连续油管应用调研.pdf

连续油管应用调研目录连续油管发展概况.1应用现状.7一、国外应用现状.71、常规的作业项目稳步发展.72、新开发的作业项目迅速增加.7二、国内应用现状.8应用实例.12、钻井.121、加拿大欠平衡连续油管钻井.132、英国连续油管钻水平井.163、澳大利亚欠平衡连续油管定向钻井.164、美国连续油管钻井.175、法国连续油管钻井.206、小井眼连续油管钻井.20二、作为完井管柱.201、美国Oklahoma和Alaska油田实例.212、加拿大 Nowsco 公司气井实例.213、North Sea Leman 油 田实例.21三、压裂、酸化.221、Enron气井连续油管多层压裂实例.222、东德克萨斯州连续油管压裂实例.243、Gregg Lakel0-27-52-26W5井连续油管侧钻酸化实例.254、KUSHK-2井酸化实例.255、M75H水平井连续油管酸化实例.266、M50水平井连续油管酸化实例.27I7、M38H水平井连续油管酸化实例.288、西南油气田连续油管水力喷射逐层压裂实例.29四、排液.291、FS801 井实例.292、大港油田实例.30五、油气井测试.311、连续油管用于水平井生产测井.312、同心连续油管中途测试.313、井下实时测量.32六、米油米气.321、张13井连续油管深井排水采气.322、云和11井排水采气.343、连续油管用作小井眼抽油井的连续抽油杆系统.344、连续油管+射流泵抽油系统.34七、修井.351、冲砂、洗井.362、钻磨、切割.443、用连续油管打捞落鱼.474、用连续油管压井.475、连续油管振动解堵.486、利用连续油管找漏找窜和分层挤注.49八、用作输油管线.49九、集输管线解堵.49连续油管发展概况连续油管（Coiled Tubing,简称CT）又称挠性油管、盘管或柔管。相对 于用螺纹连接的常规油管而言，连续油管（CT）是卷绕在卷筒上拉直后直接 下井的长油管。连续油管作业最初用于下入生产油管内完成特定的修井作 业（如洗井、打捞等）。到上世纪90年代，连续油管作业装置己被誉为“万 能作业设备“，广泛应用于油气田修井、钻井、完井、测井等作业，在油 气田勘探与开发中发挥越来越重要的作用。连续油管是一项正在引起油气工业界高度重视的新技术。典型的连续 油管长达7620m,是一根连续管状的高强度、低碳合金钢（杨氏模量 203.8GPa,屈服强度492.0632.2MPa）连续管柱。传统的油气井钻井作业 中，操作者要使用平均长度为9m多的钻杆一节一节地连接起来并通过井 架支撑。使用连续油管则可将绕在（03180mm卷筒上的连续管柱连续地从 井中下入和起出。与常规技术相比，连续油管技术经济实用且作业效率高，在油气工业中已获得广泛认可。现代连续油管技术源于第二次世界大战期间盟军的“PLUTO”计划。该 计划完成后，盟军在英国和法国之间铺设了一条穿越英吉利海峡、总长近 49000m的海底输油管道。这条输油管道共由23条管线组成，其中17条 为缠绕在若干个直径为12m滚筒上的铅质管线；另外6条是内径为 76.2mm、由数根6m长的管节对缝焊接而成的钢管。40年代后期，连续油 管的发明专利已开始相继发布。现代连续油管作业技术迄今己有30多年的历史，其发展过程大致可 分为三个阶段，即：60年代初至70年代初的初期快速发展阶段、70年代 初至80年代的发展“停滞”阶段和80年代以后的扩大发展阶段。（1）初期快速发展阶段1962年，美国加里福尼亚石油（California Oil）公司和波纹石油工具 1(Bowen Oil Tools)公司联合研制了第一台连续油管轻便修井装置，所用连 续油管外径为33.4mm,主要用于墨西哥海湾油、气井的冲砂洗井作业。由于连续油管作业技术从一开始投入使用便显示了其诸如不需上卸扣、接 单根，从而可节省起下油管的时间，并可连续向井下循环液体，减少对地 层的伤害等优点，连续油管作业技术在60年代初至70年代初得到迅速发 展，在油、气田生产中的应用不断扩大。1964年，美国布朗石油工具公司(Brown Tools Co.)建立了连续油管生产线，生产外径为19.05mm的连续油 管，此后不久又开始生产外径为25.4mm的连续油管。