中石油咨詢中心教授孫寧 非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)呼喚連續(xù)管鉆井技術(shù)
第六屆國(guó)際石油產(chǎn)業(yè)高峰論壇現(xiàn)場(chǎng)報(bào)道：連續(xù)管鉆井的定義是什么，就是使用連續(xù)油管和井下馬達(dá)及定向工具來(lái)進(jìn)行鉆井的作業(yè)，可以使用泥漿脈沖MMD，這就是連續(xù)管鉆井。連續(xù)管鉆井其實(shí)與1974年加拿大開(kāi)始進(jìn)行，90年以后開(kāi)始定向井服務(wù)。04年以后開(kāi)始加拿大等地的廣泛應(yīng)用。它的特點(diǎn)是使用不同尺寸的連續(xù)油管取代鉆管，起到鉆壓扭矩和循環(huán)介質(zhì)的傳遞功能。這個(gè)井下馬達(dá)可以是螺桿，可以是渦輪，也可以是電動(dòng)鉆具。整個(gè)鉆井過(guò)程中不需要挺泵，尤其適合于空氣鉆井，可以不停泵持續(xù)循環(huán)，母儀進(jìn)行時(shí)時(shí)的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的傳輸，可以過(guò)油管作業(yè)，可以隨時(shí)調(diào)整井下工具BIK，可以更高效率連續(xù)檢測(cè)井壓力變化。在用連續(xù)管進(jìn)行無(wú)鉆機(jī)過(guò)油管重鉆，甚至比常規(guī)鉆井的重鉆節(jié)約50%以上的成本。
它還有一定的局限性，首先是大口徑的連續(xù)油管受長(zhǎng)度的限制，你要鉆很深的還是有限制的。碰速和井眼尺寸也受到一定的限制。連續(xù)油管強(qiáng)度和鉆管相比還是比較低的，無(wú)法承受比較大的鉆壓。但是現(xiàn)在目前有旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向的話也可以進(jìn)行一定的旋轉(zhuǎn)。
連續(xù)油管使用的壽命也受到一定的限制，國(guó)際上使用連續(xù)油管鉆井重要應(yīng)用在中淺層的油井，水平井和分支井占30%，老井加深占4%，開(kāi)窗側(cè)鉆占43%，欠平衡、氣體鉆井占82%。連續(xù)油管鉆井在全世界的作業(yè)已經(jīng)非常廣泛，連續(xù)油管鉆井目前在所有鉆井服務(wù)市場(chǎng)占的份額大概在3%。
連續(xù)油管鉆井一定是鉆機(jī)，我們這次里面所有的都不是連續(xù)油管鉆機(jī)，只有一家是紅華(音)公司里面展出了，他所研制的是連續(xù)油管鉆機(jī)。下面這兩個(gè)是需要下套管的連續(xù)油管鉆機(jī)，下面這三種用的是，別看有這么大的井架，它實(shí)際上是平臺(tái)，不用井架，是不用下套管的，直接用連續(xù)油管鉆機(jī)進(jìn)行鉆井的，這部分是現(xiàn)在已經(jīng)做的這部分。
另外在極地地區(qū)，像梅波爾(音)公司用鉆井的方式打，也可以批量來(lái)進(jìn)行作業(yè)也是有。
連續(xù)油管鉆機(jī)需要有一個(gè)鉆機(jī)控制系統(tǒng)，從這個(gè)圖上可以看到，有連續(xù)管作業(yè)的工程師，還有地上井工程師，泥漿工程師，防噴的井控工程師連續(xù)作業(yè)，這是連續(xù)油管，這是它下面的儀器，也有比較簡(jiǎn)單的，只用計(jì)算機(jī)控制就能夠進(jìn)行控制，這是不同類型的鉆機(jī)的控制系統(tǒng)。
