连续油管作业机将引起井下作业技术的一场革命。在国外,连续油管技术已经应用到石油工程的各个领域,阿拉斯加有75%的油气井,其钻井、完井、固井都是用连续油管作业机完成的;北海、波斯湾等海底输油管道大部分是用连续油管完成的。但为什么我国在近50年来连续油管的应用一直受到局限呢?主要原因是对国外引进的依赖性。设备产品靠引进,技术靠引进,工具配件靠引进,维修服务靠国外,技术培训靠国外,这些都制约了连续油管技术的应用。
随着国内连续油管和作业机的研发生产、工具的配套、操作人员的培训和维修服务的到位以及检测手段完善和标准化的建立,连续油管的应用领域必将得到快速扩展。今后,随着材料科学和制造工艺的进步,大尺寸和超长度连续油管的生产必将扩展到钻井、大型压裂以及海洋工程等领域。可以说连续油管作业技术是未来开发海洋的不可多得的技术。
作业操作需要技术培训,技术标准有待制订
提高连续油管作业操作人员业务技术水平是提高作业质量的基础,要对连续油管作业的技术人员和操作人员进行严格的技术培训,如连续油管技术常识、操作技术和各种规范、应急处理技术、维修保养技术、现场切割和焊接技术及现场检测技术等。中国在连续油管标准制定方面大大滞后于国外,美国石油协会1992年就相继制定了连续油管材料和制造等API标准。随着连续油管设备制造技术的需要,现场应用工作量的快速增加,操作技术的成熟,我国也要研究编制适用中国国情的行业标准,如连续油管制造材料标准,连续油管制造规范,连续油管检测标准,连续油管焊接操作规程,连续油管作业机制造规范,连续油管作业机现场操作规范以及维修规范等。
此外,还应研究开发连续油管设备专用软件和施工作业设计软件等。
连续油管井下作业工具需要和技术配套研发
连续油管作业机是一个先进技术的集成体,配套工具是实现目标的手段,缺一不可。油田企业研究院所和民营企业应注重和加快井下作业工具的研发与配套。以后应重点关注:连续油管钻井方面如驱动马达、接头、测量工具、造斜工具等;压裂方面如封隔器、水力喷射器、滑套、接头等;常规作业方面如适用于连续油管的高效磨铣工具、水力切割工具、打捞工具、清洗工具等。要开展连续油管材料的检测、焊接质量的检测、疲劳强度的检测等;开展及时的现场维修技术服务和产品零配件的合理供给,这是保证连续油管现场应用和提高使用效率的基础。
连续油管作业设备研发与生产将形成自主能力
连续油管设备关键技术是连续油管的材料与制造工艺技术、注入头设计与制造技术、液压控制技术以及高压防喷井口装置。这些技术在美国已有专业的研究机构在研究开发,可以说已是成熟技术,但改进、创新与提高是必然趋势。
近几年,国内连续油管设备关键技术的研发已引起高度重视,相关研究机构纷纷设立研究课题,组织攻关。除相关科研机构及制造企业外,目前已引起中国石油大学、燕山大学、浙江大学、西安石油大学等院校的广泛关注,已经掀起连续油管理论研究和实验研究的热潮。
目前国内形成了由产、学、研组成的一个研究、实验、制造的大集体,这是前所未有的。这预示着中国连续油管作业设备将取得重大的技术突破,一大批拥有自主知识产权的专利与技术将应运而生,有些技术将会达到国际领先水平,连续油管和连续油管作业机将形成较大生产能力。除满足国内需要外,还将出口国外。
专家观点
连续油管技术的优势主要是水平井应用上,可以充分发挥其作业高效、安全的作用与优势,此外,也适用于特殊工艺井,如欠平衡钻井,以及作业比较困难的直井。据估计,目前北美至少有20万口水平井。截至2009年,中国不到5000口水平井。今后,我国水平井的工作量将大幅增加。随着相关工具的配套发展,连续油管作业技术的应用范围将不断扩大,在条件适合的地方,可以进入钻井领域。但它不能完全替代现有钻井作业技术,只能作为一个很好的补充。
一般来说,一套装备从试制生产到进入市场,需要3~8年时间。在这个期间,国内制造企业要不断地提高产品的质量和可靠性;同时,要加强服务,以服务弥补现有发展中的不足,比如帮助用户正确使用、维护设备等。在某种意义上说,做好这两个方面,加快连续油管作业装备的国产化、商品化进程,是为以后的发展和取得回报做好准备。
——马家骥 (中国石油勘探开发研究院专家室副主任)
连续管作业技术具备占地少、成本低、效率高等优势,有利于保护油气层和提高钻速,尤其有利于提高单井产量和难动用储量的挖潜,适用于稠油、超稠油油藏,低渗或天然裂缝储层,层状地层或层状油藏,薄油藏,边际油气藏,老井更新,死井复活,压力衰竭储层增产,煤层气钻井增产。未来连续管技术及装备的发展趋势是,作业车功能越来越多,作业能力越来越强。尤其在电子信息科技的带动下,连续管井下作业技术逐渐向着综合与智能两个方向发展。
——李根生(中国石油大学教授)