国产连续油管在青海高原油气田的应用.pdf

●应用与开发 国产连续油管在青海高原油气田的应用 鲁明春，张朴，陈波，路彦森，奎万仓 青海油田井下作业公司，青海 茫崖 817500 摘要针对进口连续油管价格高， 供货周期长的现状， 青海油田采用国产连续油管替代进口 连续油管进行了 31 井次的现场施工应用， 包括氮气泡沫冲砂、 喷射冲洗射孔炮眼、 常规冲砂结 合泡沫助排以及水平井作业等多种新工艺的研究和应用。现场应用结果表明 国产连续油管 完全满足生产需求， 可替代进口连续油管， 实现油田连续油管作业降本增效。 关键词国产连续油管;氮气泡沫冲砂;喷射冲洗射孔炮眼;常规冲砂结合泡沫助排 中图分类号TE252． 9文献标志码B文章编号1001 －3938 2011 03 －0041 －03 The Application of Domestic Coiled Tubing in Oil and Gas Field in Qinghai Plateau LU Ming- chun， ZHANG Pu， CHEN Bo， LU Yan- sen， KUI Wan- cang Qinghai Oilfeild Downhole Operation Company， Mangya 817500， Qinghai， China Abstract Aim at current status of high price and long lead time for imported coiled tubing， it took domestic coiled tub- ing instead of imported ones to conduct field construction in 31 well in Qinghai oilfield， including research and appli- cation of many new technologies， such as nitrogen foam sand washing， jet and wash perforation and embrasure， general sand washing combined with foam assistant drainage and horizontal well operation． The field application result showed that domestic coiled tubing can fully meet production requirement， so it can take place of imported coiled tubing， and it can reduce cost and increase efficiency． Key words domestic coiled tubing;nitrogen foam sand washing;jet and wash perforation and embrasure;general sand washing combined with foam assistant drainage 近年来， 随着青海油田的快速发展， 常规油气 井维护作业技术已不能适应油田的发展， 引进连 续油管车及制氮设备成为油田发展的需要。相对 于常规作业技术， 连续油管作业具有提高作业速 度、 节约时间、 减少地层伤害、 降低作业成本、 提高 施工安全等诸多优点， 尤其是气井带压作业、 水平 井作业时， 这些优点显得更加突出。在这一背景 下， 青海油田引进连续油管车及制氮设备， 并开展 此项目研究与推广应用。由于进口连续油管价格 高， 供货周期长， 因此期待国产连续油管能够尽快 替代进口连续油管。 1国产连续油管在高原油气田试验应用 2009 年 6 月 24 日， 宝鸡钢管公司连续管生 产线连续生产8 h， 成功生产出7600 m 的 CT80 级 31． 8 mm 3． 18 mm 连续油管， 实现了国内连续 管产品的零突破。