连续油管的“黄金时代”已然开启。近几年,为解决开发增产难题,中国的油气田也加大了连续油管技术的应用探索。业内专家指出,要加快应用和推广,需要行业在技术交流、配套工艺和配套工具研发及连续油管技术人才发展等方面,做出积极地努力。
国外继续保持先行优势
进入20世纪90年代之后,国外连续油管作业技术向更多的领域推广应用。据国外统计,在1995年~2000年期间,世界各地采用不同钢材等级和尺寸的连续油管,总共实施了50,000多井次作业。在近十年,应用规模继续大幅提高。
据中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所熊革介绍,目前国外连续油管技术已广泛应用于钻井、测井、修井以及增产作业等各领域。在采油作业方面,应用于卸压诱流、注氮试井、速度管柱、酸化、油管防腐及其它处理;在修井作业方面,应用于挤注水泥、打捞、通井扩眼、冲砂洗井、清蜡除垢、过油管防砂、测井、压裂;在钻井、完井方面,应用于侧钻、老井加深、欠平衡钻井、径向水平钻井、完井、微井眼钻井;在海上油气田,还用于海底集输管线的铺设。
国外连续油管的发展,首先是在常规作业项目方面。有数字显示,作为主要常规作业项目的连续油管注氮、洗井和注酸,总共占到连续油管作业量的75%,其中仅洗井一项占到总作业量的58%。在加拿大和美国,仅在1992年,安装的连续油管就达700条。自1991年起,连续油管用作速度管柱的设计及安装长度就己超过6,096米。
在美国普拉德霍湾油田西部作业区,每年使用连续油管作业超过1000井次,其中包括油井打捞、清洗、安装可膨胀式封隔器和桥塞、挤注水泥、测井、注氮举升和喷射泵操作等作业。在北海Magnus油田,1990年,连续油管仅用于注氮举升作业,到了1993年,该油田的连续油管作业项目己经扩展到诸如负压射孔和过油管射孔、磨铣积垢、打水泥塞封堵层段及封堵报废井、洗井等七种项目,作业项目比1990年增加了7倍,作业次数仅1991年就是1990年的4倍。
其次是新开发的作业项目迅速增加。1991年1月,Elf公司在巴黎盆地用连续油管对一口直井进行第二次钻井加深试验成功。同年,美国Oryx公司在得克萨斯用连续油管侧钻水平井试验成功。至1993年,全世界共用连续油管技术打出37口试验井,其中41%是侧钻水平井,27%为垂直加深井,32%是新钻井。1995年,Ensco公司在荷兰东部Dalen气田,采用连续油管欠平衡钻井工艺钻水平井获得成功。
1992年末,在普拉德霍湾油田西部作业区,用装有可缠绕式气举阀、外径为60.3mm的连续油管对一口油井进行气举完井作业成功,开创了连续油管可缠绕式气举完井作业的先例。1992年,一根长为1,524m、外径为88. 9mm的连续油管,被安装在路易斯安那州水深为23m的近海油田,用作输送管线。此后,又在墨西哥湾及其它地区安装了几条类似的管线。
在国外连续油管作业的发展已逐渐实现,从小直径油管向大直径油管、低强度油管向高强度油管的转变,使用的连续油管管径最大可达152.4mm。随着水平井和大斜度井技术的发展,连续油管己成为油田作业中运送井下工具,和水平井测井不可多得的理想工具。
为了加强连续油管技术应用的基础理论和工艺研究,现在,美国石油学会每隔两年都要举行一次连续油管技术应用成果发布会。而更加完善的作业标准和设备标准会陆续制订并发布。
我国从小步走到快步赶
与国外比较,我国长期以来连续油管的使用率普遍不高。早期引进的设备接近报废,有些处于闲置状态,没有形成规模生产力,只是作为井下作业技术的一种补充。
2000年以来,国内用连续油管修井及部分增产作业逐渐增多。在大庆、大港、中原、辽河、华北、四川、吉林、吐哈、塔里木、长庆、胜利等油气田,连续油管作业主要应用于冲砂洗井、钻桥塞、气举、注液氮、清蜡、排液、挤酸和配合测试等常规作业。有统计显示,其中,冲砂堵、气举排液和清蜡应用得比较多,占到目前作业总量的95%以上。
