胡強法 朱 峰 呂維平 蓋志亮 張富強 祝 葉
(中石油江漢機械研究所有限公司)
連續(xù)管作業(yè)無需接單根,具有效率高、能帶壓作業(yè)、起下過程能連續(xù)循環(huán)等突出優(yōu)點,成為斯倫貝謝等國際油服公司在低油價下實現降本增效的技術手段之一[1],是非常規(guī)油氣水平井經濟開發(fā)的必備技術[2-4],也是助力超深層油氣有效開發(fā)的重要支撐[5]。為滿足深層油氣、深部頁巖/致密油氣經濟開發(fā)的需求,推動老油田作業(yè)提質增效,“十三五”期間,中國石油天然氣集團有限公司(簡稱中國石油)堅持連續(xù)管技術持續(xù)研究與應用推廣并重[6],連續(xù)管作業(yè)技術保持了快速發(fā)展勢頭。
面對新的勘探開發(fā)需求和“穩(wěn)油增氣、提質增效”雙重戰(zhàn)略要求,將繼續(xù)滾動研究與專項推廣并行的總體思路,確保連續(xù)管作業(yè)技術持續(xù)高速發(fā)展,推動井下作業(yè)主體技術方式向高效率、低成本持續(xù)轉變。攻關方向包括:(1)瞄準8000m以上超深井、4000m以上超長水平段,提升裝備能力與作業(yè)能力,突破高溫高壓關鍵工具與核心技術;(2)圍繞低成本增產,研究試驗小直徑連續(xù)管鉆井技術,升級完善儲層改造配套技術;(3)立足全系列連續(xù)管作業(yè)技術的工業(yè)化應用,打造共享服務平臺,推進數字化智能化軟件平臺建設。
“十三五”期間,中國石油主要針對連續(xù)管徑向鉆井與側鉆、超深井及深部頁巖/致密油氣連續(xù)管作業(yè)、連續(xù)管定向噴砂射孔壓裂、連續(xù)管懸掛完井與采油采氣4個重點領域開展攻關試驗,在工藝技術與關鍵工具、裝備、軟件等方面取得了重要進展。
1.1.1 連續(xù)管徑向鉆井與側鉆技術領域
利用現有井眼,用鉆井方式降低噸油成本、提高采收率,實現低成本增產。針對消除近井帶堵塞、動用薄差層、經濟開發(fā)低滲透儲層3個主要目標,分別研究了連續(xù)管水射流鉆徑向水平井、連續(xù)管柔性鉆具鉆超短半徑水平井、連續(xù)管側鉆水平井3種技術。
(1)連續(xù)管水射流鉆徑向水平井技術。
通過攻關試驗,在直井內鉆出“一井多層、一層多支”的多個徑向分支井,徑向鉆進深度一般為5~10m,疏松儲層可達30~50m。其目的是建立一種“直井+多個徑向分支井”的新型井型結構,用于新井投產、老井增產,或作為壓裂、酸化的預處理。關鍵工具包括:可隨鉆校深與調整相對方位的定位導向工具,可穩(wěn)定鉆壓及防卡、防落魚的套管鉆孔開窗工具,能適應不同地層的噴射鉆進與井下送進控制工具[7]。可依靠井下工具控制鉆進速度、測量徑向鉆進深度,依照地層的射流可鉆性優(yōu)選射流參數。
“十三五”期間,該技術在青海、新疆等油田完成13口井65個徑向分支作業(yè),增產效果顯著。例如,青海Y924井作業(yè)5個孔,日產油量由0.4t增加到2.85t,有效期由半年延長到2年以上,含水率由180d達到70%控制到500d僅上升到25%。新疆T65962井作業(yè)5個孔,日產油量由0.4t增加到4t,180d累計增油600t,實現了投入產出平衡。
(2)連續(xù)管柔性鉆具鉆超短半徑水平井技術。
利用連續(xù)管+柔性鉆具,實現轉向半徑小于3m、水平段長度為30~50m的超短半徑水平井鉆進,已完成陵72-5CZ井現場試驗。現場試驗主要裝備與工具包括:LZ900/73復合連續(xù)管鉆機、φ105mm低速大扭矩螺桿馬達、φ102mm柔性鉆桿、φ120mm開窗銑錐、φ114mm造斜鉆頭、φ114mm PDC鉆頭。實鉆參數:開窗點892.67m,造斜半徑2.63m,方位角195.17°,水平段井斜角88.17°,井眼直徑114mm,完鉆井深922.88m,累計進尺30.21m,純鉆時間37.8h,平均機械鉆速0.8m/h。
