薩北油田連續(xù)油管技術(shù)應(yīng)用實踐及發(fā)展

馬宇澤(大慶油田第三采油廠作業(yè)大隊，黑龍江 大慶 163113)

0 引言

連續(xù)油管技術(shù)以其占地面積小、作業(yè)成本低、搬遷安裝方便、保護油層、增加油井產(chǎn)量和應(yīng)用范圍廣等諸多優(yōu)勢，在各油田得到廣泛的應(yīng)用。如今，在大慶油田鉆采規(guī)模日益擴大、國家不斷加大環(huán)境治理力度的雙重背景下，引進連續(xù)油管技術(shù)和設(shè)備將有助于企業(yè)在小修作業(yè)中更好的實現(xiàn)QHSE管理目標，達成良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

1 連續(xù)油管技術(shù)簡介

1.1 連續(xù)油管技術(shù)的發(fā)展

國外油田對該技術(shù)的研發(fā)及在油井開發(fā)、維護作業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用起步較早，20世紀60年代到70年代，以Bowen工具和Brown油田工具兩家公司為代表的連續(xù)油管設(shè)備研發(fā)日益成熟。70年代中期，連續(xù)油管設(shè)備在油田修井作業(yè)中的應(yīng)用初具規(guī)模，達到了200余臺。70年代末，其他一些連續(xù)油管設(shè)備商。如Uniflex、Otis、Hydrarig公司等，開始加入到改進注入頭設(shè)計的行列中。與此同時，早期連續(xù)油管作業(yè)囿于油管性能和加工工藝水平，存在對焊焊點多、作業(yè)長度小的問題，也在不斷的工藝改良中得到解決。近年來，隨著加工工藝的成熟，連續(xù)油管加工可以不再使用對焊工藝，同時為了滿足不斷涌現(xiàn)的新的市場需求，連續(xù)油管尺寸也在不斷增大。到目前為止，2-7/8″(73mm)以下尺寸的連續(xù)油管已經(jīng)在常規(guī)作業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 連續(xù)油管技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

總的來講，國內(nèi)連續(xù)油管作業(yè)機主要應(yīng)用于以下幾個方面：沖砂洗井、鉆橋塞、氣舉、注液氮、清蠟、排液、擠酸和配合測試，其中應(yīng)用較多的是沖砂堵、氣舉排液和清蠟，占總體施工數(shù)量的95%以上。目前，據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)共引進的連續(xù)油管作業(yè)機17臺，在四川、長慶、勝利、華北、中原、吉林、新疆、遼河、吐哈、大港、河南和克拉瑪依等油田進行著多種作業(yè)工藝應(yīng)用，這些油田的對連續(xù)油管技術(shù)和設(shè)備的先期引進、應(yīng)用為我們提供了良好的參考、借鑒意義。

2 連續(xù)油管設(shè)備的構(gòu)成、原理及技術(shù)優(yōu)勢

2.1 連續(xù)油管設(shè)備的基本構(gòu)成及工作原理

連續(xù)油管是由若干段長度在百米以上的柔性管通過對焊或斜焊工藝焊接而成的無接頭連接管，長度一般達幾百至幾千米，又被稱為撓性油管、蛇形管或盤管。連續(xù)油管及其操縱設(shè)備稱為盤管作業(yè)機或連續(xù)油管作業(yè)機，一套連續(xù)油管設(shè)備包括一系列必備組件，主要有以下四部分組件：(1)卷筒：用來存放連續(xù)油管；(2)注入頭：提供連續(xù)油管的驅(qū)動力；(3)控制室：連續(xù)油管操作員操作和數(shù)據(jù)采集；(4)動力裝備：提供系統(tǒng)所需液壓動力和其他動力。在實際應(yīng)用中首先需要將管線拉直，然后由注入頭下入井下，使用過后由卷筒進行回收、連續(xù)油管的直徑通常在0.75～4.00″(20～100 mm)。

2.2 連續(xù)油管設(shè)備的技術(shù)優(yōu)勢

連續(xù)油管的研發(fā)初衷是發(fā)展一種在油氣井生產(chǎn)過程中，即可進行作業(yè)的技術(shù)手段。同時，作業(yè)速度、經(jīng)濟性等方面的優(yōu)勢也成為該技術(shù)迅猛發(fā)展的主要原因。綜合起來，連續(xù)油管技術(shù)在小修作業(yè)應(yīng)用中的主要優(yōu)勢包括以下幾點：可以在不壓井情況下安全作業(yè)，避免污染地層的同時，又節(jié)省壓井液成本；動復(fù)員及設(shè)備安裝調(diào)試時間短，縮減施工時間；可以在起下管柱過程中保持循環(huán)，消除了傳統(tǒng)作業(yè)工藝過程中連接油管時的井控問題；作業(yè)時間短，減少關(guān)井時間；操作人員少，節(jié)約人力成本；避免常規(guī)起下油管作業(yè)造成的管扣損耗，節(jié)省材料成本；連續(xù)油管具有高韌性特點，可以滿足大斜度井或水平井作業(yè)的需要。

