連續(xù)油管工藝技術

1、連續(xù)油管設備及工藝介紹莫高武井下技術服務中心工程技術上海分公司連續(xù)油管設備篇氣舉工藝篇目錄開關滑套工藝篇連續(xù)油管工具篇連續(xù)油管簡介篇連續(xù)油管簡介篇3定義：連續(xù)油管是一種可移動、液壓驅(qū)動設備，它設計用來在帶壓狀態(tài)下安全地起下連續(xù)油管進行鉆完井、修井作業(yè)。 連續(xù)油管尺寸范圍有1”、1 1/4”、1 1/2”、1 3/4”、2”、2 3/8”、2 7/8”、3 1/2”。特點：高效率 節(jié)省作業(yè)時間和費用，無需壓井。 起下油管時可不間斷地泵入液體。減少地層污染的可能性 特別是用于正在生產(chǎn)的油氣井（無壓井液進入地層） 在大斜度井和水平井中作為工具的輸送媒體。連續(xù)油管應用范圍： 洗井、壓井 擠水泥、打水泥

2、塞棄井 沖砂 替泥漿、壓井 氮氣氣舉 酸化 固砂和過油管防砂 高壓沖洗除垢作業(yè) 在大斜度井和水平井中測井、下入/打撈鋼絲工具。（連續(xù)油管開關滑套作業(yè)） 作為注入/虹吸管4連續(xù)油管簡介篇5連續(xù)油管設備篇注入頭注入頭注入頭（驅(qū)動導向裝置）是將連續(xù)油管下入井內(nèi)或是將油管從井內(nèi)提出的裝置，起下連續(xù)油管的動力來源。組成：驅(qū)動部分、導向部分、負荷傳感器、盤根盒。6連續(xù)油管設備篇驅(qū)動部分該裝置是由兩個相對而視的鏈條盒構(gòu)成，每個鏈條盒中含有兩條環(huán)形的內(nèi)鏈條和外鏈條，鏈條盒上裝有兩個液壓動力裝置。原理：液壓泵對鏈條盒提供液壓傳動力量，由于內(nèi)鏈是雙向驅(qū)動，因而可帶動外鏈產(chǎn)生雙向運動。外鏈緊密壓合在連續(xù)油管上，產(chǎn)生

3、軸向的摩擦力，這種摩擦力量要遠大于連續(xù)油管本身的自重，使之可自如地對油管進行上提、下放以及震擊等作業(yè)。7連續(xù)油管設備篇導向部分該裝置在驅(qū)動裝置之上，連續(xù)油管從滾筒輸出后被置于布滿浪子的鵝頸形軌道上，并有一個彎形的護柵，罩在連續(xù)油管上，使連續(xù)油管能更便捷地沿著所定軌道運動，避免連續(xù)油管在運動中跳離軌道。8連續(xù)油管設備篇負荷傳感器該裝置位于注入頭下端和支撐架之間，與井口裝置相連，注人頭的重量和在井內(nèi)連續(xù)油管的重量通過負荷傳感器與井口和支撐架分開。油管的負荷傳感器通過液壓系統(tǒng)傳遞到操作間的負荷顯示表上。在實際操作時要注意將表設置在零的位置，此時的負荷是減去注入頭重量的負荷。9連續(xù)油管設備篇盤根盒該裝

4、置用法蘭連接在注人頭的底部，并在液壓的作用下通過彈簧加載進行開關工作。無論連續(xù)油管是否在井內(nèi)，這套裝置都可便捷地拆裝其密封件。如關閉防噴器上的半封閘板，然后放掉閘板以上的壓力，把兩片卡瓦從頂端取出，便可更換新的密封件。10連續(xù)油管設備篇防噴系統(tǒng)防噴器它是一套由四組閘板組合在一起的防噴裝置，即可以用液壓控制又可以手動操作。這四組閘板從上到下依次為：全封，剪切閘板，油管懸掛閘板，半封。該系統(tǒng)設有平衡閥來平衡壓力。在剪切閘板和油管懸掛閘板之間是一個50.8mm(2in)的高壓旋塞閥，在緊急情況下，可以接壓井管線進行壓井作業(yè)。11連續(xù)油管設備篇防噴管防噴管安裝在盤根盒和防噴器(或防噴器和采油樹)之間，