波纹公司于1967 年建立了连续油管生产线，主要生产外径为12.7mm和19.05mm的连续油 管。到了 70年代初，又开始生产外径为25.4mm的连续油管。西南管材公 司(Southwesten Pipe Inc.)于1969年开始生产连续油管，采用屈服强度为 345-379MPa的钢板，并改进制造工艺，从各个方面提高了连续油管的性 能。在连续油管的发展过程中，其应用装备也随着不断发展和完善。继第 一台连续油管轻便修井装置之后，1964年，布朗石油工具公司和埃索(ESSO)石油公司共同研制出一种修井用注入头，使用的连续油管外径为 19.05mm,用于陆上和海上油井清砂作业。1967年，波纹石油工具公司研 制出12台“5M”型连续油管作业机，使用外径为12.7mm的连续油管，其 提升能力为22.3kN。1968年，波纹石油工具公司又开发出“8M”型连续油 管作业机，使用外径为19.05mm的连续油管，其提升能力为35.6kN。至 70年代初，已有200多台连续油管作业机广泛用于油、气井的清砂和注氮 作业。1964-1967年，油、气工业用连续油管外径为19.05-25.4mm,1967 年至70年代初则主要使用外径为12.7-25.4mm的连续油管。这一期间，连续油管主要用于浅井作业。(2)发展“停滞”阶段20世纪70年代初，人们将外径为25.4mm的连续油管从常规浅井的 冲砂和喷射作业扩大应用到深井作业，但由于当时连续油管的材料强度(屈 服强度为345379MPa)及其直焊缝强度不能满足重复循环及深井作业时 2所需要的高轴向载荷要求，连续油管在深井中无法得到成功应用。进入70 年代后，由于连续油管焊缝失效、设备故障及井下连续油管作业事故增多 等多种综合因素，人们开始对连续油管作业技术的可靠性及安全性持怀疑 态度，连续油管作业技术的发展受到严重阻碍。70年代是连续油管技术发展史上的“灰色岁月”，但到了 70年代末至 80年代初，美国连续油管作业机的制造厂商开始针对其设备在现场的应用 情况，着重在连续油管作业设计和制造上进行技术改进，进而提高了设备 的性能，扩大了连续油管作业机的适用管径范围，并大大降低了设备的失 效率。与此同时，美国连续油管制造厂商也开始投入力量改进连续油管制 造技术，并于1978年开发出外径31.75mm的连续油管。(3)扩大发展阶段进入20世纪80年代后，连续油管作业技术出现了新的转机。随着钢 材材质和管材制造技术的改进，以及连续油管作业设备性能的不断更新，各连续油管制造厂商抓紧时机，不断开发新的连续油管投入市场应用。1980年，开始采用屈服强度为482.3MPa的钢板轧制连续油管，明显地改 善了连续油管的性能。1983年，在阿拉斯加，连续油管开始被用于挤注水 泥作业。到了 80年代中期，连续油管己被应用于各类泵送作业、输送井 下工具及替换生产管柱，各连续油管制造厂商致力于较大直径连续油管的 开发。80年代后期，外径为38.1 mm和44.5mm的连续油管相继问世。进入20世纪90年代后，连续油管作业技术发展迅速，连续油管作业 已涉及所有常规修井作业领域，并向更广、更复杂的应用领域扩展。至1993 年底，全世界在用的连续油管作业机数量已达561台，连续油管的年消耗 量达426万米，连续油管的最大作业深度达7125m,并且更大直径的连续 油管不断问世。1990年，外径为50.8mm的连续油管投入完井作业；1992 年1月，外径为60.3mm的连续油管问世；1993年，外径为88.9mm的连 续油管已用于深井试油；1994年，连续油管的最大直径已达114.3mm。至今，连续油管作业已涉及钻井、完井、试油、采油、修井和集输等 多个作业领域。1992年初，美国石油学会开始编制“连续油管作业和应用”3作为API的推荐作法，以宣传和规范有关连续油管的工程、设计、制造、配套、安装、试验及操作。目前，世界上几大主要连续油管与连续油管作业机的制造厂商均集中 在美国，它们是精密油管技术公司(Precision Tube Technology)、优质油管 公司(QualityTubing Inc)和西南管材公司(Southwesten Pipe Inc)三大连续油 管制造公司及Bowen,Hydra Rig(1991年与Drexel公司合并)和Otis等连 续油管作业机制造公司。