通過幾十年的努力,包括中國石油集團鉆井工程技術研究院江漢機械研究所在內的國內科研單位,以及石油裝備制造企業研制出不同系列的連續油管作業裝備、井下工具和工藝技術,并在現場得到了廣泛而成功地應用。如今,隨著科技攻關的深入,國產連續油管作業裝備、工具、工藝技術正在迅速發展和趕上。
走出國產化的第一步
我國自1978年引進第一臺連續油管作業機以來,在應用過程中不斷消化學習,積累了一定的技術基礎。隨著我國機械和液壓制造技術的發展和進步,具備了研發連續油管裝備的條件。
江漢機械研究所作為中國石油天然氣集團有限公司的直屬研究院所,長期從事連續油管技術的研究和技術跟蹤,在上世紀80年代末就開始連續油管技術的研究,有20多年的技術積累。前期完成的技術報告和編輯出版的技術論文、研究項目有《連續油管作業技術文集》,已完成《連續油管作業機操作與維護》、《連續油管側鉆技術調研》、《連續油管作業技術推廣應用平臺可行性研究》、“連續油管作業井下配套工具研制”幾個項目。
中石油將江漢機械研究所定為“連續油管作業機制造基地”和“連續油管技術中心”,承擔的項目有:國家“863”項目——連續油管技術與裝備;國家“重大專項”——連續油管鉆井技術與裝備;集團公司項目——連續油管修井裝備與工具研制、復雜結構井的連續油管作業技術應用基礎研究、連續油管技術與裝備研制、連續油管作業機產業化、連續油管作業機應用推廣。
自2005年起,江漢機械研究所研制成功了7種型號11臺套的系列連續油管作業裝備。配備連續油管有:9.525mm×4200m、19.05mm×3200m、25.4mm×2000m、38.1mm×3500m、38.1mm×4500m、38.1mm×5000m、60.3mm×4500m;裝載形式有:橇裝、一車裝、兩車裝(其中一車為拖掛車);注入頭最大拉力有:30kN、40kN、50kN、180kN、270kN、360 kN。率先研制成功了具有自主知識產權的連續油管裝備,填補了多項國內空白,其技術水平達到國際先進水平。
具體技術和參數如下:1.LG30/10Q-4500橇裝式小直徑連續油管作業機,如圖1和表1。2.LG45/19-4000橇裝式小直徑連續油管作業機,如圖2和表2。3.LG50/25連續油管作業機,如圖3和表3。4.LG180/38連續油管作業機,如圖4和表4。5.LG270/38Q連續油管作業機,如圖5和表5。6.LG360/60T連續油管作業機,如圖6和表6。
接受應用現場的檢閱
目前國內研發的連續油管裝備,在國內陸上、海上油氣田已經得到了廣泛且成功的應用。其中,江漢機械研究所研制的連續油管裝備系列、品種和數量最多,應用的作業類型和井次也最多。應用的油氣田有:長慶油田、西南油氣田分公司、渤海油田、南海油田、川東氣礦、大港油田、冀東油田、江漢油田、遼河油田、奈曼油田等。開發應用了11種連續油管作業:水平井沖砂解堵、水平井堵漏、熱沖洗解原油堵、沖洗解鹽堵、SAGD井多點監測、水平井下“找水儀器”、壓裂后注氮排液、連續油管打撈、速度管柱、排水采氣(注發泡劑)、水力噴射鉆孔。并且研制了相應的配套工具,累積作業120多井次。分別在直井、水平井,油井、氣井、注水井進行了作業;最大作業下井深度4150m,水平井作業中通過最大水平位移達670.28m、最大狗腿度12.08°/30m、最大閉合方位角變化量34.86°/10m。
下面介紹幾個典型的作業案例:“西H1”井沖砂 西H1井位于天津市大港油田港西油田西一站北約400m,地質構造為黃驊幼陷北大港區塊。垂直井段838m,最大測深1546.89m,最大垂深1168.97m,最大水平位移523.57m,水平段長度246.89m,最大狗腿度9.29°/30m,最大閉合方位度22°/10m。該井井身結構為表層套管φ244.5mm×588.27m,油層套管φ139.7mm×1562.33m,防砂丟手頭1284.19m,2-7/8”防砂篩管頂部1295.08m,篩底1498.46m,絲堵+砂面位置1543.84m。常規方式無法進入2-7/8”篩管沖洗,決定采用連續油管作業機進行沖砂解堵。經過應用LG180/38連續油管作業機,配一臺水泥車和三個15m3水罐,沖砂至井底,最終使停產的采油井復產,日產油9.4噸(產液56m3)。
“杜84-館H18”井多點測試 “杜84-館H18”井為SAGD水平生產井,為了準確實時了解井下溫度、壓力分布情況,分析和研究水平井動用狀況、供液能力、蒸汽腔發育特征,以及為SAGD井注汽井網、注汽參數及水平井工作制度的動態調整提供依據,根據施工設計,在25.4mm連續油管內穿入電纜,分別在666m、1160m、1270m、1380m、1490m、1600m固定測溫、測壓儀;將LG180/38連續油管作業機38.1mm連續油管倒換為穿有電纜和測溫測壓儀的25.4mm連續油管;下入到井下設計深度,井口懸掛固定,完成作業。
“靖平2-18”井注氮排液 “靖平2-18”井位于長慶油田榆林市榆陽區,該井壓裂后為了快速返排壓裂液防止地層傷害,下入連續油管進行排液作業。排液后復產日產氣50多萬方。
“馬古2”井打撈 “馬古2”井位于遼河油田盤錦市興隆臺,井深4927m,技術套管φ244.48×4302.27m,落魚為φ18×1800m不銹鋼管。采用LG360/60T連續油管作業機,經過三次下井,使用兩種打撈工具,撈獲全部落魚,圓滿完成打撈作業。