新型国产连续管持续研发应用探讨

为满足复杂油气井的作业需求,打破国外对连续管的技术垄断,总结了国内已有连续管产品的研究现状,并通过分析国内油田需求状况,探讨了新型连续管未来的发展方向。指出深井、超深井以及复杂水平井作业由于其特殊的地质条件,其使用的连续管研究方向为高强度连续管和耐腐蚀管。同时,探讨了连续管与电缆结合成连续管缆的研究与应用方向,并分析了同心连续管的应用前景。     

连续管在塔里木油田高温高压深井复杂作业的应用

塔里木油田是国内使用连续管设备最多的区域之一,但连续管作业几乎都集中在深度小于４０００ｍ
的气举、排液、冲砂等作业,深井与复杂作业极少涉及。介绍了在塔里木油田大北区块一口高温高压深井中钻水泥
塞和钻桥塞的连续管先导试验情况,连续管作业总体上取得了成功,得出了连续管在施工精心策划、施工过程严格
控制下,可用于高温高压深井作业,为类似相关井的作业积累了经验。     

LG450/50型深井连续管作业机研制

为了满足深井测井、酸化压裂、钻磨桥塞、射孔等作业工艺的要求,以及国内页岩气开发需要,提高连续管深井作业工艺水平,研制了适应深井作业的LG450/50型连续管作业机。该作业机为车橇式结构,采用主辅车布置方式,配置独立操作橇,大提升力注入头(最大提升力450kN),大容量连续管滚筒和自主研发的数据采集系统。整机具有底盘越野性能强,操作系统集成化程度高,滚筒容量大,注入头提升力大,作业安全可靠等优点。应用结果表明,整机操控性能良好,运行安全平稳,各项性能指标达到设计要求,满足连续管深井作业要求。     

锥形连续管技术

锥形连续管技术是近几年从连续管应用中发展起来的一项创新技术,该技术能使连续管具有变外径、变壁厚和不同的强度等级,减小整个管柱在长度上的张力,可以满足深井、超深井作业深度,提高连续管使用寿命.介绍了国外锥形连续管系统及其加工制造工艺.     

高强度CT100连续管力学性能研究

为了满足各油田用户对连续管钻井、压裂及深井、超深井开发的需求,突破国外对高强度连续管制造技术的垄断,国家石油天然气管材工程技术研究中心成功研制出首盘国产规格为Φ50.8 mm×4.44 mm CT100钢级高强度连续管。通过国家石油管材质量监督检测中心的第三方检测,其各项理化性能合格,满足API SPEC 5ST标准要求。国产CT100连续管可承受高载荷,适合深井、超深井作业,尤其在页岩气开发中进行多段压裂、钻磨桥塞等作业具有显著优势。     

国产超高强度CT110连续管组织与性能

为了发挥CT110超高强度连续管在深井、超深井及大位移水平井增产和稳产过程中的应用以及在页岩气分段压裂、钻磨桥塞等作业中的优势,对国产CT110钢级连续管的组织与性能进行了分析。结果表明,CT110连续管整体性能良好,强度、硬度等性能指标均满足API SPEC 5ST标准要求,且强度和塑性匹配良好,综合性能达到较好水平,同时国产CT110连续管主要性能指标达到或优于同规格进口CT110连续管。     

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。     

特色连续管作业技术的应用与发展思考

连续管技术凭借一系列优势得到了日益广泛的应用,已成为我国油气田开发过程中不可或缺的关键技术之一。但随着近几年来国内一些高温高压、长水平段井的数量不断增多,尤其是目前开发的页岩气井普遍深度达到6000m左右,水平段长度超过2000m,井内温度超过130℃,这导致在长水平段内进行连续管作业时反复出现钻磨桥塞遇卡、套管变形、打捞困难、连续管遇卡后处理困难等诸多难题,给连续管作业带来了新的挑战。经过大量的实践,形成了页岩气超深井连续管钻磨、复杂井打捞、连续管测井以及国内外其他油气田的过油管封堵和井筒复杂情况处理等特色技术,并给出了每种技术有代表性的案例。通过对特色连续管作业技术的研究和实践,有效解决了一些复杂井况的处理难题,进一步拓展了连续管技术的应用范围,同时,对连续管技术的发展提出了新的思考。     

