī)械的平均鉆速,降低了生產(chǎn)成本。
②連續(xù)循環(huán)的鉆井狀態(tài),可以有效增加鉆井效率。
常規(guī)的“欠平衡”鉆井作業(yè)中由于要連接單根油管而導(dǎo)致機(jī)械暫停,存在壓力波動,而連續(xù)油管則可以保證持續(xù)、循環(huán)的鉆井液狀態(tài),保證井底壓力的穩(wěn)定,從而減少了起、下鉆時間,減少了“井噴”和“卡鉆”等事故的發(fā)生,同時也節(jié)省了鉆井液循環(huán)的時間,實現(xiàn)了真正的“欠平衡”。在自動化鉆井的過程中,可以顯著節(jié)約鉆井成本,提高油藏產(chǎn)量。
3 連續(xù)油管技術(shù)應(yīng)用條件分析及配套工具開發(fā)應(yīng)用
我國的油氣田的地質(zhì)構(gòu)造非常復(fù)雜,因而存在頻繁的修井作業(yè),為了有效降低作業(yè)成本,縮短時間,因而,我國大力推行連續(xù)油管技術(shù),例如在原有的洗井作業(yè)中,普通的大修套清洗超稠的油井,會由于稠度過高產(chǎn)生凝固而出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,要花費大量的時間和費用進(jìn)行清洗,而連續(xù)油管技術(shù)的采用則可以節(jié)約成本,提高清洗效率。同時,伴隨著連續(xù)油管技術(shù)的不斷嘗試和實踐,它應(yīng)用于鉆井、完井等方面的作業(yè)逐漸增多,還開始嘗試新的技術(shù)工藝如:水力噴砂射孔、連續(xù)油管測井、水平井分段壓裂等工藝,創(chuàng)新了有力的技術(shù)支撐條件。
連續(xù)油管技術(shù)的配套工具開發(fā)和應(yīng)用方面,我國也有了進(jìn)步和發(fā)展。伴隨著焊接技術(shù)、管材制造技術(shù)、管材生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,我國也開發(fā)一些連續(xù)油管技術(shù)裝備工具。主要有:①連續(xù)油管作業(yè)機(jī)。它是在作業(yè)過程中將連續(xù)油管下入、起出油井,并將連續(xù)油管纏繞在卷筒上,屬于移動式、液壓驅(qū)動的連續(xù)油管起下運輸設(shè)備,其構(gòu)成部件為:注入頭、卷筒、連續(xù)油管、液壓動力系統(tǒng)、控制室五大部分。②泥漿循環(huán)系統(tǒng)。它比常規(guī)鉆井的容積稍小,其主要構(gòu)件為:振動篩、除砂器、除泥器和離心機(jī)。③“井控”系統(tǒng)。它的主要設(shè)備是防噴器,但是,在“欠平衡”壓力鉆井中有兩套防噴器,一套與連續(xù)油管相聯(lián),一套與井底鉆具相聯(lián)。④井下配套工具。根據(jù)鉆井工藝不同,可以選用不同的配套工具,主要有:鉆頭、彎接頭、馬達(dá)、鉆鋌、配合接頭等。
總之,我國要從國內(nèi)實際情況出發(fā),根據(jù)不同的油田情況,加大對連續(xù)油管技術(shù)、設(shè)備、工藝的研究力度,將這一技術(shù)應(yīng)用于更為廣闊的領(lǐng)域。
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