连续管作业机 - 中国石油天然气集团公司

连续油管作业技术在大港油田水平井中的应用研究发布时间：2021-03-30T05:04:47.013Z 来源：《科技新时代》2021年1期作者：彭芳亮[导读] 连续油管作业技术是利用连续油管的技术优势实现冲砂，分段酸洗解堵、以及排液等工艺措施，特别是在水平井上应用成果更为显著。

大港油田自从1994年引进以来取得了良好的效果，主要涉足冲砂，液氮气举等方面，积累较为丰富的作业经验。

中国石油大港油田分公司第五采油厂天津 300450摘要：连续油管作业技术是利用连续油管的技术优势实现冲砂，分段酸洗解堵、以及排液等工艺措施，特别是在水平井上应用成果更为显著。

大港油田自从1994年引进以来取得了良好的效果，主要涉足冲砂，液氮气举等方面，积累较为丰富的作业经验。

近几年来，随着各油田对连续油管技术的认可程度不断提高，大港油田的连续油管作业技术得到了进一步的推广和完善。

关键词：连续油管;作业技术;冲砂;气举;配套工具 1连续油管作业的优势和特点作业速度快和运行经济性是采用连续油管技术的最突出优点。

与钻机修井机相比，连续油管作业机尺寸小，运移快、安装就位方便。

更具体地说，连续油管作业技术具有以下优点:作业安全、高效:运移、就位、井场准备快:带压作业:减少起下管柱时间：对环境影响小:现场占用人员少:运行费用相对低。

连续油管早期应用主要是围绕着流体循环/驱替开展，当前连续油管作业技术随着连续油管作业机及相关配套设备的发展已经应用于钻井、修井、试油、采油、增产、完井等领域，其作业特点主要有:（1）油井不停产作业：压力控制设备可以使连续油管在带压工况下安全应用。

（2）高压管道：连续油管申为流体循环，进、出井眼提供了一个高压通道。

另外，通过连续油管串可以操作水力工具或通过流体泵提供井下动力。

（3）不间断循环:在连续油管串被下入井下或从井下抽出的情况下，流体仍可以不间断地泵入井下。

（4）刚性和强度:连续油管串的刚性和强度使得工具和设备，以及连续油管串本身能被推入和拉出大斜度井和水平井。

附件中国石油天然气集团公司井下作业工程术语（试行）目录1 井下作业内容 (4)1.1 试油 (4)1.2 井下作业 (4)2 基本概念 (5)2.1 井的概念 (5)2.2 井的分类 (7)2.3 地质构造 (11)2.4 油气藏 (12)2.5 岩石物性 (17)2.6 地层流体 (19)3 作业准备 (23)3.1 装备 (23)3.2 设备安装 (33)3.3 入井液 (33)3.4 安全防护 (40)3.5 基础资料 (41)4 管材及工具 (45)4.1 常用管材 (45)4.2 修井工具 (48)4.3 井口工具 (54)4.4 试井工具 (56)4.5 连续管工具 (57)4.6 压裂酸化工具 (57)4.7 DST测试工具 (58)4.8 抽油泵 (58)4.9 封隔器 (60)4.10 其它工具 (61)5 工艺技术 (62)5.1 试油修井 (62)5.2 压裂 (81)5.3 酸化 (85)5.4 测试 (87)5.5 试井 (88)6 工序参数 (90)6.1 基本数据 (90)6.2 井口参数 (93)6.3 管柱作业参数 (94)6.4 射孔参数 (99)6.5 压裂酸化参数 (100)6.6 测试参数 (104)6.7 其它参数 (108)6.8 泵注程序 (112)6.9 注入方式 (112)7 井控 (112)7.1 井控装备 (112)7.2 井控技术 (117)8 常见事故 (118)8.1 单吊环 (118)8.2 顿钻 (119)8.3 溜钻 (119)8.4 井下落物 (119)8.5 插旗杆 (119)8.6 灌香肠 (119)8.7 顶天车 (119)9 统计指标 (119)9.1 工作量 (119)9.2 试油技术经济指标 (120)9.3 井下作业技术经济指标 (122)9.4 经济效果指标 (123)9.5 安全环保指标 (124)井下作业工程术语（试行）1 井下作业内容1.1 试油Well testing是指钻井过程中和完井后，为取得油气储层压力、产量、温度、流体性质等所有特性参数，满足储量计算和提交要求的整套资料录取及分析处理解释的全部工作过程。