(3)連續(xù)管側鉆水平井技術與工具。
初步形成了包括開窗、定向鉆進(有纜、無纜)、穩(wěn)斜鉆進(無纜)的連續(xù)管側鉆水平井工具系統(tǒng)與工藝技術,完成了18口井現場試驗。其中,坪C30-027井連續(xù)管鉆進進尺421m,水平位移359.7m,最大井斜角65.08°;錦2-9-303CH井連續(xù)管鉆進進尺802m,最大水平位移414.5m,水平段最長123m,最大井斜角90.11°。
1.1.2 深層連續(xù)管作業(yè)技術領域
“十三五”期間,依托國家科技重大專項“深層連續(xù)管作業(yè)技術與裝備”,重點針對以塔里木為代表的深層油氣、以威遠為代表的深部頁巖氣、以姬塬和隴東為代表的復雜地貌致密油這3類深層開展連續(xù)管作業(yè)技術攻關,增強技術適應性,拓展應用范圍。
(1)超深井連續(xù)管作業(yè)技術。
國內超深井目前主要使用常規(guī)油管作業(yè),需要壓井、動管柱,單井作業(yè)平均30d以上,費用達數千萬元。塔里木油田一直嘗試通過連續(xù)管技術轉變作業(yè)方式,但根據2016年底對塔里木歷年連續(xù)管作業(yè)井的統(tǒng)計,作業(yè)深度小于5000m的井占比96%以上,氣舉作業(yè)占比85%,呈現深井淺作業(yè)、工藝單一的不利局面。高負荷、高溫、高壓導致密封加速老化和工具、管柱提前失效,嚴重制約了連續(xù)管深井超深井作業(yè)的應用。針對超深井連續(xù)管作業(yè)難題,課題組研發(fā)了恒鉆壓鉆磨自適應控制技術,有效避免高鉆壓和卡鉆產生的高負荷;創(chuàng)新開發(fā)了緊湊型高速射流解堵工具,工具長度小于0.5m,減少運動部件和橡膠定子等易失效元部件,解決了6000m以上超深小井筒解堵作業(yè)難題。已完成超深井連續(xù)管作業(yè)技術試驗30余口井,最大作業(yè)深度達6920m(Kes805井)。
(2)深層頁巖氣連續(xù)管作業(yè)技術。
我國川渝地區(qū)路況復雜,道路坡陡、彎急、路窄,橋涵限高、限載要求高,針對性研制了通過性好的大管徑、大容量適用裝備,創(chuàng)新開發(fā)了緊湊型水力振蕩器、提放式鉆磨循環(huán)閥、高效清潔工具,持續(xù)完善施工工藝與配套技術,有效延長了頁巖氣水平井連續(xù)管最大作業(yè)深度和水平段下入長度,并已拓展應用到致密油氣等水平井作業(yè)。頁巖氣水平井最大作業(yè)深度達6295m(足203H1-3井),最長水平段為2766m(威204H4-6井),短起下次數和膠液循環(huán)時間減少50%以上。
(3)復雜地貌致密油連續(xù)管作業(yè)技術。
黃土塬復雜地貌對連續(xù)管作業(yè)機的裝載能力與通行能力限制很大,經常出現預期作業(yè)深度超出能到場設備能力的情況。基于裝備技術與工藝技術結合的思路,創(chuàng)新開發(fā)了連續(xù)管與常規(guī)油管組合管柱作業(yè)技術,應用φ60.3mm連續(xù)管+φ60.3mm常規(guī)油管組合管柱入井作業(yè),實施致密油水平井連續(xù)管快速填砂壓裂,完成了蘇36-4-24井、合H4-2井、合H4-1井現場試驗。成功研制了連續(xù)管與油管在井口帶壓連接的關鍵工具,成功實現應用連續(xù)管在水平段帶壓下入/拖動常規(guī)油管,滿足了長水平段作業(yè)和壓裂工藝對大管徑管柱的需要,破解了連續(xù)管作業(yè)裝備裝載能力與通行能力受限的難題。