常用的连续油管性能参数如表l-lo表1-1常用的连续油管性能参数外径mm壁厚mm内径mm单位重量 kg最大载荷kN屈服强度MPa试验压力MPa爆破极限MPa25.41.702221.02458.948.660.825.41.90521.591.10365.854.868.525.42.2120.991.2627664.180.125.42.41320.571.36682.570.287.825.42.59120.221.45587.474.993.625.42.76919.861.5439380.3100.331.751.90527.941.40083.543.854.831.752.2127.331.60996.651.264.131.752.41326.921.744105.256.270.231.752.59126.571.860111.659.974.931.752.76926.211.976118.964.280.331.753.17525.42.241133.272.891.131.753.40424.942.377143.27998.831.753.96223.832.738162.791.4107.338.12.41333.272.21212846.858.538.12.59132.922.265135.849.962.438.12.7693.552.409144.853.566.94外径mm壁厚mm内径mm单位重量 kg最大载荷kN屈服强度MPa试验压力MPa爆破极限MPa38.13.17531.752.732162.761.276.538.13.40431.292.909175.265.882.338.13.96230.183.341199.876.195.244.452.76938.922.842170.845.957.344.453.17538.13.259192.1526544.453.40437.643.442207.156.470.644.453.96236.533.959236.565.381.650.82.76945.2633.275205.7482.339.962.150.83.17544.453.725233.7482.346.172.350.83.40443.9933.975249.4482.349.677.950.83.96242.8754.572287482.357.992.150.84.77541.2505.414340482.370.3113.150.85.51640.4885.798363.9482.375.6123.150.82.76945.2633.275235591.245.869.950.83.17544.4503.725267.1551.252.481.350.83.40443.9933.975285551.256.587.750.83.96242.8754.572327.9551.266.1103.750.84.77541,2505.414388.3551.280.6127.250.85.15640.4885.798415.8551.286.8138.560.32.76954.7883.927246.3481.333.851.960.33.17553.9754.470280.5481.338.660.360.33.40453.5184.77329.5481.341.36560.33.96252.4005.502345.3482.348.976.860.34.77550.7756.535410482.359.394.260.35.15650.0137.008439.8482.364.1102.45外径mm壁厚mm内径mm单位重量 