连续油管作业技术在大港油田水平井中的应用研究

连续油管作业技术在大港油田水平井中的应用研究
发布时间：2021-03-30T05:04:47.013Z 来源：《科技新时代》2021年1期作者：彭芳亮[导读] 连续油管作业技术是利用连续油管的技术优势实现冲砂，分段酸洗解堵、以及排液等工艺措施，特别是在水平井上应用成果更为显著。

大港油田自从1994年引进以来取得了良好的效果，主要涉足冲砂，液氮气举等方面，积累较为丰富的作业经验。

中国石油大港油田分公司第五采油厂天津 300450
摘要：连续油管作业技术是利用连续油管的技术优势实现冲砂，分段酸洗解堵、以及排液等工艺措施，特别是在水平井上应用成果更为显著。

大港油田自从1994年引进以来取得了良好的效果，主要涉足冲砂，液氮气举等方面，积累较为丰富的作业经验。

近几年来，随着各油田对连续油管技术的认可程度不断提高，大港油田的连续油管作业技术得到了进一步的推广和完善。

关键词：连续油管;作业技术;冲砂;气举;配套工具 1连续油管作业的优势和特点
作业速度快和运行经济性是采用连续油管技术的最突出优点。

与钻机修井机相比，连续油管作业机尺寸小，运移快、安装就位方便。

更具体地说，连续油管作业技术具有以下优点:作业安全、高效:运移、就位、井场准备快:带压作业:减少起下管柱时间：对环境影响小:现场占用人员少:运行费用相对低。

连续油管早期应用主要是围绕着流体循环/驱替开展，当前连续油管作业技术随着连续油管作业机及相关配套设备的发展已经应用于钻井、修井、试油、采油、增产、完井等领域，其作业特点主要有:（1）油井不停产作业：压力控制设备可以使连续油管在带压工况下安全应用。

（2）高压管道：连续油管申为流体循环，进、出井眼提供了一个高压通道。

另外，通过连续油管串可以操作水力工具或通过流体泵提供井下动力。

（3）不间断循环:在连续油管串被下入井下或从井下抽出的情况下，流体仍可以不间断地泵入井下。

（4）刚性和强度:连续油管串的刚性和强度使得工具和设备，以及连续油管串本身能被推入和拉出大斜度井和水平井。

（5）安装导线和管道：电导线或液压管路可以被安装在连续油管串中，终止于连续油管卷筒处，作业控制和动力功能可以安装在井下工具组合与地面装备之间。

2连续油管作业技术在水平井中的应用 2.1连续油管冲砂技术
连续油管冲砂技术工艺管柱由喷头总成旋转控制器扶正器安全接头、以及回压阀五部分组成。

其工艺原理:该工艺管柱提供了一种水力自进式可调速旋转冲砂解堵装置,它是改变冲砂喷头在井底的受力状态,由连续油管被动送进改为水动力主动牵引,降低摩擦力,解决连续油管钻压传递及地面有效控制问题;改变冲砂喷头在井底的运动状态,由纯滑动改为水力旋转与滑动复合型;应用高压喷射解除近井地带堵塞。

通过上述措施实现了水力自进、限速旋转、紊流携砂,深层解堵等功能,解决了复杂结构井冲砂作业沉砂、携砂、钻压传递、砂堵管柱的问题。

优点:该工艺管柱结构新颖,冲砂解堵同时进行,可大幅度降低成本,可减少油层二次损害和污染;喷头旋转及锥壳旋转射流使得井底流场呈螺纹状上升,达到高效清砂解堵;作业液经喷嘴节流加速,喷射速度大幅度提髙,形成紊流,使得液体上返速度超过砂粒滑脱速度10倍以上，解决了地面设备排量小的情况下水平段沉砂问题。

实现了水力自进、限速旋转、紊流携砂、深层解堵功能，能够解决水平井冲砂作业沉砂、携砂、钻压传递、砂堵管柱的技术难题。

工具外径尺寸较小，可过d88.9mm油管进行作业。

2.2连续油管酸洗工艺技术 2.2.1拖动式冲击解堵酸洗工艺
(1)工艺原理:工作液从油管通过旋转喷头与套管环空连通，并且通过旋转喷头形成的节流压差坐封封隔器且将油套环空进行封隔，同时节流压力推动旋转喷头转动，对井筒近井地带施以冲击清洗，且液体由油套环空进入筛管外绕过两级封隔器的封隔层段从上部返出，实现解除两级封隔器所卡部位筛管外部近井地带堵塞的目的。

