連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)在油氣田的應(yīng)用

連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)在油氣田的應(yīng)用

1連續(xù)油管技術(shù)第一個(gè)概念是使用一種特殊的設(shè)備將直徑小的連續(xù)管道引入生產(chǎn)管道，并完成特定的恢復(fù)操作（如洗井、毆打等）。作業(yè)后從井中起出的連續(xù)油管纏繞在大直徑滾筒上以便移運(yùn)?，F(xiàn)代連續(xù)油管技術(shù)淵源于第二次世界大戰(zhàn)期間盟軍的“PLUTO”計(jì)劃,即跨越英吉利海峽的海底管線工程。該計(jì)劃完成后,盟軍在英國(guó)和法國(guó)之間輔設(shè)了一條穿越英吉利海峽、總長(zhǎng)近49000m的海底輸油管線。這條輸油管道由23條管線組成,其中17條為纏繞在若干個(gè)直徑為12m滾筒上的鉛質(zhì)管線;另外6條是內(nèi)徑為76.2mm、由數(shù)根6m長(zhǎng)的管節(jié)對(duì)縫焊接而成的鋼管。40年代后期,有關(guān)連續(xù)油管的發(fā)明專利相繼發(fā)布。2連續(xù)油管試井試油技術(shù)長(zhǎng)足進(jìn)步現(xiàn)代連續(xù)油管技術(shù)應(yīng)用在石油工業(yè)始于20世紀(jì)60年代初,迄今已有半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷史,大致可分為三個(gè)大的發(fā)展階段,60~70年代是產(chǎn)生與探索階段,由于連續(xù)油管本身的強(qiáng)度及技術(shù)不完善性,完全可靠性差,作業(yè)故障頻繁發(fā)生,僅用于洗進(jìn)、打撈等簡(jiǎn)單的修井作業(yè)。80年代是連續(xù)油管技術(shù)發(fā)生重大轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵時(shí)期,隨著鋼材材質(zhì)的提高和連續(xù)油管制造工藝的重大革新,以及連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備性能的不斷提高,使得連續(xù)油管工作性能從根本上得以改善,給連續(xù)油管技術(shù)重新注入了生命力,新的連續(xù)油管陸續(xù)投入油田應(yīng)用。80年代初,采用屈服強(qiáng)度為48.23MPa的鋼板軌制連續(xù)油管,明顯地改善了連續(xù)油管的性能。在阿拉斯加北坡,開始用連續(xù)油管擠注水泥作業(yè)。到80年代中期,連續(xù)油管已被應(yīng)用于各類泵送作業(yè)、輸送井下工具及替換生產(chǎn)管柱。80年代后期,各連續(xù)油管制造廠商致力于較大直徑連續(xù)油管的開發(fā),外徑為38.1mm和44.45mm的連續(xù)油管相繼問世。90年代可以說(shuō)是連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)成熟和迅速發(fā)展的年代,人們思想觀念進(jìn)一步轉(zhuǎn)變,工藝技術(shù)的改進(jìn)與完善,特別是連續(xù)油管作業(yè)井下工具的研制配套,有力地促進(jìn)了該技術(shù)向更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。至2000年底,全世界在用的連續(xù)油管作業(yè)機(jī)數(shù)量已達(dá)1000多臺(tái),連續(xù)油管的年消耗量超過900×104m,連續(xù)油管的最大作業(yè)深度達(dá)到7125m,并且更大直徑的連續(xù)油管不斷問世。90年代,外徑為50.8mm的連續(xù)油管投入完井作業(yè);1992年1月,外徑為60.3mm的連續(xù)油管問世;1993年,外徑為88.9mm的連續(xù)油管已用于試井試油;1994年,連續(xù)油管的最大直徑已經(jīng)達(dá)114.3mm。至今,連續(xù)油管作業(yè)已涉及鉆井、完井、試油、采油、修井和集輸?shù)茸鳂I(yè)領(lǐng)域。