kg最大载荷kN屈服强度MPa试验压力MPa爆破极限MPa60.32.76954.7883.926281.5551.238.658.460.33.17553.9754.470320.6551.244.167.960.33.40453.5184.773342.3551.247.573.260.33.96252.4005.502394.6551.255.886.460.34.77550.7756.535468.7551.267.5105.960.35.15650.0137.008502.6551.273118.2733.17566.6755.463342.8482.331.749.4733.40466.2185.838366.3482.334.553.3733.96265.1006.741423.1482.339.962.8734.77563.4758.029503.8482.348.976.9735.15662.7138.621541482.353.183.6733.17566.6755.463391.8551.236.555.6733.40466.2185.838418.7591.239.359.9733.96265.1006.741483.5591.246.270.7734.77563.4758.029575.8551.255.886.5735.15662.7138.621618.3551.260.694.188.93.17582.556.706420.8482.326.4539.3788.93.40482.0937.168449.9482.328.442.288.93.96280.9758.291520.3482.332.349.188.94.77579.3509.896621482.340.359.288.93.17582.556.706481551.230.244.388.93.40482.0937.168514.2551.232.547.588.93.96280.9758.291594.6551.238.055.388.94.77579.3509.896709.8551.246.166.66应用现状一、国外应用现状进入20世纪90年代后，连续油管作业技术向更多的领域推广应用。连续油管常规的作业项目稳步发展，新开发的作业项目迅速增加。在美国 普拉德霍湾油田西部作业区，每年使用连续油管作业超过1000井次，其 中包括油井打捞、清洗、安装可膨胀式封隔器和桥塞、挤注水泥、测井、注氮举升和喷射泵操作等作业。在北海Magnus油田，1990年连续油管仅 用于注氮举升作业，到了 1993年，该油田的连续油管作业项目己扩展到 诸如负压射孔和过油管射孔、磨铳积垢、打水泥塞封堵层段及封堵报废井、洗井等七种项目，作也项目比1990年增加了 7倍，作业次数仅1991年就 是1990年的4倍。1、常规的作业项目稳步发展作为主要常规作业项目的连续油管注氮、洗井和注酸共占连续油管作 业量的75%,其中仅洗井一项就占总作业量的58%。在加拿大和美国，仅 在1992年安装的连续油管就达700条。自1991年起，连续油管用作速度 管柱的设计及安装长度就己超过6096m。2、新开发的作业项目迅速增加1991年1月，法国Elf公司在巴黎盆地用连续油管对现有一口直井进 行第二次钻井加深试验成功。同年，美国Oryx公司在得克萨斯用连续油 管侧钻水平井试验成功。至1993年，全世界共用连续油管打出37 口试验 井，其中41%是侧钻水平井，27%为垂直加深井，32%是新钻井。1995年，7Ensco公司在荷兰东部Dalen气田采用连续油管欠平衡钻井工艺钻水平井 获得成功，极大地推动了连续油管钻井技术的发展。1992年后期，在普拉 德霍湾油田西部作业区，用装有可缠绕式气举阀、外径为60.3mm的连续 油管对一口油井进行气举完井作业成功，开创了连续油管可缠绕式气举完 井作业的先例。1992年，一根长为1524m、外径为88.9mm的连续油管被 安装在路易斯安那州的水深为23m的近海油田用作输送管线。此后，又在 墨西哥湾及其它地区安装了几条类似的管线。到目前为止，用于生产油管 的连续油管已有（。44.45mm,050.8mm,060.3mm,073mm、和。88.9mm 等5种，并且随着水平井和大斜度井技术的发展，连续油管己成为油田作 业中运送井下工具和水平井测井不可多得的理想工具。为了加强连续油管技术应用的基础理论和工艺研究，美国石油学会每 隔两年都要举行一次连续油管技术应用成果发布会。