文小娟，曹紅海，盧可佳，王先平

（1.中石化江漢石油工程有限公司測錄井公司，湖北 潛江433123；2.新疆大學地質與礦業(yè)工程學院，新疆 烏魯木齊830047）

連續(xù)油管（簡稱CT，Coiled－Tubing）技術解決了許多常規(guī)作業(yè)技術和方式難以解決的問題。它在壓裂、酸化、鉆磨、切割、噴射和鉆井等領域都得到較好的應用，預計未來10年，在頁巖氣開發(fā)中應用將更加廣泛。點是保護油層，沖砂效果較好。

圖1 負壓沖砂井下工具系統(tǒng)

1 技術特點及國外發(fā)展現(xiàn)狀

連續(xù)油管技術和配套作業(yè)裝置在國外已經(jīng)歷了50多年的發(fā)展歷程。在水平井中利用連續(xù)油管進行沖砂洗井、酸化、壓裂、打撈、鉆塞、分層注采等作業(yè)，應用效果良好。

1.1 技術與裝備的特點

1）技術優(yōu)勢。①成本低，高效安全，用途廣泛；②可進行不放噴、不壓井作業(yè)，防止地層污染，保護油氣層；③在水平井、大斜度井中，連續(xù)油管作業(yè)更具優(yōu)勢；④特別適用于海上平臺鉆井和過油管鉆井作業(yè)。

2）地面設備主要結構。地面設備主要由滾筒、注入頭、操作室、動力組、井控裝置等組成。

1.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過幾十年的應用和改進，連續(xù)油管技術更加系列化、專業(yè)化、成熟化。

1）裝備器材系列化。地面設備－－注入頭研制已基本實現(xiàn)系列化。不同型號注入頭通過更換連續(xù)油管夾持塊來實現(xiàn)與不同口徑尺寸的連續(xù)油管配接。連續(xù)油管可選范圍為Φ22.23mm～Φ168.28mm，其材質從碳鋼發(fā)展到合金鋼、鈦合金及復合材料；常用的有70、80、90、100、110、120六種鋼級，鋼級越高，連續(xù)油管抗拉、抗扭、抗壓性能越好。

2）工具專業(yè)化。井下工具逐漸成為作業(yè)工藝的代名詞。負壓沖砂井下工具系統(tǒng)（圖1）主要由喉部節(jié)流裝置、濾砂裝置、單向閥、連接器、噴射裝置等組成，其特

3）工藝成熟化。隨著水力模擬技術的發(fā)展，沖洗、酸化增產(chǎn)措施、氮氣氣舉這3項連續(xù)油管主體作業(yè)工藝技術更加優(yōu)化。

4）發(fā)展趨勢。連續(xù)油管技術與裝備的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在：①改善井下工具；②改善作業(yè)效果；③增產(chǎn)作業(yè)；④在直井、斜井和水平井中，連續(xù)油管鉆井作業(yè)安全有效。

2 國內應用現(xiàn)狀

目前，全國約有30多套連續(xù)油管作業(yè)設備，主要用于逐層壓裂、拖動酸化、傳輸射孔、噴射酸化和磨銑解堵、氣舉、鉆塞等作業(yè)。

1）連續(xù)油管傳輸射孔。可在大斜度井甚至水平井進行射孔作業(yè)，連續(xù)油管作業(yè)設備可無接箍連接，可進行不壓井作業(yè)，避免使用壓井液，保護油氣層，從而有效溝通油氣層。

采用連續(xù)油管傳送負壓射孔經(jīng)濟可行，其技術關鍵是采用井下安全閥（此閥與地表間距起防噴管的作用 ），既保證長射孔槍得以使用，又無需在收槍時壓井。

2）連續(xù)油管水平井拖動酸化。可用于水平井段酸化作業(yè)、連續(xù)油管注酸作業(yè)，實現(xiàn)了水平井段的均勻布酸，增產(chǎn)效果顯著。

3）連續(xù)油管噴砂射孔逐層壓裂。適用于薄層交互的儲層，起下一趟管柱可完成多層段作業(yè)，各儲層互不影響，從而使得各儲層獲得最佳導流裂縫，獲得最大產(chǎn)能。

總體而言，連續(xù)油管技術及裝備在國內的應用較少，其主要原因是：①國內適合連續(xù)油管作業(yè)的油氣井少；②配套工具缺乏，作業(yè)工藝種類少；③單井作業(yè)成本高；④各油田連續(xù)油管工藝發(fā)展不均衡。

3 應用探索

江漢測錄井公司于2013年應用連續(xù)油管輸送射孔與連續(xù)油管鉆塞技術，在國內大型商業(yè)開發(fā)頁巖氣田－－涪陵頁巖氣田進行了應用嘗試。

3.1 涪陵頁巖氣田焦頁A井

A井是在川東南地區(qū)焦石壩背斜帶部署的一口頁巖氣水平井，完鉆井深3 800.0m，垂深2 465.9m，最大井斜88.5°，水平段長1 031.0m，工程設計分15段進行壓裂改造（表1，2）。