!专题综述#连续油管技术与装备发展综述贺会群(中国石油大学・北京) 摘要　自世界上第一台连续油管作业机问世至今,连续油管作业技术与装备已经过了40多年的发展历程,以其占地面积小、作业成本低、搬迁安装方便、保护油层、增加油井产量和使用范围广等诸多不可比拟的优势,得到迅速发展,并广泛应用于钻井、完井、试油、采油、修井和集输等各个作业领域。

实践表明,连续油管作业技术与装备是一项具有巨大潜力和生命力的实用性技术。

目前,该项技术的应用日趋活跃,备受关注。

在总结连续油管作业技术与装备的发展现状和展示其发展趋势的基础上,客观地分析了国内连续油管技术与装备的应用与研究现状,提出相应的发展对策。

关键词　连续油管　连续油管作业机　发展对策引 言连续油管(Coiled-Tubing,简称CT)技术已经成为石油天然气勘探开发领域中一项日益完善的新技术,连续油管技术装备由于其应用范围广,使用方便,而被誉为“万能作业装备”。

自1962年第一台连续油管作业设备问世以来,目前全球拥有的连续油管作业设备已超过1400台套。

1972年,我国从Bowen公司引进首台连续油管作业设备,截至今年累计引进28台套。

连续油管技术的应用也从单纯的修井作业发展到钻井、完井、测井以及增产作业等领域,预计未来10年,其应用将更加广泛。

笔者在回顾连续油管技术和装备的发展历程,展示其技术特点,总结其发展现状和展望其发展趋势的基础上,客观地分析了国内连续油管技术和装备应用情况与研究现状及存在的问题,提出相应的发展对策。

技术特点与国外发展现状自1962年美国California石油公司和Bowen石油工具公司联合研制的第一台连续油管作业装置(Coiled Tubing Unit,CT U)投入石油工业应用至今,CT技术和CT U已经历了40多年的发展历程,其间,历经了初级发展阶段、发展“停滞”阶段、高速发展阶段和广泛应用阶段。

特别是20世纪90年代初,法国Elf公司利用CT技术进行老井加深,美国O ryx公司利用CT技术侧钻水平井以及Ensco 公司利用CT技术进行欠平衡钻井的试验成功[1],极大地推动了连续油管钻井(Coiled Tubing D rill2 ing,CT D)技术的发展。

连续油管处理疑难问题及解决方案研究发布时间：2021-11-08T07:24:45.584Z 来源：《科学与技术》2021年6月第17期作者：李志群[导读] 连续油管压裂法最早是在上世纪90年代开始进行李志群中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司陕西西安 710016摘要：连续油管压裂法最早是在上世纪90年代开始进行，在井眼中下连续油管, 在井口割断，能够有效地进行压裂增产作业，加强各个连接油管之间的相接，形成一种速度管柱来达到良好的输送效果.连续油管传送过程中能够提高其输送的稳定性，但是近年来仍然存在诸多技术以及经济方面的限制，影响了连续油管的有机结合，为了更好的实现操作流程和应用效果的提升，必须要通过有效的疑难问题处理措施进行解决，从而达到增产效果。

关键词:连续油管；处理；问题引言随着我国经济的不断发展，对资源的需求也日渐增大，勘探的力度不断加深，为了降低作业成本，规避作业风险，必须要应用更加创新的处理技术，解决在输送过程中存在的问题。

连续油管快速修井技术应用的安全性和广泛性较高，结合其自动化和智能化发展，可实现带压作业，有效地解决当前连续油管洗井问题，延长结蜡周期，降低作业成本，提高经济效益，解决不同的疑难问题，提升整体稳定性。

