国外连续油管技术最新研究进展

连续油管（Coiled Tubing，简称CT）又称挠性油管、盘管或柔管。相对于用螺纹连接的常规油管而言，连续油管是卷绕在卷筒上拉直后直接下井的长油管。连续油管作业最初用于下入生产油管内完成特定的修井作业（如洗井、打捞等）。到上世纪90年代，连续油管作业装置已被誉为“万能作业设备”，广泛应用于油气田修井、钻井、完井、测井等作业，在油气田勘探与开发中发挥越来越重要的作用。该文介绍了连续油管的发展历史，系统分析了国外连续油管的发展现状及国外连续油管技术的最新进展。     

连续油管国家标准的编制和理解

目前连续油管在我国的研发和应用处于快速发展阶段,但相关标准的制订相对国外比较滞后,通过对国内外连续油管标准制订概况、连续油管服役工况及特点、连续油管国家标准主要内容的介绍,分析了连续油管国家标准与API SPEC 5ST的主要差异,为使用者正确理解连续油管产品和标准,更好实施连续油管国家标准提供一定的参考。     

连续油管水力喷射环空压裂技术

连续油管水力喷射压裂是解决我国纵向多层压裂难题的有效手段,为深入了解国外连续油管技术,提高国内现有尺寸连续油管应用范围,在连续油管传输压裂与环空压裂两种方式对比分析的基础上,对连续油管水力喷射环空压裂技术的原理、施工工序、摩阻计算、优越性与局限性等进行了全方位的分析。结果认为这种环空压裂方式通过喷砂射孔与环空加砂配合可以拓宽连续油管应用深度,提高国内现有小尺寸连续油管设备利用率,提高喷嘴寿命,增大施工排量,从而具有更高的现场适用性及可操作性。研究成果为引入国外连续油管解决国内多层气藏分压改造难题,以及转变观念进行连续油管水力喷射环空大规模压裂奠定了基础。     

连续油管酸化钻孔技术在碳酸盐储层改造中的应用

连续油管酸化钻孔技术作为新型、有效的储层改造技术已经成功应用于国外碳酸盐储层改造,并取得了良好的效果,国内目前还没有相关的作业应用。本文首先介绍了连续油管酸化钻孔技术工艺方案、井下工具、增产机理、技术特点、作业程序,连续油管设备选择等关键技术,然后以国外具体的现场应用情况为基础对连续油管酸化钻孔技术的可行性和存在的问题进行了分析总结。     

连续油管钻井技术的发展及应用

叙述了连续油管钻井技术的发展历程、优缺点、连续油管钻井所需的地面设备和井下工介绍了连续油管钻井在国外的应用情况和最新进展。     

连续油管下井作业技术与设备

比较全面的介绍了国外连续油管油田下井设备,为国内连续油管下井设备的开发设计和操作提供了参考.连续油管油田下井设备的总成有以下几部分组成:连续油管运载车体、盘管卷和附件、动力系统、鹅颈管导向系统、夹持并递送连续油管的递送系统、连续油管与外部套管的密封系统、调节计量和控制系统、连续油管的旋转接头、井场设备和控制室等.     

连续油管打捞技术专用工具研究现状及展望

连续油管打捞技术是随着连续油管性能的提高以及专用工具的研究开发而发展起来的新型打捞技术。对连续油管打捞技术与钢丝绳打捞技术和修井机打捞技术做了比较,指出其具有的优点。重点介绍了连续油管打捞专用工具的配置、各部件的性能和主要技术参数,以及连续油管打捞技术在国外普拉德霍湾油田的应用情况。最后结合我国的情况,指出了连续油管打捞技术专用工具的研究方向。     

国产高强度CT100连续油管在青海油田的试验应用

为适应深井和复杂井开展连续油管高端作业,打破国外对高强度连续油管的技术垄断,成功研制了CT100连续油管,并在青海高原复杂恶劣环境下开展喷砂射孔、环空拖动压裂等多项工艺试验应用。通过现场应用,验证了国产CT100连续油管具有强度高、抗压高、疲劳寿命高、环境适应性强等优点。应用表明,国产CT100级连续油管具有良好的可靠性,可替代同类型进口连续油管,实现油田连续油管作业的降本增效。     

提高连续油管井控安全的新规程

连续油管技术在国外服务作业领域中发展迅速 ,通过介绍APIRP 5C7《用连续油管进行油气井作业的推荐方案》 ,针对连续油管作业的操作要求 ,为连续油管作业提供可靠的井控设计和操作方案 ,使连续油管作业规范、安全     

连续油管开窗侧钻水平井技术

连续油管钻井（CTD）技术是90年代以来国外大力研究和发展的热门钻井技术之一，适于小井眼直井钻井、定向并钻井、水平井钻井及过油管钻井等多个领域，利用连续油管进行过油管开窗侧钻水平井，能显著节约钻井成本，是一种可靠、安全、经济的对现存老井眼进行侧钻的有效方法，文中全面地介绍了国外连续油管侧钻水平井所用设备、侧钻工艺及实例。     

中国石油连续管作业技术进展及发展建议

中国石油连续管作业经过“十三五”持续攻关与示范推广,技术取得很大进步,作业量快速增长。在连续管径向钻井与侧钻、超深井及深部页岩/致密油气连续管作业、连续管定向喷砂射孔压裂、连续管悬挂完井与采油采气4个领域,连续管工艺技术与关键工具研究、装备研制与软件开发等方面均取得重要进展。依托连续管快速修井、连续管速度管柱与完井管柱、连续管储层改造与连续管测井测试4项主体工艺的示范推广,连续管作业量以每年递增22%的速度快速增长。随着油气开发向更深层、更长水平段发展,“十四五”期间连续管技术将面临一系列新的挑战,需进一步提升连续管装备水平与作业能力,加强全系列连续管作业技术的专项推广,推进技术共享服务平台和数字化智能化软件平台建设,为“稳油增气,提质增效”双重战略实施提供强有力的技术支持。     