連續(xù)油管非常突出的裝備叫注入頭，我們展示的是一個(gè)大型的注入頭，這個(gè)注入頭按照它的懸重6萬(wàn)鎊，8萬(wàn)鎊，10萬(wàn)鎊，下面這幾個(gè)是我們國(guó)產(chǎn)的。在注入頭的上部有一個(gè)叫油管校正器，在下井之前，有一個(gè)校值器，連續(xù)油管有一個(gè)大的滾筒，可以加大連續(xù)油管的長(zhǎng)度，從我們現(xiàn)在來(lái)看，2寸7的油管可以到4500米，3寸半可以兩臺(tái)加起來(lái)可以到6000米。我們寶雞石油管廠明天還有一個(gè)匯報(bào)，他們已經(jīng)做出2寸3，2寸7的油管，而且還做出來(lái)變徑的油管。下面的壁粗，就是更好的承拉，因?yàn)橄旅婢涂梢员∫恍�，所以逐步逐步變徑的油管已�?jīng)做出來(lái)了。
滾筒還要實(shí)現(xiàn)一個(gè)循環(huán)裝置，我可以通過(guò)滾筒進(jìn)去，這是一個(gè)滾筒的設(shè)置。
現(xiàn)在連續(xù)油管鉆井常用的連續(xù)油管的長(zhǎng)度是1寸半到3寸半，一般是2寸7，4500米以內(nèi)2寸7足夠了。1寸6最大使用是3寸半馬達(dá)。連續(xù)油管的價(jià)格比國(guó)外便宜60%，國(guó)外只有美國(guó)兩家生產(chǎn)，我們寶雞鋼管廠是世界上第三家能夠生產(chǎn)的。我們國(guó)產(chǎn)化走得還是比較靠前的。
連續(xù)油管鉆井一定要有循環(huán)介質(zhì)，這個(gè)泵送是專門(mén)的泵送裝備，類似于泥漿的，但是又沒(méi)有泥漿泵這么大的排量，但是壓力要求比較高，但是又不是壓力泵。所以它是可以進(jìn)行控制。壓力可以到5000個(gè)PSI。
連續(xù)油管鉆井還需要有井控設(shè)備，這是在我們現(xiàn)在基本的井控設(shè)備的基礎(chǔ)上，這是4寸1的連續(xù)油管，所用的CTT鉆井所配套的井控設(shè)備。
鉆井的過(guò)程需要循環(huán)，這個(gè)展示的是美國(guó)的一種連續(xù)油管的一種泥漿的，液體的輸送的整體過(guò)程，它是可以用清水，連續(xù)油管要進(jìn)去，這是井口，從井口出來(lái)，在地面上要進(jìn)行處理。
同時(shí)連續(xù)油管還進(jìn)行氣體鉆井，在氣體鉆井之中，可以看出如果我們使用連續(xù)油管用氣體循環(huán)，是最好的一種連續(xù)油管鉆井的方式。因?yàn)闅怏w鉆在打非連續(xù)油管的時(shí)候，它一根一根要接，在接的過(guò)程之中氣就會(huì)放出，相當(dāng)于漏氣。而且所有的事故全是在失去循環(huán)狀態(tài)之下出現(xiàn)的，如果有連續(xù)油管它就可以整體的循環(huán)，一直可以氣一直是打的，所以不需要中間停頓。所以事故就可以大大的減少。
如果用管道的天然氣打，最上面這個(gè)，如果用管道天然氣打，就可以不要壓縮機(jī)，不要增壓機(jī)，直接進(jìn)入到我們管線里面可以打井，這個(gè)在我們已經(jīng)實(shí)驗(yàn)過(guò)了，雖然不是連續(xù)油管，但是氣體直接用管道去3.5兆帕就夠了。
這個(gè)是注入頭，再加地面循環(huán)，井控裝置，再進(jìn)到循環(huán)系統(tǒng)，這個(gè)是泵，這個(gè)泵再進(jìn)到CT滾筒里面，滾筒的右上角，滾筒的中心是泵進(jìn)入到連續(xù)油管里面去，經(jīng)過(guò)控制室來(lái)控制它，來(lái)進(jìn)行循環(huán)。這是美國(guó)的一個(gè)非常典型的應(yīng)用。
在海洋上為了更保險(xiǎn)，也是要進(jìn)行從滾筒開(kāi)始，它進(jìn)入連續(xù)油管，進(jìn)行整體的循環(huán)，而且它在循環(huán)過(guò)程之中還要進(jìn)行，具備了用氮?dú)獗每梢赃M(jìn)行，就是我可以用泥漿，我可以用氣體。
