连续油管钻井技术与装备的应用及其新进展

近年来,连续油管作业技术发展迅猛,以其独特和显著的技术经济特点,应用深度和广度进一步扩大,并被评为2004年国际石油科技十大进展技术。在综述连续油管钻井技术发展与应用的基础上,分析了连续油管、连续油管钻井以及连续油管钻井装备技术的最新发展和趋势。基于当前能源形势和大力发展快速钻井装备技术的要求,提出不失时机发展我国连续油管作业设备及配套装置的建议。     

连续油管工艺技术持续快速发展

论述促使连续油管工艺飞速发展的驱动力。介绍连续油管制造工艺、大直径连续油管,疲劳寿命模拟试验,以及材质选择。详细介绍连续油管地面设备、井下工具和在井下作业与修井作业中的用途,讨论连续油管钻井作业的优缺点。最后,介绍新型连续油管钻井系统的研制与应用情况。     

用于海上重钻和修井的混合连续油管系统

用连续油管在海上进行重钻和修井作业时，传统的作法是在下连续油管前用自动提升装置或井架先将井筒内的管柱提出来，这就使得作业既复杂，成本又高。目前，一种替代传统技术的新型连续油管钻井系统已经引入油田。这种新系统——混合连续油管系统将连续油管注入头、动力机组和滚筒组合在一起组成一台带井架的可移动钻机。该方法的构思和设备的设计是为适应在墨西哥湾浅海地区的需要而开发的。该地区的典型井深为１００００ｆｔ左右；通常是从多底井中钻定向井，用固定式平台在浅海水域钻井。结合一个特殊的研究实例以说明混合连续油管作业系统代替传统钻机进行作业。混合连续油管作业系统在设备搬家、拆卸、安装方面具有操作方便、安全等优点，并能减少拆卸及起下钻的时间，该系统提供了一种解决海上重钻作业需要的、经济有效的方法     

连续油管钻井作业主要装备

连续油管钻井作业采用的主要设备包括连续油管作业机,连续油管,井下配套工具,随钻测量系统,制氮车和辅助设备等,从连续油管作业机,井下钻具组合和辅助设备等3个方面介绍了连续油管钻井作业配套设备的结构,功能和技术参数,侧重介绍了新型复合连续油管作业机和Hydra Rig和Dowell等公司的新型连续油管钻机,对井下钻具组合的组成及井控系统与钻井液循环和固迭系统等辅助设备也作了简要介绍。     

低温连续油管作业设备的研发与应用

为了满足连续油管作业设备低温环境下的安全适用性,通过开展连续油管设备低温适应性技术、高效集成技术、预热及保温技术等方面研究,逐步形成具有自主知识产权的低温连续油管作业核心技术,并创新研发了新型低温连续油管作业设备。新型的低温连续油管作业设备能够满足-45 ℃低温环境作业需要和-60 ℃低温环境存储要求,已在俄罗斯西伯利亚地区油气田投入使用。现场应用表明,整机性能稳定可靠,具有较强的低温适应性,能够满足低温恶劣环境下连续油管作业及施工需要。     

连续油管钻井技术

随着连续油管(CT)技术和钻井技术的发展,90年代初连续油管钻井(CTD)技术得到人们的广泛重视,有很大发展。目前,连续油管钻井技术已用于侧钻水平井、多侧向水平井和欠平衡条件下钻井,可提高机械钻速、钻井效率、安全性和减轻劳动强度、降低钻井成本。我国早已引进连续油管装置,但多用于修井作业,尚未开展连续油管钻井的试验。文中介绍了连续油管钻井技术的地面设备和底部钻具组合、特点、实施情况和发展趋势,最后为在我国发展该项技术提出了几点建议。     