1.1.3 連續(xù)管儲層改造技術領域
“十三五”期間,創(chuàng)新開發(fā)了連續(xù)管定向噴砂射孔壓裂技術。用于煤層氣叢式水平井,避射頂板、防止落煤,避射鄰井、防止壓竄;用于井眼軌跡穿出目標層位、儲層各向異性顯著的情況,控制射孔與裂縫方向,以更好地溝通儲層。
針對φ139.7mm套管井,基于連續(xù)管噴砂射孔底封壓裂技術進行工具與工藝創(chuàng)新研究。創(chuàng)新研制旋轉托架、重力偏心定向短接、定向噴砂射孔器,滿足水平井段向下、沿水平方向或其他設計方位定向射孔的要求,有效控制射孔通道和近井裂縫方位;優(yōu)化套管接箍定位器、可重復坐封封隔器等工具組合,工具總長度小于2.5m,可適應小曲率半徑定向井、水平井的多級壓裂。該技術和工具在煤層氣完成40余口井的壓裂,一趟作業(yè)最多24段,單日平均壓裂3~4段。
1.1.4 連續(xù)管懸掛完井與采油采氣技術領域
將連續(xù)管懸掛在井內作為完井管柱和生產管柱,主要應用在氣井排水采氣的速度管柱與氣井投產完井的采氣管柱,開發(fā)并推廣應用了卡瓦式懸掛、芯軸式懸掛、“蘿卜頭”式懸掛、封隔器懸掛、大通徑可重復懸掛5種連續(xù)管懸掛方式(前3種常用[8],圖1);開發(fā)了懸掛連續(xù)管帶壓起管技術,在長慶油田已完成10口井速度管柱和2口井完井管柱帶壓起管試驗。已在同心/集束連續(xù)管兩氣合采(砂巖氣、煤層氣)、連續(xù)管電泵采油/排水、多通道連續(xù)管氣化采煤3方面拓展應用。
圖1 常用連續(xù)管懸掛方式
(1)連續(xù)管排水采氣配套技術。
排水采氣領域主要包括速度管柱和采氣完井管柱。連續(xù)管速度管柱主要使用CT70專用管,初期投入高,無維護費用,5年產出投入比為6.5。為進一步降低成本,解決日益增加的作業(yè)用舊管出路問題,項目團隊借鑒國外經驗,開發(fā)了“作業(yè)后舊管、帶壓起出舊管”用作速度管柱的評價與配套作業(yè)技術,速度管柱產出投入比由6.5提高到10~13。
應用連續(xù)管采氣完井管柱,可縮短完井周期50%,延長自然連續(xù)生產期1.5a;并行推廣“無內焊筋連續(xù)管+柱塞氣舉”和“作業(yè)后舊管+氣舉閥氣舉”工藝技術,完井采氣的經濟性和適應性可顯著提高。連續(xù)管完井管柱應用于注氣井完井,可有效解決常規(guī)管柱存在的密封薄弱點多、帶壓起鉆難等問題。
(2)同心/集束連續(xù)管兩氣合采技術。
依托煤層氣科技專項課題,針對上部砂巖氣與下部煤層氣實施同井開采的需要,成功開發(fā)了以同井氣舉排液為核心的同心/集束連續(xù)管兩氣合采工藝技術及其專用作業(yè)裝置與工具,兩種方式分別完成1口井現場試驗,均取得成功。兩種方式均包含3個主要通道,通道1控制砂巖氣采出,通道2控制砂巖氣回注,通道3控制煤層排水和煤層氣采出。排采階段結束后,可實現同井分采或合層開采。
(3)連續(xù)管電泵采油/排水技術。
按照敷纜連續(xù)管和內置電纜連續(xù)管兩種方式,開發(fā)了連續(xù)管電泵采油/排水專用作業(yè)裝置與工具,已成功完成2口井連續(xù)管電泵采油、1口井連續(xù)管電泵排水的現場試驗,成功解決了電泵與連續(xù)管高強度連接及電纜穿越、多通道連續(xù)管纜井口懸掛等技術難題。
(4)多通道連續(xù)管氣化采煤技術。
