连续油管修井技术研究与应用

郝贵斌,王功明,涂三红

中原油田分公司采油气工程服务中心 河南省濮阳市 457001

摘要：与传统修井技术相比，连续油管修井技术具有通过性强、安全风险低、作业效率高、施工成本低等优点，尤其适用于水平井修井，其作用显著。

关键词：连续油管；修井；应用

连续油管技术应用广泛，在工艺方式上，可适用于欠平衡压力钻井、平衡压力钻井、超平衡压力钻井。无论是垂直井、丛式井、定向井、斜井、水平井、裸眼井、小井眼井、完井、测井、打捞等各种类型作业都适用。此外，连续油管技术不受地形限制，可用于内陆、海滩、沙漠和极地。与常规油管作业相比，连续油管作业节省作业时间，减少地层污染，具有更高安全性能。

一、连续油管概述

连续油管(CT)是用低碳合金钢制作的管材，有很好的挠性，又称挠性油管，一卷连续油管长几千米，可代替常规油管进行很多作业，连续油管作业设备具有带压作业、连续起下特点，设备体积小，作业周期快，成本低。

二、连续油管技术特点

1、作业成本低。由于CTU设备少，搬迁安装和作业井准备时间短，以及CT起下作业速度快，工作量小，直接降低成本，CTD侧钻井成本为常规钻新井的1/3，CTD作业节约费用25～40%。

2、增加油井产量。CT作业技术或通过油管老井重钻或侧钻水平井，可使原本无经济效益的老井增加产量。

3、保护油层，作业安全。对一些敏感地层，用CT作业安全可靠，可进行不放喷、放压，带压连续作业，防止地层污染，保护环境及油层，增加产量。

4、水平井、定向井作业，方便快捷。在水平井和大斜度定向井中，一些如电测和钢丝绳作业，或在水平井段中的冲砂洗井作业，CT技术具有方便作业的优势。

5、海上作业，优势明显。CTU占地面积小，特别适合于地面条件受限制的海上平台钻井和过油管钻井作业，不仅缩短作业周期，而且增加产量，降低成本。

三、连续油管作业设备

1、作业设备种类。国外连续油管作业技术已向更多领域推广应用，连续油管压裂酸化技术、水平井、大斜度井作业技术、钻井技术等已得到广泛应用。海上油气田如同陆地油田一样，连续油管作业技术应用也越来越普遍。因此，必须研发车载式连续油管作业机、拖车式连续油管作业机、撬装式连续油管作业机等，以适应各种作业需要。

2、注入头。注入头作用是提供足够的推拉力起下连续油管；在不同油井条件下，控制连续油管下入速度，一般为0.3048～0.5080m/s，最大可达1.22m/s；承受全部连续油管重力，且在起出连续油管时提供足够拉力及速度。

3、连续油管滚筒。连续油管滚筒为焊接结构的钢制卷筒、其滚筒筒心直径为1524.0～1828.8m。滚筒排管量取决于滚筒外径、宽度、筒心直径。连续油管的一端通过滚筒空心轴与安装在轴上的高压旋转接头相联接，高压旋转接头与高压管汇组合在一起。通过外接水泥车、压裂车等设备，将各种循环液通过连续油管泵入井内，以满足各种作业需要。

4、连续油管。目前，国内无连续油管制造厂，世界上几大连续油管制造商均集中在美国。用以制造连续油管材料有碳素钢、调质钢、稀有材料。其中，稀有材料如钛合金，有质量轻和强度高等优点，但价格贵，是普通钢制连续油管的6倍。①直接从国外进口连续油管，作为连续油管作业机配套部件。这种方式的优点是，国外连续油管制造水平高，能充分保证连续油管作业机整体质量好②从国内外找合作厂家生产连续油管。这样保证了连续油管供应渠道，降低了整个连续油管作业机成本。

四、连续油管修井技术应用

1、连续油管钻塞、球座、滑套、水泥塞。针对常规油管钻塞不能在带压下环保作业、效率低等问题，形成连续油管速钻桥塞技术，最快单塞钻进时间缩短至13min。为达到后期生产目的，常需使用钻磨工具疏通地层通道，钻除井内分层压裂留下的速钻桥塞、球座和滑套作业，或钻除井内水泥塞作业。

