連續油管在國內外應用概況本文敘述了國外連續油管技術在油田井下各種作業的實際應用范用、經濟效益和技術優勢及其裝備結構發展的概況;簡述了國內引進連續油管技術在各個主要油田井下作業試用所取得的初步成效和存在的問題，論述了在我國推廣應用連續油管技術的發展方向在于開發出這種技術的軟件和連續油管的國產化，要全面消化引進，技術創新。為撓性油管、蛇形管或盤管，是一種纏繞在卷筒上，可以連續下入或從油井起出的一采業的熱點話題，也是我國石油制管業面臨創新的重點課題。盟軍曾用連續油管從海底輸送能源，以適應戰爭的需要，這是連續油管首次應用于軍利福尼亞石油公司，用來清除海濱油氣井中的砂橋，這揭開了連續油管應用于石油鉆出一個連續的、靈活的鉆井管柱來循環液體，用一個液壓注入頭來放入或回收鉆井管質量尚不可靠，致使此后20多年內連續油管技術沒有取得重大突破，只是在修井和完隨著連續油管的質量和可靠性日益提高，在修井和完井作業中的大量實踐經驗的不斷積累，以及配套技術設備和井下工具的日臻完善，連續油管技術得到長足的發展和美國重點發展連續油管小井眼鉆井技術口。其中加拿大用連續管鉆井數量占世界總量的90%o連續油管鉆井技術在世界上用途廣泛。按工藝方法分:有欠平衡壓力鉆井、平衡壓力鉆井和過平衡壓力鉆井;按鉆井和井、加深井、老井開窗側鉆、鉆水泥封堵、鉆塞、驅替鉆井液、打撈、完井、大斜度——降低鉆井作業成本美國應用小井眼連續油管技術鉆井的成本LI標是比現在常規鉆井技術節省40%,接鉆機，與鉆進時間相比，大部分施工時間花費在連接單根油管上。而連續油管鉆井的這個連續管子的優勢就轉化為施工成本的降低。這些降低的運行成本對項LI經濟效益會產生巨大影響。另一方面，連續油管鉆井的連續作業也有助于提高平均機械鉆速——適用于高壓油層和欠平衡壓力鉆井常規欠平衡鉆井作業過程中，由于連接單根油管時暫停鉆機液循環，對油藏造成壓力波動，同時，停泵后會形成巖屑墊層，而連續油管無需連接單根油管，因而能保持井底壓力穩定，不會對地層產生外來的壓力波動，也可以避免出現巖屑墊層。山于采用連續油管鉆井，可以連續不停地循環鉆井液，井內欠平衡狀態成穩定流動狀態，從——減少鉆井事故，節省鉆井液循環時間時間，縮短了鉆井周期，提高了起、下鉆速度和作業的安全性，避免了因連接單根油——更適用于鉆小井眼井、老井側鉆、老井加深因為連續油管直徑小，可進行過油管作業，無需取出老井中現有生產設備，從而實現邊采邊鉆的LI的，可顯著節約鉆井成本，故特別適用于小井眼井、老井側鉆和老井——有利于提高自動化水平連續油管內可以放置電纜，有利于實現自動控制和隨鉆測量。保護油藏，產量最佳在鉆井過程中，鉆井階段損害油藏是影響獲得最佳產量的主要原因之一。這種損害是III于鉆井過程中外來流體、化學藥劑和巖屑進入孔隙造成的。與垂直井相比，水平井由于最黑近井身尾部的地層與這些外來異物接觸的時間相當長，所遭受的損傷程度采用連續油管鉆井能夠保持井底穩定，使井內形成真正的欠平衡狀態，避免了地層從以上六個方面來看，用連續油管鉆井其技術經濟指標是比較先進的，也減少了對連續油管技術之所以能迅速發展，還因為它的技術裝備有了很大的進步，達到了現連續油管技術的設備山地面設備和地下設備組成，地面設備主要是連續油管作業機、井控設備等組成;地下設備主要是井下工具，例如:鉆頭、彎接頭、馬達、鉆鋌、連續油管作業機是連續鉆井作業的主要設備，它的作用是在作業時將連續油管下入、起出油井，并把起出的連續油管纏繞在卷筒上。從設備結構來說，它是一種移動式液壓驅動的連續油管起下運輸設備，它有車裝自走式、拖車式和撬裝式以及駁船式等多種結構，分別適用于陸地、沙漠、淺海、海灘、海洋和極地等各種地區作業，典型裝備如陸地連續油管鉆井裝置、陸地連續油管鉆塔、帶井架車裝連續油管鉆井裝置、全地形車裝連續油管鉆井裝置、拖車裝連續油管鉆井裝置以及連續油管鉆井駁船、帶井架連續油管鉆井駁船、模塊式海洋連續油管鉆井裝置等。近年來，乂開發出復合連續油管作業機，適用于連續油管，也適用于普通油管作業等功能。