连续管测井机滚筒总成结构设计

为解决水平井测井作业难题,最新研制了一种经济、安全、有效的连续管测井机。介绍了连续管测井机滚筒总成的结构组成和工作原理,对滚筒总成的主要零部件进行了分析计算和结构设计。滚筒总成以其独特的分体双半轴结构,满足了井下测井数据信号传输和液体循环需要,适用于连续管测井机和连续管作业机中。所用的分析和设计方法亦可对连续管装备的研制和设计提供分析和参考。     

超深井衬管打捞工艺技术

超深井衬管打捞是大修井作业的一个难点.针对打捞工具缺乏,铁屑携带困难等现状,CX565井以割捞一体化工艺和磨铣工艺为主,成功打捞出273.90m衬管,达到了修井目的.对割捞一体化工艺和磨铣工艺在深井段的应用情况进行了分析,提出了新的思路和建议.该井深井段衬管的成功处理和多种修井工艺的成功应用,为今后超深井大修作业积累了经验.     

超深井连续管作业过程受力分析及实例计算

合理选用管柱-井眼作业受力模型及综合考虑摩阻因素是实现连续管作业受力准确计算的前提与基础。根据超深井连续管作业特点,考虑温度、井内介质流动阻力等因素影响,建立了连续管作业综合受力模型,用开发的软件实现了连续管作业过程中的受力、变形情况及井口注入头所需注入力的实时变化模拟。模拟结果表明,连续管上提作业安全余量较下放作业安全余量小,下放作业连续管弯曲情况更为严重,螺旋屈曲井段更长,造成附加接触摩阻占总摩阻的比例较大;对于井内压力较大的情况,建议下放作业时适当增大连续管填充压力,上提作业时适当减小连续管填充压力。     

风载对连续管作业防喷器组合法兰密封性的影响

我国西部油田风沙活动对连续管测井中地面防喷装置法兰密封性能影响很大。为此,建立了防喷器组合底部法兰、密封垫环和连接螺栓的全结构有限元计算模型。应用该模型分析了连续管作业工况下多种风载对法兰连接密封性能和螺栓强度的影响,同时对比分析了防喷器组合有无支架支撑时的密封状态以及连接螺栓的应力水平。计算分析结果表明,在6级以上风载作用时,防喷器组合必须采用支撑装置,并通过计算求得支架支撑情况下的极限弯曲曲率,为施工过程中支架刚度的选择提供了参考。     

连续管作业机滚筒液压传动系统方案设计

为进一步提高连续管作业机滚筒的性能,使滚筒能更好地与注入头进行协同工作,满足各种作业工况要求(尤其对于橇装设备及超深井复杂作业),对滚筒液压传动系统方案进行研究。通过分析滚筒工况,对3种滚筒液压传动系统方案进行对比分析,得出最优方案并进行试验验证。现场应用情况表明,所采用的方案能满足作业时的多种控制要求及各种作业工况,操作简单、安全可靠,进一步提升连续管作业机性能。     

高强度高温高压直推存储式测井系统在超深井的应用

在高温高压、超深大斜度等特殊复杂井况下,由于工艺和仪器的局限性,传统测井方式无法满足油气资源的安全高效开发要求,直推储存式测井系统等测井新工艺被广泛应用。为此,在介绍高强度高温高压直推存储式测井系统组成的基础上,总结了其技术优势,分析了该系统在四川盆地及塔里木盆地超深井的典型应用场景和应用效果。现场应用表明,直推存储式测井系统在超深井测井一次成功率不低于95%且耗时最少,可以解决大摩阻、井漏及复杂井眼轨迹条件下的测井难题,较其他测井方式的测井时效和施工成功率更高,在复杂超深井测井中潜力巨大,具有广泛的推广价值。     