钻磨桥塞是解决水平井分段压裂后续问题的关键技术，常规钻铣工艺是通过在普通油管上增加钻铣工具来实现，但存在工具下入困难、施工周期长等问题。采用连续油管磨钻技术，通过水力液压动力驱动研磨鞋高速旋转，在井内钻磨桥塞，磨铣成细屑返出，使井筒畅通，便于进一步返排及生产作业。可实现带压作业，能连续钻除井内多个桥塞、滑套、球座、水泥塞，提高工作效率，达到快速投产目的。

2、连续油管冲砂和洗井。出砂是油田油气井生产中最常见问题，地层出砂及充填砂滞留会在井筒中积聚形成砂柱，严重影响油气井正常生产及注水井的正常注水。

常规冲砂工艺操作流程复杂，周期长，成本高，易污染地层。与常规工艺相比，连续油管冲砂具有带压冲砂和连续作业等优点，可根据实际情况进行短起重复清理，冲砂效果更彻底，可将对地层的损害降至最低，能安全有效地解决生产井地层出砂、压裂过程中砂堵、套管结蜡等问题。

3、连续油管打捞。顾名思义，连续油管打捞是利用连续油管与配套打捞工具连接，运输到落鱼位置，打捞井底落物。

①工艺技术核心。连续油管打捞工艺的技术核心是打捞工具的研发和选用，适当的工具能提高打捞成功率，反之可能会失败，甚至导致更复杂的事故。

②施工案例。某井是裸眼完井，裸眼封隔器分段压裂工具用于改造六段，在下入送封工具坐封悬挂封隔器时，丢手滑套和钢球落井，起出丢手工具，回接完成，环空验封合格。由于丢手滑套外径大于第四级滑套内径，若无法捞出丢手滑套，则需放弃后四级层段。

根据对井内落物的分析，决定采用1.5″连续油管下入强磁打捞装置和捞矛，打捞井内落物。

③作业程序。a.入井前进行地面测试。b.下强磁打捞器打捞钢球。下入过程中保持低排量循环，确保管柱畅通，连续油管下至六级滑套处打捞，先使用平面强磁打捞器，钢球未捞获，再使用碗面强磁打捞器，钢球一次捞获。c.下捞矛打捞丢手滑套。下入期间保持低排量循环，连续油管下至距鱼头50m处时，以100～150L/min排量正循环，测试排量和压力，保持排量稳定，继续下入连续油管距鱼头5m处停泵，继续下入连续油管直到遇到阻力，下压1～2t，上提5m，正打压，记录排量及压力，根据两次压力之间的关系判断入鱼，起出连续油管检查，落物一次捞获。

4、连续油管切割。连续油管切割是指通过水力启动电机，带动割刀对目的油管进行切割，该工艺适用于一般大斜度井和常规电缆切割与常规化学切割无法完成的井，由于管柱及工具组合外径小，因此可通过油管快速解决遇卡问题，主要用于处理井下事故。当油管或钻杆被卡时，采用此工艺起出钻具。由于其切点平滑，因此对后续打捞作业非常有利。然而，连续油管切割作业时间比电缆、化学切割长，而且切割点精度低于电缆切割。

5、连续油管射孔。油田连续油管传输射孔有两种方式，一是通过携带小口径射孔枪过滑套射孔；二是通过携带大口径射孔枪套管内射孔。

对于解决固井滑套工艺井压裂时滑套无法打开的技术问题，采用小直径连续油管携带小直径射孔枪过滑套射孔，打通压裂通道是最有效的技术手段。使用电子机械定位深度，然后使用连续油管携带压差引燃式射孔枪送至目的层，并通过油管及套管打压印染射孔枪，以达到射开目的层作业目标。

6、连续油管酸化。常规管柱酸化时，管内附着的杂质和铁锈等会与酸液一起挤入地层。采用连续油管酸化，可先去除生产管柱中的杂质及污垢等，减少酸化作业对地层的污染。

常规管柱酸化处理液用量大，酸液对长处理井段难以有效酸化处理，连续油管能选择性地处理井段，提高作业效果，而且能节省处理液量。此外，连续油管在地层经酸液处理后，无需压井，油井控制更加有效安全。

参考文献：

[1]郑松柏.连续油管修井技术研究与应用[J].液压气动与密封，2016(04).

[2]于勤学.连续油管修井技术研究[J].石油矿场机械，2017(05).