国产连续油管经过一系列性能 试验， 并与同规格进口连续油管进行了对比， 对比 结果见表 1， 可以看出， 国产连续油管的一些性能 指标甚至优于进口连续油管。 表 1国产连续油管与进口连续管性能对比 产品类别 屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa 延伸率/ 疲劳次数/次 进口57069530498 国产58570529615 标准要求≥552≥621≥18 注 试验采用纵向拉伸试样 为使国产连续油管得到推广应用， 宝鸡钢管 公司与青海油田达成协议， 采用宝鸡钢管公司生 14焊管第 34 卷第 3 期2011 年 3 月 产的国产连续油管在青海油田进行下井试验。试 验用连续油管生产于 2009 年 9 月 9 日， 长度 2 750 m， 钢级 CT80， 规格为 38．1 mm 3．18 mm， 出厂试压 70． 6 MPa， 25 min 合格。连续油管于 2010 年4 月20 日运抵青海油田， 经过调试后很快 进行了试验应用， 截止 2010 年 11 月底， 已完成 31 井次的施工作业， 具体应用情况见表 2 和表 3。现 场应用证明 国产连续油管可满足生产需求， 完全 可以替代进口连续油管， 使油田实现了连续油管作 业的降本增效。 表 2国产连续油管在青海油田的试验和应用情况 类别施工类型 施工 井次/次 施工 天数/天 井内工作 时间/h 累计起下 深度/m 单次最大 起下深度/m 最高施工 压力/ MPa 起下 次数/次 试验氮气气举12272742100025002433 应用冲洗炮眼23168 2002 1005018 应用水平井冲砂31124 2001 5344012 应用水平井拖动酸化11． 5201 6001 080443 应用气井冲砂133621535 0001 8604434 表 3国产连续油管在青海油田施工作业评价 施工类型井次/次成功率/ 连续油管气举11100 注水井高压拖动清洗炮眼2100 低压气井泡沫冲砂11100 气井带工具常规冲砂4100 水平井拖动酸化1100 水平井带工具冲砂3100 2010 年 10 月 20 日， 笔者参加了宝鸡钢管公 司举办的连续油管与作业技术国际研讨会， 根据 会议资料统计出国产连续油管在一些油田的试用 情况， 统计结果见表 4。从表 4 可以看出 青海油 田在高原恶劣环境下使用的连续油管应用工艺类 型最多， 施工时间较长， 应用效果良好。 表 4国产连续管在油田的试验应用情况 试用单位 使用工作 时间/h 起下 数量 施工类型 塔里木油田95711 次气举诱喷 长庆油田速度管串 5 口井 辽河油田48028 次洗井、 清蜡 川庆油田2723 口冲砂、 替泥浆、 酸化 青海油田53779 次 气举排液、 常规冲砂、 水平井 拖动酸化、 氮气泡沫冲砂、 注 水井高压拖动冲洗解堵、 水平 井常规作业 2国产连续油管在青海油田开展的新工 艺应用 2009 年 5 月， 青海油田初次引进连续油管设 备， 采用 QT800 进口连续油管， 主要开展气举排 液、 常规冲砂作业。2010 年， 采用国产连续油管 在氮气泡沫冲砂、 高压拖动解堵、 水平井作业等方 面开展新工艺研究与应用， 取得了圆满成功。这 些新工艺的研究应用使国产连续油管在高原油气 田得到了现场试用和检验， 为推动国产连续油管 的发展起到了积极的作用。 2． 1连续油管氮气泡沫冲砂工艺取得突破 在 2010 年， 对涩北地区三个构造的 17 井进 行了连续油管冲砂和气举， 其中对涩深 17 井等 11 口地层压力系数低于 1． 0 的气井成功进行连 续油管泡沫冲砂。施工前气井因砂埋产层导致停 产， 施工后气井日产天然气 2 ～ 5 万 m3。连续油 管氮气泡沫冲砂工艺的成功， 攻克了该地区一直 存在的低压井冲砂中液体易漏失这一瓶颈问题， 为涩北气田低压井的泡沫冲砂技术的推广应用创 造了有利条件， 提高了技术服务水平。泡沫冲砂 工艺的突破， 不仅使冲砂效率大幅度提高， 而且可 以更好地保护储层。 