1连续油管技术原理及优势随着我国资源勘探力度不断加大，为了更好的规避当前多种勘探风险需要首要进行连续油管问题处理，通过潜力挖掘来加强作业处理的能力，从而降低作业维护成本。

连续油管是使用更加高质量的材料制成，可以用低碳合金钢制作管材，其柔性较强，在应用时具有更高的灵活性，在作业过程中，也可以通过连续起下油管来对地面进行持续加压，将作业所需的液体注入目标层段，从而达到有效的输送效果。

连续油管作业是一种刚柔并行的作业内容，其自动化程度较高，与传统的方法相比，可靠性较强，通过可带压作业和强劲作业避免对周围环境造成伤害，也能够有效的降低作业成本。

当前我国很多油田都通过连续油管工作来节约作业时间，提高工作效率，同时也能够对周围的环境减少伤害，其优势较多，可靠性较高。

国内连续油管技术应用与研究现状摘要：本文探讨了国内连续油管技术现状，此外，国内还涉足了针对CT本身的部分研究工作，如江汉机械研究所开展了“CT椭圆度恒磁检测技术及装嚣研究”和“CT缺陷综合检测传感器的磁路设计” 单元技术的研究，地面设备将继续体现作业用途、工况和道路条件的差异性与特殊性，突显其个性化。

控制系统将朝着数字化和智能化方向发展，设备性能将进一步提高。

关键词：连续油管现状建议研究国内开展连续油管技术与装备的研究与开发始于20世纪90年代初，主要由中国石油集团科学技术研究院江汉机械研究所承担。

该所从充分调研和学习消化国外相关先进技术入手，先后开展了如下工作.一、国内连续油管技术现状我国引进和利用连续油管作业技术始于20世纪70年代。

1977年，我国引进了第一台Bowen Oil Tools（波恩工具公司）的产品。

四川油田首先利用引进的连续油管设备进行气井小型酸化、注氮排残酸、气举降液、冲砂、清蜡等一些简单作业。

大庆油田自1985年引进Hydra-Rig公司的连续油管设备以来，共在100多口井中进行了修井等多种井下作业。

吐哈油田自1994年引进连续油管设备以来，每年的作业量不断增加。

油管技术在我国油田已经得到认可。

目前，国内共有引进连续油管作业机28台，主要分布陆地上（自走车装或大拖车装式）有大庆、胜利、中原、河南、大港、辽河、华北、四川、吉林、吐哈、塔里木等油田。

海洋上（橇装式）也有少数几台。

1）广泛收集国外连续油管技术与装备的技术状况和应用情况，重点调研有关作业工艺技术，翻译、编辑和出版了《连续油管作业技术文集》一书；2）针对塔里木油田早期引进的连续油管作业装备，学习消化该设备的使用、操作与维护，并翻译、编辑和出版了《连续油管作业机操作与维护》一书；3）针对连续油管侧钻工艺技术，承担并完成了中国石油天然气集团公司科研项目“连续油管侧钻技术调研报告”的撰写工作；4）对管径为32mm的连续油管作业机进行了总体设计和主要部件的详细设计；5）1997～1998年，与塔里木油田合作，在对引进的连续油管作业井下配套工具进行学习和消化的基础上，研制了适应于Φ31.75 mm和Φ38.1 mm CTU使用的液压断开接头、双向震击器、加速器、旋转冲洗工具、拉拨工具等近l6种，已在新疆油田进行现场试验与使用；6）目前，正在针对长庆油田低压低产小水量排水采气工艺，开展“XPC Q—36小直径连续管排水采气装置的研制”；针对辽河油田对水平井进行修井作业的工艺需求，开展“连续管技术在水平井作业中的应用技术研究”。

关于印发《中国石油天然气集团公司特种设备安全管理办法》的通知（中油安〔2013〕459号）各企事业单位，总部各部门，各专业分公司：现将修订后的《中国石油天然气集团公司特种设备安全管理办法》印发给你们，请依照执行。

