针对连续油管作业工艺设备的研究

针对连续油管作业工艺设备的研究【摘要】摘要连续油管技术是当前国际上先进的作业技术，该文简单介绍了连续油管技术应用状况、发展前景，连续油管作业设备、作业工艺等，并对工艺设备和技术进行了分析和研究，具有很强的实用意义。

【关键词】连续油管；作业；技术；工艺；设备；研究

连续管技术起源于二次大战，上世纪六十年代应用于石油工业，到目前已有40年的历史。连续管技术的发展经历了一个曲折的发展历程，曾面临了夭折的危险。在连续管技术诞生30后的上世纪90年代，他的价值才逐渐被人们认识。而且在连续管压裂和连续管钻井方面得到了突飞猛进的发展。连续管进入了一个崭新的发展阶段。

1.连续油管工作工艺的优点及应用前景

1.1 连续油管工作工艺的优点

（1）作业效率高。修井时间缩短一半以上，设备移运、安装快捷，节省修井费用。

（2）作业范围广。连续油管作业机除用于常规修井作业外，与其它设备配套可进行特殊作业。有洗井、注氮、测井、钻井、压裂等。

（3）由于设备操作是在控制室内进行，因此操作集中、方便，自动化程度高，大大减轻了作业工人的劳动强度。

（4）作业安全可靠，可不放喷、放压，带压进行连续作业，防

止地面污染，保护环境，而且避免因压井而产生的地层伤害。

1.2 连续油管工作工艺的应用前景

目前其常规作业项目有：洗井、注氮、注酸等，占整个连续油管作业机作业75%。但随着连续油管作业机自身性能及质量不断提高，配套工具不断完善，其用途越来越广泛。主要有修井、水平井、、钻井、测井、完井作业等。研究与开发连续油管作业机，更好地为油田服务，具有积极的现实意义。

2.连续油管设备简介

连续油管设备（coiled tubing unit，ctu）是一种轻便的、液压系统控制的连续起下油管装置。

注入头是连续油管设备的关键部件，目前注入头最大提升能力达到200000lbs，主要功能有：为克服油井压力或者摩擦力提供更强劲的起下作业能力；有效控制不同井况下的起下速度；支撑全井筒连续油管重量。包括鹅颈管、重负荷链条牵引总成、自封密封盒、变量液压驱动马达、指重传感器以及支撑架、支撑腿等。

连续油管滚筒。滚筒由筒芯和边凸缘组成，相应于外径为1英寸和1—1/4”英寸的连续油管，筒芯直径为1.524～1.828米，边凸缘直径为2.743米，可卷绕长度分别为7925和6706米，其他尺寸油管的卷绕能力取决于筒芯直径的大小。

滚筒轴是空心的，中间用高压堵头隔离开，轴的一端装有高压气液旋转接头，连续油管经由空心轴与该接头相连，并通过它连接到液体或气体泵送装置上，这样在整个作业期间可实现连续的泵送

和循环。在连续油管与滚筒之间安装有一个68.95m pa的关闭阀，以备遇到紧急情况时将连续油管与地面泵送设备隔离开。滚筒的转动由液压马达控制，液压马达的作用是在连续油管起下时在油管上保持一定的拉力使其紧绕在滚筒上。滚筒前上方装有排管器以使油管有序地卷绕在滚筒上，且装有计数器以计量连续油管下入和起出长度。另外，在滚筒上装有液压驱动或块式刹车，其基本功能是当连续油管在滚筒与链条牵引总成间发生断裂时制动滚筒。刹车并非用于防止连续油管的无控制发放，而是施加一定的阻力使滚筒停止转动。许多作业机在液压驱动系统内装有一个装置给滚筒施加一定的反向拉力使其减速；另外的作业机则应用块式刹车系统，通过液压给滚筒轮毂外缘施加压力使滚筒制动。

液压动力系统。液压动力系统用来控制作业机全部元件的动作，其操作能力取决于液压元件的综合要求。

控制台。控制台的设计多种多样，但大多数都立足于远程控制。控制台上装有全部仪表、开关等，用以监测和控制连续油管作业车所有装置的操作，利用控制屏操纵滚筒和注入头马达，确定油管的运行方向和操作速度，另外利用安装在控制台上的控制系统，还可操纵链条牵引总成、刮泥器、防喷器组的工作。

井口防喷器组。防喷器组是连续油管作业车的重要组成部分，所有连续油管作业中都应安装。该装置包括四套液压驱动的防喷器芯子，一般最小工作压力为68.95mpa，部分旧式作业机仅能承受34.47m pa密封压力。四套芯子自上而下排列为：全封芯子、油管

剪断芯子、卡瓦芯子和不压井作业芯子（油管芯子）。

a.全封闸板用于井失控时在地面封井，闸板的弹性密封元件彼此压紧实现全封闭式密封，全封时油管或其他物件不得穿过闸板。应注意，全封闸板只是设计用于封住来自井下的压力。

b.油管剪切闸板用于防喷器以下的油管卡死时或有其他需要（如作为生产管柱或虹吸管悬挂）时机械剪断油管。在需要剪断时，剪切板围拢油管并加压，使油管受剪切而断开。

c.卡瓦闸板上装有单向齿，用于悬挂管柱重量，当剪切油管时首先关闭卡瓦，闸板内缘与连续油管外缘紧紧压实将管子固定，以防止油管掉入井内。

d.半封闸板，其密封弹性元件尺寸与油管外径相匹配，当闸板关闭时，把油管外环空与大气隔离。

3.连续油管的主要技术应用

水平井连续油管拖动酸化。工艺特点：水平井段酸化；连续油管注酸；连续油管在水平井段拖动。解决的问题：实现水平井段均匀布酸；增产效果明显。

连续油管作速度生产管柱。工艺特点：不动原生产管柱；不动原井口装置；连续油管作生产管柱；不压井作业。解决的问题：提高排水采气效率；提高老井采收率。

连续油管喷砂射孔逐层压裂。工艺特点：薄层交互储层；起下一趟管柱多层作业；各储层单独设计。解决的问题：每储层获得最佳导流裂缝；获取最大产能。

连续油管设置桥塞和注水泥封堵井作业。工艺特点：老井；井壁垮塌；井筒内无法建立循环；设置桥塞；连续油管注水泥。解决的问题：全井筒封堵。

连续油管测井。工艺特点：电缆无法下入至目的段；不压井作业；可带压作业；连续油管传输测井仪器。解决的问题：带压情况下实现快速测井。

连续油管传输射孔。工艺特点：大斜度井或水平井作业；电缆无法下入至目的段；连续油管传输射孔装置。解决的问题：有效沟通油气层。

连续油管喷射酸化。工艺特点：直接对产层进行喷射作业；增加酸液转向能力；速度能量集中冲击深度穿透地层。解决的问题：控制了高渗透率带酸液流动；实现多个储层井段重点布酸；穿透厚滤饼；改变非均质性地层酸液有效作用距离。

参考文献

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