1992年初,美國(guó)石油學(xué)會(huì)開始編制“連續(xù)油管作業(yè)和應(yīng)用”作為API的推薦作法,以宣傳和規(guī)范有關(guān)連續(xù)油管的工程、設(shè)計(jì)、制造、配套、安裝、試驗(yàn)及操作。目前,世界上連續(xù)油管與連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的制造廠商主要集中在美國(guó),它們是精密油管技術(shù)公司(PrecisionTubeTechnology)、優(yōu)質(zhì)油管公司(QualityYubingInc.)和西南管材公司(SouthwestenPipeInc.)三大連續(xù)油管制造公司及Bowen、HydraRig(1991年與Drexel公司合并)和Otis等連續(xù)油管作業(yè)機(jī)制造公司。白俄羅斯的FID公司目前也生產(chǎn)連續(xù)油管和連續(xù)油管作業(yè)機(jī)。3連續(xù)油管作業(yè)時(shí)間進(jìn)入20世紀(jì)90年代后,連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)向更多的領(lǐng)域推廣應(yīng)用。連續(xù)油管常規(guī)的作業(yè)項(xiàng)目穩(wěn)步發(fā)展,新開發(fā)的作業(yè)項(xiàng)目迅速增加。在美國(guó)普拉德霍灣油田西部作業(yè)區(qū),每年使用連續(xù)油管作業(yè)超過1000井次,其中包括油井打撈、清洗、安裝可膨脹式封隔器和橋塞、擠注水泥、測(cè)井、注氮舉升和噴射泵操作等作業(yè)。在北海Magnus油田,1990年連續(xù)油管僅用于注氮舉升作業(yè),到了1993年,該油田的連續(xù)油管作業(yè)項(xiàng)目已擴(kuò)展到諸如負(fù)壓射孔和過油管射孔、磨銑積垢、打水泥塞封堵層段及封堵報(bào)廢井、洗井等七種項(xiàng)目,作業(yè)項(xiàng)目比1990年增加了7倍,作業(yè)次數(shù)僅1991年就是1990年的4倍。3.1連續(xù)油管的安裝量作為主要常規(guī)作業(yè)項(xiàng)目的連續(xù)油管注氮、洗井和注酸共占連續(xù)油管作業(yè)量的75%,其中僅洗井一項(xiàng)就占總作業(yè)量的58%。在加拿大和美國(guó),僅在1992年安裝的連續(xù)油管就達(dá)700條。自1991年起,連續(xù)油管用作速度管柱的設(shè)計(jì)及安裝長(zhǎng)度就已超過6096m。3.2連續(xù)油管鉆井技術(shù)的確立和發(fā)展1991年1月,法國(guó)Elf公司在巴黎盆地用連續(xù)油管對(duì)現(xiàn)有一口直井進(jìn)行第二次鉆井加深試驗(yàn)成功。同年,美國(guó)Oryx公司在得克薩斯用連續(xù)油管側(cè)鉆水平井試驗(yàn)成功。至1993年,全世界用連續(xù)油管共打出37口試驗(yàn)井,其中41%是側(cè)鉆水平井,27%為垂直加深井,32%是新鉆井。1995年,Ensco公司在荷蘭東部Dalen氣田采用連續(xù)油管欠平衡鉆井工藝鉆水平井獲得成功,極大地推動(dòng)了連續(xù)油管鉆井技術(shù)的發(fā)展。1992年后期,在普拉德霍灣油田西部作業(yè)區(qū),用裝有可纏繞式氣舉閥、外徑為60.3mm的連續(xù)油管對(duì)一口油井進(jìn)行氣舉完井作業(yè)成功,開創(chuàng)了連續(xù)油管可纏繞式氣舉完井作業(yè)的先例。1992年,一根長(zhǎng)為1524m、外徑為88.9mm的連續(xù)油管被安裝在路易斯安那州的水深為23m的近海油田用作輸送管線。此后,又在墨西哥灣及其他地區(qū)安裝了幾條類似的管線。到目前為止,用于生產(chǎn)油管的連續(xù)油管已有Ф44.45mm,Ф50.8mm,Ф60.3mm,Ф73mm、Ф88.9mm等5種,并且隨著水平井和大斜度井技術(shù)的發(fā)展,連續(xù)油管已成為油田作業(yè)中運(yùn)送井下工具和水平井測(cè)井的理想工具。