海上欠平衡钻井系统使油田开发复苏

1前言欠平衡钻井技术（UBD）对海上枯竭油藏和带有特殊钻井问题或低油藏压力的新油田有广泛的应用。该项技术在陆上不同地区具可靠的商业价值，使用该技术已对一些并和油田带来活力。海上欠平衡钻井系统的开发还在早期阶段。迄今，海上已用连续油管取代常规修井。根据工业标准，海上作业需要，实际大平衡钻井从现有的钻井设备中需不同方法和系统设计，该技术基于现有钻机或修井机的连续油管作业，但也包括连续油管和强行下入装置。在常规的海上平台这是一项可靠的钻井／完井技术，该技术在成熟的或复杂的边际油田有优势。欠平衡钻井在海上…     

复合钻井设备：合成连续油管与液力修井机组合钻井系统综述

自从顿钻钻机逐步退出历史舞台 ,井身结构随管柱的变化也发生了变化。最近新开发出一种钻井系统 ,它将合成连续油管技术与液力修井技术进行组合运用 ,本文介绍了该复合系统的优越性。新研制的合成连续油管内嵌导线 ,它允许旋转钻井系统与井底钻具组合之间进行连续、实时、双向沟通。这一新技术使钻井系统的控制方面有了非常大的改进。由此也研究开发出一些新的技术 ,如地质导向技术和远程实时控制技术等。作为复合钻井设备的一个组成部分 ,液力修井升降系统拓展了该套钻井设备的作业能力及功能。液力修井机可以用于欠平衡和过平衡两种条件下的联接管柱钻井及完井 ,当它与合成连续油管配合应用时 ,由于有了复合钻井设备 ,油气藏的开发就有了更多的可选性。     

连续油管技术在井下作业中的应用现状及思考

连续油管技术在各种井下作业中的应用日趋成熟，而国内对于该项技术的应用仅局限在一些相对简单的井下作业，并没有充分发挥其优势。在综合分析及研究连续油管技术发展动态的基础上，全面总结了国外连续油管井下作业技术的应用现状及发展趋势，对比了国内目前连续油管设备使用情况和技术服务水平，提出了影响国内连续油管技术发展的各种不利因素、现有发展条件及如何确保连续油管作业成功率的关键因素。为进一步完善国内连续油管井下作业的应用技术水平和促进其相关工艺的发展起到了一定的借鉴和推动作用。     

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。     

用上海上重钻和修井的混合连续油管系统

用连续油管在海上进行衙钻和修井作业时，传统的作法是在下连续油管前用自动提升装置或井架先将井筒内的管柱提出来，这就使得作业既复杂，成本又高。目前，一种替代传统技术的新型连续油管钻井系统已经引入油田。这种新系统－－混合连续油管系统将连续油管注入头、动力机组和滚筒组合在一起组成一台带井架的可移动钻机。该方法的构思和设备的设计是为适应在墨西哥湾浅海地区的需要开发的。该地区的典型井深为１００００ｆｔ左右；通     

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。     

连续油管钻井达到了新的深度

文章介绍了混合式连续油管钻井设备的优点，连续油管钻井取消了连接钻杆的X-序，缩短了整个钻井作业的周期，然而，连续油管钻井也有局限性。若用连续油管钻井钻定向井，在用一台螺杆泵和一个可调整的弯接头进行调控时，井眼直径要限制在大约64／1英寸。此外，随着井深的不断增加，对调控能力的掌握是有疑问的，在用连续油管钻直井时，若超过5000英尺，司钻将很难保持井眼始终处于垂直状态。下垂式钻头（drOP—bit）技术和旋转导向系统（RSS）工具两者能成功地控制偏移角，并使井眼恢复到垂直状态，与标准的PDC钻头设计相比，由于降低了机械钻速，下垂式钻头技术很明显也有不利条件，由于使用了旋转导向系统（RSS），为了优化井底钻具组合，还要求进行附加试验，因为旋转钻井能用来增加螺杆的动力，在连续油管钻井时使用的螺杆，应该使用均匀的直径设计，主要是因为在高扭矩条件下，故障率最低。连续油管钻井提供了在高机械钻速条件下的优点，然而，即使在坚硬岩层内钻井的情况下，也保持了钻头与井底接触的能力，消除了接单根及测斜的时间，同时在不使用传统定向仪器情况下就实现了定向控制，节约了额外的时间，这显示了连续油管钻井的优点。连续油管钻井在加拿大西部地区浅层气钻井市场彻底地发生了变化，不断增加的成本迫使作业者对传统连续油管钻井的局限性进行试验，康菲石油公司（ConocoPhillips）将技术创新和钻井技术变革相结合，并加以应用，成功地提高了连续油管钻井的效率，近来，该公司在定向井钻井和深井直井钻井两个重要领域解决了连续油管钻井载荷扩大的问题。     

