1、連續(xù)油管鉆井技術(shù)發(fā)展概述 中國石油海洋公司遼河事業(yè)部作業(yè)公司61平臺趙海龍2008.12 連續(xù)油管鉆井技術(shù)發(fā)展概述 中國石油海洋公司遼河事業(yè)部 1951年,美國第一項(xiàng)連續(xù)油管技術(shù)專利授予了GDPriestman等人。運(yùn)用該技術(shù)研發(fā)的設(shè)備其許多特征仍沿續(xù)至今,包括裝有可以扣緊管柱的反輪驅(qū)動系統(tǒng)、電動卷纜車以及在鉆頭上方帶有井底發(fā)動機(jī)的底部鉆具組合。 1951年,美國第一項(xiàng)連續(xù)油管技術(shù)專利授予了G 20世紀(jì)60年代, RHCullen研究中心完善了鎧裝纜線包覆的撓性管,纏卷這種管的耗能最小。截至1969年項(xiàng)目終止,用這種撓性管完鉆了數(shù)口井,最大完鉆井深達(dá)1371m。 20世紀(jì)60年代, RHCul

2、len研究中心完 20世紀(jì)70年代初,小直徑連續(xù)油管在西得克薩斯的一些特殊的修井作業(yè)中使用。因?yàn)橄氯胙b置都是最原始的,導(dǎo)致部分管段遺留在井內(nèi),一旦管掉落,就會在井下被切割成巢狀鋼屑團(tuán),增加了打撈工作的難度。因此,許多公司在不得已的情況下才會借助連續(xù)油管技術(shù)解決問題。 20世紀(jì)70年代初,小直徑連續(xù)油管在西得克薩斯的 1976年,加拿大發(fā)明家Ben Gray研發(fā)出第一套真正意義上的剛性管連續(xù)油管鉆機(jī)組,該機(jī)組使用了長為914m外徑為60 mm的X 42焊接型管線。該鉆機(jī)組在加拿大完鉆了20口淺氣井。World Oil1977年3月發(fā)表的題為“新概念鉆機(jī)”重點(diǎn)介紹了該連續(xù)油管鉆井技術(shù)。 1976年

3、,加拿大發(fā)明家Ben Gray研 從那時(shí)起,連續(xù)油管鉆井技術(shù)因諸多原因倍受關(guān)注,井控因素就是原因之一。由于鉆桿上沒有連接器,一直困擾著管桿型鉆機(jī)的井涌問題已不存在。設(shè)置的密封接頭和方形防噴器使井涌控制工作變得很簡單,在保持鉆進(jìn)的情況下只要稍微加重泥漿即可。 從那時(shí)起,連續(xù)油管鉆井技術(shù)因諸多原因倍受關(guān)注,井 另外,在施工過程中也會出現(xiàn)一些問題,如起鉆過程中地層中會吸入流體,可通過鉆柱將這些流體抽出。當(dāng)抽汲速度達(dá)到或超過放空速度時(shí),井筒內(nèi)壓力就會達(dá)到井底壓力值。當(dāng)然,在這種情況下連續(xù)油管的起出速度會超過常規(guī)鉆桿的起出速度。但是,再次下鉆時(shí)對井筒內(nèi)的波動壓力不可掉以輕心。 另外,在施工過程中也會出現(xiàn)

4、一些問題,如起鉆過程 運(yùn)用連續(xù)油管進(jìn)行鉆井施工,提高了作業(yè)的安全性,同時(shí)需要的人員減少。因?yàn)殂@管沒有連接器,所以無需花時(shí)間去裝配和拆卸連接器。顯然,因操作人員施工量減少,傷亡事故也相應(yīng)減少。因?yàn)殂@管需纏繞,裝卸底部鉆具組合一定要嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行;因?yàn)殂@機(jī)組沒有鉆鋌,所以只需將發(fā)動機(jī)或隨鉆測井工具裝到絞車上,這大大地縮短了施工周期。 運(yùn)用連續(xù)油管進(jìn)行鉆井施工,提高了作業(yè)的安全性, 連續(xù)油管鉆井技術(shù)最明顯的不足就是鉆管不能轉(zhuǎn)向,所有的旋轉(zhuǎn)操作必須通過馬達(dá)或渦輪機(jī)完成。這就意味著定向操作必須通過其他方式實(shí)現(xiàn),即使用可改變工具面的定向裝置滑動鉆井來實(shí)現(xiàn)。這類工具利用泵壓驅(qū)動給定向裝置施加一個(gè)旋轉(zhuǎn)分力

5、。一旦工具面正確定向后,工具的方向一直鎖定,直到需要重新校正方向?yàn)橹埂?連續(xù)油管鉆井技術(shù)最明顯的不足就是鉆管不能轉(zhuǎn)向,所 另一個(gè)不足就是鉆管的使用壽命短。每次施工鉆管都要從鵝頸上卸下,下入井筒后再起出,鉆管要被反復(fù)彎曲和拉伸幾次。撓性管經(jīng)過幾次這樣大強(qiáng)度的施工后,會因疲勞而不能繼續(xù)使用。因此,要密切監(jiān)控經(jīng)歷了數(shù)次彎伸的每一段鉆管。 另一個(gè)不足就是鉆管的使用壽命短。每次施工鉆管都要 還有一個(gè)問題就是鉆柱穿孔。如果穿孔部位在常規(guī)鉆管的焊接處,那么重新焊接就可解決穿孔問題。如果連續(xù)油管遇到類似的情況,處理起來就較為棘手,要進(jìn)行現(xiàn)場焊接,而迄今為止還沒人知道如何封堵穿孔(或者說還未解決因鉆柱穿孔而引起

6、的壓力升高問題)。 還有一個(gè)問題就是鉆柱穿孔。如果穿孔部位在常規(guī)鉆管 多年來出現(xiàn)各類應(yīng)對這些問題的方法。一種解決方案就是在鉆井過程中整體轉(zhuǎn)動絞盤,從而使連續(xù)油管在井眼內(nèi)轉(zhuǎn)向。這一解決方案也促使幾種新型鉆機(jī)的問世。遺憾的是,當(dāng)將連續(xù)油管繞線架這樣重的裝置安裝上并圍繞一個(gè)中心軸使其轉(zhuǎn)動時(shí),會產(chǎn)生很大的慣性力。 多年來出現(xiàn)各類應(yīng)對這些問題的方法。一種解決方案就 另一個(gè)解決方案就是在每一段連續(xù)油管的末端焊接一個(gè)連接頭,這樣施工完畢后就可將管段拆分下來。仍在井內(nèi)的管段,因其未連到絞車上可當(dāng)作傳動鉆桿使用,使鉆鋌繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。一旦達(dá)到完鉆井深,井內(nèi)的管段就可重新連接到絞車上,以便進(jìn)行起下鉆施工。這樣可將連續(xù)油管和鉆鋌的抗拉強(qiáng)度結(jié)合起來,同時(shí)也避免了管段性裂縫。 另一個(gè)解決方案就是在每一段連續(xù)油管的末端焊接一個(gè) 盡管連續(xù)油管技術(shù)還存在著一些不足,但預(yù)期會越來越受歡迎。隨著定向控制工具的