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本期技术概览—连续油管技术与装备

本期技术概览—连续油管技术与装备

连续油管(coiled tubing,CT)是一种单根长度达几千米并可反复弯曲、实现多次塑性变形的新型石油管材。由于连续油管作业的多样性、快捷性和可靠性,连续油管及其作业装备被称作“万能作业机”。在国外特别是美国、加拿大等国家,连续油管已成为油田作业中必不可少的石油装备。

连续油管作业特点

连续油管长达几千米缠绕在卷筒上,每次下井作业时从卷筒上打开矫直,经过一个称作“鹅颈”的导向拱弯曲后进入注入头,经过注入头矫直并在夹持力作用下注入井下。作业完毕后从井里提升卷曲在卷筒上。

连续油管技术是一项正在引起石油天然气行业高度重视的新技术,与传统的油管作业技术相比,具有以下优点:

(1)作业速度快、效率高,设备移运、安装快捷,修井时间缩短1/2以上。

(2)作业范围广,除用于多种常规修井作业外,与其他设备配套可进行特殊的井下作业。如可以实现井下冲砂、清蜡、酸化、压裂以及测井、钻井等多种作业,特别是在水平井和微井眼作业中具有很大的优势。石油圈原创www.oilsns.com

(3)设备操作集中、方便,自动化程度高,大大减轻了作业人员的劳动强度。

(4)作业安全可靠,可带压力连续进行作业,避免因压井而伤害地层。

(5)节省费用。由于上述优点使其作业成本同比节约1/3~1/2。连续油管除作为油井管以外,还可作为陆上或海上油气输送管线而得到广泛应用。

连续油管作业机

固定在卡车底盘上的作业机为车载式连续油管作业机,这种作业机车身较短(12m左右),容纳的连续油管长度少,一般小直径连续油管多采用此类型。固定在拖车底盘上的作业机为拖车式连续油管作业机,这种作业机车身较长(20m左右),容纳的连续油管长度较长,一般大直径连续油管多采用此类型。固定在撬上的作业机为撬装式连续油管作业机,这种作业机主要用于海上油田,作业时撬座固定在船上或平台上即可。

不管是什么类型的连续油管作业机,其基本设备都是相同的,主要包括液压动力单元、控制室、连续油管滚筒、连续油管、吊车、注入头、井控设备。

控制室

控制室为操作人员监控注入头、滚筒、防喷器等设备的场所,配置所有必需的操作控制开关和仪表。石油圈原创www.oilsns.com

滚筒

由筒芯和边凸缘组成。滚筒的转动由液压马达控制,液压马达的作用是在连续油管起下时在油管上保持一定的拉力,使其紧绕在滚筒上。滚筒前上方装有排管器和计数器。

注入头

注入头的主要功能是提供井筒中起、下连续油管所需的动力和牵引力,注入头是连续油管作业机的重要设备之一,其作用和常规井下作业中的通井机类似。

连续油管

连续油管是连续油管作业机的关键部件,是连续油管作业技术得以顺利实施的核心部件,是该技术中用量最大、质量要求最高的管材。

液压动力单元

动力部分主要为作业机和各部件提供动力源。动力装置除在设备运行时提供液压动力外,还装有储能设备,能在发动机停机后在一定限度操作压力控制设备,保证施工安全。

吊车

吊车常用于将注入头吊装到井口防喷器的顶部,然后保持吊着注入头,直至作业结束再把注入头吊下来。

井控设备

井控设备是连续管作业不可缺少的功能和安全设备。油气井作业所需的井口压力控制设备的结构很大程度上取决于作业类型和预料作业可能遇到的最恶劣的作业条件。

连续油管分析软件

连续油管分析软件主要是分析连续油管应力和弯曲、寿命和安全性、连续油管弯曲半径和循环周期。根据井内不同情况对连续油管直径和壁厚进行选择,并模拟作业情况。

连续油管用途广泛,深受国内外油田工作人员的欢迎,这也推动了连续油管技术与装备的发展。目前全球连续油管技术与装备种类繁多,功能各异,各有千秋。本期石油圈从中选出两种代表性的连续油管技术与装备,分别为贝克休斯的Micro CT系统和哈里伯顿的增强型QuikRig系统,这两种系统极具特色,可解决许多现场难题。是不是心痒痒的,特别想了解这两项技术?小编先带大家领略一下它们的魅力~~

贝克休斯Micro CT系统

贝克休斯的Micro CT系统采用了模块化、集成化的设计方案,占地面积更小、重量更轻、结构更加紧凑,十分适用于甲板空间或吊装能力有限的海上油井作业。当然陆上油井作业同样也极具优势。且这套连续油管上设备不需要修井船辅助作业,相应地减少了非生产时间,提高了作业效率,降低了作业成本。

Micro CT通常配合CIRCA模拟软件一起使用,CIRCA连续油管模拟软件能够准确地模拟连续油管作业过程,利用获取的数据优化现场作业设计,保证连续油管作业安全进行,进而达到节省工作时间的目的。

在Micro CT和CIRCA的配合下,连续油管作业更趋完美,是不是想了解更多Micro CT和CIRCA相关信息?不要走开,石油圈马上奉上!

哈里伯顿增强型QuikRig系统

哈里伯顿的增强型QuikRig系统主要是由一台新型大容量滚筒拖车、一个大功率注入头(额定提升力达125,000lb)、一套含井控设备和动力站的辅助井架和一台专用60T/80T随车吊组成的。

哈里伯顿对传统的连续油管作业机性能进行了加强,得到了全新的QuikRig系统。增强型QuikRig连续油管系统,设计过程中预先将井控系统安装到了井架内部,减少了设备安装时间,提高了作业效率,为作业人员提供了一个安全的作业环境。且这套系统具有通用性,与其他标准部件兼容,适用范围较广。

QuikRig系统充分地考虑了作业人员的安全,系统设计的方方面面都加强了安全保障,充分的体现了人性化的设计。

当今世界石油领域的技术与装备主要向着有利于发现新油气藏、提高油气田采收率和自动化钻井的趋势发展。连续油管技术自动化程度高,能够有效降低成本和环境损害,被认为是21世纪的一项革命性新技术,是提高油气采收率的新途径。可以预见,连续油管技术必将成为未来油气行业的主导技术之一。

目前,我国各油气田已进入开发中后期,降低作业成本,规避作业风险已成为油气田开发的首要考虑因素,并且老井挖潜增效、难动用储量开采急需解决,浅层石油天然气、煤层气资源丰富,这些都为连续油管技术提供了广阔的发展空间和潜在市场。因此,我国亟需发展和研究连续油管的相关技术和装备,国内的研究人员可以从国外的先进技术中汲取经验,加快我国连续油管技术的发展。

是不是想了解国外连续油管技术与装备更多、更详细的信息?敬请期待下期石油圈!

来自/Halliburton等   编辑/张永君

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白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。

评论 1

  1. #1

    连续油管设备制造、配件、数据采集系统,疲劳法分析软件 18554629668

    匿名1年前 (2021-02-27)回复