连续油管钻井技术研究与应用进展

连续油管钻井技术是20世纪90年代初迅速发展起来的一项低成本高效率的钻井技术，在井深1 000 m以内的井，过油管重入钻井和欠平衡钻井等方面具有独特优势，被认为将是替代常规钻井方法的钻井新技术。在回顾连续油管钻井技术背景和发展现状的基础上，分析了连续油管的可靠性、连续油管钻井流体摩擦压力损失和连续油管钻井携岩技术、连续油管钻井关键技术理论研究进展。介绍了连续油管钻井装备和工具的最新发展和应用，阐述了连续油管钻井技术的主要应用领域和微小井眼连续油管钻井技术发展现状，对连续油管钻井技术应用前景和发展方向进行了展望。     

连续油管技术用于水平侧钻井

介绍了连续油管（ＣＴ）技术在开窗侧钻水平井眼的现场实施过程及其特点。该技术运用连续油管系统注入氮气，平衡压力钻井；并在钻井设备、井下工具、泥浆系统及实施操作上较常规技术更具优势，从而有效地提高浅层衰竭油藏的产油量。     

CTR120/300复合连续油管钻机研制与试验

连续油管钻井技术是20世纪90年代从北美地区迅速发展起来的一项高效、低成本、安全环保的钻井技术。四川宏华石油设备有限公司成功研发了国内首台复合连续油管钻机,名义钻井深度（Φ114.3 mm钻杆）2 000 m。钻机的主要设备由移动运输性好的3台拖挂单元组成：连续油管井架底座拖挂单元、连续油管滚筒拖挂单元和机械手拖挂单元。该钻机将连续油管装置和带动力水龙头的常规钻井装置集成在一起,既能进行常规钻杆钻井,又能进行连续油管钻井。钻机配备的全套自动化管子处理装置、轻便铁钻工、自动液压卡瓦等机具,极大地减少了钻台面的作业量,降低了劳动强度。钻井试验结果表明,CTR 120/300复合连续油管钻机总体性能符合设计要求,与常规钻井相比具有起下钻速度快、机械钻速高、钻井液连续循环等优点,但还需要进一步加强井下工具和钻井工艺的研究,以加快其在国内的推广应用和发展     

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。     

连续油管设备及技术的发展

介绍了不同时期连续油管的专利技术和设备,包括1965563号专利产品"钻孔机械"、2548616号专利产品"钻井机械"、2567009号专利产品"向高压油井中下入柔性小油管的设备"、Bowen工具公司首个连续油管注入设备、3116781号专利产品"连续油管修井作业设备"、3373818号专利产品"油管输送装置"和滚柱驱动的连续油管输送设备.     

电动连续油管钻井系统

英国ＸＬＴＬ技术公司提出一种在连续油管钻井系统中采用先进的电动钻具组合进行钻井作业的新设想,即电动连续油管钻井系统。这种系统振动小,与水力作用的正作用位移器或钻井液马达相比,更容易控制。它可连续提供井下钻进速度、扭矩、振动及其它钻井诊断数据,在地面可随时...     

新型交流变频电驱注入头的研制

注入头作为连续油管作业的主要零部件,在连续油管中发挥重要作用。近年来,紧跟国外连续油管设备自动化、智能化的发展趋势,研发了一种新型的用交流变频电驱的注入头,主要采用工频电经过变频器变频调速后,为注入头运转提供动力。与传统液压驱动系统相比,电驱注入头驱动系统自动化程度高,稳定性好,系统能效利用率高。该装置研发的成功,将提升国产连续油管设备制造研发的技术水平。