中国能源网——我国连续油管作业技术“破题”

我国连续油管作业技术“破题”
中国石化报 张晓波、任厚毅 2008-03-26 15:39:10 [字号:大中小]
2008年1月14日，一场特殊的试验在胜利油田胜利采油厂ST2-1-141井紧张而有序地进行着。经过4天的连续奋战，该项关于连续油管作业系统试验项目圆满结束。此次试验的成功，为我国连续油管作业技术实现国产化迈出了坚实的一步。
连续油管作业技术是一项具有广阔应用前景的实用性技术，该项技术能实现在不动管柱条件下的油、套管内冲砂等各种井下作业，相对于用螺纹连接的常规油管而言，是卷绕在卷筒上拉直后直接下井的长油管。
目前，只有极少数跨国公司能够自主设计制造，在我国长期以来一直处于技术空白。随着我国侧钻井和小井眼钻井需求的不断增加，连续油管作业技术将在我国水平井钻井、修井及完井作业中发挥巨大的作用。
渐行渐近的“万能作业设备”
近年来，随着材质和设备制造技术的不断更新提高，连续油管作业技术在国外得到了飞速发展，连续油管在质量、品种、长度等方面都有很大提高，新型连续油管作业车在性能方面也大为改观，能够适应恶劣的现场环境和从事复杂的作业施工，从而使连续油管的应用范围更广，现已扩展到修井、完井、管道集输等多个领域，在石油工业领域被誉为“万能作业设备”。
据报道，1962年加利福尼亚石油公司及勃温工具厂研制出第一个原始型“连续管轻型修车装置”，用来清除海岸区油气井中的砂桥。20世纪80年代中后期，世界范围内原油价格下跌，迫使国内外作业公司和服务公司研究和采用可降低钻井成本的新方法，再加上连续油管质量和可靠性的提高，连续油管在修井和完井等作业中的应用急剧增加，取得明显的经济效益和社会效益。
连续油管钻井技术的发展和应用始于20世纪90年代初，目前仍处于研究和开发的初级阶段。1991年，美国、加拿大、法国相继成功地试验应用了连续油管钻井技术。近年来，世界上用连续油管钻井的数量急剧增加，1996年为410口，1997年猛增至600多口，目前仍在继续增加。
国内各大油田也相继引进了连续油管及其作业车，并成功地解决了油田生产中的一些特殊难题，由于其技术复杂，设计难度大，要求高，目前只有国外极少数大公司能够自主设计制造，在我国长期以来一直处于技术空白。
1985年～2005年，国内陆上各油田共引进连续油管作业设备20多台，主要分布在大庆、胜利、中原等油田。大庆油田、塔里木油田、吐哈油田利用连续油管作业技术进行气举、清蜡、洗井等作业，成功解决了油田生产中的一些特殊难题，取得良好的效果，但与国外相比，作业设备的利用率还比较低。国内在连续油管和作业车的制造方面均属空白，国内少数科研机构虽然也做了相应的努力，但在研究上也只限于理论探索。
随着我国东部油田增产挖潜工作的深入，需要采取在套管内侧钻水平井的方法对一批复杂断块油田开采剩余油，以及对待废井、工程事故井、停产井进行挖潜复产或增产。我国西部油田的开采也以大量的深井、超深井及水平井、丛式井为主。
因此，随着我国侧钻井和小井眼钻井需求的不断增加，能否实现连续油管作业技术的国产化，对我国石油工业的发展具有重大意义。
优点突出的连续油管作业技术
连续油管作业技术与常规作业技术相比具有节约成本、作业起下快速、施工效率高等优点。在钻井工程中，连续油管钻井能够安全地实现欠平衡压力钻井作业，有利于保护油气层，提高钻速，不需停泵接单根，可实现钻井液的连续循环，减少起下钻时间，缩短钻井周期，提高起下钻速度和作业的安全性，避免因接单根可能引起井喷和卡钻事故的发生。
该项钻井技术特别适用于小眼井钻井、老井侧钻等，可有效节约钻井成本。地面设备少，占地面积小，特别适合于条件受限制的地面或海上平台作业，能减少对周围环境的影响，降低井场建设和维护费用，、设备移运安装快捷、方便、灵活。同时，需要的人员减少，比常规钻机平均少用2人。
因为钻管没有连接器，所以无需花时间去装配和拆卸连接器，也无需动用起重机安装三联管和四通，显然，因操作人员现场施工量减少，伤亡事故也相应减少。随着国家和社会不断提高环保作业的要求，该项技术也逐渐受到各跨国石油公司的关注。
培育核心竞争力，走国产化之路
当前，随着国内外油气勘探难度的不断加大，配套勘探方法技术体系的应用已经成为获得油气发现的决定因素。近日，中国石化在石油工程工作会议上提出，做强做大石油工程技术板块，要着眼于培育核心竞争力，不断扩大市场份额，走持续、健康的发展之路。
从近期使用情况考虑，采用少量的进口连续油管，还可以满足设备配套的需求，但从长远计划，必须进一步开展连续油管制造工艺的研究，最终实现连续油管生产国产化。
有关专家也指出，我国要发展连续油管装备和作业技术，应该将应用与开发同时进行，一方面引进国外的最新作业设备及工具，提高开发应用的起点，同时培训操作人员，在小井眼钻井和修井作业领域有所作为，使市场经济效益明显化；另一方面加紧研制连续油管作业设备和应用技术，保证市场的延续和扩大，使市场份额最大化。
胜利油田采油院在充分调研基础上，经过大量试验，攻克连续油管注入器和对注入器与卷筒协调控制的两项技术“瓶颈”，自主研制出国内第一套具有自主产权的连续油管作业设备，该设备外径为38.1毫米，连续油管长达3000米。