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連續(xù)油管技術(shù)應(yīng)用于油氣開發(fā)已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì)，近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)外呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。為了解決當(dāng)前國(guó)內(nèi)油氣作業(yè)、增產(chǎn)等難題，幾年前，江漢石油管理局第四機(jī)械廠迅速加入到連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備的研發(fā)行列。
發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)裝備
2009年，江漢四機(jī)廠成功研制出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的LGC230連續(xù)油管車，其注入頭最大提升力227 kN，滾筒容量1.5寸4500米。采用主輔車兩車布置方式，整機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑小、布置合理、結(jié)構(gòu)緊湊、整機(jī)移運(yùn)性好，更加適合國(guó)內(nèi)油田路況。
滾筒采用馬達(dá)、剎車、減速箱直接驅(qū)動(dòng)取代傳統(tǒng)鏈條驅(qū)動(dòng)，安裝簡(jiǎn)潔，結(jié)構(gòu)緊湊；滾筒可整體左右擺動(dòng)15度，方便設(shè)備擺放及井口對(duì)中。滾筒采用鏈條棘輪式固定裝置，保證行車安全。
研發(fā)了能對(duì)油管深度、起下速度、油管重量等各種作業(yè)參數(shù)等，進(jìn)行采集、顯示、儲(chǔ)存、打印。研發(fā)了連續(xù)油管出井口自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，能自動(dòng)判別連續(xù)油管及井下工具是否脫離井口閘門；在提升時(shí)，并能設(shè)置安全距離進(jìn)行自動(dòng)減速，增加作業(yè)的安全性。配備導(dǎo)管裝置，由連續(xù)油管主車提供動(dòng)力，以液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，速度可調(diào)節(jié)，能方便進(jìn)行發(fā)運(yùn)滾筒及主車滾筒連續(xù)油管的置換。并在江漢油田順利地進(jìn)行了15井次的作業(yè)，最大作業(yè)深度4127米。
并在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了LGC130連續(xù)油管測(cè)試車，整機(jī)采用一車布置，注入頭最大提升力127 kN，滾筒容量1寸3500米。采用特殊電纜及測(cè)井儀器能滿足適應(yīng)注蒸汽高壓高溫大位移井、水平井測(cè)試，注入頭采用無(wú)極調(diào)速，速度范圍大，低速穩(wěn)定性好。滾筒端配備了性能可靠的集流環(huán)接口，以滿足測(cè)井信號(hào)的傳輸。并成功將12毫米測(cè)井電纜穿入連續(xù)油管內(nèi)，并在新疆油田順利地進(jìn)行了5井次的測(cè)井作業(yè)，最大下入深度1200米，最大水平段450米。
國(guó)產(chǎn)作業(yè)設(shè)備獲得成功應(yīng)用
2009年1月22日～1月24日，LGC230連續(xù)油管作業(yè)車在江漢石油管理局王4斜－4－2井用于沖鹽解堵作業(yè)中（如圖1），采用反沖的作業(yè)方式（即清水進(jìn)入油管與連續(xù)油管環(huán)空，沖洗液從連續(xù)油管回流至污水罐車內(nèi)回收），采用邊下連續(xù)油管邊循環(huán)清水，泵注壓力25MPa，排量200l/min。經(jīng)過(guò)1小時(shí)作業(yè)，沖洗至1700米，油壓恢復(fù)為18 MPa，洗通作業(yè)成功。
2009年4月3日至4月5日，LGC230連續(xù)油管作業(yè)車在江漢石油管理局建南建深1油氣井注氮排液作業(yè)中（如圖2），連續(xù)油管最大下入速度18m/min, 最大提升速度15m/min。連續(xù)油管最大下入深度3550米，液氮泵車排量60m3/min,泵注壓力25Mpa，成功完成作業(yè)。
截至2009年12月，LGC230連續(xù)油管作業(yè)機(jī)分別在江漢油田、建南氣礦等地區(qū)進(jìn)行作業(yè)施工，累計(jì)完成沖鹽解堵、注氮排液12井次；在所施工的井次中，連續(xù)油管最大下入深度4127米，最大下入速度18m/min，最大提升速度15m/min，最高施工壓力25 MPa。從使用情況看，設(shè)備主要性能參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，該設(shè)備基本能滿足江漢油田和周邊中、深井連續(xù)油管施工要求，而且在江漢油田特殊復(fù)雜井作業(yè)中起著關(guān)鍵性的作用，設(shè)備操作集中、使用方便，自動(dòng)化程度高，大大減輕了作業(yè)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
