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连续油管作业机的国产化探索

时间:2013-09-30 14:30 来源:
长期以来,连续油管装备完全依靠进口,相关技术与工具、工艺也是通过引进,服务于国内油气田的生产作业。随着我国油气开采难度的增加、产量下降,新增了大量水平井,为了应对后期作业的问题,需要大量采用连续油管装备,开发应用连续油管工具、工艺技术来确保油气产量,降低成本,对我国具有非常重要的意义。

通过几十年的努力,包括中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所在内的国内科研单位,以及石油装备制造企业研制出不同系列的连续油管作业装备、井下工具和工艺技术,并在现场得到了广泛而成功地应用。如今,随着科技攻关的深入,国产连续油管作业装备、工具、工艺技术正在迅速发展和赶上。
走出国产化的第一步

我国自1978年引进第一台连续油管作业机以来,在应用过程中不断消化学习,积累了一定的技术基础。随着我国机械和液压制造技术的发展和进步,具备了研发连续油管装备的条件。

江汉机械研究所作为中国石油天然气集团有限公司的直属研究院所,长期从事连续油管技术的研究和技术跟踪,在上世纪80年代末就开始连续油管技术的研究,有20多年的技术积累。前期完成的技术报告和编辑出版的技术论文、研究项目有《连续油管作业技术文集》,已完成《连续油管作业机操作与维护》、《连续油管侧钻技术调研》、《连续油管作业技术推广应用平台可行性研究》、“连续油管作业井下配套工具研制”几个项目。

中石油将江汉机械研究所定为“连续油管作业机制造基地”和“连续油管技术中心”,承担的项目有:国家“863”项目——连续油管技术与装备;国家“重大专项”——连续油管钻井技术与装备;集团公司项目——连续油管修井装备与工具研制、复杂结构井的连续油管作业技术应用基础研究、连续油管技术与装备研制、连续油管作业机产业化、连续油管作业机应用推广。

自2005年起,江汉机械研究所研制成功了7种型号11台套的系列连续油管作业装备。配备连续油管有:9.525mm×4200m、19.05mm×3200m、25.4mm×2000m、38.1mm×3500m、38.1mm×4500m、38.1mm×5000m、60.3mm×4500m;装载形式有:橇装、一车装、两车装(其中一车为拖挂车);注入头最大拉力有:30kN、40kN、50kN、180kN、270kN、360 kN。率先研制成功了具有自主知识产权的连续油管装备,填补了多项国内空白,其技术水平达到国际先进水平。

具体技术和参数如下:1.LG30/10Q-4500橇装式小直径连续油管作业机,如图1和表1。2.LG45/19-4000橇装式小直径连续油管作业机,如图2和表2。3.LG50/25连续油管作业机,如图3和表3。4.LG180/38连续油管作业机,如图4和表4。5.LG270/38Q连续油管作业机,如图5和表5。6.LG360/60T连续油管作业机,如图6和表6。
接受应用现场的检阅

目前国内研发的连续油管装备,在国内陆上、海上油气田已经得到了广泛且成功的应用。其中,江汉机械研究所研制的连续油管装备系列、品种和数量最多,应用的作业类型和井次也最多。应用的油气田有:长庆油田、西南油气田分公司、渤海油田、南海油田、川东气矿、大港油田、冀东油田、江汉油田、辽河油田、奈曼油田等。开发应用了11种连续油管作业:水平井冲砂解堵、水平井堵漏、热冲洗解原油堵、冲洗解盐堵、SAGD井多点监测、水平井下“找水仪器”、压裂后注氮排液、连续油管打捞、速度管柱、排水采气(注发泡剂)、水力喷射钻孔。并且研制了相应的配套工具,累积作业120多井次。分别在直井、水平井,油井、气井、注水井进行了作业;最大作业下井深度4150m,水平井作业中通过最大水平位移达670.28m、最大狗腿度12.08°/30m、最大闭合方位角变化量34.86°/10m。

下面介绍几个典型的作业案例:“西H1”井冲砂 西H1井位于天津市大港油田港西油田西一站北约400m,地质构造为黄骅幼陷北大港区块。垂直井段838m,最大测深1546.89m,最大垂深1168.97m,最大水平位移523.57m,水平段长度246.89m,最大狗腿度9.29°/30m,最大闭合方位度22°/10m。该井井身结构为表层套管φ244.5mm×588.27m,油层套管φ139.7mm×1562.33m,防砂丢手头1284.19m,2-7/8”防砂筛管顶部1295.08m,筛底1498.46m,丝堵+砂面位置1543.84m。常规方式无法进入2-7/8”筛管冲洗,决定采用连续油管作业机进行冲砂解堵。经过应用LG180/38连续油管作业机,配一台水泥车和三个15m3水罐,冲砂至井底,最终使停产的采油井复产,日产油9.4吨(产液56m3)。

“杜84-馆H18”井多点测试 “杜84-馆H18”井为SAGD水平生产井,为了准确实时了解井下温度、压力分布情况,分析和研究水平井动用状况、供液能力、蒸汽腔发育特征,以及为SAGD井注汽井网、注汽参数及水平井工作制度的动态调整提供依据,根据施工设计,在25.4mm连续油管内穿入电缆,分别在666m、1160m、1270m、1380m、1490m、1600m固定测温、测压仪;将LG180/38连续油管作业机38.1mm连续油管倒换为穿有电缆和测温测压仪的25.4mm连续油管;下入到井下设计深度,井口悬挂固定,完成作业。

“靖平2-18”井注氮排液 “靖平2-18”井位于长庆油田榆林市榆阳区,该井压裂后为了快速返排压裂液防止地层伤害,下入连续油管进行排液作业。排液后复产日产气50多万方。

“马古2”井打捞 “马古2”井位于辽河油田盘锦市兴隆台,井深4927m,技术套管φ244.48×4302.27m,落鱼为φ18×1800m不锈钢管。采用LG360/60T连续油管作业机,经过三次下井,使用两种打捞工具,捞获全部落鱼,圆满完成打捞作业。

 

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