5、下入井下工具或起出井下工具時都需要防噴管，其結(jié)構(gòu)和作用與鋼絲作業(yè)防噴管一樣。儲能器連續(xù)油管的儲能器可分為兩種類型：活塞型和助推型。前者多設置在驅(qū)動裝置上，以防在發(fā)動機失靈等情況下，仍能控制外鏈擠壓連續(xù)油管，防止連續(xù)油管松脫下滑；后者多設置在操作間下方，并與防噴器相連，以備在動力源失控情況下，仍能提供能量關閉防噴器。12連續(xù)油管設備篇動力源動力源由柴油機、液壓泵、液壓油箱及液壓控制系統(tǒng)組成。它能向連續(xù)油管的注入頭、油管滾筒控制系統(tǒng)、操作間及防噴器控制系統(tǒng)提供液壓動力。13連續(xù)油管設備篇滾 筒滾筒下端的馬達通過滾筒上的軸鏈和滾子使?jié)L筒有方向地轉(zhuǎn)動。滾筒的大小決定了所使用的連續(xù)油管的尺寸和長度，滾筒

6、的主軸是空心的，通過它可泵送各種液體進入連續(xù)油管內(nèi)部，從而保證在連續(xù)油管下入或回收過程中能進行循環(huán)。在緊急情況下，可以關掉油管及軸梁間的一個34.5MPa 或69MPa 的截流閥。14連續(xù)油管設備篇操作間操作間內(nèi)的儀表盤上安裝了各式的控制閥和儀表。油管滾筒和注入頭由雙向開關來控制其傳輸?shù)姆较颉Ｋ俣鹊淖兓烧{(diào)壓閥控制，其壓力顯示在儀表盤上的兩只壓力表上。油管排放器的馬達、柴油機的油門、柴油機的緊急關斷、井口壓力表、油管懸重儀、防噴器等裝置的控制開關也都在操作間的儀表盤上。15連續(xù)油管工具篇連續(xù)油管井下工具工具接頭單向閥安全丟手氣舉、沖洗工具鉆、磨、擴工具打撈工具定位工具封隔工具16連續(xù)油管工具篇

7、連續(xù)油管接頭壓制式連接器是將井下工具與連續(xù)油管進行連接的一種連接工具。通過連續(xù)油管環(huán)壓工具對連續(xù)管進行壓制，實現(xiàn)連接。如Roll-on接頭、 Dimple-on 接頭都屬于這種類型。相比常規(guī)連續(xù)油管接頭，Dimple-on 接頭有如下優(yōu)勢：有更高的機械強度；（與油管本體相比）連接時間更省時；通徑更大；適應酸化環(huán)境；可反復使用。Dimple-on Dimple-on 接頭接頭Roll-on Roll-on 接頭接頭17連續(xù)油管工具篇馬達頭總成馬達頂部總承是一種連續(xù)油管井下工具總承包括：筒芯式雙閥板單流閥、投球式液壓脫手裝置、雙作用循環(huán)短接。18連續(xù)油管工具篇筒芯式雙板單流閥筒芯式雙閥板單流閥可提

8、供雙保險以防止液體反流至連續(xù)油管內(nèi)部。此工具的優(yōu)點是維修快捷、易于筒芯的更換。19連續(xù)油管工具篇投球式液壓脫手裝置脫手時投球至活塞座，連續(xù)油管打壓剪切已知的剪切銷釘/剪切盤值。銷釘/剪切盤剪切后活塞移至脫手位置起出工具的上半部分，在井中的部分留有GS打撈魚徑以便于將來的打撈作業(yè)。20連續(xù)油管工具篇循環(huán)短節(jié)雙作用循環(huán)/破裂盤短節(jié)設計作為一種井下工具總成安全循環(huán)裝置。設計結(jié)構(gòu)為：剪切球座，破裂盤。在連續(xù)油管作業(yè)中有時會失去循環(huán)，從連續(xù)油管打壓打破破裂盤以獲得足夠的循環(huán)泵速泵入剪切球。投球后油管再次加壓剪切剪切銷釘，下推球座獲得最大循環(huán)排量。21連續(xù)油管工具篇震擊器連續(xù)油管震擊器分為上擊器（S.A.

9、U）和下?lián)羝鳎⊿.A.D），震擊器的工作是靠泵入液體的同時上提或下壓管柱。震擊力的大小是由工具加壓或上提力的大小來決定的。適用于各種打撈作業(yè)。與常規(guī)震擊器相比減少了連續(xù)油管彎曲次數(shù)。適用于無法使用震擊器的長水平井段。開關滑套作業(yè)。下入/回取堵塞器?？膳c擴孔器連用用來除垢。22連續(xù)油管工具篇連續(xù)油管加速器連續(xù)油管加速器用來協(xié)助和加大震擊器的震擊力。它是有一組片式彈簧組成，彈簧的壓縮和拉伸來加大震擊器的震擊力。23 盲堵 替入 向下 側(cè)向 向上 多向噴嘴連續(xù)油管噴嘴 作為水平井沖砂配套工具最主要的就是噴頭。針對砂粒不同直徑，不同沉降速度，不同的板結(jié)程度，開發(fā)不同型式的噴頭。連續(xù)油管工具篇24連續(xù)油