连续油管疲劳寿命模型与试验机的发展概述

随着连续油管应用范围的扩展,以及连续油管制造技术和焊缝热处理技术的改进,不断有更高钢级和更大直径的连续油管投入到三高油气田中应用,但这些新材料疲劳模型的测试数据还不完善。对连续油管弯曲低周疲劳损伤过程进行调研及国内外连续油管疲劳寿命预测模型的发展进行分析,发现国内外逐渐考虑缺陷和现场测量数据影响因素来改进疲劳寿命预测模型。疲劳寿命模型的基础数据来源于疲劳试验机的试验数据,使得连续油管疲劳试验装置得到较快的发展,并对国内外的疲劳试验机发展现状进行归纳。目前,连续油管疲劳试验机已经能模拟钻修井各种实际工况下多种载荷下的疲劳,但缺乏对连续油管进行系统和大量样品的试验。连续油管疲劳寿命预测模型具有一定指导性,但不能准确预测现场剩余寿命,还需要进一步的完善和改进疲劳预测模型。     

国产CT130连续管性能及现场应用

为了满足我国深井、超深井及页岩气开发对高强度连续管的需求,开展了CT130连续管的研制。分析了研制的Φ50.8 mm×4.44 mm国产CT130连续管的强度、塑性、承压能力、弯曲疲劳寿命等性能,并介绍了该产品在某页岩气平台的现场应用情况。性能分析结果显示,国产CT130连续管具有强度高、 抗压高、疲劳寿命长等优点。将国产CT130连续管在高压环境中累计安全起下油管49次,疲劳寿命预测软件显示管材平均累计疲劳损伤率为33%,取管体端部样品进行检测,样管性能无明显衰减。性能分析及现场应用表明,国产CT130连续管可实现同类型进口产品的替代。该研究可为促进国产CT130连续管在油田的推广应用提供数据支撑。     

连续油管打捞技术在川渝地区的应用

连续油管作业具有不压井、不动井内管串、带压施工、降低施工成本、减少产层污染等特点。针对完井修井作业中钻具内、油管或完井管串内小型落物无法采用传统的方式来进行打捞的问题，提出了用连续油管来打捞井内小型落物的思路。在德阳新场气田X井成功打捞滑套塞子的基础上，又顺利地完成了新场气田2口井的冲砂打捞施工作业。后来又在磨溪气田某井成功打捞了随钻测井的放射源（一个18 G的中子源和一个1.5 G的β源），充分展示了连续油管打捞作业的推广应用前景。     

井下连续管力学行为分析软件及应用

连续管技术已广泛应用于多种井下作业,但因其在井下受力复杂,经常会出现断裂、卡堵等井下事故。为此,基于不同井眼轨迹中连续管的受力特点,运用现代力学理论及方法,结合其具体的作业工况,开发了井下连续管力学行为分析软件,并运用软件对连续管井下作业进行了实例分析计算。分析结果可用于指导连续管作业施工方案的设计、连续管注入头改进设计以及连续管井下安全性评价等,对于提高作业施工质量,减少作业事故,降低施工成本都具有现实意义。     

2205DSS连续油管的适用性研究

当连续油管用于井下作业时,管体需承受高压、强酸的井下环境以及反复缠绕、弯扭挤压等复杂载荷,因而连续油管的材料不仅应具有较好的强度和韧性,还应具有较好的耐腐蚀和抗疲劳性能。对2205DSS连续油管和传统碳钢连续油管进行了化学分析、拉伸、压扁、扩口、硬度、疲劳性能以及耐腐蚀性的对比试验。试验结果表明,2205DSS连续油管比碳钢连续油管具有更优异的抗腐蚀性能,强度可达到CT90级或CT100级连续油管的强度值,且双相不锈钢材质金相组织相对稳定,焊接热影响区的面积比碳钢连续油管的焊接热影响区的面积小,具有更为优异的疲劳性能,但2205DSS材质比碳钢成本高,生产时所消耗的能量较大,在应用方面仍存有一定的局限性。     

LXLT—B型连续油管打捞筒

直径31．75的连续油管具有外径小,壁薄,挠曲性好等特性,如果断落到井里,其打捞非常困难,在卡瓦打捞筒的基础上改进设计出LXLT－B型连续油管打捞筒,介绍其结构原理和现场试验情况。     

国外连续油管作业机的最新进展

随着连续油管应用领域的不断拓展,连续油管正朝着管径更大、长度更长的方向发展,这就要求连续油管作业机能够适应大尺寸连续油管作业的要求。为此进行了一系列改进研究,包括采用升降式滚筒设计、采用四驱式连续油管注入头、采用控制更为先进的电气化控制室和更为先进的连续油管对接技术。介绍了这些关键部份的功能和最新研究进展。     

连续管注入头现状及发展趋势

注入头是连续管装备的核心部件。介绍了连续管注入头的发展起源,并对现今连续管注入头的典型结构及工作原理进行了阐述。对注入头国内外发展现状进行了详细介绍,并对其发展趋势进行了总结。建议国内加大对连续管钻井装备,特别是钻井用注入头的研发力度,加快连续管装备国产化进程,为我国连续管钻井技术的快速发展创造有利条件。