二、国内应用现状我国引进和利用连续油管作业技术始于70年代，1977年，我国引进了 第一台波纹公司生产的连续油管作业机，在四川油田开始利用连续油管进 行气井小型酸化、注氮排残酸、气举降液、冲砂、清蜡等一些简单作、也，累计进行数百口井的应用试验，取得了明显效果，积累了初步的经验，随 后在全国各油田推广应用。目前，据不完全统计，国内共有引进的连续油 管作业机21台，主要分布在四川、大庆、长庆、胜利、华北、中原、吉 林、新疆、辽河、吐哈、大港、河南和克拉玛依等油田，详细分布见下表 2-U四川、辽河、华北自引进连续油管以来累计作业井次均己超过1000 井次。大庆油田自1985年引进连续油管作业装置以来，共在百余口井中进行 了修井等多种井下作业，主要用于气举、清蜡、洗井、冲砂、挤水泥封堵 和钻水泥塞等。吐哈油田自1993年引进连续油管作业机以来，作业井次达4060井8次，用连续油管进行测井的最大井深已达到4300m。表2-1国内陆上油田连续油管作业分布表汕田单位数量（台）作业工艺引进时间作业井次（累计）长庆井下 技术作业处1冲砂、打捞、气举助排（排液）199332吐哈井下 技术作业公司2洗井、气举助排、压裂井冲 砂、解堵解卡1993、200240-60四川井下 技术作业公司3冲砂、气举排液、钻磨、酸 化解堵1977 19981000 多吉林井下 技术作业公司1通井、冲砂洗井、带压洗井、气举、压裂解卡、振动解堵199592大庆试油试采公司2替喷、气举、氮气排液、洗 井、冲砂解卜、解除蜡堵蜡 卡1985 2002309辽河沈阳 工程技术处3解堵和清蜡1985、1987、19911000 多新疆准东石汕技术 有限公司1气举诱喷、求产、冲砂解卡199381华北井下 作业技术公司3气举排液、求产1985、1998、20001000左右克拉玛依 试油处12004大港油田 井下作业公司1酸化解堵、热洗解堵、解卡、液氮排液诱喷、冲砂1994131胜利油田1很少用南阳汕田1冲砂、解堵、排液199230多中原汕田1洗井198870-100合计213000 多长庆油田连续油管设备于1993年5月从加拿大瑞邦公司引进，管径 l/in,油管长度4200m,工作压力34.5MPa。现在由长庆勘探局井下作 业公司使用，主要应用在：（1）气举排液长庆油田地处鄂尔多斯盆地，地理环境特殊、地质结构复杂、地层压 力系数低，给油气井完井带来很大困难，突出表现为压裂和酸化后的排液 工作非常困难，容易使液体倒灌而淹没和污染产层。采用人工助排方法排 9液，排液效率低、施工周期长、危险性大。采用连续油管工艺技术进行油 气井的气举排液，其突出优点为效率高、施工速度快、安全、工艺简单、产层污染小。20002002年长庆油田应用连续油管工艺技术进行了 25 口 井的气举排液施工。(2)冲砂解卡利用连续油管设备进行冲砂作业，不但经济、操作简单，而且可以解 决用常规修井作业无法解决的问题。2000年，坪49-010井压裂施工造成 砂卡，油管内砂柱高度达500余米，用700型压裂车多次正反循环冲洗均 无任何效果，后来利用连续油管设备进行冲砂三个小时，成功地解决了该 井的砂卡问题。(3)打捞作业利用连续油管设备进行井下打捞，只需在连续油管下端连接一套相应 的专用工具即可。1993年陕58井由于在施工中电缆拉断，造成加重杆及 下井工具卡在油管内的事故。若采用常规方法处理，不但施工周期长、成 本高、劳动强度大，还有可能使井下情况进一步复杂。后来采用连续油管 设备进行井下打捞作业，经过5个多小时的作业，落井钻具全部打捞上来。总的来讲，国内连续油管作业机主要应用于以下几个方面：冲砂洗井、钻桥塞、气举、注液氮、清蜡、排液、挤酸和配合测试。用得比较多的是 冲砂堵，气举排液和清蜡，占95%以上。连续油管作业在我国油阳受到普 遍欢迎。但是，各油田一般仅有1-3台作业设备，连续油管作业技术没有得到 充分认识，作业工艺范围仍然很有限。从实际应用角度来看，主要存在着 以下问题：(1)设备老化目前，国内所拥有的连续油管设备普遍是国外老机型，有些设备已经 超过报废期限，油管管径偏小，导致相应特殊作业无法实施，液压及控制 系统维修难度大，易损件更换难。(2)设备不配套10国内连续油管只引进了设备，没有相应的井下工具，加之后期研发配 套不力，使得连续油管工艺技术的优势没有得到充分的发挥，仅仅应用于 常规的井下作业。