為了加強(qiáng)連續(xù)油管技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)理論和工藝研究,美國(guó)石油學(xué)會(huì)每隔兩年都要舉行一次連續(xù)油管技術(shù)應(yīng)用成果發(fā)布會(huì)。4國(guó)外連續(xù)石油技術(shù)的最新技術(shù)4.1地面利用設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式、直徑、大小直徑雙連續(xù)油管作業(yè)機(jī)是連續(xù)鉆井作業(yè)的主要設(shè)備,其作用是在作業(yè)時(shí)將連續(xù)油管下入、起出油井,并把起出的連續(xù)油管纏繞在卷筒上。連續(xù)油管作業(yè)機(jī)可分為常規(guī)型和復(fù)合型2種型式,以適應(yīng)不同的作業(yè)用途、工況和道路條件的要求,其中,常規(guī)型主要有拖車式、車裝式、橇裝式3種型式。前2種用于陸上,后者主要用于海洋。復(fù)合型連續(xù)油管作業(yè)機(jī)可用連續(xù)油管和鉆桿柱進(jìn)行作業(yè)。此外,一些專用連續(xù)油管設(shè)備的相繼問世,如處理大直徑連續(xù)油管完井管柱的連續(xù)油管完井作業(yè)機(jī)、能夠操作連續(xù)油管和接頭連接管柱的連續(xù)油管鉆井作業(yè)機(jī)、湖泊和沼澤地區(qū)使用的駁船式作業(yè)機(jī)、北極地區(qū)使用的全封閉式作業(yè)機(jī)等,使得地面設(shè)備的品種和型式更加豐富。車裝式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單,移運(yùn)方便靈活,適合我國(guó)的道路和井場(chǎng)條件,較小直徑的連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備通常采取這種結(jié)構(gòu)形式;拖車式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)將各個(gè)工作機(jī)構(gòu)集中布置在拖車上,采用通用的牽引車移運(yùn),適合較好的道路和井場(chǎng)條件,較大直徑的連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備通常采取這種結(jié)構(gòu)形式;圖1所示的橇裝式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)采用模塊化結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn),將其主要部件劃分為合適的模塊,因此制造相對(duì)較為簡(jiǎn)單,用于海上平臺(tái)的連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備通常采用這種結(jié)構(gòu)形式;圖2和圖3所示的自帶吊車和井架的連續(xù)油管作業(yè)機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,其突出特點(diǎn)是,作業(yè)時(shí)不需要另外的起吊設(shè)備,但移運(yùn)時(shí)對(duì)道路和井場(chǎng)條件的要求較高;圖4所示的專用連續(xù)油管鉆井裝備結(jié)構(gòu)齊全而復(fù)雜,造價(jià)昂貴,移運(yùn)困難,其突出的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是,這種裝置將連續(xù)油管滾筒置于注入頭上方,作業(yè)時(shí),省去了注入頭的導(dǎo)向器,消除了因?qū)蚱饕鸬倪B續(xù)油管彎曲和疲勞破壞,因此能大大提高連續(xù)油管的使用壽命。美國(guó)HydraRig公司研制的復(fù)合型連續(xù)油管作業(yè)機(jī),除了配備常規(guī)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)外,還裝備有鉆臺(tái)、天車、井架、游車、液壓大鉗等,注入頭、導(dǎo)向器與控制室置于鉆臺(tái)上,采用自動(dòng)控制技術(shù)、傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),對(duì)整套裝備實(shí)施全面監(jiān)控,具有自動(dòng)司鉆功能。