連續油管鉆井技術研究與應用進展

于洋(中國石油集團長城鉆探工程有限公司東部HSE監督中心，遼寧 盤錦 124010)

連續油管鉆井技術經歷了三個發展階段，上世紀60年代初步發展，70年代的發展瓶頸階段以及90年代初開始至今的井噴發展階段。90年代初，連續油管鉆井技術發展形成一個相對成熟的技術。91年在美國連續油管鉆井試驗獲得成功，并進行三眼重鉆作業，驗證了該項技術的可行性[1]。從此以后，連續油管鉆井技術井噴式的發展起來，究其技術不斷發展的根本原因為，該項技術的機電設備和主要的技術相對成熟；開鉆壓力存在非平衡情況，該項技術存在很大的優勢；相對其他鉆井技術，連續油管鉆井比較經濟，得到油田企業的青睞。

1 創新優勢與需研究改進的方面

連續油管鉆井技術經過20多年的發展，其技術及相關設備已經相對比較成熟，與一般床柜鉆井技術比較，有4個方面的優點:

首先，連續油管鉆井技術控制壓強能力很強，非平衡油井自身就有一定壓力，不可能完成那些較難的作業，連續油管不光可以進行所有的壓力作業，而且對油層有一定的保障提升鉆井效率；其次，該項技術尤其適合于現有井的加深鉆井和老井側鉆作業，和一般常用鉆進設備相比，同樣的技術參數，連續油管進行的是過油管作業，節約成本30%左右，降低成本明顯；三是該項技術的相關的機電設備較少，占地小，噪音小，溢出物量小，對環境破壞程度小，所以比較適合海上平臺作業；最后還有就是該技術提高工藝的自動化較快，減少一線工人的投入，設備裝卸較為容易，鉆井作業速率快，工作周期短，油管的撓性強，可以再彎度半徑較小的水平井開展作業[2]。

不論任何一項技術在發展中，都還會存在不同的缺陷，連續油管鉆井技術雖然歷經的20多年的發展，但還是有一些不足需要進一步研究改進。該項技術使用的油管直徑較小，井口尺寸不大，泥漿等雜物排出較為困難；由于泥漿長期高強度摩擦，該技術使用的油管使用周期比一般油管短[2]；使用的鉆頭的旋轉動力只能來自井下動力源，自我控制能力不強，可能出現水平位移，可能造成卡鉆的危險；受到部分作業裝置的限制，一般的連續油管鉆井技術不能進行鉆井的所有操作，例如鉆井前的準備工作，要先用常規鉆機或修井機作業。

2 涉及的機電裝備及有關系統

連續油管作業機是連續油管鉆井技術的主要設備之一，包括:注入及支架、滾筒、液壓動力、控制室等部件組成，連續油管利用液壓驅動，起出并運輸，工作時，該設備將油管里進入及起出油井，滾筒再把連續油管纏繞起來。現在出現了一種新型復合連續油管作業機，它由連續油管注入頭、滾筒、動力及帶桅桿的移動式井架組成，連續油管作業自然不成問題，普通的油管作業也是可以的，具有很強的適應性[3]。美國一公司已生產出一種兩層連續油管井口支架，該種支架采用保護裝置、特制平臺、頂部結構，該種井架具有安裝簡便快捷的特點，在6小時內即完成安裝調試，且性能安全可靠[4]。

井下鉆進設備是連續油管鉆井技術關鍵設備，直接影響著鉆井的工作效率及出油率，主要組成有:鉆頭、馬達、連續油管及斷開接頭，還有其他工具等。其中鉆頭是井下鉆具設備的關鍵，不同的鉆頭用于不同的油井結構；井下的動力裝置——馬達有高速底扭矩、中速中等扭矩和低速高扭矩三種，不同的馬達適用于不同的鉆頭[3]；連續油管接頭相當于“聯軸器”，將油管和鉆進設備連接起來；斷開接頭就是“離合器”，在特定的情況下，實現連續油管與井下工具斷開。

輔助設備也是連續油管鉆井技術不可缺少的一部分，由井控、鉆井循環及固控三個系統組成。

3 應用方向及發展前途

連續油管鉆井技術，現在可以適用范圍:1、深度1千米范圍的淺層新井，在Canada的部分地區常有應用。2、老井再開采，包括重新深鉆、平鉆等作業。連續油管半徑較小，可進行側鉆，不要重新起出油管，節約成本，適應老井重鉆這一市場對成本控制的要求。3、非平衡鉆井，連續油管的壓力可以達到70 MPa，能夠實現很好的非平衡作業。該項鉆井技術對于地質情況復雜，壓力不均衡的儲層十分理想和有效，有著很大的市場。英國石油公司在阿聯酋一氣田利用連續油管水平側鉆，大幅度提升產量，甚至有一些井的產量翻了2翻。

當今社會發展日新月異，對能源的需求也是越加明顯，油氣鉆井技術也向著提高采集率及作業自動化方向發展，連續油管鉆井技術有利于鉆井自動化發展，還可以大幅度降低企業作業成本，提高勞動效率并降低對周圍環境的破壞，該技術將成為以后一段時期鉆井作業的主要方式方法，開辟了鉆井新路徑，將一些以前難開采，經濟成本高的油氣田(例如老井重鉆、非平衡井等)的開采變成了可能[5]。由此可以推斷，連續油管鉆井技術將在新世紀大有可為，將會主導油氣田開采行業。我國的油氣田經過幾十年的開采，逐步呈現運作成本高、老井增效、作業危險系數高等不利狀況。這些問題都可以通過連續油管鉆井技術得到有效解決。在中國，連續油管鉆井技術也定將成為突破油氣田開采瓶頸的一個有效抓手。

[1]謝國明.鉆井前沿技術新進展[J].江漢石油科技，2005，(1).

[2]孫振純，何立新.新興的連續油管鉆井技術[J].石油與裝備，2010，(4).

[3]熊革，南麗華，張洪川，韓興.連續油管鉆井作業主要裝備[J].石油機械，2009，(增刊).

[4]江先雄.新型多功能連續油管鉆井井架[J].石油機械，2008，(12).

[5]蘇新亮，李根生等.連續油管鉆井技術研究與應用進展[J].天然氣工業，2008，(8).