3 連續(xù)油管設(shè)備對薩北油田小修作業(yè)的應(yīng)用實踐分析

3.1 連續(xù)油管引入背景

清防蠟難度大，蠟堵井數(shù)量多。由于薩北開發(fā)區(qū)原油含蠟、含膠質(zhì)量高，化學(xué)驅(qū)比例高，造成采油三廠清防蠟難度加大，尤其是無桿泵井運轉(zhuǎn)周期長，結(jié)蠟比較嚴重，造成作業(yè)時洗井不通，只能強起管柱，不但增加了施工難度，延長施工周期，還存在安全隱患，環(huán)保也不達標。通過與采油二廠驅(qū)替方式相同、開發(fā)層位、驅(qū)替階段相近的油樣進行組分對比分析，我廠北三區(qū)聚驅(qū)油樣含蠟量和含膠量均明顯高于采油二廠南七區(qū)，三元驅(qū)產(chǎn)量比例逐漸增加，占化學(xué)驅(qū)產(chǎn)量的64.5%，占全廠產(chǎn)量的39.1%，成為全廠產(chǎn)量的重要支撐。

3.2 試驗設(shè)備概況

3.2.1 結(jié)垢、聚合物上返，測試遇阻井比例大

薩北開發(fā)區(qū)化學(xué)驅(qū)比例大，注入井易結(jié)垢，且地層壓力高，易造成聚合物上返，導(dǎo)致測試遇阻。2017年至今注入井問題井共發(fā)生562井次，因測試遇阻導(dǎo)致作業(yè)423井次，總占比達到75.27%，年均發(fā)生176井次，造成作業(yè)費和材料費的極大浪費。

3.2.2 薩北開發(fā)區(qū)處于敏感區(qū)域，作業(yè)環(huán)保壓力大

采油三廠地處濕地、湖泊、草原等環(huán)境敏感區(qū)域，現(xiàn)有油水井9 710口，年作業(yè)4 600井次以上，因地層壓力高、井筒溢流大，易造成環(huán)境污染，新“兩法”實施以來，國家對環(huán)保工作的重視程度和監(jiān)管力度前所未有，井下作業(yè)環(huán)保壓力巨大、形勢嚴峻。

3.3 連續(xù)油管在薩北油田建設(shè)情況

3.3.1 薩北油田連續(xù)油管建設(shè)情況

自2015年開始接觸連續(xù)油管技術(shù)以來，薩北快速修井示范區(qū)建設(shè)經(jīng)歷探索學(xué)習(xí)、引進試驗、自主建設(shè)三個發(fā)展階段，特別是2019年5月連續(xù)油管到位后，薩北快速修井示范區(qū)入真正進入了快速建設(shè)時期。

第一階段探索學(xué)習(xí)階段，2015年5月劉宏斌總經(jīng)理到采油三廠調(diào)研，提出連續(xù)油管應(yīng)用于小修的思路。7月17—24日應(yīng)用江漢所車組選取7口井進行了現(xiàn)場試驗，取得非常好的效果。

第二階段引進試驗階段，2016—2018年井下作業(yè)使用連續(xù)油管設(shè)備在采油三廠施工油水井85口，平均用時8小時，充分驗證了連續(xù)油管在小修行業(yè)有明顯的優(yōu)勢。

第三階段2019年5月17日設(shè)備到位，5月21日正式投入作業(yè)，34天時間完成51口井，真正實現(xiàn)了快速作業(yè)。

3.3.2 連續(xù)油管隊伍建設(shè)情況

組建專業(yè)隊伍：作業(yè)大隊挑選干部素質(zhì)高、員工基礎(chǔ)好、工作業(yè)績突出的作業(yè)十二隊轉(zhuǎn)型為專門的連續(xù)管隊，負責(zé)連續(xù)管設(shè)備的操作、井口施工等，工技大隊抽調(diào)業(yè)務(wù)能力強的同志充實項目組，負責(zé)選井、技術(shù)指導(dǎo)、工具研發(fā)等。

強化業(yè)務(wù)培訓(xùn)：連續(xù)管設(shè)備到位前，組織人員到江漢所進行培訓(xùn)，取得相關(guān)資質(zhì)證書，保證了設(shè)備到位即可施工。