與作業(yè)車一樣，LGC130連續(xù)油管測(cè)試車也在新疆油田獲得成功應(yīng)用。
2009年9月4日～2009年 9月6日，LGC130連續(xù)油管測(cè)試車（如圖3）應(yīng)用于新疆BHW030水平井作業(yè)。該測(cè)試車主要參數(shù)如下：最大額定拉力 127 kN 、最大強(qiáng)行下入能力63.5 kN；最大速度(高檔)60m /min；最大速度(低檔)30m /min；油管容量1”（4000m）1—1/4”（3000m）；額定工作壓力69MPa；最高測(cè)井溫度270℃。
該作業(yè)（如圖4）過(guò)程是：連續(xù)油管下入837米（水平井段450米、壓力9.51MPa、溫度105.5℃），臺(tái)階停測(cè)時(shí)間的控制為流壓/流溫梯度測(cè)試從井口至386米每100米停測(cè)一個(gè)臺(tái)階點(diǎn)；從386米至636米每50米停測(cè)一個(gè)臺(tái)階點(diǎn)；從636米至836米每10米停測(cè)一個(gè)臺(tái)階點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)均測(cè)試5分鐘。測(cè)試速度的控制：≤10米/分鐘。測(cè)試井段的控制0～836米。
截至2009年12月，LGC130連續(xù)油管測(cè)試車在新疆油田，成功地將測(cè)井電纜穿入連續(xù)油管內(nèi)，并將測(cè)井儀器與連續(xù)油管進(jìn)行連接，累計(jì)完成5井次水平井、大位移井的測(cè)試作業(yè)，在所施工的井次中，連續(xù)油管最大下入深度1200米，最大下入水平段450米。從使用情況看，設(shè)備主要性能參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠， 滿足大位移、水平油氣井及注蒸汽稠油井帶壓電測(cè)作業(yè)需求。國(guó)產(chǎn)作業(yè)裝備的誕生促進(jìn)了連續(xù)油管技術(shù)的應(yīng)用，總的來(lái)講，受設(shè)備引進(jìn)成本和國(guó)外關(guān)鍵技術(shù)封鎖的制約，國(guó)內(nèi)目前連續(xù)管的應(yīng)用尚局限于常規(guī)作業(yè)。盡管正在努力嘗試采用進(jìn)行鉆井作業(yè)，但還缺乏相應(yīng)的工藝和工具研究。要改變這種發(fā)展局面，需要國(guó)內(nèi)制造企業(yè)、科研院所及作業(yè)公司的通力合作。
國(guó)內(nèi)多項(xiàng)領(lǐng)域亟需發(fā)展突破
自上世紀(jì)70年代起引進(jìn)連續(xù)油管設(shè)備以來(lái)，目前國(guó)內(nèi)油氣田主要用于沖砂洗井、誘噴助排、酸洗酸化等修井作業(yè)范疇，尚無(wú)真正作生產(chǎn)管柱用于鉆井。此前，由于大多數(shù)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)閑置率較高，致使這種高技術(shù)設(shè)備幾近貶值。至今，連續(xù)油管技術(shù)在我國(guó)未能普遍推廣。究其原因，大概有以下幾個(gè)方面。
尚未完全掌握連續(xù)油管技術(shù)，缺乏軟件支撐 連續(xù)油管的特征是輕、柔屬性（與鉆具及常規(guī)單根連接的鋼管相比），使其在井下受力情況特別復(fù)雜。當(dāng)用于非垂直井眼作業(yè)時(shí)因剛度小，較難承受縱向壓縮載荷；在通過(guò)彎曲井段或水平井段較為困難，易發(fā)生失穩(wěn)而產(chǎn)生正弦形或螺旋形變形；在井底作業(yè)時(shí)，能施加的力太小。
目前國(guó)內(nèi)對(duì)連續(xù)油管的力學(xué)性能還缺乏深入細(xì)致的了解。因此，掌握連續(xù)油管在井眼中的受力及彎曲變形的力學(xué)模型，是開發(fā)連續(xù)油管作業(yè)工藝的關(guān)鍵。雖然引進(jìn)了連續(xù)油管技術(shù)中的硬件，但這是不夠的，還應(yīng)當(dāng)著力于開發(fā)出連續(xù)油管技術(shù)的分析軟件，分析出連續(xù)油管應(yīng)力和彎曲、疲勞、壽命以及循環(huán)周期，根據(jù)井內(nèi)不同情況對(duì)連續(xù)油管的直徑和壁厚進(jìn)行選擇，并模擬作業(yè)情況。
