連續油管(Coiled Tubing,簡稱 CT)又稱撓性油管、盤管或柔管。相對于用螺紋連接的常規油管而言,連續油管是卷繞在卷筒上拉直后直接下井的長油管。連續油管作業裝置已被譽為“萬能作業設備” ,廣泛應用于油氣田修井、鉆井、完井、測井等作業,在油氣田勘探與開發中發揮越來越重要的作用。
連續油管的主要部件
(1)連續油管注入頭:它的主要功能是克服連續油管在井筒內的浮力及摩擦力使油管下入井內;在不同情況下控制連續油管的下入速度;懸掛油管和控制從井內起出油管的速度。
(2)卷筒:卷筒所能纏繞連續油管的長度和直徑的大小主要取決于卷筒的外徑、寬度、筒芯的直徑、運輸設備的要求等。石油圈原創www.h29736.cn
(3)動力系統:動力系統主要為作業機和各部件提供動力源。大多數連續油管作業機的動力系統是柴油機和水力泵。
(4)控制室:控制室上裝有各種儀表、開關及有關控制系統,操作人員在控制室里控制注入頭、卷筒、泥漿泵、防噴器和節流管匯的工作。
(5)連續油管:連續油管是一種高強度、高韌性管材、其制造成本取決于油管長度、壁厚、復合材料等因素。
連續油管技術的應用
沖砂洗井石油圈原創www.h29736.cn
沖砂洗井是目前最常見的連續油管修井作業。洗井是將洗井液通過連續油管泵入井內, 使砂粒松動并將其從生產油管與連續油管的環空沖到地面上來。連續油管由于其具有良好的撓性等特點,除進行常規的沖洗作業外,還用于解決一些比較復雜的井下管柱被卡堵情況。
這類井既無法建立循環又不能起出井下管柱,常規方法處理起來難度大。連續油管沖砂技術可以在不壓井的情況下進行快捷作業,效率高,直徑小,非常適合油管作業,還可以避免因壓井而產生的地層損害。
打撈石油圈原創www.h29736.cn
在連續油管打撈技術出現之前,傳統的打撈方法是用電纜從油井和氣井中回收井中落魚。 一般情況下,井下 落魚可分為兩類:一類是直接有害物,它們可使產量降低或增加操作難度和成本;但有些是如果井要想繼續生產下去,為了安全和機械方面的原因就是必須撈出。 與電纜相比,CT在打撈操作中有三大優點:(1) 它有能力在直井或大斜度井中產生較大的軸向力用以振動和/或拉出對于電纜來說太重的落魚;(2) 它有能力循環各種沖洗流體,包括氮和酸,可以高壓沖洗、噴射或溶解砂子、泥、垢和其他碎屑,并將其沖離落魚頂部;(3)打撈所需作業周期短,打撈費用低。
壓裂石油圈原創www.h29736.cn
連續油管壓裂技術是在射孔壓裂技術成功之后,為了改善其中的一些工藝而開發的。在國外 得到了一定程度的應用,其高效性和經濟性已經得到很好的體現,目前國內使用還很少。 目前利用連續油管進行分層壓裂也已經開始應用, 整個作業的最大優點是修井和施時間減 少,產量提高,環境污染減少,投資回收迅速,還可以減少施工量。與常規壓裂技術相比,連續油管壓裂方式可節 約大量的作業時間,減少事故發生的概率,大幅度降低成本。
鉆井石油圈原創www.h29736.cn
由于連續油管無需接單根,能夠保持井底壓力穩定,所以其不會對地層產生外來的壓力波動。連續不停地循環鉆井液,井內欠平衡狀態成 為穩態流動狀態,從而形成“真正的”欠平衡狀態,鉆井過程無需鉆機支持。連續油管鉆井具有以下特點:提高了作業的安全性,減少了需要的操作人員及事故; 能連續循環鉆井液;由于沒有接頭,在起下鉆時,不需要上/卸扣,在安全維持井眼壓力和循環的同時,能夠大 大縮短起下鉆時問;操作簡便,污染小和占地少,作 業效率很高,施工效果好。
測井石油圈原創www.h29736.cn
連續油管可應用于測井作業中。受成本和環境等多種因素的影響,水平井和大斜度井越來越多。由于連續油管有一定的剛度,能用來推動井下儀器,在井下任何一個區段進行連續測井, 用循環液提高測井質量,消除電纜的拉伸影響。
連續油管能發揮如此之多的作用,各大油服公司理所當然的都擁有自己的 品牌服務,本期為大家帶來的分別是貝克休斯、哈利伯頓和斯倫貝謝的連續油管技術。
1. Halliburton的CoilComm 技術
Halliburton在2015年推出了CoilComm連續油管服務,該技術是一種新型、有效的修井工具。能夠幫助運營商最大化油井產量,提高連續油管修井的成功率。
其原理是通過對井下情況實時監控,明確分辨哪些產層得到了有效處理以及哪些產層無處理必要等。對于欠平衡井,改技術還能實時監測井下數據,確保連續油管工作狀態穩定,提高工作效率。
2. Schlumberger的Active CT 技術
Schlumberger的創新性連續油管系列技術提供了若干方面的關鍵進步,其中包括減少現場設備空間占用,確保井下溫度、壓力數據的準確測量,正確的深度相關性測量,準確的負載測量以及可應對嚴苛環境條件與復雜系統的一套獨特且穩固的程序模塊。這些信息的準確把握可使運營商在作業過程中及時作出有根據的決策,當工作條件發生變化時可以做到立即響應與及時調整工作參數,消除不確定性猜測顧慮。
3. Baker Hughes的TeleCoil技術
Tele Coil技術中采用了攝像技術,通過使用攝像機,用戶能夠得到精準的井下信息,避免了傳統連續油管作業中不可避免的各種猜測和假設。幫助用戶對井深進行識別確認、提高井下鉆具組合的功能性,監視工作進程以及驗證操作是否成功。用戶的決策可以根據動態的井下情況,避免了錯誤或無效的操作,能更好地應對各種動態情況。TeleCoil服務摘下了蒙在連續油管作業眼前的面紗,可以幫助用戶應對不斷變化的各種情況。
連續油管技術已經發展了很多年,除了以上提到的三大油服公司之外還有很多非常有實力的連續油管服務公司,石油圈會繼續關注這項技術,為大家繼續帶來更多優秀的連續油管技術。
來自/Schlumberger 等 ? 編輯/Lemon
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石油圈認證作者
- 畢業于中國石油大學(北京),化學工程與技術碩士,長期聚焦國內外石油行業前沿技術裝備信息,具有數十萬字技術文獻翻譯經驗。如需獲取更多技術資料,請聯系Demons(QQ2582825239;微信15810965891)