从引进我国第一台连续油管设备至今,中石油的连续油管作业已经由最初简单的气举、冲砂作业发展到连续油管修井、完井、增产作业、测井等20余种工艺类型;在连续油管作业设备、连续油管和相关工具的制造方面均已国产化生产;多个有关连续油管技术应用的科研项目已经实施和正在展开;更多的人员和资源正逐渐投入到连续油管技术的研发和推广应用中。目前中石油连续油管技术已进入快速发展期。
中石油连续油管应用行业当先
据不完全统计,目前中石油拥有的连续油管作业机已达到34台,累计作业井次己超过3000井次,为国内行业之先。 近年来,伴随着连续油管和连续油管作业机的成功国产化,中石油连续油管技术已经进入快速发展时期,其连续油管设备及作业主要分布在四川、大庆、长庆、华北、吉林、新疆、辽河、吐哈、大港和克拉玛依等油田,各油田连续油管作业的详细分布情况见表1所示。
总的来讲,中石油连续油管技术主要应用于以下几个方面:气举排液、冲砂洗井、打捞、钻桥塞、解堵和酸化压裂。用得比较多的是冲砂洗井、气举排液和解堵,占总作业量的95%以上。
连续油管作业技术在中石油大多数油田均有应用,但作业工艺种类相对较少,作业范围相对有限,在部分新工艺和难点工艺上还需要与威德福、哈里伯顿等国际油气技术服务公司合作进行。
目前中石油连续油管应用规模、工艺和技术比较好的单位是川庆钻探、吐哈油田、长庆油田及辽河油田。川庆钻探井下作业公司除广泛应用于气举、冲砂作业外,在钻磨、切割、打捞、射孔 、钻桥塞、下桥塞、注水泥浆等工艺类型上均有一定数量井次的应用,并在逐年增加;在连续油管拖动酸化、喷砂射孔逐层压裂、作为速度生产管柱、带压测井等多个方面均是国内首次现场应用,打破了多项国内空白,并逐渐形成了以连续油管泡沫冲砂、喷砂射孔逐层压裂、水平井连续油管拖动及定点和喷射酸化、连续油管注水泥封堵井作业、连续油管测井、连续油管传输射孔、连续油管作速度生产管柱为特色的连续油管技术体系,详见表1。
连续管应用规模频次开创新高
近年来,川庆钻探连续油管技术发展迅速,作业量不断攀升,2010年年作业井次已超过100井次,在施工工艺方面取得了很大进步。具体是:2002年9月28日,在磨75H井完成国内首例连续油管拖动酸化施工;2003年8月13日,在张13井完成连续油管速度管柱施工;2005年11月9日,在太9井使用钻磨技术成功钻除64.5m水泥塞;2007年7月27日,在白浅110井国内首次一次起下中顺利完成三层连续油管压裂施工;2007年9月22日,在云3井实施了国内首例连续油管注水泥封堵作业;2007年11月4日,在磨005-H9井成功打捞了水平段钻柱内的放射源;2008年1月1日在天东017-X2井采用1.25"连续油管下至5310m;2008年3月6日,在广安002-H8-2井,与Weatherford联合完成了连续油管存储式测井作业;2008年10月15日,连续油管在龙岗9井在井口高压情况下成功输送了油管内防砂筛管工具入井;2009年4月17日,在磨030-H9井成功实施了连续油管水平井传输射孔作业;2010年8月和10月,进行了合川001-41-X3等5口井共计33层的连续油管带底封套管分级压裂。
辽河油田连续油管主要用于高凝油及稠油油井的清蜡、解堵和冲砂等作业,从2000年起,开发了连续油管带螺杆钻具水井带压冲洗井底、水平井水平段冲砂、钻水泥塞、钻砂桥、水垢或灰环、高含蜡和高凝油油井解堵技术。
长庆油田连续油管除初步形成了冲砂、排液、酸化、清蜡解堵、井下打捞等特色技术,还在连续油管应用于注水泥塞、喷砂射孔、切割、生产测井及油管腐蚀测井、连续油管拖动酸化方面均取得了较好的应用和成功。