据统计,目前我国拥有50余台(包括国产设备)连续油管作业设备和部分井下工具,绝大部分为引进。其中,中国石油有34台。中石化井下作业队伍中,除了胜利、中原、河南、西南、江汉以外,其他油田还没有连续管成套装备。2010年,中国石油长城钻探工程公司井下作业公司从海德瑞公司引进了4台作业机,当年年底,中国石化胜利油田井下作业公司引进了2台作业机,国内其它作业公司也加大了相关投入。预计2011年起数量将有较快增长。
经过多年的引进,国内连续油管设备的某些技术与世界保持同步。据中国石化石油勘探开发研究院首席专家李宗田介绍,国内使用的连续油管直径已由1英寸发展到2-3/8英寸;连续油管最大下深发展到6010米(新垦7井),防喷器最高工作压力由35MPa发展到103.4MPa,注入头发展到了目前世界上最先进的HydraRig公司6系列的注入头,注入头最大连续提升力达到了80,000lb(36,287kg)。
加快应用需要多方努力
目前连续油管作业在我国油气田正受到普遍欢迎,但“总体上,各油田拥有的作业设备数量,及连续油管作业技术及工艺范围仍然非常有限。”中国石油川庆钻探有限公司井下作业公司连续油管研究所卢秀德所长说,“从实际应用角度来看,多年来,由于缺乏必要的技术学习和交流,配套工艺和配套工具的不齐全及连续油管技术人才的匮乏,致使连续油管作业技术普及和推广应用情况不甚理想。” 他指出,在实际应用方面,目前突出的问题主要有:一、设备老化,有的接近或超过报废期限,由于油管管径偏小致使维修难度大,易损件更换难。二、设备不配套,有设备但无相应井下工具,不能充分的发挥连续油管工艺技术。三、设备使用率低,单项施工费用高。他认为,国内连续油管的应用发展,需要在众多方面进行努力、创新和改进。
一是创新连续油管、连续油管设备及工具国产化的研发、应用、推广、盈利机制。结合国内连续油管技术发展实际,理清思路,大胆探索,克服障碍,革新体制,坚持研发、生产和市场的有机结合,完善健全连续油管技术服务市场结算方法,充分发挥连续油管的技术优势,达到为油气田公司降本增效、安全高效生产。反之,以生产盈利促进研发、应用、推广的持续、有效、健康发展。
二是加强连续油管工具和技术的同步开发,将应用与开发并举。在引进国外先进作业设备及工具,提高开发应用起点的同时,消化、吸收相关连续油管作业设备和应用技术,努力快速实现相关设备、工具和技术的国产化,降低相应的作业成本, 使市场经济效益明显化,保证市场的延续和扩大。
三是在集团公司层面,引进国外先进连续油管技术的教材、工具书、参考书、作业规程,加强对连续油管技术从业人员的理论、应用知识的普及和提高,持续提高连续油管技术人员的研究、工程应用水平;尽快组织连续油管技术专家结合国内油田开发生产实际,形成一套相对成熟的连续油管井下作业规范,大力宣传和规范相关连续油管的工程、设计、制造、配套、安装、试验及操作。
四是加强国际、国内的技术交流和专业技术培训,有计划的培养一定数目的连续油管技术专家,积极推进连续油管工艺技术应用的广度和深度,增强连续油管现场应用的实效性,促进相关传统落后技术向连续油管技术的升级换代,充分发挥连续油管技术在页岩气等新能源开发领域的技术优势。
五是开展对连续油管作业的成本预算和评估工作,推进连续油管技术市场应用的合理化和良性发展,确保连续油管技术的研发、应用、推广的盈利率,突出连续油管作业操作灵活、减少作业周期、缩短投资回收期等特点和优势。应用技术不成熟、配套设备不完善、井下工具不健全、自主制造及创造薄弱,基本上反映了连续油管技术在我国的应用现状。如上所述,要改变这一点,需要油公司、作业公司、科研院所及制造厂家等多方面的努力。