3.4 連續(xù)油管在薩北油田應(yīng)用情況

3.4.1 連續(xù)管處理油井蠟堵

作業(yè)需求：潛油電泵等無桿泵采油井蠟堵，因管柱帶封隔器無循環(huán)通道不能熱洗，且采油礦只能進行油管內(nèi)刮蠟，電泵井檢泵周期長，造成油套環(huán)形空間蠟長期堆積，每年約有70井次由于清蠟不及時導(dǎo)致刮蠟遇阻或堵井。

工藝原理：利用小尺寸連續(xù)管攜帶旋轉(zhuǎn)高壓水力噴射工具，通過高壓水力射流，打散死油死蠟、實現(xiàn)不動管柱解堵，重新建立油管通道。

應(yīng)用情況：目前在薩北開發(fā)區(qū)已應(yīng)用12口井，其中電泵井7口，電潛螺5口，全部成功。

優(yōu)勢效果：不動管柱高效解堵，平均用時5 h，減少作業(yè)時間，降低作業(yè)成本和材料成本，安全環(huán)保。

3.4.2 連續(xù)管處理測試遇阻井

作業(yè)需求：水井、注聚井由于結(jié)垢、聚合物上返、出砂，導(dǎo)致測試遇阻，年均發(fā)生176井次，是造成注入井問題作業(yè)的主要原因。

工藝原理：采用旋流噴洗破巖工具，內(nèi)置造旋流道，射流為風(fēng)暴式錐狀高頻旋轉(zhuǎn)流體，能量集中于管壁，利于沖蝕剝離管壁污垢，攜帶返出井口。

應(yīng)用情況：目前在薩北開發(fā)區(qū)已應(yīng)用39口井，成功37口，2口未成功，主要原因是井下有落物，套變。

優(yōu)勢效果：不動管柱高效解堵，平均用時4 h，避免二次作業(yè)，提高生產(chǎn)實效，降低作業(yè)成本和材料成本。

3.4.3 連續(xù)管處理拔不動油井

作業(yè)需求：薩北開發(fā)區(qū)每年由于環(huán)空蠟卡，管柱拔不動的井呈上升趨勢，年均產(chǎn)生65口井左右。

工藝原理：無桿泵井直接運用連續(xù)管，通過油管內(nèi)高溫液體的持續(xù)循環(huán)，結(jié)合套管反擠注的方式，重新使套管內(nèi)建立了有效的循環(huán)通道，有桿泵井由作業(yè)隊起出抽油桿后，再使用連續(xù)管解堵。

應(yīng)用情況：目前已應(yīng)用5口井，成功5口井。

優(yōu)勢效果：應(yīng)用連續(xù)管獨立施工或配合小修作業(yè)，解決了以前需要大修才能處理的拔不動的井，極大的降低了作業(yè)成本，節(jié)省作業(yè)時間，提高作業(yè)效率。

3.4.4 連續(xù)油管進行通刮沖一體化

作業(yè)需求：2016—2018年，我廠共實施壓裂518井次，年均173井次；補孔342井次，年均114井次。措施井對套管內(nèi)壁要求嚴格，經(jīng)常實施多次刮蠟工序，影響施工效率，針對結(jié)蠟較嚴重的措施井實施連續(xù)油管通、刮、沖一體化技術(shù)，可提高施工效率，預(yù)計年實施143井次。

工藝原理：采用連續(xù)管+水動力刮蠟器+噴洗工具的組合式管柱，一趟管柱即可完成洗井、通井、刮削全部工序，實現(xiàn)了通洗井一體化作業(yè)。

應(yīng)用情況：目前已應(yīng)用2口井，成功2口井。

優(yōu)勢效果：一趟管柱實現(xiàn)了通刮沖一體化，平均用時6小時，提高了工作實效和通井質(zhì)量。

4 結(jié)語

通過本次對連續(xù)油管設(shè)備在薩北油田小修作業(yè)的應(yīng)用，我們得出結(jié)論：連續(xù)油管工藝設(shè)備在無桿泵解除蠟堵、注入井管內(nèi)解堵及除垢小修作業(yè)施工中具有高度的適應(yīng)性、良好的安全性、高度的環(huán)保性和突出的能效比等多方面優(yōu)勢。引進連續(xù)油管工藝設(shè)備，可以使小修作業(yè)更加高效、清潔、節(jié)約，在帶來良好的經(jīng)濟效益的同時，又有助于達成以點帶面的行業(yè)示范效應(yīng)，既符合當下油田公司“企業(yè)發(fā)展與環(huán)境建設(shè)齊頭并進”的主流精神，又遵從了“先試點后推廣，逐步深化、持續(xù)改進”的發(fā)展方針，在大慶油田具有廣闊的推廣前景和使用價值。