連續(xù)管氣化采煤作業(yè)不同于常規(guī)施工的短時連續(xù)管作業(yè),在井下持續(xù)作業(yè)時間可長達幾個月。由于在同一深度懸停時間長、不能定點懸掛,需具備氣化過程連續(xù)管超長時間值機、實時監(jiān)測、快速響應間歇拖動等功能。創(chuàng)新形成的連續(xù)管氣化采煤技術,集成了連續(xù)管裝備與監(jiān)控、氣化工具與氣化過程控制于一體,使用同心連續(xù)管+內置熱電偶建立氣化劑注入與信號傳輸多通道。目前,已成功研制3套氣化采煤專用連續(xù)管作業(yè)裝置與工具,完成2口井淺層煤氣化現場試驗,正組織開展深層煤氣化研究。
“十三五”期間,中國石油成功研制了5種連續(xù)管作業(yè)機新機型,為連續(xù)管作業(yè)工藝新技術的實施和應用拓展提供了裝備基礎。
1.2.1 復合連續(xù)管鉆機
按照連續(xù)管鉆井與常規(guī)鉆桿鉆井兼容使用的需要,成功研制LZ900/73復合連續(xù)管鉆機。注入頭最大提升力900kN,φ73.0mm連續(xù)管容量3500m;井架高度26m,最大鉤載1125kN,φ73.0mm鉆桿大修深度4500m。
1.2.2 深層連續(xù)管作業(yè)機
針對新疆、塔里木等油田道路通行條件和井場條件較好的地區(qū),成功研制LG680/50T-8000拖裝連續(xù)管作業(yè)機,注入頭最大提升力680kN,φ50.8mm連續(xù)管容量8000m,塔架承載能力50t。針對川渝頁巖氣區(qū)等復雜路況,創(chuàng)新研制了LG450/50-6600車裝連續(xù)管作業(yè)機,注入頭最大提升力450kN,φ50.8mm連續(xù)管容量6600m,將控制室與滾筒分兩車安裝,有效減小了作業(yè)車載重和尺寸。
1.2.3 氣化采煤連續(xù)管作業(yè)機
成功研制了LG90/60Q-1200、LG360/82Q-1200、LG360/73Q-2260共3種氣化采煤橇裝連續(xù)管作業(yè)機。開發(fā)了預警與可控后退控制系統(tǒng),實現快速響應、間歇拖動,研制的多通道旋轉接頭,滿足了連續(xù)管外管、內管的分別注入和熱電偶信號傳輸。
1.2.4 連續(xù)管采油修井一體化作業(yè)機
按照一套作業(yè)機既能滿足連續(xù)管電泵采油管柱與裝置起下作業(yè),又能適應沖、刮、洗、撈等多種連續(xù)管常規(guī)作業(yè)的要求,成功研制LG180/60-1700連續(xù)管采油修井一體化作業(yè)機,兼容敷纜連續(xù)管與內置電纜連續(xù)管兩種采油管柱,配套備用注入頭與滾筒兼容連續(xù)管修井作業(yè)。
1.2.5 連續(xù)管自動化作業(yè)機
基于電液控制和干式控制柜,成功研制LG450/50-6000自動化連續(xù)管作業(yè)機,具備自動巡航、緊急處理(遇阻、遇卡停機,溜管自動處理等)、狀態(tài)監(jiān)測、故障報警等自動化功能。該作業(yè)機已順利完成宜探6井氣舉排液、宜201H1-8井首段射孔2井次的現場作業(yè)。
1.3.1 連續(xù)管作業(yè)綜合軟件
隨著應用規(guī)模提升和作業(yè)復雜性增加,利用軟件進行作業(yè)設計、預測分析和實時監(jiān)控已成為連續(xù)管作業(yè)的必備手段。2020年,中國石油成功開發(fā)了國內首套具有自主知識產權的連續(xù)管作業(yè)綜合軟件CTAS1.0。該軟件高度適應國產連續(xù)管裝備和國內應用特點,推出1年已應用60余套,打破了CTES、MEDCO等國外同類軟件的壟斷局面,并將持續(xù)升級與推廣,以實現逐步替代。該軟件在消化吸收的基礎上建立了自主模型算法體系,采用適合增量開發(fā)的軟件架構、利于擴展的數據庫與接口設計,包含力學、流體、疲勞3個基本分析模塊和沖砂、氣舉、速度管柱[9]3個典型工藝模塊,實現了分析軟件、采集系統(tǒng)、在線檢測系統(tǒng)的通信與集成,初步具備了可視化實時監(jiān)控功能。