10、管工具篇液壓驅(qū)動內(nèi)撈工具液壓驅(qū)動GS下入/打撈工具設計用來下入或打撈標準打撈魚徑的井下工具。液壓驅(qū)動GS下入/打撈工具打撈時管柱下壓自動鎖住落物。連續(xù)油管內(nèi)部加壓可使GS魚徑上脫手。25連續(xù)油管工具篇液壓驅(qū)動外撈工具液壓驅(qū)動外撈工具設計用來下入/打撈井下外撈魚徑的流體控制設備。液壓驅(qū)動打撈工具打撈時管柱下壓自動鎖住落物；在鎖住位置，工具的彈性爪由外筒保護，操作手可大力連續(xù)震擊不用擔心會剪切彈性爪。連續(xù)油管內(nèi)部加壓可使打撈工具從魚徑上脫手。26連續(xù)油管工具篇液壓驅(qū)動可選擇性滑套開關工具液壓驅(qū)動可選擇性滑套開關工具不需要投球驅(qū)動開關。通過連續(xù)油管內(nèi)部打壓使滑套開關工具張開。可用于滑套選擇性開關作業(yè)

11、。27氣舉工藝篇連續(xù)油管氣舉工藝技術定義：將連續(xù)油管下至井內(nèi)靜液面以下，利用氮氣設備向井內(nèi)泵注高壓氮氣，連續(xù)油管內(nèi)的氮氣受到環(huán)空液體的壓力而被壓縮，其壓力增加值與連續(xù)油管的深度有關。當連續(xù)油管內(nèi)的壓力大于環(huán)空壓力時，氮氣進入環(huán)空與井液混合，帶動液體向上流動，并舉升到井口，該過程即氮氣氣舉作業(yè)過程。氣舉排液主要有兩種方法：連續(xù)注入法、定點注入法。連續(xù)注入法、定點注入法。制氮設備：通用的制氮設備為膜制氮設備，包括空壓機橇、膜分離橇、增壓撬、動力橇幾部分。經(jīng)過分離得到的氮氣純度一般在95%99%之間，達到要求的氮氣經(jīng)增壓泵增壓后，從連續(xù)油管進入井內(nèi)，按照氮氣設備排量分為600m/h、900m/h、1

12、200m/h。28氣舉工藝篇膜制氮原理：膜組是由上百萬根像頭發(fā)絲一樣細的中空纖維纏繞而成。壓縮空氣由纖維孔中流入，在壓力作用下，氣體分子在膜壁上吸附、溶解、擴散、脫溶然后逸出到膜外。由于不同的氣體完成上述過程速度不同。而氧、二氧化碳、水蒸氣、乙炔等滲透速率高的快氣，由高壓內(nèi)側(cè)經(jīng)由纖維壁滲出，被排出膜組；氮氣等滲透速率低的慢氣 ，被富集在中空纖維膜內(nèi)，由膜組的另一端送入用戶，從而實現(xiàn)了空氣中氧、氮分離。膜制氮氣原理圖膜制氮氣原理圖壓縮空氣壓縮空氣產(chǎn)品氮氣產(chǎn)品氮氣H2OCO2H2HeO2ArN2CH4富氧廢氣富氧廢氣滲透率大滲透率大滲透率小滲透率小29環(huán)境環(huán)境空氣空氣空壓空壓機組機組壓縮壓縮空氣空

13、氣空氣處空氣處理裝置理裝置凈化壓凈化壓縮空氣縮空氣膜分離膜分離制氮裝制氮裝置置低壓低壓氮氣氮氣增壓增壓機組機組高壓高壓氮氣氮氣控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)膜制氮系統(tǒng)膜制氮系統(tǒng)膜制氮氣流程圖膜制氮氣流程圖氣舉工藝篇30氣舉工藝篇氣舉施工設計：主要包括施工井的基本數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、井斜數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管柱圖、設備及工具選擇、連續(xù)油管下入模擬分析、氣舉施工步驟、工期計劃、安全風險分析及應急預案等。氣舉工具串：連續(xù)油管接頭+1.75 馬達頭總成+氣舉噴頭。31氣舉工藝篇氣舉作業(yè)施工程序：作業(yè)準備，組裝井口：連接注入器、防噴器、防噴管及動力管線等，插入連續(xù)油管至鵝頸管，制作連續(xù)油管接頭；連接地面管線，連續(xù)油管內(nèi)通水至返出干

