連續管作業技術在快速修井領域的應用

劉俊廷（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

薩北開發區地質構造復雜，地層水相礦化度高，原油含蠟量高，油水井蠟堵、結垢嚴重，修井作業比較頻繁，常規修井工藝存在施工周期長、成本高、能耗高、人工操作強度大、安全環保風險大等缺點，連續管作業技術將是解決這些問題的有效手段[1]。連續管是一種可反復彎曲、實現多次塑性變形的新型石油管材[2]。由于施工作業的多樣性、快捷性和可靠性，連續管及其作業裝備被稱作“萬能作業機”，在國外特別是美國、加拿大等國家，連續油管已成為油田作業中必不可少的石油裝備[3-4]。

1 技術原理及特點

連續管作業機因具有作業占地空間小、施工成本低、施工速度快、機動性強和可應對多種復雜作業井況等優勢，得到廣泛認可和不斷推廣應用[5]。薩北油田優選并應用了一種快速安裝、拆卸的一體化連續管作業機，組建廠內連續油管作業隊伍，成立了國內油田第一個連續管快速小修示范區，開展連續管作業技術現場試驗，形成一套適合薩北開發區的連續管作業工藝，有效地解決了常規維護性作業耗時長、成本高的問題，達到了降本增效、降低勞動強度及安全環保等目的[6]。

連續管是一根無螺紋連接，能夠纏繞在滾筒上，在油井內連續起下的鋼管，具有良好的撓性、剛性、靈活性，可在不壓井、不拆井口、不動管柱的情況下，實施井筒內解堵除垢作業，清除管柱內部砂、蠟、垢等堵塞物，既有利于保護油氣層，且施工過程簡單快捷，安全可靠，能極大地提高作業效率，降低作業成本，在現場應用中具有較大的優勢。

1.1 結構及組成

薩北油田使用的LG 180/38—2500 連續管作業機采用兩車裝結構（圖1），主車由底盤車、控制室、滾筒、連續管、動力軟管滾筒、控制軟管滾筒、液壓傳動與控制系統、注入頭、導向器、防噴盒等組成；輔車主要由底盤車、防噴器、隨車起重機、注液泵以及欄桿等附件組成。注入頭布置在主車尾部，運輸時連續管安裝在注入頭上不拔出，液壓控制管線和防噴盒不拆卸，作業時將注入頭、連續管和液壓控制管線整體吊裝至井口，達到作業快速安裝和拆卸的目的，整機運移性好。

1.2 技術參數

連續管作業機技術參數如下：注入頭最大提升力180 kN；注入頭最大注入力90 kN；注入頭最大起升速度60 m/min；注入頭最低起下速度0.5 m/min；連續管規格外徑38 mm，長度2 500 m。配套連續管CT80、38.1 mm、壁厚3.2 mm、2 500 m；四閘板防噴器：通徑78 mm、工作壓力10 000 psi；防噴盒（側開門式）通徑78 mm、工作壓力10 000 psi。

圖1 LG 180/38—2500 連續管作業機車裝結構

2 連續管快速小修應用工藝

連續管獨特的工藝可以快速、準確作用于蠟堵、垢堵、砂堵等關鍵部位，沖洗粉碎堵塞物，在不動管柱的情況下，實現問題井“精準外科手術”，確保快速修井投產。針對生產需求，共探索開展了3 項工藝應用。

2.1 無桿泵采油井連續管沖洗解堵卡技術

由于薩北開發區原油含蠟量大且凝固點較高，潛油電泵等無桿泵采油井易出現蠟堵顯現，造成油套環形空間蠟長期堆積，導致刮蠟遇阻或堵井，常規需要進行大修打撈管柱作業。連續管快速小修作業利用小尺寸連續管攜帶旋轉高壓水力噴射工具，通過油管內高溫液體的持續循環，結合套管反擠注的方式，重新在連續管及套管內外建立了有效的溫度場（圖2） 及循環通道，打散、融化死油死蠟、實現不動管柱解堵，快速恢復油井生產。

同時結合工藝需求及解堵物類型，完成了施工參數優化。地面泵壓13～18 MPa，排量180～200 L/min，射流速度159～178 m/s[7]，采出井清蠟解堵卡作業施工旋轉噴嘴參數見表1。

2.2 注入井連續管除垢解堵技術

注水井、注聚井由于結垢、聚合物上返等原因，造成井筒污染，導致注入困難、測試儀器下井遇阻及無法正常投撈堵塞器，是造成注入井問題作業的主要原因，通常需要進行問題井重配作業。連續管快速小修作業選擇旋流噴洗破巖工具，內置造旋流道，射流為風暴式錐狀高頻旋轉流體，能量集中于管壁，利于沖蝕剝離管壁污垢，攜帶返出井口[8]。

圖2 連續管加熱模型及溫度-時間圖版

表1 采出井清蠟解堵卡作業施工旋轉噴嘴參數

通過理論計算和現場試驗，優化了施工參數：優化排量 280～300 L/min，泵壓 20～30 MPa，射流速度177～199 m/s，噴嘴可采用直連方式，以旋流為主[9]，注入井除垢作業施工旋流噴嘴參數見表2。

表2 注入井除垢作業施工旋流噴嘴參數

2.3 連續管套管刮沖一體化工藝

在補孔、壓裂、堵水等油層改造措施施工中，對套管內壁要求嚴格，常規作業經常實施多次刮蠟工序，影響施工效率。針對結蠟較嚴重的措施井，采用連續管+扶正器+大直徑水動力刮蠟器+噴洗工具的組合式管柱，實施通、刮、沖一體化工藝，一趟管柱即可完成洗井、通井、刮削全部工序，實現了通洗井一體化作業，可有效提高施工效率，降低施工成本[10-11]。

3 應用效果

薩北油田快速修井示范區經一年的建設，共完成油水井施工311 井次，施工成功率92%，達到了較好的試驗效果，2019 年截至目前連續油管現場應用效果見表3。

表3 2019 年截至目前連續油管現場應用效果

1）在效率提升方面：連續管小修單井平均施工時間4.6 h，較常規小修作業縮短2.4 天。

2） 在降低生產成本方面：通過不動管柱施工，達到解堵除垢的效果，累計節約重配作業、檢泵作業、大修施工費及井下工具材料費近2 200萬元。

3）在增油效益方面：施工時間縮短后提前投產少影響油572 t，少影響注水3×104m3，創造效益640 萬元。

4）在井控安全環保方面：實現全過程帶壓密閉施工，實現了井口不出液、地面無污染，杜絕了環境污染，同時也降低了環保的投入。

4 結論

1）技術現場適應性強。一體化連續管作業具有高度集成化優勢，可適應不同井類和井況的作業需求，與傳統作業設備相比，設備體積小，機動靈活。

2）施工效率高。單井平均施工時間4.6 h，年可施工300 井次以上，是常規小修作業隊施工效率的3 倍。

3）良好的安全性。連續管作業為不壓井帶壓作業，全程不拆井口、不動管柱密閉作業，其自動化設備可對井口實施遠程操作，滾筒和注入頭均安裝攝像頭，提高了施工過程和井控操作的安全性。