1.3.2 連續(xù)管作業(yè)監(jiān)測預警與評估系統(tǒng)
該系統(tǒng)以作業(yè)裝備及連續(xù)管為對象,利用“現場端專用軟件+相關裝置+數據中心軟件”,運用物聯網技術,構建了多功能、多角色、綜合性管理平臺[10]。通過利用該系統(tǒng),技術與管理人員可對作業(yè)過程、裝備狀態(tài)進行遠程監(jiān)測、診斷與安全評估[11],對作業(yè)數據、裝備狀態(tài)數據、連續(xù)管疲勞數據與缺陷檢測數據進行集中管理;維保人員可制訂周期性維修與保養(yǎng)、規(guī)范化檢修計劃。該系統(tǒng)填補了國內空白,有力地推動了連續(xù)管作業(yè)與裝備管理向遠程操作、數字化方式轉變。
經過“十三五”期間的示范與應用推廣,中國石油連續(xù)管作業(yè)機年作業(yè)量保持快速增長(圖2),2016—2020年年均遞增22%,2020年突破5000井次。依托大慶與青海快速修井、長慶速度管柱、川渝與新疆儲層改造、新疆測井測試4個示范工程,推廣快速修井、速度管柱完井管柱、儲層改造配套作業(yè)、測井測試4類主體工藝。自2019年起,主體工藝年作業(yè)量合計達3000井次以上,占比超60%,示范引領見成效。
圖2 “十三五”期間中國石油連續(xù)管作業(yè)量統(tǒng)計
中國石油創(chuàng)新打造小修技術升級新模式,助力老油田常規(guī)作業(yè)降本提速。通過推廣應用,完善了一體化作業(yè)機、高速射流工具、作業(yè)液在線循環(huán)處理裝置三大關鍵技術;在青海、大慶等老油田,按一體化作業(yè)機規(guī)?;鳂I(yè)示范模式,單機年作業(yè)200~300井次,實現了1∶3替代小修(一臺一體化作業(yè)機替代3臺修井機)。其中,大慶油田主要用于注入井解堵除垢、采出井油管內清蠟[12]等6種工藝(表1),2019—2020年作業(yè)1022井次,單機年最高作業(yè)量達300井次;在青海油田,主要用于注入井解堵除垢、低壓氣井氮氣泡沫沖砂、新投井通洗井3種工藝,2019—2020年作業(yè)619井次,涵蓋了油井、氣井、水井,單機年最高作業(yè)量為300井次。在吉林、玉門、遼河、冀東、華北、大港等油田推廣連續(xù)管快速修井也取得了顯著效果,吉林、玉門油田單機年作業(yè)量達到100井次以上。
表1 大慶油田2019—2020年連續(xù)管快速修井主要作業(yè)工藝統(tǒng)計
在長慶氣田,連續(xù)管速度管柱繼續(xù)保持排水采氣主體技術地位,連續(xù)管采氣完井管柱成為改善氣井全生命周期生產的重要新技術。2010—2020年,連續(xù)管速度管柱在長慶累計應用約1200口井,連續(xù)管速度管柱已成為長慶排水采氣三大主體技術之一[13-14]。2018年以來,連續(xù)管采氣完井管柱在長慶已應用300多口井,形成了“φ50.8mm連續(xù)管+節(jié)流器+柱塞”一體化完井技術,相比常規(guī)油管帶壓完井+中后期排水采氣,完井周期縮短了50%,完井作業(yè)成本降低3萬元/井。