（3）设备使用率低，施工费用高从国内各个油田来看，连续油管的使用率普遍不高，有些处于闲置状 态，虽然连续油管作业机具有很多的优势，但是没有形成规模生产力，只 是作为井下作业技术的一种补充。由此导致连续油管工艺技术在国内的发 展缓慢，单项施工费用较高。11应用实例一、钻井连续管钻井(Coild Tubing Drilling-CTD)技术的应用始于20世纪90年 代初，目前，该技术还处于发展的初级阶段。随着连续油管以及连续管钻 井配套技术和工具的发展，连续管钻井技术得到了迅速推广。从工艺上训:，连续管钻井技术特别适合于钻小井眼井和欠平衡井，目前其应用范围涉 及：软地层小井眼直井、定向井和水平井、老井加深、侧钻、过油管钻井、产层取心以及完井钻井等，其中连续管侧钻与普通侧钻方法相比，费用可 节省40%o连续管钻井的工艺方式有欠平衡钻井、平衡钻井和过平衡钻井。目前世界上研究和应用连续管钻井技术的公司大都集中在欧、美地区 的一些发达国家，美国和加拿大是连续管钻井最活跃的两个国家，全世界 用连续管所钻的井80%左右位于这两个国家，美国是目前应用连续管钻井 最多且技术领先的国家。目前，世界上儿大主要连续管与连续管作业机的 制造商均集中在美国。Schlumberger Dowell、BJ Services Halliburton Baker Hughes Intip等油田服务公司则在连续管钻井中占据优势。连续管钻井作业的主要设备包括连续管作业机、连续管、井下配套工 具、随钻测量系统、制氮车和辅助设备(如井控系统、钻井液循环及固控系 统等)。从整体上看，需对该技术领域的某些方面作进一步的探索和研究，如油管材质及使用寿命、高扭矩定向工具、导向工具、注入头等都需要改 进和完善。就钻井而言，CT技术在侧钻水平井及小井眼钻井中已获得成功。然而CT在使用过程中也暴露出不少问题、包括CT的屈曲摩阻、挤毁及疲 劳破坏等，有待进一步研究解决。为了提高连续管钻井的能力和应用，过去10年间，国外不少公司投入 巨资研究和开发连续油管钻井技术及其装备，并取得了巨大成就，使得连 12续油管作业技术发展迅速，连续管、连续管钻机和连续管钻井配套工具（如 小直径井下马达、钻头和测量工具等）得到进一步的发展。目前国外已研制 出高强度的大直径89mm或127mm连续油管、小直径钻井液马达及高扭 矩定向钻井工具等连续管钻井井下钻具组合。这些新技术的开发和应用，大大加快了连续管钻井的应用。随着小井眼泥浆马达和水平井钻井技术的 发展及成功应用，连续管在海上及陆地老井加深、钻水平井、钻小井眼或 勘探井等方面也得到了应用。连续油管作业设备与工具已形成标准系列 化。1987年，优质油管公司开发了斜焊工艺，从而提高了连续管的强度，连续管的屈服强度从345Mpa已提高到758MPa,1992年连续管的尺寸通常 为60.3mm、73mm、88.9mm,目前，60.3mm连续管已占据大部分钻 井市场。到目前为止，连续油管已有44.45mm、50.8mm、60.3mm、73.0mm、88.9mm、114.3mm等多种尺寸。连续管钻井深度目前已达 到3000m左右，过油管侧钻的深度已达到5000m。1、加拿大欠平衡连续油管钻井欠平衡钻井的加速发展，以及在钻井中为了安全、有效及经济的钻井 作业，促进了连续油管钻井技术的发展。连续油管钻井开始只是用于垂 直深度900m1300m范围内的低含硫低压油藏。随着技术的发展，目前 已能用于钻深气井和含硫气井。目前欠平衡连续油管钻气井的垂直深度已 达到2572m,该技术已从陆上向海上发展。连续油管钻井技术已在德国、英国、美国、加拿大等国广泛应用，钻井井数逐年增加，从1991年至1994 年，儿年时间内，已从3 口增加至U200 口，至1997年，仅在加拿大西部，用连续油管钻井已超过400 口。连续油管从1993年已开始用于垂直井延 伸欠平衡钻井，1995年已开始用于欠平衡水平井及开窗侧钻井。1）Apache公司Harmatten 1118 气井1996年11月，加拿大Apache公司采用欠平衡连续油管钻井技术在加拿 大卡尔加里西北的Harmatten气田钻成一 口气井11一18井。该井垂直深度 13为2572m,这是加拿大当时采用欠平衡连续油管技术成功钻成的一 口最深 的水平气井。