連續(xù)油管擠注灰技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用

孟慶學(xué) 王永才 崔悅

摘要：連續(xù)油管又稱萬(wàn)能作業(yè)機(jī)，在遼河油田已應(yīng)用進(jìn)36年，具有對(duì)井場(chǎng)要求低、施工速度快、安全系數(shù)高的特點(diǎn)。本次連續(xù)油管擠注灰施工開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)的先河，本次施工的相關(guān)數(shù)據(jù)為相關(guān)技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了有力的支持。

關(guān)鍵詞：連續(xù)油管;擠注灰;灰漿體系

1引言

1.1技術(shù)簡(jiǎn)介

連續(xù)油管作業(yè)機(jī)至今已發(fā)展60余年。其技術(shù)已較為成熟，連續(xù)油管具有常規(guī)油管所不具備的良好撓性、剛性、靈活性、安全性、連續(xù)性且快速密封可靠的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在沖砂、清蠟、酸化、壓裂等施工中。

1.2遼河油田應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著50余年的開(kāi)發(fā)，遼河油田的棄置井也逐年增多，同時(shí)城市的逐漸發(fā)展，很多井場(chǎng)被壓縮，井場(chǎng)周邊條件也更為復(fù)雜，使得大量油井的修井工作變得困難，油井帶病生產(chǎn)、棄置井無(wú)法治理，這就使得連續(xù)油管技術(shù)施工占地小、施工速度快、安全系數(shù)高、噪音小等優(yōu)勢(shì)凸顯出來(lái)。

連續(xù)油管擠注灰技術(shù)的施工難點(diǎn)主要集中在：

1、連續(xù)油管的高柔性、高韌性特點(diǎn)，承留器容易坐封失敗;同時(shí)擠灰工具串在保證正常工作的同時(shí)需嚴(yán)格控制工具串內(nèi)外徑，降低施工風(fēng)險(xiǎn)及壓力波動(dòng)。

2、連續(xù)油管長(zhǎng)度大、內(nèi)徑小、內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得送灰過(guò)程流體阻力大、壓力高。

3、優(yōu)化灰漿體系，在滿足施工要求的前提下優(yōu)化初凝時(shí)間，并降低灰漿粘度、減小灰柱在管內(nèi)壓耗的同時(shí)保證灰塞強(qiáng)度。

本次連續(xù)油管擠注灰的成功為連續(xù)油管相關(guān)技術(shù)在遼河油田甚至國(guó)內(nèi)的推廣積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

2工序介紹

2.1擠灰施工

本次擠灰施工涉兩個(gè)井段，以其中一層擠灰施工為例：

2.1.1工具的選擇

連續(xù)油管在井筒中的狀態(tài)往往會(huì)呈現(xiàn)上部拉直，越接近下部，越呈現(xiàn)螺旋或波浪狀并存在碰套的情況。通過(guò)實(shí)驗(yàn)與論證，形成了以強(qiáng)制扶正器為核心的丟手工具串及強(qiáng)制扶正器和鉆鋌為核心的插管擠灰工具串，詳細(xì)工具串如下：

（1）承留器管柱組合為：水泥承留器+丟手頭+提升短接+強(qiáng)制扶正器+安全接頭，該工具串可保證承留器的入井姿態(tài)，保證承留器一次坐封成功。

（2）中心管工具串：中心管+強(qiáng)制扶正器+變扣+鉆鋌+滾輪扶正器+變扣+提升短接+安全接頭。

通過(guò)加入強(qiáng)制扶正器能確保中心管可以順利進(jìn)入承留器，同時(shí)組合使用鉆鋌及滾輪扶正器增加工具串重量，克服連續(xù)油管無(wú)法有效提供鉆壓的劣勢(shì)確保插管成功率，工具串的合理搭配，實(shí)現(xiàn)了坐封、插管工序一次成功，避免了由于坐封失敗、重復(fù)插管造成的工序浪費(fèi)。

2.1.2灰漿體系選擇與擠灰參數(shù)優(yōu)化

本次施工使用的是2寸連續(xù)油管，內(nèi)徑小使灰漿在管柱內(nèi)的阻力變大，再者由于管柱較長(zhǎng)，施工過(guò)程中，接近一半的油管盤(pán)曲在滾筒上，諸多因素使得連續(xù)油管擠灰施工中壓耗極大，根據(jù)水頭損失計(jì)算公式

λ——水力摩阻系數(shù)

hf ——沿程水頭損失

——管長(zhǎng)徑比

V——流速

計(jì)算連續(xù)油管與普通油管送灰過(guò)程中的壓耗，結(jié)果接近普通Φ73mm油管送灰壓耗的9倍;盤(pán)曲在滾筒中的油管也會(huì)額外增加一定的壓耗，相關(guān)論文也證實(shí)了螺旋管摩擦阻力遠(yuǎn)大于直管段，通過(guò)試擠也驗(yàn)證了高壓耗的事實(shí)。本次施工采用的主要添加劑為緩凝劑、增韌劑及分散劑，通過(guò)添加這三種添加劑調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間，增加灰漿的流動(dòng)性，降低灰漿在管柱中的流動(dòng)阻力，提高施工過(guò)程中的可操作性。通過(guò)灰漿體系的調(diào)整，最終將送灰壓力控制在15Mpa左右，約為Φ73mm油管的5倍;擠灰施工時(shí)長(zhǎng)3小時(shí)左右，送灰及反洗過(guò)程中未見(jiàn)明顯稠化，。

2.2注灰塞

擠灰完成后分別預(yù)留12488.55、458.16、11.98m預(yù)留灰面，加入添加劑的減阻效果明顯，證明了本次使用的灰漿體系可操作性良好，送灰及反洗過(guò)程中未見(jiàn)明顯稠化，形成了滿足設(shè)計(jì)要求的灰面，整體技術(shù)是成功可靠的。

3結(jié)論

連續(xù)油管永久封井的成功實(shí)施，再次證明了連續(xù)油管在受限井場(chǎng)施工的良好適應(yīng)性，城區(qū)井施工周期可縮短一半以上;也驗(yàn)證了以強(qiáng)制扶正器為核心的工具串在丟封及插管過(guò)程中的良好使用效果;改良的灰漿體系及施工參數(shù)為相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用提供了可靠的數(shù)據(jù)參考，為連續(xù)油管技術(shù)的應(yīng)用推廣起到了很好的促進(jìn)作用。

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