中国石油集团公司2013年11月4日（此件内部公开发布）中国石油天然气集团公司特种设备安全管理办法第一章总则第一条为加强中国石油天然气集团公司（以下简称集团公司）特种设备安全工作，预防特种设备事故，保障人身和财产安全，依据《中华人民共和国特种设备安全法》等法律法规和集团公司有关规定，制定本办法。

第二条本办法适用于集团公司及其全资子公司、直属企事业单位（以下统称所属企业）特种设备安全监督管理。

集团公司及所属企业的控股公司通过法定程序实施本办法。

海外企业参照本办法，执行资源国的相关规定和要求。

铁路机车、海上设施和船舶使用的特种设备安全监督管理按照国家和集团公司有关规定执行。

第三条本办法所称特种设备，是指对人身和财产安全有较大危险性的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、起重机械、大型游乐设施、场（厂）内专用机动车辆，以及法律、行政法规规定的其他特种设备。

第四条集团公司特种设备安全工作实行总部监督、专业分公司监管、所属企业负责的管理体制。

第五条集团公司特种设备安全工作遵循以下原则：（一）安全第一、预防为主、节能环保、综合治理；（二）统一领导、分级负责、直线责任、属地管理。

第二章机构与职责第六条集团公司安全环保与节能部是特种设备安全监督工作的归口管理部门，履行以下主要职责：（一）贯彻落实国家有关特种设备安全监督管理的法律、法规、规章、安全技术规范和标准；（二）组织制修订集团公司特种设备安全监督管理规章制度；（三）检查、指导、考核所属企业特种设备安全监督管理工作；（四）协调解决特种设备安全工作中出现的重大问题，参与特种设备事故的调查工作。

第七条集团公司总部机关有关部门履行以下主要职责：（一）规划计划部门负责投资权限范围内特种设备隐患治理项目的立项；（二）人事部门负责协调特种设备安全监督管理部门人员的调配，归口管理特种设备安全管理人员、检测人员和作业人员能力评价与教育培训工作；（三）质量管理部门归口管理列入集团公司产品驻厂监造目录内特种设备的驻厂监造工作，组织制修订特种设备安全监督管理方面的企业标准；（四）物资采购管理部门负责特种设备采购管理工作，组织选择具有资质的特种设备供应商，按照标准规范要求进行采购。

52023年8月上 第15期 总第411期TECHNOLOGY ENERGY |能源科技一根几千米长的油管，连上不同的工具就有不同的功能：洗井、冲砂、气举、压裂、修井……这被称为“万能作业机”的连续油管设备，天然就具有“万能”作用吗？在油田勘探开发中，它又有怎样的特殊性？连续油管技术的发展现状如何？未来发展方向在哪儿？让我们一探究竟。

科研攻关不断强化“2017年，我们在树9-2区块试验应用连续油管直井缝网压裂技术，当时，我们遇到很多困难，其中防喷器、合压井口、平板阀、套管短节等，这一套待压裂井井口组合内通径各不相同，连续油管连接着下井的压裂工具顺利走通这条‘通道’就很难，当时真有一步一坎的感觉。

”大庆油田井下作业分公司大型压裂项目经理部连续油管总监马骏骥说。

工艺技术需要探索试验，配套工具需要“天衣无缝”。

中国石油大庆油田井下作业分公司组建了11人的攻关团队，来自不同岗位的骨干精英，专门研究如大庆油田井下作业分公司加速探索连续油管技术通讯员 韩晓旭 邹莉娜何让“万能作业机”真正“万能”起来。