该井所在气藏地质属致密灰岩和多孔白云岩组成的白云石化 的浅水碳酸盐，气藏厚度高达20m,孔隙度达20%,平均为10%,气藏含 硫量为0.5%。该气藏于1967年开始生产，当时地层的初始压力为 23.5MPa,目前压力为16.8MPa（压力梯度为0.0065MPa/m）,已属低压气 藏。为了开发剩余储量，选择了欠平衡连续油管钻井，其目的是确保地层 不受损害，在钻井过程中维持连续的欠平衡条件；可进行实时定向、环空 压力和伽马射线等的测量；降低钻井中的井漏及压差卡钻，维持适当的井 控。该井在垂直井段及造斜井段均采用常规钻机完成，水平井段采用连续 油管欠平衡压力钻井技术，水平段长为366m,井径为0120mm。该井所用的连续油管钻井装置由。60.3mm连续油管、注入头组成，注 入头带有一个具有控制室和储能器的液压动力装置。另外，还使用了连续 油管混合式井架、带有V字门的底座、天车台和管架，以及泵装置。泵装 置包括一个液泵，泵液能力为0.10 1.2n?/min；一个氢泵，泵氢能为10 12m3/min和一个大容量的氨气存储灌，可容储量达SOOOOn?。钻井使用的底部钻具组合包括牙轮钻头、带有弯外壳的井下液压马达、非磁性双浮阀短节、导向工具、井底测压短节、连续油管分离接头、定向 工具、连续油管连接器。连续油管内装的7心。7.93mm的多心电缆，用于 导向工具、伽马射线和测压接头工作；连续油管内装的2根放6.35mm直径 钢质毛细管，用于定向工具的液压作业。测量数据（井斜角、方位角和伽马 射线等），每隔约1013m实时记录传输一次。2）Apache公司 1216333W5M 水平气井Apache公司于1997年5月选用欠平衡连续油管钻成了 1216333W5M水平气井，该气井位于加拿大阿尔伯达中部的Elkton 地层，该地层于1967年开始开采，初始压力为22.8MPa,经过多年的开采，地层压力降为14.8MPa。该井先用常规钻机钻直井段和造斜段，0139.7套 管以90。井斜角下到距Elkton产层顶部2.1m,中间套管坐放在2459m真垂深 度（2507m测量深度）处。然后使用装配有。73.0mm直径的连续油管的钻 14机进行钻水平段，水平钻进363m,在水平段钻进中一直保持欠平衡压力为 8.1MPao在欠平衡状态结束时，该井天气产量为22mmscfd(62.3 xl()4m3/d)。该井于1997年6月已投入生产，估计在4.1MPa生产压差时，初始天 然气产量为9mmscfd(25.5 x l()4m3/，由于天然气开采装置的限制，产量 限产至U6.5mmscfd(18.4 x 104m3/d)。3)Apache公司 104/116 827W6M 水平气井该公司于1988年4月，采用欠平衡连续油管钻井技术又钻成了 104/116827W6M水平气井，该井位于加拿大阿尔伯达西北部的Paddy 地层，该地层属高渗透(渗透率为500mm2)及27%孔隙度的海滩砂岩地层，气层厚度达8.5m。该井的设计与1216井一样，0139.7mm套管以90。井斜 角下入到测量深度649m(真垂深度552m)的Paddy产层。然后使用柴油和 氨气作为钻井液进行欠平衡连续油管钻水平段，从649m的测量深度钻到 810.8m测量深度。经测量，由于第一个井眼轨迹位于产层位置太高，其 结果使产量偏低。为了高效开采该产层，又在较下面一些侧钻了第二个水 平井，第二个水平井从667.5m测量深度钻到749.8m测量深度。该井于 1998年4月开始生产,在估计生产压差为20%时的初始天然气产量为10.5 xl04m3o在前8个月累计生产气2265 xl()4m3。4)Morrison石油公司Turin221水平井1995年，加拿大Morrison石油公司，在阿尔伯达南部的Mannvile油藏，为了加速开发这严重枯竭的油藏(该油藏在真垂深度946m处的地层压力为 4.5MPa5MPa),提高钻井效率，改善总的采收率，选择了欠平衡连续油 管重新进入钻水平井技术，所钻的Turin221井获得成功，取得较大的经 济效益。该井与原井眼相比，产量增加了8倍，油气储量增加35%。该井钻 井程序是，使用修井机重新入井在898m处进行开窗侧钻，造斜至1040m 测量深度(真垂深度1003.4m),造斜结束后，换用连续油管钻机，使用 060.3mm连续油管、。