锥形连续油管可达到超深的下井深度

在过去的10余年间,连续油管技术在油气田开发中得到广泛应用,在钻井、修井、测井等技术领域的应用已经得到业内人士的首肯。但是连续油管自身的重量和注入系统的限制制约了该系统在深井中的应用。虽然近年来由于钛合金的应用使得连续油管的自身重量降低,工况特性得以提高,但是仍然无法在超深井中应用。本文介绍的锥型连续油管技术为其在超深井中的应用辟出了新径。论述了锥型连续油管工艺技术的开发研究情况,对关键工艺技术的研究进行了描述,并且介绍了室内与现场试验。     

塔里木油田欠平衡测井创国内超深井带压测井新纪录

<正>4月14日,从塔克拉玛干沙漠深处传来消息:由川庆钻探测井公司1365队从承担的中古11井欠平衡测井作业一次成功,创造了国内超深井带压测井作业新纪录。这是塔里木油田首次使用该项技术。中古11井位于塔克拉玛干沙漠腹地,井深6475.61米,井口压力3兆帕,井底温度高达136摄氏度,还伴随井漏现象。因此,无论从自然条件,还是技术层面来说,无疑是一块"硬骨头"。1365队接到生产指令后,经过充分的准备,在测井中获得了圆     

超深井伸缩管启动瞬间油套环空压力变化分析

超深井作业过程常因将井下管柱伸缩管启动瞬间引起的环空压力骤变误判为管柱泄漏而中断施工，影响作业进度和措施效果。针对这一问题，基于伸缩管作用原理，在伸缩管启动瞬间状态变化分析的基础上，结合PVT状态方程，综合考虑伸缩管体积变化、管柱变形、环空流体体积变化和环空压力耦合影响，建立了伸缩管启动瞬间环空压力瞬变预测模型。经某酸压测试作业的超深井环空压力瞬变值预测和影响因素研究表明：预测值与实测值相对误差仅1.4%,满足现场生产要求；环空流体压缩性和伸缩管体积变化是影响环空压力瞬变的主要因素，油套管弹性模量影响较小。分析结果可为现场施工人员提供指导，避免因伸缩管启动过程的环空压力骤变而引起误判。     

不动管柱喷射分段酸压技术在超深井的应用

塔里木油田深井超过6000 m,是典型的超深、超高压井,对不动管柱喷射分段酸压技术的应用提出了挑战。超深井喷射分段酸压要达到合理的喷射速度,要求在喷嘴组合、分段酸压设计上进行优化研究。针对塔里木油田哈拉哈塘地区喷射分段酸压的技术难点进行分析,优化出既能达到较高喷射速度,又能在泵压允许条件下完成现场施工的方案设计方法。通过在该地区碳酸盐岩储层中3口井的应用,共完成13段酸压施工作业,充分证明了不动管柱水力喷射分段酸压技术在超深井中的成功性,利用酸压施工曲线、停泵压力分析、邻井对比分析及压后测试等资料,完成对施工资料的后评估分析,达到预期效果,为超深井储层的不动管柱喷射分段酸压设计和施工方案的形成提供了参考。     

螺纹锁固脂

钻杆与钻杆、油管与油管的连接都是由螺纹连接的。管柱螺纹连接部位的性能是保证深井管柱安全可靠的关键技术之一。随着石油勘探向深层发展,深井、超深井越来越多,石油钻采条件越来越苛刻。钻柱、油管柱往复起下,必然造成深井所用油井管管柱的力学与环境行为与常规作业管柱过程有很大差别,需要在承受长时间的环境载荷（特别是高温）过程后进行上卸扣作业。     

连续油管冲砂解堵工艺在超高压深井中的应用

连续油管带压冲砂解堵工艺,具有作业工序简单、周期短、成本低、减少地层污染等优点。目前,塔里木油田连续油管冲砂解堵工艺大多应用于低压井。技术人员创新性的首次应用在迪那3超高压深井,通过综合分析、精细设计,攻克多重难点。现场施工结果表明,连续油管带压冲砂解堵工艺在超高压深井中应用效果尤为显著。