通過幾十年的努力,包括中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院江漢機(jī)械研究所在內(nèi)的國內(nèi)科研單位,以及石油裝備制造企業(yè)研制出不同系列的連續(xù)油管作業(yè)裝備、井下工具和工藝技術(shù),并在現(xiàn)場得到了廣泛而成功地應(yīng)用。如今,隨著科技攻關(guān)的深入,國產(chǎn)連續(xù)油管作業(yè)裝備、工具、工藝技術(shù)正在迅速發(fā)展和趕上。
走出國產(chǎn)化的第一步
我國自1978年引進(jìn)第一臺連續(xù)油管作業(yè)機(jī)以來,在應(yīng)用過程中不斷消化學(xué)習(xí),積累了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。隨著我國機(jī)械和液壓制造技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,具備了研發(fā)連續(xù)油管裝備的條件。
江漢機(jī)械研究所作為中國石油天然氣集團(tuán)有限公司的直屬研究院所,長期從事連續(xù)油管技術(shù)的研究和技術(shù)跟蹤,在上世紀(jì)80年代末就開始連續(xù)油管技術(shù)的研究,有20多年的技術(shù)積累。前期完成的技術(shù)報告和編輯出版的技術(shù)論文、研究項目有《連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)文集》,已完成《連續(xù)油管作業(yè)機(jī)操作與維護(hù)》、《連續(xù)油管側(cè)鉆技術(shù)調(diào)研》、《連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)推廣應(yīng)用平臺可行性研究》、“連續(xù)油管作業(yè)井下配套工具研制”幾個項目。
中石油將江漢機(jī)械研究所定為“連續(xù)油管作業(yè)機(jī)制造基地”和“連續(xù)油管技術(shù)中心”,承擔(dān)的項目有:國家“863”項目——連續(xù)油管技術(shù)與裝備;國家“重大專項”——連續(xù)油管鉆井技術(shù)與裝備;集團(tuán)公司項目——連續(xù)油管修井裝備與工具研制、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究、連續(xù)油管技術(shù)與裝備研制、連續(xù)油管作業(yè)機(jī)產(chǎn)業(yè)化、連續(xù)油管作業(yè)機(jī)應(yīng)用推廣。
自2005年起,江漢機(jī)械研究所研制成功了7種型號11臺套的系列連續(xù)油管作業(yè)裝備。配備連續(xù)油管有:9.525mm×4200m、19.05mm×3200m、25.4mm×2000m、38.1mm×3500m、38.1mm×4500m、38.1mm×5000m、60.3mm×4500m;裝載形式有:橇裝、一車裝、兩車裝(其中一車為拖掛車);注入頭最大拉力有:30kN、40kN、50kN、180kN、270kN、360 kN。率先研制成功了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的連續(xù)油管裝備,填補(bǔ)了多項國內(nèi)空白,其技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)水平。
具體技術(shù)和參數(shù)如下:1.LG30/10Q-4500橇裝式小直徑連續(xù)油管作業(yè)機(jī),如圖1和表1。2.LG45/19-4000橇裝式小直徑連續(xù)油管作業(yè)機(jī),如圖2和表2。3.LG50/25連續(xù)油管作業(yè)機(jī),如圖3和表3。4.LG180/38連續(xù)油管作業(yè)機(jī),如圖4和表4。5.LG270/38Q連續(xù)油管作業(yè)機(jī),如圖5和表5。6.LG360/60T連續(xù)油管作業(yè)機(jī),如圖6和表6。
接受應(yīng)用現(xiàn)場的檢閱
目前國內(nèi)研發(fā)的連續(xù)油管裝備,在國內(nèi)陸上、海上油氣田已經(jīng)得到了廣泛且成功的應(yīng)用。其中,江漢機(jī)械研究所研制的連續(xù)油管裝備系列、品種和數(shù)量最多,應(yīng)用的作業(yè)類型和井次也最多。應(yīng)用的油氣田有:長慶油田、西南油氣田分公司、渤海油田、南海油田、川東氣礦、大港油田、冀東油田、江漢油田、遼河油田、奈曼油田等。開發(fā)應(yīng)用了11種連續(xù)油管作業(yè):水平井沖砂解堵、水平井堵漏、熱沖洗解原油堵、沖洗解鹽堵、SAGD井多點監(jiān)測、水平井下“找水儀器”、壓裂后注氮排液、連續(xù)油管打撈、速度管柱、排水采氣(注發(fā)泡劑)、水力噴射鉆孔。并且研制了相應(yīng)的配套工具,累積作業(yè)120多井次。分別在直井、水平井,油井、氣井、注水井進(jìn)行了作業(yè);最大作業(yè)下井深度4150m,水平井作業(yè)中通過最大水平位移達(dá)670.28m、最大狗腿度12.08°/30m、最大閉合方位角變化量34.86°/10m。
下面介紹幾個典型的作業(yè)案例:“西H1”井沖砂 西H1井位于天津市大港油田港西油田西一站北約400m,地質(zhì)構(gòu)造為黃驊幼陷北大港區(qū)塊。垂直井段838m,最大測深1546.89m,最大垂深1168.97m,最大水平位移523.57m,水平段長度246.89m,最大狗腿度9.29°/30m,最大閉合方位度22°/10m。該井井身結(jié)構(gòu)為表層套管φ244.5mm×588.27m,油層套管φ139.7mm×1562.33m,防砂丟手頭1284.19m,2-7/8”防砂篩管頂部1295.08m,篩底1498.46m,絲堵+砂面位置1543.84m。常規(guī)方式無法進(jìn)入2-7/8”篩管沖洗,決定采用連續(xù)油管作業(yè)機(jī)進(jìn)行沖砂解堵。經(jīng)過應(yīng)用LG180/38連續(xù)油管作業(yè)機(jī),配一臺水泥車和三個15m3水罐,沖砂至井底,最終使停產(chǎn)的采油井復(fù)產(chǎn),日產(chǎn)油9.4噸(產(chǎn)液56m3)。
“杜84-館H18”井多點測試 “杜84-館H18”井為SAGD水平生產(chǎn)井,為了準(zhǔn)確實時了解井下溫度、壓力分布情況,分析和研究水平井動用狀況、供液能力、蒸汽腔發(fā)育特征,以及為SAGD井注汽井網(wǎng)、注汽參數(shù)及水平井工作制度的動態(tài)調(diào)整提供依據(jù),根據(jù)施工設(shè)計,在25.4mm連續(xù)油管內(nèi)穿入電纜,分別在666m、1160m、1270m、1380m、1490m、1600m固定測溫、測壓儀;將LG180/38連續(xù)油管作業(yè)機(jī)38.1mm連續(xù)油管倒換為穿有電纜和測溫測壓儀的25.4mm連續(xù)油管;下入到井下設(shè)計深度,井口懸掛固定,完成作業(yè)。
“靖平2-18”井注氮排液 “靖平2-18”井位于長慶油田榆林市榆陽區(qū),該井壓裂后為了快速返排壓裂液防止地層傷害,下入連續(xù)油管進(jìn)行排液作業(yè)。排液后復(fù)產(chǎn)日產(chǎn)氣50多萬方。
“馬古2”井打撈 “馬古2”井位于遼河油田盤錦市興隆臺,井深4927m,技術(shù)套管φ244.48×4302.27m,落魚為φ18×1800m不銹鋼管。采用LG360/60T連續(xù)油管作業(yè)機(jī),經(jīng)過三次下井,使用兩種打撈工具,撈獲全部落魚,圓滿完成打撈作業(yè)。