2019年，连续油管底封拖动压裂技术成功拓展应用至直井精控、水平井切割体积、直井缝网压裂三项压裂领域，实现储层的定位改造、高效开发。

2020年，连续油管应用从新井转向老井，针对老区薄差层老井重复压裂改造，攻关大通径连续油管“双封单卡上提”压裂工艺，助力老井压裂提效提产。

2021年，在页岩油直井压裂上试验连续油管技术。

2022年，在转方式开发井压裂上试验连续油管技术。

……“10多年来，我们在连续油管技术探索过程中，已获得集团公司科技进步二等奖一次，获得分公司级以上科技奖项40余项，发表8篇核心期刊论文，拥有3项国家专利。

”井下作业分公司技术发展部干事杜晓明介绍说。

如今，井下作业分公司连续油管业务从常规的通洗图为连续油管大型压裂施工现场62023年8月上 第15期 总第411期能源科技| TECHNOLOGY ENERGY井、冲砂、气举等简单作业快速拓展到压裂、修井等特色领域，已发展形成3大类27项配套工艺技术，累计应用2000余口井、增油70多万吨，创造了直井细分压裂39层、单趟管柱压裂94段、拖动细分163段、最大施工排量16.5立方米每分钟等多项国内连续油管施工记录，同常规施工相比，作业效率整体提高30%以上。

连续油管作业过程中的张力与控制
马卫国;黄林华;段凯;刘星
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2016(016)024
【摘要】连续油管作业过程中,经历了多次拉直和弯曲,产生弹性或塑性变形.应用力学分析方法求解连续油管在滚筒上缠绕或释放时,其截面弯矩、轴力、张力和滚筒扭矩,并应用实例计算,求证了滚筒恒扭矩驱动模式,连续油管在同一缠绕层半径时恒定张力模式.研究结论对连续管滚筒控制设计和工程应用有较好的指导意义.【总页数】5页(P177-180,223)
【作者】马卫国;黄林华;段凯;刘星
【作者单位】长江大学,荆州434023;中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所,荆州434000;长江大学,荆州434023;长江大学,荆州434023
【正文语种】中文
【中图分类】TE925
【相关文献】
1.连续油管作业机注入与滚筒同步控制系统研究 [J], 张延忠
2.连续油管在作业过程中的受力分析 [J], 李长印;李冬毅;蒋济成
3.连续油管作业过程中的张力与控制 [J], 李淳
4.连续油管.....作业及使用：第一部分—连续油管设备的发展 [J], Jawo.,AS;王姹娣
5.油气田开采过程中连续油管悬挂器的工作原理及实施方式控制 [J], 吴敦胜;吴其明;谭祖欢;宋阳
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中国石油集团钻井工程技术研究院刘寿军2016年10月 1中石油钻井院第五部分第九部分2中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备连续管钻井是在90年代低油价情况发展起来的，第一口连续管 钻井是在1992年10月法国巴黎盆地MLB1井，由道威尔公司完 成的。

随后主要应用于老井加深或侧钻，这部分井使用的管径 较小，深度较大，主要使用常规连续管钻机钻井，侧重于井下 工具的开发；在加拿大主要用于煤层气钻新井，井深较浅，主 要使用复合连续管钻机钻成，侧重于地面设备的开发3中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备1、连续管钻井的优势„ 可安全地进行欠平衡钻井作业，可以确保井下始终处于欠平衡状态，减 少泥浆漏失，防止地层伤害的发生„ 连续管不需接单根可以实现连续循环泥浆，减少起下钻时间和作业周期， 提高起下钻速度和作业安全性，避免因接单根可能引起的井喷和卡钻事 故„ 井场占地小，适合于地面条件受限制或海上平台 „ 特别适用于小井眼钻井 „ 在老井重钻(加深钻或侧钻)作业中，因连续管管径小，可进行过油管作业，而且无需取出老井中的现有生产设备，可实现边钻边采的目的4中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备„ 小井眼钻井可以减了硬件和人力需求，降低作业成本。