連續(xù)管儲層改造主要包含連續(xù)管壓裂及連續(xù)管儲層改造配套作業(yè),貫穿儲層改造全過程,有力支撐了低產井和非常規(guī)油氣的經濟開發(fā)。
“十三五”期間,連續(xù)管壓裂形成了連續(xù)管底封壓裂、連續(xù)管跨隔壓裂、連續(xù)管填砂壓裂和連續(xù)管水力噴射壓裂4種方式、6種場景應用。一趟管柱最多壓裂40段以上,單日最多壓裂10段以上。其中,(1)連續(xù)管底封壓裂應用最廣,代表性應用場景包括3種:一是取代常規(guī)管柱壓裂,靈活分層改善壓裂效果,帶壓拖動提高時效,在新疆、大慶、長慶油田推廣應用了450口井;二是用于小直徑井筒,通洗井壓裂一體化,避免壓裂后鉆磨,提高時效,在新疆、長慶油田推廣應用了200口井;三是取代橋塞壓裂,密切割定點壓裂取代多簇多段壓裂,降低水功率,在大慶和長慶油田推廣應用了15口井,壓裂424段。(2)連續(xù)管跨隔壓裂主要應用于薄層精準改造,在新疆和大慶油田已推廣應用了33口井、272層。(3)連續(xù)管填砂壓裂主要應用于常規(guī)壓裂工具難以下入的工況,在新疆、青海和川慶油田共推廣應用了27口井。(4)連續(xù)管水力噴射壓裂主要應用于小規(guī)模改造,延伸水平縫長,控制裂縫垂向延伸,在新疆用于邊(底)水儲層改造106口井。
頁巖/致密油氣水平井儲層改造連續(xù)管配套作業(yè),已推廣應用20余項工藝。按壓裂階段進行工藝分類,具體包括:壓裂前的通洗井、固井質量測井、首段射孔工藝,壓裂中的解除砂堵、解卡、打撈、輸送橋塞或射孔工藝,壓裂后的鉆磨橋塞、清理井筒、產液剖面或生產測井、連續(xù)管完井工藝。在這些工藝中,通洗井、射孔、鉆磨3項工藝占比60%,沖砂、測井、打撈3項工藝占比23%。
連續(xù)管測井測試涵蓋特殊工藝井測試和水平井測井射孔應用。現階段特殊工藝井測試主要包括兩種類型:一是稠油火驅移動點火測試,2018—2020年在新疆油田稠油老區(qū)進行了72井次點火作業(yè);二是SAGD井連續(xù)管測試,已在新疆油田推廣實施作業(yè)113井次。由于有纜連續(xù)管作業(yè)成本較高,目前連續(xù)管測井應用以水平井連續(xù)管輸送存儲式測井和連續(xù)管輸送槍彈射孔為主,年作業(yè)量約為400井次。隨著技術持續(xù)發(fā)展,連續(xù)管光纖(電纜)井下成像、產液剖面測井等技術已開始試驗并初步應用。
中國石油現有井最大井深已超過8800m,地層壓力最高達到140MPa,關井壓力最高達到115MPa,地層溫度最高達到260℃。需要持續(xù)提升連續(xù)管作業(yè)裝備能力,管徑φ50.8mm的最大作業(yè)深度要超過9000m;需要攻關突破抗200℃以上高溫的連續(xù)管鉆磨動力鉆具、適應105MPa以上高圍壓的連續(xù)管射流工具,替代國外同類產品,攻克8000m級超深小井筒解堵的世界級難題;需要將超深井應用由解堵復產拓展到試油、完井領域,提升應用規(guī)模和深層作業(yè)占比,轉變超深井的作業(yè)方式。
國內最長水平段記錄不斷刷新,2021年最長水平段已超過5000m(華H90-3井,水平段5060m),亟須提高連續(xù)管裝備能力與作業(yè)能力。要瞄準4000m以上超長水平段作業(yè),突破φ60.3mm以上大管徑大容量裝備、現場對接加長配套技術,以及振蕩牽引與高效清潔工具、高效減阻劑等提升延長水平段下入深度的技術。
