從引進我國第一臺連續油管設備至今,中石油的連續油管作業已經由最初簡單的氣舉、沖砂作業發展到連續油管修井、完井、增產作業、測井等20余種工藝類型;在連續油管作業設備、連續油管和相關工具的制造方面均已國產化生產;多個有關連續油管技術應用的科研項目已經實施和正在展開;更多的人員和資源正逐漸投入到連續油管技術的研發和推廣應用中。目前中石油連續油管技術已進入快速發展期。
中石油連續油管應用行業當先
據不完全統計,目前中石油擁有的連續油管作業機已達到34臺,累計作業井次己超過3000井次,為國內行業之先。 近年來,伴隨著連續油管和連續油管作業機的成功國產化,中石油連續油管技術已經進入快速發展時期,其連續油管設備及作業主要分布在四川、大慶、長慶、華北、吉林、新疆、遼河、吐哈、大港和克拉瑪依等油田,各油田連續油管作業的詳細分布情況見表1所示。
總的來講,中石油連續油管技術主要應用于以下幾個方面:氣舉排液、沖砂洗井、打撈、鉆橋塞、解堵和酸化壓裂。用得比較多的是沖砂洗井、氣舉排液和解堵,占總作業量的95%以上。
連續油管作業技術在中石油大多數油田均有應用,但作業工藝種類相對較少,作業范圍相對有限,在部分新工藝和難點工藝上還需要與威德福、哈里伯頓等國際油氣技術服務公司合作進行。
目前中石油連續油管應用規模、工藝和技術比較好的單位是川慶鉆探、吐哈油田、長慶油田及遼河油田。川慶鉆探井下作業公司除廣泛應用于氣舉、沖砂作業外,在鉆磨、切割、打撈、射孔 、鉆橋塞、下橋塞、注水泥漿等工藝類型上均有一定數量井次的應用,并在逐年增加;在連續油管拖動酸化、噴砂射孔逐層壓裂、作為速度生產管柱、帶壓測井等多個方面均是國內首次現場應用,打破了多項國內空白,并逐漸形成了以連續油管泡沫沖砂、噴砂射孔逐層壓裂、水平井連續油管拖動及定點和噴射酸化、連續油管注水泥封堵井作業、連續油管測井、連續油管傳輸射孔、連續油管作速度生產管柱為特色的連續油管技術體系,詳見表1。
連續管應用規模頻次開創新高
近年來,川慶鉆探連續油管技術發展迅速,作業量不斷攀升,2010年年作業井次已超過100井次,在施工工藝方面取得了很大進步。具體是:2002年9月28日,在磨75H井完成國內首例連續油管拖動酸化施工;2003年8月13日,在張13井完成連續油管速度管柱施工;2005年11月9日,在太9井使用鉆磨技術成功鉆除64.5m水泥塞;2007年7月27日,在白淺110井國內首次一次起下中順利完成三層連續油管壓裂施工;2007年9月22日,在云3井實施了國內首例連續油管注水泥封堵作業;2007年11月4日,在磨005-H9井成功打撈了水平段鉆柱內的放射源;2008年1月1日在天東017-X2井采用1.25"連續油管下至5310m;2008年3月6日,在廣安002-H8-2井,與Weatherford聯合完成了連續油管存儲式測井作業;2008年10月15日,連續油管在龍崗9井在井口高壓情況下成功輸送了油管內防砂篩管工具入井;2009年4月17日,在磨030-H9井成功實施了連續油管水平井傳輸射孔作業;2010年8月和10月,進行了合川001-41-X3等5口井共計33層的連續油管帶底封套管分級壓裂。
遼河油田連續油管主要用于高凝油及稠油油井的清蠟、解堵和沖砂等作業,從2000年起,開發了連續油管帶螺桿鉆具水井帶壓沖洗井底、水平井水平段沖砂、鉆水泥塞、鉆砂橋、水垢或灰環、高含蠟和高凝油油井解堵技術。
長慶油田連續油管除初步形成了沖砂、排液、酸化、清蠟解堵、井下打撈等特色技術,還在連續油管應用于注水泥塞、噴砂射孔、切割、生產測井及油管腐蝕測井、連續油管拖動酸化方面均取得了較好的應用和成功。