它們雖然類注入頭一一是一套液壓驅動裝置，主要功能是在下入連續油管時，提供向下的推力，克服連續油管在井筒的浮力及摩擦力，推動連續油管下入井內，在不同情況下控制連續油管的下入速度;在提升連續油管時，它提供拉力，將連續油管從井中提取出來，或懸掛油管，或控制從井內提起油管的速度。連續注入頭的關鍵部分是鏈條總成，它山鏈條及其驅動裝置組成。鏈條有雙組或單組鏈條傳動，其形式為液壓驅動的具有反向張緊力的鏈條夾持牽引式油管起下機構，驅動注入頭是連續油管鉆井技術作業的關鍵部分，國外卷筒一一是連續油管的儲運設備，用以均勻地纏繞連續油管。它山筒蕊和邊凸緣組成，為焊接的鋼結構。卷筒采用液壓驅動形式，液壓馬達通過鏈條傳動驅動卷筒正反轉，使連續油管起、下時在油管上保持一定的拉力，使其緊繞在卷筒上。卷筒前上方裝有排管器和訃數器，強制連續油管在卷筒上有序纏繞。采用兩個小液圧缸起升或下放排管器，并可使排管器處于鉆井需要的位置。卷筒所能纏繞的連續油管的長度和直徑的大小，主要取決于卷筒的外徑、寬度和筒蕊的直徑，以及運輸設備（汽車底盤、拖車的承載能力和道路的條件）。連續油管一一是連續油管作業機的關鍵部件，是連續油管作業技術得以順利實施的核心部件，是該技術中用量最大、質量要求最高的管材。世界上每年連續油管用量近從制作工藝來看，連續油管常用ERW焊管，也可用無縫鋼管。當采用無縫鋼管,10m,對于一盤大于對接焊后纏繞成連續油管，由于無縫鋼管一靠性大得多。從材料來看，山碳鋼發展到低合金鋼（包括淬火回火鋼）、鈦合金，訂前在研制復合材料。標準連續油管按美國材料試驗協會標準的材料即改性HSIA碳鋼制o減徑?焊管整體調質處理?卷取?水壓試驗?包裝?計量?入庫。世界上兒個大的連續油管主要制造企業均集中在美國（休斯頓）三家公司，它們是），有材料。其中稀有材料有鈦合金，其價格是碳鋼材料制成的連續油管的液壓動力裝置一一為整套連續油管機組提供液壓動力源，主要山液壓馬達、液壓閥控制室一一是操作人員監控注入頭、卷筒、防噴器和節流器等設備的場所，是連續油管機組的操作控制中心?？刂剖已b有各種儀表、開關以及有關控制系統;在新型連續油管作業機中，還裝備有數據采集系統和監視系統，是作業機的神經中樞。與常規鉆井相比，連續油管鉆井所用泥漿循環系統大致相同，只是容積小一些，固與常規鉆井相同，連續油管鉆井中的井控主要設備也是防噴器;但在欠平衡壓力鉆井下工具是影響連續油管鉆井效率的關鍵。根據鉆井工藝的不同，連續油管鉆井時連續油管鉆井用的井下工具主要有:鉆頭、彎接頭、馬達、鉆鋌、分離機構和連續頭對扭矩的要求要低，以免高扭矩使連續油管疲勞破壞。連續油管鉆井所用鉆頭的容積式馬達一一用來旋轉鉆頭，有三種類型，低速高扭矩馬達，適合于TSD鉆頭和天然金剛石鉆頭；中速中扭矩馬達適合PDC鉆頭；高速低扭矩馬達適用于連續油管連續油管接頭一一主要用于聯接連續油管和井下工具組合，接頭用以承受鉆井馬達所產生的扭矩、振動和加速作用，因此，接頭的抗拉強度比連續油管大。鉆鋌一一與常規鉆井相同，用以給鉆頭提供鉆壓，以產生預定的鉆井速度，并給井斷開接頭一一其作用是當鉆頭或鉆鋌卡死在井眼中時，提供使連續油管與井下工具定向工具一一用于定向井和水平井鉆井，因為用連續油管鉆井時，連續油管不能旋轉，必須用一種專門的井下工具即定向工具來調整底部鉆具組合的工具面方位。（LI2.連續油管技術在國內的應用概況管技術方面取得了一定的進展，作出了一定的成績，但同國外同行相比，同國內石油進行了大量的井下簡單作業；另一方面是將連續油管用作生產管柱，這方面雖四川油田首先利用引進的連續油管設備進行了氣井小型酸化、注氮排殘酸、氣舉降液、沖砂、清蠟等一系列簡單作業，進行了這些技術的試驗。行了修井等多種作業。例如洗井、沖砂解卡、解除蠟堵蠟卡、鉆水泥塞和注氮排液等方面進行了探索，特別是解決了多年來深層壓裂后排液周期長、效率低的難題。比較典型的案例還有:新疆吐哈油田將連續油管技術除了常用于垂直井內排液、沖為今后水平井、大斜度井、定向井的施工提供了借鑒和技術依據；同時，吐哈油田運用連續油管技術對丘東七井（高壓、高產氣井）進行壓井工藝的成功，解決了無法采采用連續油管技術進行沖砂解堵，未動井內原有生產管柱，不壓井就成功解除了井內連續油管用作生產管柱于深井排水采氣工藝試驗，這在我國尚屬首次，取得了較好的嘗與常規管柱作業相比，節約費用30萬元。