连续油管泡沫冲砂的特点 ①不用起出原井 内管柱; ②不用压井并且在连续油管下井过程中 可进行连续不断地循环冲砂; ③泡沫冲砂液可在 有限的排量和较低泵速的情况下， 将砂子从井筒 内携带出地面， 泡沫具有较低的压力梯度和较高 的携砂能力; ④工期短、 效率高。 2． 2利用高压旋转喷嘴开展冲砂及拖动喷射冲 洗射孔炮眼 涩北气田冲砂初期因无专用井下冲砂工具， 24焊管2011 年 3 月 一直采取连续管笔尖冲砂， 但由于储层中的盐及 钙质泥岩胶结后， 沉积物强度增加， 仅靠连续管笔 尖冲砂无法完全冲洗疏通， 需采用专用连续油管 冲砂旋转工具。这种技术需要进口高压旋转喷 嘴， 再通过优化工具组合和施工参数， 使冲砂成功 率由 50提高到 100。 注水井在长期注水中， 因水垢堵塞射孔炮眼， 造成注水不畅和注水压力偏高。针对这一问题， 采取连续油管与井下冲洗旋转喷头相结合， 利 用水力喷射原理， 对射孔段位置进行冲刷， 剥 离射孔段井壁与炮眼水垢附着物， 并通过循环 洗井将杂质带出地面， 达到清洗炮眼的目的。 这种工艺在跃 328 井和跃 443 井的施工中收 到良好的效果， 作业前注不进水， 作业后注水 量均超过配注量。 该项技术具有施工速度快、 不污染地层、 解堵 效果好、 施工费用低等特点， 在老井上可以取代传 统的常规酸化作业。 2． 3连续油管常规冲砂结合泡沫助排应用 连续管常规冲砂结合泡沫助排工艺主要是针 对压力系数 1． 0 附近的气井。通过优化冲砂液配 方体系， 同时利用井内天然气， 对施工工艺进行改 进。该工艺可降低储层污染， 排出井内积液 适 合产水气井 ， 节约制氮车泡沫发生器费用， 在涩 5 －1 －4 井和涩 H4 井试验成功， 冲砂及返排效果 较佳。 2． 4国产连续油管在水平井作业取得成功应用 因连续油管独特的柔韧性， 在水平井作业中 更显优势， 国产连续油管首次在水平井施工均获 得成功， 为国内油田利用国产连续油管开展水平 井作业起到了积极的借鉴作用。表 5 为国产连续 油管在青海油田的水平井施工作业评价。 表 5国产连续油管在青海油田水平井施工作业评价 井号施工类型水平段长/m油管下深/m拖动次数/次最高施工压力/MPa工作时间/h 涩 H1 井连续油管泡沫冲砂4021 59034520 涩 H3 井连续油管泡沫冲砂359．81 52034410 涩 H4 井连续油管泡沫冲砂3501 53434412 花 H3 井连续油管拖动酸化2501 08524420 3延长国产连续油管寿命几点认识 通过国产连续油管在青海油田的试验应用， 笔者进行了一些探索总结， 对延长国产连续油管 寿命提出几点认识 ①施工压力排量保持稳定 用压裂泵车 ; ②平稳操作， 匀速起下油管， 排管 均布; ③施工完成后， 尽量用制氮车吹扫置换; ④酸化液加缓蚀剂， 施工完后及时清洗;⑤冬季 停用， 做好防腐防冻。 4结论与建议 从青海油田成功现场应用的 31 井次施工效 果来看， 国产连续油管完全可以满足常规作业， 且 环境适应性强 适应高原高寒环境 ， 其一些强度 指标甚至优于进口连续油管， 尤其在冲砂过程中 抗冲刷度强于进口连续管。但国产连续油管尚存 在不足之处， 比如其塑性略低于进口连续管， 体现 在穿油管时较费力， 高压施工中有时会出现油管 抖动较大的现象。此外， 建议在50． 8 mm 2 in 以 上大管径连续油管 压裂酸化 的进一步研究中， 要注重其高强度、 防酸蚀和柔韧性的兼备。同时， 还需研制简易现场油管探伤仪， 预防井下事故 发生。 参考文献 ［ 1］ 李宗田． 连续油管技术手册［ M］ ． 北京 石油工业出版 社， 2003． ［ 2］ 聂海光， 王新河． 油气田井下修井工程［M］ ． 北京 石 油工业出版社， 2002． ［ 3］ 王玉珍， 王维霞． 青海油田 2005 年油气开发部署图册 ［ M］ ． 北京 勘探开发研究院， 2005． 作者简介 鲁明春 1968 ，男 ， 河南扶沟人， 高级工程 师， 1990 年毕业于西南石油学院， 主要从事石油地质的勘 探与开发工作， 现任青海油田井下作业公司压裂大队副 大队长。 收稿日期 2010 －12 －10 编辑 黄蔚莉 34第 34 卷第 3 期鲁明春等 国产连续油管在青海高原油气田的应用