新疆吐哈油田將連續油管技術除了常用于垂直井內排液、沖砂等比較簡單的作業之外,在丘陵油田11井的水平管解堵施工,取得了成功;新疆油田22井用連續油管進行熱洗清蠟技術,自2002年8月12日至9月15日先后5次作業,達到疏通循環壓井通道的目的。同時,吐哈油田運用連續油管技術對丘東七井(高壓、高產氣井)進行壓井工藝的成功,解決了無法采用常規方法進行壓井的難題。除進行常規的氣舉、沖砂、解堵作業外,其它油田也正在積極地開展各項新工藝,比較典型的案例有:2007年11月,華北井下作業公司首次在大牛地氣田對D12-10井、D66-4井進行了連續油管分層環空壓裂,成功地運用不壓井技術下入完井管柱,并首次在DP4井水平井試氣作業采用了不壓井作業。
2007年,吉林油田進行了三口井連續油管井溫測試工作,均取得良好測試效果,并有效的指導了壓裂優化設計和現場生產。2008年,渤海鉆探連續油管過油管射孔(CTCP)技術在渤海油田得到成功應用。2009年11月28日,華北石油局井下作業公司利用連續油管設備成功對大平22井在4120米遇卡鉆具的切割施工作業,確保了該井產能,創下國內水平井超長水平段在無泥漿循環情況下的壓力起爆鉆桿切割施工紀錄。2009年,長城鉆探測井公司在沒有成功案例可借鑒的情況下,自主攻關,掌握并改進連續油管射孔作業的全套技術,首次應用連續油管技術成功完成伊朗SPD10-09等3口井的施工任務。2010年9月,青海油田井下作業公司利用連續油管車、壓裂車及地面管匯、相關施工工具,采用多氫酸和可以自生氣體、有利返排處理技術的酸化工藝措施,對花H3水平井成功進行了拖動酸化作業。
近年來,連續油管壓裂、酸化技術是中石油連續油管技術發展的一個重要方向,大多數擁有連續油管設備的油田均已成功進行了連續油管酸化及壓裂的現場應用。目前川慶鉆探井下作業公司已經在西南油氣田合川區塊成功進行5口井、33層的連續油管環空壓裂,川慶鉆探長慶井下技術作業公司與哈里伯頓公司合作采用CobraMax壓裂(眼鏡蛇壓裂)工藝。2010年 3月4日,大港油田石油工程院利用自主研發的連續油管配套工具,在莊海4-H3井首次成功實施了連續油管拖動酸洗解堵技術服務,為油田水平井作業開拓了新的技術領域。
國產連續油管應用實現首次突破
2009年6月,國產第一盤連續油管順利下線,并于12月分別在西南油氣田和遼河油田進行了洗井、清蠟、排油、替泥漿等作業,均取得了成功。
目前使用國產連續油管最多的單位是川慶鉆探,從2009年11月起,3卷連續油管共安全完成9口井17次起下作業,完成的工藝類型包括氣舉排液、沖砂洗井、替噴、替酸、設置橋塞、井溫和壓力監測等5種,作業環境包括酸液環境和硫化氫含量高達16.915g/m3等復雜環境,3卷連續油管入井工作時間累計達449.5小時。
從目前國產連續油管情況來看,性能上均可達到甚至超過進口連續油管,國產連續油管所應用的工藝類型也在逐漸增多。在四川油氣田應用的3卷均為CT80鋼級、外徑38.1mm的等徑連續油管,并經歷了五種工藝類型的作業,且在酸液和硫化氫腐蝕環境中能按照工藝需求完成作業,因此,可逐漸取代進口連續油管。
盡管國產連續油管在四川油氣田完成了9口井起下17次作業,但都只是等徑連續油管,還須開發生產出不同鋼級的、變徑的連續油管以滿足不同工藝類型的需要,促進連續油管全面實現國產化。連續油管的國產化,大大地縮短購置周期并降低成本,為推動國內連續油管作業技術的發展起著重要作用。