這次試驗的意義在于連續油行了一些井下作業，但主要限于沖砂洗井、誘噴助排、酸洗酸化等修井作業范疇內，真正作生產管柱用于鉆井工藝的實踐卻很少。因此，大多數連續油管作業機致使這種高技術設備迅速貶值，至今連續油管技術在我國未能普遍推廣。究其原因，大(1)對連續油管技術尚未完全掌握，缺乏軟件支撐連續油管的特征是輕、柔屬性(與鉆具及常規單根連接的鋼管相比)，使其在井下受力情況特別復雜。當用于非垂直井眼作業時因剛度小，較難承受縱向壓縮載荷;在通過彎曲井段或水平井段較為困難，易發生失穩而產生正弦形或螺旋形變形;在井底作業II前，我們對連續油管的力學性能還缺乏深入細致的了解。因此，掌握連續油管在井眼中的受力及彎曲變形的力學模型，是開發連續油管作業丄藝的關鍵。雖然引進了連續油管技術中的硬件，但這是不夠的，還應當著力于開發出連續油管技術的分析軟件，分析出連續油管應力和彎曲、疲勞、壽命以及循環周期，根據井內不術，并經過十多年的研究已經成熟，乂通過多年使用連續油管側鉆硬件的試驗和在水初步的成果。因此國內完全有能力研究開發岀連續油管鉆井系統的軟件，在不太長的我國側鉆井數量較多，市場應用的潛力很大，經濟效益也很好，因此連續油管技術在我國的發展方向，首先是早日攻克連續油管側鉆技術的難關，大力開展連續油管進踐這項技術，促進國內油氣田乂好乂快地達到安全高效高產。每一次循環中應力都達到材料的屈服點，屬于低周疲勞失效，所以疲勞壽命很低。由于連續油管同時承受彎曲和內壓，當內壓大于一定值后，循環次數急劇下厚相同時，油管外徑增大，循環次數減少；當外徑相同時，壁片增加，循環次數增連續油管的壽命除了與低周疲勞有關外，還與腐蝕因素有關。造成連續油管早期30余井次失效等。上述失效的油管有的是進口美國優質管公司的產品，有的是美國西如何延長連續油管的壽命是一個重要的課題。這有多個思路，例如：改進作業彎曲次數減少三分之二，增加油管工作時間；裝置的結構，如取消導向架，可以將在一般正常情況下，連續油管工作管柱應在其使用壽命期到來之前更換。連續油管作業機上的最大消耗品正是連續油管本身，相比之下，作業機其它各項費用都是很小的。因此，對連續油管的監控有兩個方面:一是在它的使用壽命期到來之前的有效控制，就是跟蹤測定連續油管累訃疲勞次數并使其達到最小，控制連續油管內外腐蝕以及防止對它的機械損傷，排除現場斷裂的可能性。二是在它的使用壽命期結束后，應我國從前是直接從國外（美國）進口連續油管，主要規格管作業的成本，使得連續油管技術在國內的發展受到嚴重制約。因此，我國發展連續油管技術的戰略舉措是:迅速將連續油管國產化藝制作連續油管，從材料的選擇上著手，可以從操作上來講，可以先用ERW先從試制碳鋼（低合金鋼）熱軋卷板起步;材料的選擇上發展到優質合金鋼。因此冶金行業要同石油行業密切配合，通過應用國外連續油管，了解其材質及制造工藝水連續油管國產化的關鍵在于冶金行業能提供合格的熱軋卷板，因為連續油管用鋼必須有良好的強、韌性匹配，以保證較高的低周疲勞壽命。中國鋼管業要跨入世界強國連續油管技術在我國要推廣應用，還有其作業機的國產化問題。連續油管作業機的一個重要組成部件是連續油管，在作業數量不大的情況下，每臺連續油管作業機消耗意義上來說，它的運動軌跡主要是將連續油管在井里進行升降，也并不太神秘，因），油田、四川油田等均有此種類型設備。由于進口作業機價格較貴，使用維修因缺乏備國產化實際上已經起步，歸納起來主要做了兩個方面的工作:一方面是總結國內使用這種作業機的實踐經驗，對它的設備結構進行分析，有了比較深刻的了解，這是國產化的基礎。例如江漢機械研究所、石油大學、西安石油學院均對連續油管作業機進行過理論研究，并取得一定的進展；另一方面是制造實踐，如勝利油田機械廠組裝了一臺連續油管作業機，其注入頭、卷筒等主要部件均是從大慶機上拆裝的。這雖然是試組裝，但拉開了連續油管作業