工艺特点:
①该工艺管柱中无刚性锚定装置，降低了管柱遇卡的风险。

②该工艺管柱可实现层段较长、层段较多的水平井酸洗措施作业。

③管柱中配套应用了旋转控制器总成，它是一套水力式可调速旋转解堵装置，其力偶喷嘴为扇形，以一定的角度沿喷头体径向安装;工作液经喷嘴节流后，喷射速度可大幅度提高，在射流作用下产生转矩，带动喷头做旋转运动，同时使液体产生强大的冲击力，径向射向炮眼或油层堵塞物，达到快速清理地层管外近井地带解堵的目的。

2.2.2连续油管拖动均匀布酸
连续油管内注酸，同时以一定的速度抽提连续油管，这种方法施工比较方便，分流效果好，容易实现定位酸化，改善注液剖面。

2.3连续管注氮排液技术
2.3.1连续注入法
连续油管从静液面深度开始，边下边注氮排液。

下井速度一般为15~20m/min，氮气的注
入排量60~80L/min。

主要优点:注入泵压低;可控制地层产液压差，避免生产压差过大造成地层出砂或坍塌;可减少残酸对连续油管的腐蚀。

2.3.2间歇注入法
先将连续油管下到预定排液深度，在氮气注入泵压大于注入点以上的液柱压力条件下注
氮。

一般第一次下入深度在生产管柱1/2处注氮排液;不喷则下到喇叭口处注氮排液，再下到射孔段进行排液。

主要优点:排液速度快;氮气用量少。

2.4连续油管径向水力喷射射孔
(1)技术原理
连续油管径径向水力喷射射孔技术以连续油管车作为该工艺的提升设备，高压动力泵作为动力液驱动设备，连续油管为工具输送管柱及人井动力液通道，油管作为连续油管入井通道。

施工前，首先下入油管+定位短节+导向器管柱到预定位置，采用磁性定位+自然伽马测井仪器确定深度和方位，然后下入连续油管带电动机+万向轴+钻头管串，通过连续油管传输流体驱动电动机，电动机带动钻头旋转进行开窗作业。

完成开窗作业后，起出开窗工具，下入连续油管带喷嘴管串，喷嘴到达已开窗孔后，启动高压动力泵对油层进行径向水力喷射射孔，连续喷射射孔直至喷射钻进到设计径向深度。

(2)主要设备
连续油管车组(包括井口推进装置等)、高压动力泵、连续油管、地面计算机监控设备、数据采集及处理装置、井下工具(导向工具、开窗工具和喷射工具)等。

(3)主要优点
连续油管径向水力喷射射孔技术是一种具有广阔应用前景的实用前沿性技术，它可以在油层任意深度、任意方位喷射多个长度达到100m，类似分支水平井或鱼刺井的径向水平孔。

一辆连续油管作业车集成了高压动力泵、小型起重机所有的动力设备，依靠自身的设备就可以实现套管开窗、喷射射孔功能，较侧钻井需动用大修设备节约成本，并且迁移便利。

3.大港油田连续油管作业技术的认识
(1)通过该技术的规模推广，我们取得了许多连续油管作业技术的宝贵参数，发现了不足，为下一步工艺和工具的改进提供了有益的帮助。

(2)通过现场应用，充分检验了旋转冲砂工具的可靠性。

井内起出的喷头工具动作依然十分灵活，弹性扶正器的弹簧片回收情况良好，喷嘴没有明显的冲蚀和堵塞现象，工具串没有变形，说明该工具组合可完全胜任分段酸(碱)洗工艺和水平井冲砂工艺的施工。

(3)优选的携砂降阻液取得了明显的效果，降阻率达到50%以上，不仅大大简化了地面设备的需求，而且对延长连续油管的寿命是十分有益的。

(4)筛选的酸液体系和降阻剂、缓蚀剂完全能满足连续油管酸化工艺要求。

(5)研究的两种长井段连续油管布酸工艺解决了目前长井段水平井酸化中存在的主要难题。

(6)水平井注酸强度、回收速度设计方法对连续油管酸化工艺提供了设计和现场施工依据。

(7)径向水力喷射射孔技术在油井中应用增产效果十分明显，具有很大的技术优势，值得推广。