加拿大Dreco公司開發(fā)的用于北極或沙漠地區(qū)使用的連續(xù)油管作業(yè)機(jī),安裝在該公司制造的重型自走式車上。該型連續(xù)油管適合于-45~+45℃的環(huán)境下作業(yè),各部件封裝在防碰框架結(jié)構(gòu)內(nèi),液壓動(dòng)力系統(tǒng)采用封閉和隔音結(jié)構(gòu)。無(wú)論哪種類型的連續(xù)油管作業(yè)機(jī),其基本設(shè)備都是相同的,主要包括液壓動(dòng)力單元、控制室、連續(xù)油管滾筒、連續(xù)油管、起重機(jī)、注入頭等(圖5)4.1.1控制室的類型控制室是為操作人員提供監(jiān)控注入頭、滾筒、防噴器等沒備的場(chǎng)所,配置所有必需的操作控制開關(guān)和儀表。目前常見的控制室均為液壓式控制方式,中控室內(nèi)布滿各種液壓閥件,噪聲比較大,而且有油污的存在。目前最新型的控制室是荷蘭ASEP公司生產(chǎn)的電氣化控制室,該控制室大量采用了電子元器件替代了傳統(tǒng)的液壓控制閥,控制室內(nèi)清潔、無(wú)油污、噪聲小,具有可視化顯示屏幕,控制也更為精確。4.1.2小直徑由帶生長(zhǎng)的滾動(dòng)軸承由筒芯和邊凸緣組成。滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)由液壓馬達(dá)控制,液壓馬達(dá)的作用是在連續(xù)油管起下時(shí)在油管上保持一定的拉力,使其緊繞在滾筒上。滾筒前上方裝有排管器和計(jì)數(shù)器。滾筒所能纏繞連續(xù)油管的長(zhǎng)度和直徑的大小主要取決于滾筒的外徑、寬度、滾筒筒芯的直徑、運(yùn)輸設(shè)備及公路的承載能力的要求等。如何能夠在以上種種限制條件下使得滾筒容量最大,是世界上各大連續(xù)油管作業(yè)機(jī)生產(chǎn)商研發(fā)的重點(diǎn)之一。目前最新型的滾筒裝置具有可升降機(jī)構(gòu),即滾筒相對(duì)于卡車(拖車)底盤可以升降,對(duì)于有限高要求的路段,可以將滾筒下降到限高指標(biāo)之下,卡車再通過;遇到路面情況不好的山路或泥濘小路時(shí),將滾筒升至最高,以保持最大的離地間隙。有效地解決了道路對(duì)滾筒凸緣外徑尺寸的限制,可以使?jié)L筒凸緣外徑在道路限高條件下達(dá)到最大,進(jìn)而使?jié)L筒容量達(dá)到最大。4.1.3美國(guó)雙s公司的最新型注入頭治療k00主要功能是提供井筒中起、下連續(xù)油管所需的動(dòng)力和牽引力,注入頭是連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的重要設(shè)備之一,其作用與常規(guī)井下作業(yè)中的通井機(jī)類似。隨著連續(xù)油管外徑的不斷增大和長(zhǎng)度的不斷增加,對(duì)注入頭提升能力的要求也越來(lái)越高,美國(guó)雙S(Stewart&Stevenson)公司的最新型注入頭D200的上提力可以達(dá)到907kN,下推力可以達(dá)到454kN,該注入頭可以滿足連續(xù)油管鉆井的要求。另外,注入頭的體積也正向小型化發(fā)展,ASEP公司的363kN四驅(qū)注入頭(K-COILQuadHead80H,如圖6),其體積只有同類產(chǎn)品體積的1⒊左右,這得益于該注入頭的四鏈條驅(qū)動(dòng)式設(shè)計(jì),這樣的設(shè)計(jì)不但能增大注入頭的提升力,更重要的是它大大減小了注入頭夾痕對(duì)連續(xù)油管的傷害。4.1.4連續(xù)油管erw連續(xù)油管是連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的關(guān)鍵部件,是連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)得以順利實(shí)施的核心部件,是該技術(shù)中用量最大、質(zhì)量要求最高的管材。