連續油管技術是當前國際上先進的作業技術,具有節約成本、簡單省時、安全可靠等特點,具有明顯的優越性。作為連續油管技術及應用的先鋒,斯倫貝謝公司一直致力于為世界各國油氣田的產量提高而服務。目前斯倫貝謝擁有超過200套連續油管設備,分布在世界各地。斯倫貝謝連續油管進入中國市場以來,先后為中海油,中石油、中石化等國內大公司及CACT、康菲石油、Husky等國際油公司提供了氣舉、打撈、酸化及壓裂增產、洗井、測井、鉆磨橋塞、鉆除TAP*閥飛鏢、層位封隔、射孔等一系列作業。下面介紹幾項典型的應用案例。
連續油管測井、射孔及鉆磨橋塞應用案例
2010年,應中國石油公司邀請,斯倫貝謝連續油管服務參與了內蒙地區一口水平氣井的作業。為增加產量,長慶油田與斯倫貝謝合作對該井水平段進行多級壓裂作業。MAGNUM橋塞(如圖1)作為壓裂層間的封隔器和射孔槍,一起用電纜泵送的方式到達目標深度,通過電纜點火坐封封隔器并與電纜脫離,之后上提射孔槍到達目標層進行射孔;隨后進行壓裂作業。
MAGNUM橋塞是通過電纜作業坐封的,橋塞的復合型材料可以用鉆桿或連續油管鉆磨并將碎屑循環出井。在橋塞頂部和底部的防旋轉設置可實現一次性鉆磨多個橋塞。水平井坐封時,在橋塞底部可安裝一個助泵入用的配件。
連續油管作業的過程是:用連續油管通井、洗井;用連續油管測井對射孔深度進行校正;用連續油管進行第一級射孔,為后續泵送橋塞作業打開通道;多級壓裂后,采用連續油管將所有壓裂用的橋塞鉆磨并將碎屑循環出井,圖2為完井示意圖。
此次作業中,通井作業選擇的井下工具(如圖3)為下槍清除了可能的障礙,并經連續油管對井筒內循環2%的 KCl溶液,徹底洗凈井筒(由返排可知);斯倫貝謝連續油管測井工具到達了油井的底部深度。結果證實,對于解決大斜度、高狗腿度和水平井的測井問題,連續油管可作為成熟的測井輸送設備;壓裂作業后,連續油管通過單次下井、單個鉆頭,成功將所有的橋塞磨銑并循環碎屑出井,充分顯示了連續油管作業的優越性和可靠性(40小時內磨掉14個橋塞);水平井復合橋塞磨銑作業在國外是一項很成熟的技術,但是在中國還是處于起步階段。此次施工任務的順利完成,充分證明了中國連續油管技術取得進步,對推動中國連續油管的發展有很重要的作用。
連續油管鉆磨TAP*閥飛鏢、關閉TAP*閥案例
TAP*完井模式是一種創新的完井形式,它可以實現單趟連續對多層進行壓裂操作后直接生產,縮短作業時間并降低完井的費用。2010年10月,在陜西榆林地區成功實施了對一垂直井的TAP*閥分層壓裂作業。一般情況下可直接進行生產而不需去除TAP*飛鏢和底座(如圖4)。但該井試氣時,發現打開的TAP*閥層有高含水層,而停留在TAP*閥上的飛鏢及底座限制了日后的修井及再作業,因此,斯倫貝謝連續油管服務人員進行了飛鏢的磨除及含水層TAP閥的關閉作業。在高含水層關閉后,該井產量達到預期。連續油管作業的過程是:鉆磨所有壓裂后的飛鏢并循環出井;連續油管輸送開關閥工具(如圖5)關閉高含水層滑套。
此次連續油管作業中,成功將所有TAP*閥上的9個飛鏢及C型底座磨除并循環出井(每個飛鏢的鉆磨時間約為1小時);由連續油管輸送的開關閥工具成功關閉高含水層上的TAP閥滑套;高含水層關閉后,氣產量增加數倍。使用連續油管鉆磨TAP*閥的飛鏢及底座作業的順利完成,充分說明了該技術的可行性(空井及井下工具如圖6、圖7)。這對于推動連續油管的發展及應用起到積極作用。連續油管輸送開關閥工具實施對井下滑套的作業是一項比較成熟的技術,但在中國還是處于起步階段。此次作業的成功為該技術在中國的推廣奠定了基礎。
連續油管鉆井技術及應用案例
自上世紀90年代以來,斯倫貝謝公司開始進行連續油管鉆井的研究和嘗試,并積累了大量經驗。連續油管鉆井的應用領域為:鉆小井眼井、現有井側鉆定向井、現有井加深鉆井、鉆淺井、欠平衡(負壓)條件下鉆井、過油管鉆井、鉆救援井、環境敏感區鉆井等。圖8為連續油管鉆井設備和傳統鉆井設備在阿拉斯加的現場對比。
隨著作業量的不斷增加,斯倫貝謝公司在連續油管鉆井方面的作業能力也有很大提高。圖9是斯倫貝謝公司目前可達到的作業指標。
ACTive*連續油管使用光導纖維應用案例
近年來,在連續油管服務中,斯倫貝謝公司成功地開發并使用光導纖維數據傳輸技術。基本的ACTive* 技術有如下特點:一、先進的數據傳輸方式(圖10):四根光導纖維包裹在1.8 mm 外徑的鋼管內;全面的光纖保護;細鋼管被泵入到連續油管內;簡化的松緊度和長度管理。二、對連續油管作業無負面影響(圖11):泵送排量不變;可在多種惡劣環境中工作;可投 5/8 英寸的球;附加的重量可忽略;能在122攝氏度下工作;可實時測量井下工具內外的壓力、井下溫度、套管箍位置(CCL);可實時測量全井筒溫度分布 (DTS)。
在基本的ACTive*技術的基礎上,得益于光纖獨有的數據傳輸特性,ACTive* PS技術可以完成許多電纜傳輸的應用(圖12)。光纖傳輸的優勢主要體現在:無附加設備,與普通連續油管作業占地面積相同;抗腐蝕,在滿足測量時可以泵送;為激活井下工具可投球;比普通電纜輕很多 (6.7 磅/千英尺,對比于 192磅/千英尺—單芯電纜或353磅/千英尺—七芯電纜), 便于使用和運輸,且能增加連續油管在水平井的進深。
所有通常使用的測井工具以及斯倫貝謝FSI流體掃描儀均可用于ACTive* PS 的生產測井技術中。結合全井筒的溫度分布和生產測井數據,可以得到最精確的生產井井底狀況。該技術可簡單實現:在現場只需使用ACTive* PS 的測井工具和一名測井工程師。不需使用通常的電纜測井設備從而減少了占地和設備準備工作。