連續油管作業機將引起井下作業技術的一場革命。在國外,連續油管技術已經應用到石油工程的各個領域,阿拉斯加有75%的油氣井,其鉆井、完井、固井都是用連續油管作業機完成的;北海、波斯灣等海底輸油管道大部分是用連續油管完成的。但為什么我國在近50年來連續油管的應用一直受到局限呢?主要原因是對國外引進的依賴性。設備產品靠引進,技術靠引進,工具配件靠引進,維修服務靠國外,技術培訓靠國外,這些都制約了連續油管技術的應用。
隨著國內連續油管和作業機的研發生產、工具的配套、操作人員的培訓和維修服務的到位以及檢測手段完善和標準化的建立,連續油管的應用領域必將得到快速擴展。今后,隨著材料科學和制造工藝的進步,大尺寸和超長度連續油管的生產必將擴展到鉆井、大型壓裂以及海洋工程等領域。可以說連續油管作業技術是未來開發海洋的不可多得的技術。
作業操作需要技術培訓,技術標準有待制訂
提高連續油管作業操作人員業務技術水平是提高作業質量的基礎,要對連續油管作業的技術人員和操作人員進行嚴格的技術培訓,如連續油管技術常識、操作技術和各種規范、應急處理技術、維修保養技術、現場切割和焊接技術及現場檢測技術等。中國在連續油管標準制定方面大大滯后于國外,美國石油協會1992年就相繼制定了連續油管材料和制造等API標準。隨著連續油管設備制造技術的需要,現場應用工作量的快速增加,操作技術的成熟,我國也要研究編制適用中國國情的行業標準,如連續油管制造材料標準,連續油管制造規范,連續油管檢測標準,連續油管焊接操作規程,連續油管作業機制造規范,連續油管作業機現場操作規范以及維修規范等。
此外,還應研究開發連續油管設備專用軟件和施工作業設計軟件等。
連續油管井下作業工具需要和技術配套研發
連續油管作業機是一個先進技術的集成體,配套工具是實現目標的手段,缺一不可。油田企業研究院所和民營企業應注重和加快井下作業工具的研發與配套。以后應重點關注:連續油管鉆井方面如驅動馬達、接頭、測量工具、造斜工具等;壓裂方面如封隔器、水力噴射器、滑套、接頭等;常規作業方面如適用于連續油管的高效磨銑工具、水力切割工具、打撈工具、清洗工具等。要開展連續油管材料的檢測、焊接質量的檢測、疲勞強度的檢測等;開展及時的現場維修技術服務和產品零配件的合理供給,這是保證連續油管現場應用和提高使用效率的基礎。
連續油管作業設備研發與生產將形成自主能力
連續油管設備關鍵技術是連續油管的材料與制造工藝技術、注入頭設計與制造技術、液壓控制技術以及高壓防噴井口裝置。這些技術在美國已有專業的研究機構在研究開發,可以說已是成熟技術,但改進、創新與提高是必然趨勢。
近幾年,國內連續油管設備關鍵技術的研發已引起高度重視,相關研究機構紛紛設立研究課題,組織攻關。除相關科研機構及制造企業外,目前已引起中國石油大學、燕山大學、浙江大學、西安石油大學等院校的廣泛關注,已經掀起連續油管理論研究和實驗研究的熱潮。
目前國內形成了由產、學、研組成的一個研究、實驗、制造的大集體,這是前所未有的。這預示著中國連續油管作業設備將取得重大的技術突破,一大批擁有自主知識產權的專利與技術將應運而生,有些技術將會達到國際領先水平,連續油管和連續油管作業機將形成較大生產能力。除滿足國內需要外,還將出口國外。
專家觀點
連續油管技術的優勢主要是水平井應用上,可以充分發揮其作業高效、安全的作用與優勢,此外,也適用于特殊工藝井,如欠平衡鉆井,以及作業比較困難的直井。據估計,目前北美至少有20萬口水平井。截至2009年,中國不到5000口水平井。今后,我國水平井的工作量將大幅增加。隨著相關工具的配套發展,連續油管作業技術的應用范圍將不斷擴大,在條件適合的地方,可以進入鉆井領域。但它不能完全替代現有鉆井作業技術,只能作為一個很好的補充。
一般來說,一套裝備從試制生產到進入市場,需要3~8年時間。在這個期間,國內制造企業要不斷地提高產品的質量和可靠性;同時,要加強服務,以服務彌補現有發展中的不足,比如幫助用戶正確使用、維護設備等。在某種意義上說,做好這兩個方面,加快連續油管作業裝備的國產化、商品化進程,是為以后的發展和取得回報做好準備。
——馬家驥 (中國石油勘探開發研究院專家室副主任)
連續管作業技術具備占地少、成本低、效率高等優勢,有利于保護油氣層和提高鉆速,尤其有利于提高單井產量和難動用儲量的挖潛,適用于稠油、超稠油油藏,低滲或天然裂縫儲層,層狀地層或層狀油藏,薄油藏,邊際油氣藏,老井更新,死井復活,壓力衰竭儲層增產,煤層氣鉆井增產。未來連續管技術及裝備的發展趨勢是,作業車功能越來越多,作業能力越來越強。尤其在電子信息科技的帶動下,連續管井下作業技術逐漸向著綜合與智能兩個方向發展。
——李根生(中國石油大學教授)