目前,國外可使用φ50.8mm或φ60.3mm小直徑連續(xù)管實施φ120.65mm或更小井眼短半徑側鉆,側鉆最長水平段達1000m,最大造斜能力達45°~50°/30m,工具面調整精度1°。國內開展的連續(xù)管側鉆試驗,主要基于φ73.0mm或更大直徑的連續(xù)管,需要利用加重鉆桿加大鉆壓,在專用鉆頭、鉆具、配套儀器、欠平衡工藝等方面與國外還有較大差距。亟須突破無需加重鉆桿、低鉆壓連續(xù)管鉆進技術,瞄準“死井復活”試驗推廣小井眼加深鉆井、欠平衡鉆井、短半徑側鉆,發(fā)揮高效低成本優(yōu)勢;亟須攻關和完善1000m級連續(xù)管側鉆水平井關鍵工具與工藝,瞄準低滲透、超低滲透儲層的低成本增產并開展持續(xù)研究。
目前我國連續(xù)管作業(yè)技術推廣應用規(guī)模依然較小,以局部區(qū)域“單臺設備規(guī)?;鳂I(yè)”為主,遠不能滿足生產需求,難以形成規(guī)模效益。中國石油每年油(氣、水)井井下作業(yè)約21萬井次,但連續(xù)管作業(yè)量2020年僅為5200井次,占比不到2.5%;油田之間發(fā)展不均衡,僅在長慶、新疆、大慶、青海、川渝實現示范區(qū)內小規(guī)模應用,其余油田尚處于拓展應用階段;油田內部發(fā)展不均衡,僅局部實現規(guī)模應用;設備利用率參差不齊,最高單機年作業(yè)量達300井次,最低單機年作業(yè)量不足10井次。
頁巖氣、致密油水平井連續(xù)管作業(yè)仍需提高效益水平。需堅定連續(xù)管替代鉆桿/油管作業(yè)的總體方向,推進國產化、標準化,降低成本,提高效率;需重視復雜井井況分析與工具工藝優(yōu)化,減少井下復雜情況,著力提高盈利水平。
目前,斯倫貝謝、貝克休斯、哈里伯頓等國際油服公司已初步形成了連續(xù)管智能作業(yè)技術,基于井下實時參數可實時優(yōu)化作業(yè)方案,主要技術構成包括井下工具與儀器(數據采集)、電纜/光纖及硬件(數據傳輸)、軟件平臺與專家系統(tǒng)(數據解釋與決策)3部分。中國石油也亟須加快連續(xù)管智能化進程,提升相應技術水平,降低作業(yè)風險,增強核心競爭力[15]。
目前,中國石油連續(xù)管作業(yè)技術仍處于高速發(fā)展的初級階段,有極大的成長空間。現有技術主要集中在修井、儲層改造、采油采氣3個領域,鉆井、測井、試油、管道管線4個領域有待加快技術攻關與試驗;現有應用以套管內、油管內作業(yè)為主,裸眼井與過油管作業(yè)需盡快縮小與國外先進技術水平的差距;未來應用需適應深井、長水平段等復雜井作業(yè)的要求,持續(xù)完善。
中國石油連續(xù)管作業(yè)技術要實現持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展,必須解決制約其發(fā)展的技術瓶頸問題,為此:
一要重點攻關關鍵核心技術,突破超深井、超長水平段等作業(yè)所需的核心裝備與工具,研究配套連續(xù)管低鉆壓鉆進、連續(xù)管實時測井與分層測試等作業(yè)所需的關鍵技術與工具儀器。
二要堅持專項推廣與滾動研究并行推進的總體思路,推動連續(xù)管技術快速進步、成果快速轉化,為“穩(wěn)油增氣、提質增效”雙重戰(zhàn)略提供“高效率、低成本”的工程技術手段。
三要加快連續(xù)管技術中心建設,進一步提升標準化水平與保障能力。建立連續(xù)管作業(yè)裝備、工具、管材的研究試驗體系、生產服務體系、技術培訓體系;建立共享服務平臺,形成連續(xù)管技術與服務的物聯網、數據共享中心;打造技術服務產業(yè)鏈,協(xié)同推進,持續(xù)提升技術提供方的產品水平和技術支持能力、技術實施方的專業(yè)化技術服務水平,不斷激發(fā)油田等技術需求方的應用熱情,促進生產運行與施工組織。