世界上每年連續(xù)油管用量近500×104m。連續(xù)油管最初外徑為12.7mm,20世紀(jì)80年代后期發(fā)展到Ф25.4mm,Ф31.75mm,Ф38.10mm和Ф44.45mm,可滿足小井眼鉆井(井徑≤Ф88.9mm)需要。后來(lái)發(fā)展到Ф50.8mm,Ф73mm和88.9mm?，F(xiàn)在最大外徑可達(dá)Ф168.27mm。但常用規(guī)格為Ф25.4mm,Ф32mm,Ф38mm,Ф45mm和Ф50.8mm等。連續(xù)油管從制作工藝來(lái)看,最初用ERW焊管,現(xiàn)已發(fā)展到無(wú)縫鋼管;從材料來(lái)看,由碳鋼發(fā)展到低合金鋼(包括淬火回火鋼)、鈦合金,目前正在研制復(fù)合材料。標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)油管按美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的材料即改性HSIA碳鋼制作,最小屈服強(qiáng)度483MPa,最小抗拉強(qiáng)度552MPa,現(xiàn)在屈服強(qiáng)度已達(dá)到703MPa。連續(xù)油管用鋼必須有良好的強(qiáng)韌性匹配,以保證較高的低周疲勞壽命。目前用連續(xù)油管鉆井深度已超過6900m,每年實(shí)施達(dá)1500井次以上。連續(xù)油管的制造企業(yè)均集中在美國(guó)休斯頓,它們是QualityTubing(優(yōu)質(zhì)油管公司)、PrecisionTechnology(精密管技術(shù)公司)、SouthwesternPip(西南管子公司)。制造連續(xù)油管的材料有碳素鋼、調(diào)質(zhì)鋼和稀有材料。其中稀有材料有鈦合金,其價(jià)格是碳鋼材料制成的連續(xù)油管的6倍。目前世界上較大的生產(chǎn)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的企業(yè)主要有美國(guó)的哈里伯頓公司、HydraRig公司、CVDD公司、Bowen工具公司、StewartStvenson公司和加拿大Dreco能源公司。4.2泥漿循環(huán)系統(tǒng)與常規(guī)鉆井相比,連續(xù)油管鉆井所用泥漿循環(huán)系統(tǒng)大致相同,只是容積小一些,固控設(shè)備也包括振動(dòng)篩、除砂器、除泥器和離心機(jī)。4.3主要設(shè)備的選用與常規(guī)鉆井相同,連續(xù)油管鉆井中的井控主要設(shè)備也是防噴器,但在欠平衡壓力鉆井作業(yè)中,通常采用兩套防噴器,一套用在連續(xù)油管上,另一套用在井底鉆具組合上。4.4工藝的不同要求井下工具是影響連續(xù)油管鉆井效率的關(guān)鍵。根據(jù)鉆井工藝的不同,連續(xù)油管鉆井時(shí)對(duì)井下鉆具的要求略有不同。連續(xù)油管鉆井用的井下工具主要有鉆頭、彎接頭、馬達(dá)、鉆鋌、分離機(jī)構(gòu)和連續(xù)油管配合接頭。4.4.1鉆頭的扭矩用于連續(xù)油管鉆井的鉆頭具有兩個(gè)特點(diǎn):(1)低鉆壓和高鉆速;(2)鉆頭對(duì)扭矩的要求要低,以免高扭矩使連續(xù)油管疲勞破壞。連續(xù)油管鉆井所用鉆頭的結(jié)構(gòu)形式與常規(guī)鉆井用的相同,一般直井段用PDC鉆頭,定向井、水平井的造斜段或曲線段用TSD鉆頭。4.4.2馬達(dá)8d容積式馬達(dá)用來(lái)旋轉(zhuǎn)鉆頭,有三種類型:低速高扭矩馬達(dá),適合于TSD鉆頭和天然金剛石鉆頭;中速中扭矩馬達(dá),適合于PDC鉆頭;高速低扭矩馬達(dá),適合于外徑為60.3~165.1mm的連續(xù)油管。4.4.3油管連接主要用于聯(lián)結(jié)連續(xù)油管和井下工具組合,接頭用以承受鉆井馬達(dá)所產(chǎn)生的扭矩、振動(dòng)和加速作用,因此,接頭的抗拉強(qiáng)度比連續(xù)油管大。4.4.4鉆與常規(guī)鉆井相同,用以給鉆頭提供鉆壓,以產(chǎn)生預(yù)定鉆井速度,并給井下工具提供合理的重力。