14、凈；地面流程及防噴系統(tǒng)試壓；打開采油樹閥門，下入連續(xù)油管；連續(xù)油管注氮，進行分段氮氣氣舉，根據(jù)出液量決定是否加大氮氣排量或下深連續(xù)油管；起出連續(xù)油管至井口，作業(yè)結(jié)束。32氣舉工藝篇氣舉參數(shù)記錄：時間、注氣壓力、注氣排量、氮氣純度、油嘴、油壓、井口溫度、井下安全閥壓力、套壓、井下壓力計壓力、瞬時產(chǎn)氣、瞬時產(chǎn)液、累計產(chǎn)氣、累計產(chǎn)液、累計產(chǎn)油、累計產(chǎn)水等。氣舉作業(yè)時，隨時關注井口壓力及溫度變化，如果油壓及井口溫度快速上升，說明井有噴活的趨勢。如果有井下壓力計，可通過井下壓力計的壓力變化判斷井筒積液深度。一般氣舉深度不會太深，根據(jù)排液情況逐漸加深，進行分段氣舉排液。33開關滑套工藝篇連續(xù)油管開關滑套工

15、藝技術定義：對于大斜度井，當鋼絲作業(yè)無法實現(xiàn)開關層作業(yè)時，使用連續(xù)油管進行開關滑套的作業(yè)，達到開關層的目的。優(yōu)勢：連續(xù)油管拉力最大可以達到30000lbs左右，大大超過鋼絲拉力；對于井斜超過60的井，鋼絲作業(yè)下入困難，而連續(xù)油管可以滿足大斜度井及水平井作業(yè)；連續(xù)油管液壓驅(qū)動滑套開關工具，可以選擇性打開或關閉任何一個滑套。滑套開關及原理滑套通過移動內(nèi)套筒用于關閉或連通油管與環(huán)行空間之間的通道：當內(nèi)套筒的孔道對著滑套本體的通道時，滑套處于打開狀態(tài)；當兩者錯開時，則關閉。以向下移動內(nèi)套筒打開滑套通道的滑套為例來說，從關閉狀態(tài)打開滑套開始，其步驟如下（滑套開關示意圖）。34開關滑套工藝篇35開關滑套工

16、藝篇連續(xù)油管液壓滑套開關工具工作方式：液壓驅(qū)動，通過向連續(xù)油管內(nèi)打壓，使滑套開關工具移位爪張開，連續(xù)油管內(nèi)泄壓，工具移位爪收回。特點：一次下入連續(xù)油管，可選擇性打開或關閉多個滑套；由于氣井結(jié)垢等因素影響，有時滑套難以活動，使用液壓驅(qū)動滑套開關工具，避免了工具遇卡的風險。36開關滑套工藝篇案例分析天外天A4井連續(xù)油管關滑套作業(yè)背景：天外天A4井于2012年6月進行上返補孔大修作業(yè)以后，2013年8月開始產(chǎn)出地層水，并且產(chǎn)水量持續(xù)上升，最高達到120m，截止到2015年6月該井已經(jīng)停噴，油藏分析為H3/H4出水，因此建議關閉H3/H4層滑套?？紤]2014年9月進行的鋼絲作業(yè)，通井至3250m，懸重

17、異常增大，無法通井到H3/H4滑套位置（3757.7m），本次作業(yè)采用1.5連續(xù)油管，再次嘗試關閉H3/H4層滑套。風險點：鋼絲通井至3250m56，懸重異常增大，連續(xù)油管下入時需注意懸重變化。H1SC-1R封隔器封隔器3090.4mHS封隔器封隔器3070.6mH3/H4H62.25“CMD滑套滑套3129.6m2.25“CMD滑套滑套3757.7mFB-1封隔器封隔器3635.4mFB-1封隔器封隔器4218mFB-1封隔器封隔器4350.6mTWT-A4井生產(chǎn)管柱圖37開關滑套工具串： 1.5 連續(xù)油管+接頭+1.75 馬達頭總成+液壓震擊器+液壓滑套開關工具+1.75 噴頭。開關滑套作業(yè)施工程序：作業(yè)準備，組裝井口：連接注入器、防噴器、防噴管及動力管線等，插入連續(xù)油管至鵝頸管，制作連續(xù)油管接頭；連接地面管線，連續(xù)油管內(nèi)通水至返出干凈；液壓驅(qū)動滑套開關工具功能試驗，記錄工具地面開啟壓力；地面流程及防噴系統(tǒng)試壓；打開采油樹閥門，下入連續(xù)油管；下至滑套位置，測上提/下放懸重；連續(xù)油管內(nèi)部打壓使滑套開關工具工作，打