根据国外的经验， 与常规钻井或修井设备相比，连续管钻井可以节约费用25％（挪威北海 Ula油田）至40％（ARCO阿拉斯加公司在普鲁德霍湾）。

在钻机动迁 费高的地区，连续管无钻机过油管重钻甚至比常规重钻节约50％以上的 成本„ 连续管内置电缆后可改善信号的随钻传输，实现随钻测井，有利于实现 闭环钻井„ 最小限度地冲蚀地层，可以得到良好的录井质量(连续进行，无接管)5中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备2、连续管钻井的劣势„连续管长度受限，因此必将限制钻井作业深度 „频繁起下钻以更换或调整井下钻具组合，将导致连续管过早 疲劳，从而降低使用寿命 „目前用于钻井的连续管强度较低，无法实现旋转钻进 „井眼尺寸和泵排量受到限制 „实施连续管钻井之前，需要借助常规钻机或修井机对目标井 进行钻前修井作业 „庞大的滚筒不易运输和提升6中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备3、连续管钻井的应用范围„钻小井眼 „侧钻（定向井、水平井） „多分支井 „老井加深 „钻浅井„欠平衡井 „过油管钻井 „不永久安装的海洋平台或浮动设施上钻井„环境敏感地区钻井7中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备钻新井——欠平衡钻井、浅井、煤层气钻井钻井、边际油田钻井 侧钻井、老井加深——快速、质优、环保 特殊钻井——径向水平井 钻完井一体化——小井眼、微小井眼钻井8中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备4、连续管钻井的应用地区老井侧钻 Reentry sidetrack浅层非定向钻井 Shallow well No-directional drilling9中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备5、连续管钻井的影响因素使用一整根连续管替代常规的螺纹连接杆，在部分钻井工艺类型中优势明显，影响连续管钻井的主要因素： ¾ 连续管直径 ¾ 连续管地面设备 ¾ 井下工具 ¾ 工艺类型10中石油钻井院连续管直径9连续管运输的角度滚筒底径（35～40倍的限制）越小越运输尺寸的限制9钻井通道的角度（越大越好）好管径大，泵的排量大，管内摩阻小（滚筒部分）越大承受的扭矩能力大环空返速高越好中石油钻井院连续管直径工艺类型【钻新井、侧钻或者加深】、合理的井下动力钻具、钻头等找到合理的平衡点一般来说，老井加深或者侧钻1-3/4“～2-3/8“，钻新井27/831/22-7/8”～3-1/2”中石油钻井院地面设备【1】连续管钻机9注入头连续管的尺寸、长度和重量选择8万磅10万磅13万磅15万磅20万磅8万磅、10万磅、13万磅、15万磅、20万磅目前世界上最大的注入头20万磅，国内最大的15万磅9滚筒和运输（）采用下沉式、半挂车、自走式（复合道路运输条件）世界上最大的3-1/2“-3000m，国内2100m中石油钻井院地面设备【2】起升系统、底座主要取决于钻井的工艺类型9老井加深或侧钻1不处理管柱（油管或套管）1、不处理管柱（油管或套管）常规的连续管钻机+底座（简易井架）中石油钻井院地面设备【2】起升系统、底座主要取决于钻井的工艺类型9老井加深或侧钻2、处理管柱（起下油管或下尾管完井）¾常规连续管钻机+起升系统+底座（利用修井机或者钻机）¾复合连续管钻机（单独）中石油钻井院地面设备【2】起升系统、底座主要取决于钻井的工艺类型9钻新井常规钻杆钻表层、下套管、连续管钻井、下油管、处理事故续管钻井下油管处理事故等¾复合连续管钻机（连续管钻机和常规钻机综合为一体）中石油钻井院地面设备【3】循环系统、防喷系统9循环系统常规钻井类似，小井眼，9防喷系统防喷盒、安全，欠平衡小尺寸、小容量替代旋转防喷器中石油钻井院井下工具由于连续管钻井不能旋转、不能承受大的扭矩，钻压施加困难、井下工具配套有其特点高转速低钻9高转速、低钻压9钻头合适9井下动力钻具（螺杆马达、涡轮钻具）控向工具随钻测量9控向工具、随钻测量9常规连续管井下工具（连接器、非旋转接头、马达头等中石油钻井院井下工具非定向钻定向钻井井不用严格控制钻井轨迹需要严格控制钻井轨迹井井轨迹，井下工具轨迹，井下工具复简单杂中石油钻井院井下工具非定向井钻井是目前连续管钻井应用最广的领域之一。