4.4.5連接連接其作用是當(dāng)鉆頭或鉆鋌卡死在井眼中時(shí),提供使連續(xù)油管與井下工具斷開的能力。4.4.6使用井下工具調(diào)整底部鉆具組合用于定向井和水平井鉆井,因?yàn)橛眠B續(xù)油管鉆井時(shí),一般連續(xù)油管不能旋轉(zhuǎn),必須用一種專門的井下工具即定向工具來(lái)調(diào)整底部鉆具組合的工具面方位。目前美國(guó)Fedlech公司開發(fā)出了旋轉(zhuǎn)連續(xù)油管的新型轉(zhuǎn)盤,鉆井時(shí)使連續(xù)油管以5~15r/min的速度向右旋轉(zhuǎn)。5國(guó)外連續(xù)石油處理的例子5.1準(zhǔn)確定位壓裂技術(shù)2007年,澳大利亞Cooper盆地的油田采用準(zhǔn)確定位壓裂技術(shù)對(duì)8口井進(jìn)行了作業(yè)。該油區(qū)油藏需要壓裂的層位多(最多可達(dá)8層),埋深差距大(可差100m),普遍埋藏深(2500~3000m),常規(guī)的壓裂技術(shù)只能壓裂多個(gè)目標(biāo)層位的少數(shù)幾個(gè)層,一般需要多次壓裂才能完成。基于油藏條件、工具條件和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù),利用無(wú)線套管接箍定位器(圖7)進(jìn)行了作業(yè),在所作業(yè)的8口井中,裂縫的對(duì)數(shù)在3~7對(duì)之間。對(duì)于每一個(gè)目標(biāo)層位,在進(jìn)行大型壓裂之前,都進(jìn)行了小型壓裂。這8口井共作業(yè)了38次。作業(yè)后,油井產(chǎn)量超過預(yù)計(jì)產(chǎn)量的30%,并且大幅度節(jié)約了作業(yè)時(shí)間和作業(yè)成本。所謂準(zhǔn)確定位壓裂技術(shù),是指利用連續(xù)油管的特殊工具,結(jié)合測(cè)井資料,準(zhǔn)確確定待壓裂的層位,并對(duì)其進(jìn)行高效作業(yè)。待壓層位深度的控制問題(簡(jiǎn)稱深度控制問題)已經(jīng)成為制約連續(xù)油管壓裂高效作業(yè)的主要因素之一。無(wú)線套管接箍定位器的操作:工具下井過程中,進(jìn)行反循環(huán)。在工具的下端設(shè)計(jì)了一個(gè)破裂膜片,在液體從無(wú)線套管接箍定位器底部進(jìn)入時(shí),該膜片打開;當(dāng)反循環(huán)停止時(shí)關(guān)閉。測(cè)井時(shí)膜片處于關(guān)閉狀態(tài),所有泵入的液體都從側(cè)噴口流出。與以前的無(wú)線套管接箍定位器一樣,當(dāng)一個(gè)接箍被檢測(cè)到時(shí),電磁閥打開,液體從滑動(dòng)活塞上部進(jìn)入,活塞向下充分運(yùn)動(dòng)以封住排出口。然后,電磁閥斷電,活塞縮回。排出口可以采用不同尺寸的噴嘴,但最常用的噴嘴直徑是6.35mm和9.58mm。這些尺寸的噴嘴允許排量為159~278.23L·min-1,這一排量在連續(xù)油管壓裂泵的工作范圍內(nèi)。當(dāng)連續(xù)油管壓裂的測(cè)井部分完成后,連續(xù)油管深度測(cè)量器測(cè)得的深度得到校正,工具從測(cè)井模式改為壓裂模式,壓裂作業(yè)便可以進(jìn)行了。設(shè)計(jì)一個(gè)與銷釘一同固定的滑套來(lái)解決工作模式轉(zhuǎn)換問題(轉(zhuǎn)變到壓裂模式)。為了剪斷銷釘,泵排量從通常測(cè)井模式的159~278.23L·min-1增加到477~636L·min-1。在這一排量下,工具內(nèi)的回壓(液體從側(cè)噴嘴流出而產(chǎn)生的)將會(huì)超過銷釘?shù)膹?qiáng)度。當(dāng)銷釘被剪斷,滑套下移把側(cè)噴口堵塞。一旦側(cè)噴口堵塞,工具內(nèi)壓力繼續(xù)上升。在壓力達(dá)到31MPa時(shí),安裝于瓣形止回閥中的破裂膜片破裂,在工具的中心打開一個(gè)31.75mm直徑的通路。為了確?；锥伦?cè)噴口,卡在滑套凹槽中的卡環(huán)在滑套下行到位后卡住滑套,以防止其退回。這樣,改進(jìn)工具不再使用投球來(lái)改變工作模式,這不僅節(jié)省了時(shí)間,而且降低了流體用量。