表1 A井射孔層位數(shù)據(jù)表

表2 A井橋塞座封深度數(shù)據(jù)表

3.1.1 連續(xù)油管輸送射孔

第1段（3 766.5～3 765.0m，3 744.5～3 743.0m）采用連續(xù)油管輸送射孔工藝：采用Φ89mm射孔槍，孔密16孔／m，相位60°，起爆器2套（壓力開孔起爆器＋壓力起爆裝置）。

施工過程：①到達井場后，模擬射孔槍串通井。②模擬射孔槍起出井口，模擬槍正常。③現(xiàn)場裝配射孔槍。④井口聯(lián)接射孔槍，使用連續(xù)油管輸送射孔槍串入井，下至人工井底。⑤上提連續(xù)油管，到達第一簇射孔井段，環(huán)空打壓至設計壓力值P1，壓力突降至P2時，連續(xù)油管抖動明顯，判斷下部射孔器起爆。⑥上提連續(xù)油管，到達第二簇射孔井段，連續(xù)油管內打壓至設計壓力值P3，壓力突降至P4時，連續(xù)油管抖動明顯，判斷上部射孔器起爆。

3.1.2 連續(xù)油管鉆磨復合橋塞

采用2"連續(xù)油管，鉆磨過程中為確保塞面的碎屑盡量被循環(huán)至井口和降低磨鞋溫度，鉆磨工具串上提速度控制在（10.0～15.0）m／min，泵車排量控制在（400.0～430.0）L／min，然后繼續(xù)下放鉆磨工具串至塞面完成每一個橋塞的鉆磨。鉆磨工具串（圖2）：連續(xù)油管＋轉換接頭＋馬達總成（單流閥＋液壓丟手＋雙循環(huán)法）＋震擊器＋螺桿鉆＋磨鞋。

圖2 鉆磨工具串部分構件

鉆磨過程：①觀察泵壓。②密切觀察負載和泵壓的變化，如果泵壓有急速上升的趨勢時立即停泵，同時開泵壓保持原來的排量循環(huán)，然后繼續(xù)下放至塞面，讓塞面的負載保持在固定范圍，且泵壓穩(wěn)定。③觀察面板負載及泵壓，鉆磨一段時間發(fā)現(xiàn)負載和泵壓逐漸降低說明鉆磨正常。每次上提循環(huán)下放時，逐步增加塞面的負載，直至面板上的負載減少至負值，再以合適的速度下放觀察負載不變或繼續(xù)減少，說明橋塞已磨通。④如果在鉆磨中發(fā)現(xiàn)負載急劇增加而泵壓基本保持不變，這很有可能是磨鞋磨膠筒或磨被推至下一個塞面的剩余橋塞，如果加負載泵壓不變時，在可控制排量的范圍內增加泵車排量。⑤在整個磨塞的過程中，主要觀察的是塞面的負載和泵壓的變化，參考井口壓力、反排量判斷井底的情況從而決定磨塞時的負載和泵壓。⑥每磨掉3個橋塞探至下一個塞面時上提循環(huán)，同時要確保塞面的碎屑盡量被循環(huán)至井口和降低磨鞋的溫度，然后繼續(xù)下放至塞面完成下一個塞的鉆磨。⑦如此循環(huán)至全部橋塞鉆磨結束。

A井施工除第1段采用連續(xù)油管輸送射孔、套管壓裂，其余14段均采用泵送橋塞射孔連作施工，依次完成所有層段的射孔、壓裂施工后，再采用連續(xù)油管鉆磨復合橋塞。射孔均一次成功，穿孔率100%。經(jīng)鉆塞、返排試氣獲后A井獲得高產(chǎn)12.0×104m3／d工業(yè)氣流。

3.2 涪陵頁巖氣田焦頁B井

B井為焦石工區(qū)的一口頁巖氣水平井。該井完鉆井深為1 758.5m，垂深621.3m，最大井斜90.1°，水平段長1 003.3m，工程設計分8段進行壓裂改造。

第1段（1 655.4～1 655.0m，1 625.4～1 625.0m，1 596.4～1 596.0m）采用連續(xù)油管輸送射孔；第2～8段采用泵送橋塞射孔連作聯(lián)作工藝分別在設計深度座封橋塞。

B井施工第1段采用連續(xù)油管輸送射孔、套管壓裂，其余7段均采用泵送橋塞射孔連作施工，一次完成所有層段的射孔、壓裂施工。橋塞座封深度準確，射孔均一次成功，穿孔率100%。經(jīng)鉆塞、返排試氣獲得1.25×104m3／d工業(yè)氣流。

4 結束語

1）連續(xù)油管技術在國外發(fā)展較為成熟，正逐步取代常規(guī)作業(yè)，在國內雖起步晚，但有很大的發(fā)展空間。

2）連續(xù)油管輸送射孔技術與常規(guī)輸送射孔技術相比：可在大斜度井甚至水平井射孔；可進行不壓井作業(yè)；作業(yè)速度快、施工效率高、成本低。

3）連續(xù)油管鉆塞技術具有可控的操作優(yōu)勢，為頁巖氣水平井的后期投產(chǎn)提供了暢通通道。

4）經(jīng)過A井和B井的現(xiàn)場實際應用，證明連續(xù)油管配套技術在頁巖水平井的開發(fā)中是適用、可行的。

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