因?yàn)闅怏w鉆在連續(xù)油管鉆井里面占的氣體非常大，所以它一定要具備這兩個(gè)功能。
連續(xù)油管鉆井的鉆具組合，上邊是連續(xù)油管，CT的連續(xù)油管，這邊是鉆頭，中間有一些過(guò)度，它一定是用馬達(dá)的。這個(gè)馬達(dá)可以是直的，也可以是彎的。右邊的紅色的也是另外一種，它不用井下馬達(dá)，用電動(dòng)，電纜傳輸，井下是一個(gè)電馬達(dá)，用電的馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)鉆頭，這是連續(xù)油管可以實(shí)現(xiàn)的。用這種方式，由于連續(xù)油管可以接電纜，地面的電源可以接電纜，所以它是非常方便的。
我們展臺(tái)上有一個(gè)紅華集團(tuán)，他不但做出來(lái)了連續(xù)油管的鉆機(jī)，同時(shí)正在印制連續(xù)油管鉆機(jī)鉆井用的井下電動(dòng)發(fā)達(dá)，6米長(zhǎng)，這個(gè)還沒(méi)有完全展出，很有希望成功，這是一個(gè)比較新的技術(shù)。
這是水平井，這是3寸半的馬達(dá)，上面有2寸3的CT，2寸3的連續(xù)油管用3寸半的馬達(dá)來(lái)打的，這是用無(wú)線傳輸?shù)�，下面這個(gè)圖是有線傳輸?shù)�。�?guó)外用電動(dòng)馬達(dá)，用有線傳輸還是一個(gè)非常好的優(yōu)勢(shì)，可靠性比較強(qiáng)，而且可以雙向來(lái)控制的，所以比無(wú)線的好。由于它可以用電動(dòng)的導(dǎo)向工具，可以用很大的功率來(lái)傳輸下來(lái)，而且不用電池，增高了下面的能力。
這是連續(xù)油管海洋鉆井的配制，這也是從鉆頭，用2寸3的馬達(dá)，下面有一個(gè)水利發(fā)電的控制，它用井下的發(fā)電，這也是非常重要的一個(gè)措施，下面整體用電動(dòng)來(lái)控制。
國(guó)外應(yīng)用主要是加拿大和美國(guó)，連續(xù)油管鉆井在加拿大，一年鉆淺井?dāng)?shù)千口，主要是2寸7，一天能鉆2.5口，就是兩天鉆5口井，效率非常高。
在阿拉斯加，這是美國(guó)的，用過(guò)油管鉆井，主要是側(cè)段水平井，井深大概也就是1000多米，3000英尺，直徑大概是2寸3到4寸1，這是鉆頭尺寸。
我們國(guó)內(nèi)連續(xù)油管鉆井的裝備剛剛起步，鉆井工藝，井下工具相關(guān)技術(shù)還基本處于空白。所以我們現(xiàn)在呼喚這套技術(shù)，能不能在近期5到10年內(nèi)出現(xiàn)。
在應(yīng)用之中，連續(xù)油管鉆井最主要的用途就是開(kāi)窗側(cè)段。這個(gè)是殼牌的在加拿大的公司，也是用連續(xù)油管的欠平衡，這是用氮?dú)獾�，他用的是渦輪打的，用氮?dú)鈦?lái)實(shí)現(xiàn)欠平衡。進(jìn)入井眼的氣流量不斷增加，不斷的降低氮?dú)獾淖⑷肓浚鸬搅撕芎玫沫h(huán)保效果。有900立方英尺每天的產(chǎn)量，這個(gè)圖展示的就是連續(xù)油管側(cè)段。
這是CNTC，就是中石油自己研制的連續(xù)油管鉆機(jī)，這個(gè)明天在連續(xù)油管作業(yè)的專利上會(huì)展示。這次獲得咱們展覽會(huì)的金獎(jiǎng)，就是作業(yè)車，還不是連續(xù)油管鉆機(jī)，但是他們已經(jīng)具備了這種能力。
打了三口井，一個(gè)是12年的時(shí)候，老井加深，右邊這個(gè)圖就是現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)圖，在遼河。
第二井在大港，是連續(xù)油管側(cè)段，井深1800米也實(shí)現(xiàn)了。