5.2目的層、致密層和硬石膏夾層沙特阿拉伯東部海上油田的一口水平井,該井井深2256m,井底壓力25MPa,井底靜態(tài)溫度108℃。目的層的滲透率變化范圍為2×10-3~8000×10-3μm2。高滲透層的孔隙度為35%,致密層為10%。儲(chǔ)層流體中含有5.4%的H2S。目的層的礦物成分主要為方解石。有3個(gè)硬石膏夾層,其總長(zhǎng)122m。井A的裸眼完井段的總長(zhǎng)為4128m,真垂向深度1982m,測(cè)量深度與真垂向深度之比為2.08,該井為大位移井。5.2.1連續(xù)油管牽引器設(shè)計(jì)酸化處理分3個(gè)主要階段。第一階段,將含有互溶劑的清潔鹽水前置液和親水表面活性劑泵入地層,以使井筒適應(yīng)隨后的酸化處理。第二階段為主要酸化過程(將含有20%黏彈性表面活性劑的鹽酸和不含黏彈性表面活性劑的鹽酸交替泵入井筒)。第三階段,用加入互溶劑的柴油進(jìn)行沖洗。使用13⒌in連續(xù)油管將流體泵入目的層,模擬結(jié)果顯示連續(xù)油管會(huì)在3139m處鎖定。因此決定采用雙重31⒐in連續(xù)油管牽引器(圖8)。牽引器可額外提供22222N的牽引力,使連續(xù)油管達(dá)到井底最深處。然而,由于該井存在大量的沖蝕層和高滲透夾層,因此牽引器只能將連續(xù)油管送到3505m處。當(dāng)牽引器到達(dá)這些層時(shí)又遇卡,因此決定在連續(xù)油管牽引器被鎖定的深度將酸液泵入。5.2.2氮?dú)馀e升及油氣藏時(shí)間第一次生產(chǎn)測(cè)井測(cè)得的結(jié)果顯示,該井所有流體均產(chǎn)于2786m以下深度,其采油指數(shù)為934t/MPa·D。該井水力噴射后不生產(chǎn)。氮?dú)馀e升后,油井采油指數(shù)為365t/MPa·D。酸化處理后生產(chǎn)測(cè)井結(jié)果顯示,采油指數(shù)達(dá)到1401t/MPa·D。結(jié)果顯示,水力噴射在該井應(yīng)用無(wú)效。本次酸化處理是第一次將連續(xù)油管牽引器應(yīng)用于裸眼完井的大位移井中。牽引器使連續(xù)油管的運(yùn)行長(zhǎng)度增加了366m。本次酸化處理成功地消除了近井地帶傷害,且產(chǎn)油量取得了預(yù)期效果。6連續(xù)油管的研發(fā)和國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)外的連續(xù)油管技術(shù)已得到了較廣泛的應(yīng)用,以美國(guó)普拉得霍灣西部作業(yè)區(qū)為例,每年使用連續(xù)油管作業(yè)超過1000井次。現(xiàn)在全世界連續(xù)油管的年耗量近500×104m,井下作業(yè)量以每年25%的速度增加。世界上主要的連續(xù)油管制造廠商均集中在美國(guó),它們是精密油管技術(shù)公司、優(yōu)質(zhì)油管公司和西南管材公司。連續(xù)油管的直徑從Υ12.7~168.4mm共有100多種規(guī)格;屈服強(qiáng)度為482.3~964.6MPa,可以滿足不同作業(yè)需要;單根長(zhǎng)度可達(dá)9000m。連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備作業(yè)車的數(shù)量已達(dá)到600多臺(tái),并且每年以20%的速度增長(zhǎng),它們是由美國(guó)HULLIBUTON公司、BOVEN工具公司、CVDD公司、加拿大和俄羅斯的一些公司生產(chǎn),這些作業(yè)車集氣、液、電一體化,自動(dòng)化程度高、可靠性好,能完成多種作業(yè)。國(guó)內(nèi)目前共引進(jìn)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)29臺(tái),主要分布在大慶、四川、吉林、吐哈、塔里木等油田,海洋上使用的也有少數(shù)幾臺(tái)。1972年,我國(guó)引進(jìn)了第一臺(tái)波恩公司生產(chǎn)的連續(xù)油管作業(yè)機(jī)。大慶油田自1985年引進(jìn)Hydra-Rig公司的連續(xù)油管設(shè)備。1994年,吐哈油田從