盡快研究開發(fā)出連續(xù)油管作業(yè)配套軟件，解決連續(xù)油管作業(yè)工藝的問(wèn)題。我國(guó)側(cè)鉆井?dāng)?shù)量較多，市場(chǎng)應(yīng)用的潛力很大，經(jīng)濟(jì)效益也很好，因此連續(xù)油管技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展方向，首先是早日攻克連續(xù)油管側(cè)鉆技術(shù)的難關(guān)，大力開展連續(xù)油管進(jìn)入斜井、水平井和水平管的力學(xué)研究，開發(fā)軟件的模型與先導(dǎo)試驗(yàn)相結(jié)合，進(jìn)一步實(shí)踐這項(xiàng)技術(shù)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)油氣田又好又快地達(dá)到安全高效高產(chǎn)。
連續(xù)油管尚未全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化 連續(xù)油管服役條件很惡劣，首先是疲勞彎曲。連續(xù)油管從卷筒拉出和卷入時(shí)，都需經(jīng)過(guò)注入頭和卷筒間的導(dǎo)向架變向，使連續(xù)油管在每次起、下作業(yè)都承受6次彎曲，每一次循環(huán)中應(yīng)力都達(dá)到材料的屈服點(diǎn)，屬于低周疲勞失效，所以疲勞壽命很低。由于連續(xù)油管同時(shí)承受彎曲和內(nèi)壓，當(dāng)內(nèi)壓大于一定值后，循環(huán)次數(shù)急劇下降，連續(xù)油管的壽命除了與低周疲勞有關(guān)外，還與腐蝕因素有關(guān)。造成連續(xù)油管早期失效的主要原因是腐蝕性作業(yè)。
連續(xù)油管作業(yè)機(jī)上的最大消耗品正是連續(xù)油管本身，相比之下，除作業(yè)機(jī)外，其它各項(xiàng)費(fèi)用相對(duì)較小。在它的使用壽命期結(jié)束后，應(yīng)由國(guó)產(chǎn)連續(xù)油管來(lái)更換，以便在利潤(rùn)和設(shè)備折舊之間達(dá)到平衡。寶雞鋼管公司的努力，有望結(jié)束連續(xù)管長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的不利局面。
井下工具亟待實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化 連續(xù)油管使用范圍廣，只有配套與其作業(yè)工藝相適應(yīng)的井下工具，才能順利完成作業(yè)任務(wù)，才能發(fā)揮連續(xù)油管裝備的作用。井下作業(yè)工具的缺乏是制約這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)推廣應(yīng)用的主要因素之一。因此，研究和開發(fā)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)配套工具具有非常重要的意義。連續(xù)油管作業(yè)配套工具主要有兩種，即通用工具和專用工具。一些國(guó)外公司對(duì)有些關(guān)鍵作業(yè)配套的井下工具，例如磁性套管定位儀等進(jìn)行技術(shù)封鎖，只提供技術(shù)服務(wù)，不提供產(chǎn)品，導(dǎo)致連續(xù)油管一些特殊作業(yè)無(wú)法開展，也制約了連續(xù)油管油管作業(yè)的發(fā)展。
連續(xù)油管鉆井設(shè)備還是空白 到目前為止，我國(guó)在連續(xù)管鉆機(jī)領(lǐng)域還處在起步階段。從國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看，連續(xù)管鉆井技術(shù)有著廣闊和潛在的市場(chǎng)條件，是未來(lái)石油工業(yè)重要的發(fā)展方向之一。有必要設(shè)計(jì)開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的連續(xù)管鉆機(jī)，在滿足國(guó)內(nèi)油氣資源勘探開發(fā)需要的同時(shí)進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)，爭(zhēng)取在高端石油鉆機(jī)領(lǐng)域占有一席之地。將連續(xù)管鉆井技術(shù)作為下一步需要攻關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，開展連續(xù)管鉆機(jī)與鉆井配套工藝技術(shù)、連續(xù)管徑向水平井鉆井技術(shù)、連續(xù)管鉆井隨鉆測(cè)量工具、微井眼鉆井技術(shù)研究。
連續(xù)油管技術(shù)在我國(guó)方興未艾。今后，要通過(guò)消化吸收及自主開發(fā)相結(jié)合的方式，加快連續(xù)油管設(shè)備硬件方面的國(guó)產(chǎn)化，及連續(xù)油管作業(yè)機(jī)、連續(xù)油管及配套井下工具，特別是特殊作業(yè)井下工具，以此縮小我國(guó)與國(guó)外設(shè)備及作業(yè)工藝上的差距。而且不光是硬件，攻克連續(xù)油管作業(yè)軟件也是今后的重點(diǎn)發(fā)展方向。
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