第三個(gè)也是連續(xù)油管側(cè)段，所以連續(xù)油管的側(cè)段在國(guó)內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了三口井。我們相信在近5年之內(nèi)，可能會(huì)形成一個(gè)比較好的技術(shù)。因?yàn)槲覀兎浅Ｒ?guī)油氣正在呼喚用連續(xù)油管鉆井，長(zhǎng)慶油田，一個(gè)是鄂爾多斯大量的低產(chǎn)直井需要測(cè)井�，F(xiàn)在我們知道可以打水平井，水平井產(chǎn)量就高，我們直行已經(jīng)下了3400米，在老井里側(cè)段，是非常重要的生產(chǎn)需求。而且我們現(xiàn)在不是用連續(xù)油管，就是用我們油管來(lái)打分支井，取得了非常好的效果。通過(guò)壓力也是非常好的效果。這種井完全可以用連續(xù)油管來(lái)干的話，可以打大的節(jié)省。
另外氮?dú)�、天然氣鉆低滲透致密油氣層效果非常顯著。在致密油氣層里面，需要用氮?dú)�，天然氣鉆，這里面基本不含水，完全有條件，而且是裸眼，又不需要下套管，這些地區(qū)應(yīng)該是連續(xù)油管鉆井非常好的有利地區(qū)。這兩年石油大學(xué)和我們四川川慶聯(lián)合研制的四項(xiàng)分離器已經(jīng)研制成功，就是利用管道天然氣打井，不用或者少用壓縮機(jī)和增壓機(jī)，出來(lái)以后回收，讓它再進(jìn)入閉式循環(huán)。就是側(cè)段水平井非常有可能實(shí)現(xiàn)這種模式。
我們石油大學(xué)和長(zhǎng)城鉆探，已經(jīng)聯(lián)合完成的徑向微小水平井眼技術(shù)，而且對(duì)今后的增產(chǎn)效果也是會(huì)起到非常好的效果。
國(guó)外已經(jīng)研制出智能的連續(xù)油管，美國(guó)一個(gè)公司，用智能向內(nèi)置兩層，一層是電力線成本非常低。
另外德國(guó)一些公司已經(jīng)開(kāi)展了折疊式連續(xù)油管，連續(xù)油管它不能下套管，如果下套管這個(gè)鉆機(jī)就非常復(fù)雜，連續(xù)油管能不能變成連續(xù)套管，德國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)制出來(lái)了。就是用它下完了以后，通過(guò)這幾個(gè)工藝固井，在環(huán)孔里面出來(lái)，使得它既能夠固井，而且還能提高固井強(qiáng)度。運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候跟連續(xù)油管一樣，這個(gè)已經(jīng)研制成功。所以我們期待，如果用連續(xù)油管，連續(xù)油管不但能鉆井，而且用連續(xù)油管下套管也會(huì)成為能力。
展望未來(lái)，非常規(guī)油氣層對(duì)鉆井技術(shù)提出了新的更高的要求，降低鉆井成本，提高采收率的目標(biāo)，鉆井科技將攻克連續(xù)油管鉆井設(shè)備和技術(shù)難關(guān)，解放思想，不斷創(chuàng)新，把水平井，再加上欠平衡，再加上連續(xù)油管鉆井，再加上連續(xù)油管壓裂。最后連續(xù)油管鉆完井，用連續(xù)油管壓裂，軟化把連續(xù)油管割斷，用連續(xù)油管替代油管，就大大的節(jié)省了我們的成本。
經(jīng)過(guò)攻關(guān)和深化，一定會(huì)在非常規(guī)油氣勘探中發(fā)揮更大的作用。我跟大家的交流就這些，不當(dāng)之處請(qǐng)大家指正，謝謝大家。
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