新疆吐哈油田将连续油管技术除了常用于垂直井内排液、冲砂等比较简单的作业之外,在丘陵油田11井的水平管解堵施工,取得了成功;新疆油田22井用连续油管进行热洗清蜡技术,自2002年8月12日至9月15日先后5次作业,达到疏通循环压井通道的目的。同时,吐哈油田运用连续油管技术对丘东七井(高压、高产气井)进行压井工艺的成功,解决了无法采用常规方法进行压井的难题。除进行常规的气举、冲砂、解堵作业外,其它油田也正在积极地开展各项新工艺,比较典型的案例有:2007年11月,华北井下作业公司首次在大牛地气田对D12-10井、D66-4井进行了连续油管分层环空压裂,成功地运用不压井技术下入完井管柱,并首次在DP4井水平井试气作业采用了不压井作业。
2007年,吉林油田进行了三口井连续油管井温测试工作,均取得良好测试效果,并有效的指导了压裂优化设计和现场生产。2008年,渤海钻探连续油管过油管射孔(CTCP)技术在渤海油田得到成功应用。2009年11月28日,华北石油局井下作业公司利用连续油管设备成功对大平22井在4120米遇卡钻具的切割施工作业,确保了该井产能,创下国内水平井超长水平段在无泥浆循环情况下的压力起爆钻杆切割施工纪录。2009年,长城钻探测井公司在没有成功案例可借鉴的情况下,自主攻关,掌握并改进连续油管射孔作业的全套技术,首次应用连续油管技术成功完成伊朗SPD10-09等3口井的施工任务。2010年9月,青海油田井下作业公司利用连续油管车、压裂车及地面管汇、相关施工工具,采用多氢酸和可以自生气体、有利返排处理技术的酸化工艺措施,对花H3水平井成功进行了拖动酸化作业。
近年来,连续油管压裂、酸化技术是中石油连续油管技术发展的一个重要方向,大多数拥有连续油管设备的油田均已成功进行了连续油管酸化及压裂的现场应用。目前川庆钻探井下作业公司已经在西南油气田合川区块成功进行5口井、33层的连续油管环空压裂,川庆钻探长庆井下技术作业公司与哈里伯顿公司合作采用CobraMax压裂(眼镜蛇压裂)工艺。2010年 3月4日,大港油田石油工程院利用自主研发的连续油管配套工具,在庄海4-H3井首次成功实施了连续油管拖动酸洗解堵技术服务,为油田水平井作业开拓了新的技术领域。
国产连续油管应用实现首次突破
2009年6月,国产第一盘连续油管顺利下线,并于12月分别在西南油气田和辽河油田进行了洗井、清蜡、排油、替泥浆等作业,均取得了成功。
目前使用国产连续油管最多的单位是川庆钻探,从2009年11月起,3卷连续油管共安全完成9口井17次起下作业,完成的工艺类型包括气举排液、冲砂洗井、替喷、替酸、设置桥塞、井温和压力监测等5种,作业环境包括酸液环境和硫化氢含量高达16.915g/m3等复杂环境,3卷连续油管入井工作时间累计达449.5小时。
从目前国产连续油管情况来看,性能上均可达到甚至超过进口连续油管,国产连续油管所应用的工艺类型也在逐渐增多。在四川油气田应用的3卷均为CT80钢级、外径38.1mm的等径连续油管,并经历了五种工艺类型的作业,且在酸液和硫化氢腐蚀环境中能按照工艺需求完成作业,因此,可逐渐取代进口连续油管。
尽管国产连续油管在四川油气田完成了9口井起下17次作业,但都只是等径连续油管,还须开发生产出不同钢级的、变径的连续油管以满足不同工艺类型的需要,促进连续油管全面实现国产化。连续油管的国产化,大大地缩短购置周期并降低成本,为推动国内连续油管作业技术的发展起着重要作用。