121 mm钻头进行水平钻进，钻到1405m测量深度(真垂深度1014.1m),水平段总长365m,水平段平均机械钻速为8m/h,使 用的钻井液为油/氮，循环速度范围为0.35/15n?/min至0.25/20n?/min。152、英国连续油管钻水平井1)多侧向水平井1995年12月，在英国用欠平衡连续油管钻井技术钻了一 口多侧向水平 井，使产量提高400%。该井按计划从原井眼侧钻457.2m,造斜率小于 207 30mo钻具组合为：098.4mmPDC钻头+”3.98mm带有导向工具的无 磁钻挺+。73.0mm分离短节+。73.0mm双回压阀+。73.0mm定向工具+50.8mm连续油管。2)Corm orant油田套管开窗侧钻水平井1997年壳牌英国勘探与生产公司为提高英国北海Corm orant油田剩 余油的可采储量，运用连续油管进行套管开窗侧钻。窗口深度为3862 3866m，总井深4137m,井径。98mm,卜。73mm尾管，射孔完井。该井 日产油1780t。3)Smedvig公司侧钻水平井1998年3月，在英国陆上，由Smedvig公司在严重枯竭气藏中从一口 老井眼用欠平衡连续油管侧钻成了一口水平井。该气藏中原垂直井眼钻成 后产干气，经营者计划将该气田转为储气田，为达到要求的注气量和产气 量，油藏工程研究计算出需要在该气田的Oaks砂岩地层钻。152mm的水 平井段304m。研究表明该气田储层压力低，常规钻井会引起一些严重的 问题，而钻井计划也要求，该井钻井必须是成本低，时间短，符合环境要 求，安全钻井。鉴于这些考虑，选用了用泡沫作为钻井液的欠平衡连续 油管钻井技术。后由于产量关系，在储层中水平钻进228.6m进行了裸眼 完井。该井在欠平衡钻井作业中未遇到井眼垮塌，在钻井技术方面已达到 目的：从经济上讲，该井产量已达到8倍的增产。3、澳大利亚欠平衡连续油管定向钻井在Surat Bowen盆地的西南实施了 4 口井的钻井作业，井场集中在16Brisbane以西600km靠近Roma填的地区。钻井目的层是Showgrounds砂 岩层和Rewan地层砂，这些砂层已经开采了二十多年，完钻了 100多口井，基本上是采用KC1聚合物泥浆系统的过平衡钻井技术，固井和完井后地层 发生了严重的损害。该地区井的表皮系数在完井后测定为2080,本次施 工目的是要将一些老井、被损害的直井转换成欠平衡水平井。这4 口井的目的层厚约30m,包含多层砂岩、粉砂岩和泥岩，渗透率 平均10mD,最高可达2D,岩石强度在12000275001b/in2之间，并且已 知Rewan地层的地磨蚀性极强。地层中存在黏土，多为高岭石土，平均占 黏土量的69%,其次是15%的伊利石，膨胀性黏土的含量相对较低，根据 取出的岩样进行分析，与推断的结果相近。地层水敏性较强，但不归因于 膨胀性黏土，而是源于黏土粉碎和细颗粒运移。该项目没有使用特制的连续油管装置，而是使用内配电缆的2%in标 准连续油管。无需使用桅杆装置，可使用箱状结构物来支撑注入头，配以 现场用45t吊车，从而降低了连续油管设备的动用费。4 口井均在30天内成功完钻，整个项目运作期间未发生井下事故，井 下马达成功地在两相流环境下运行，并且钻头在研磨性地层中无损。项目 运作过程中出现的重大问题主要是液氮输送。液氮用罐车从布里斯班运 出，大约需要8h运抵目的地。很难达到运输与消耗同步。4、美国连续油管钻井1)Howard Shelton-3 水平井1991年Orgy能源公司在美国德克萨斯应用外径为。50.8mm、壁厚为 4mm的连续油管成功地钻成了一口水平位移为992.4m的水平井Howard Shelton-3 o这也是当时运用连续油管钻井技术所钻的水平段最长的水平 井。2)墨西哥湾 Main Pass区块A12井1996年10月，贝克休斯公司在墨西哥湾Main Pass区块280A平台 17采用060.3 mm连续管钻成A12井，该井水深100.6 m。3)Kuparuk油田3%in连续油管钻井实例Kuparuk大油田邻近于阿拉斯加北坡地区的超大油田PaudhoeBay油田。然而，这两个油田的油藏和开发特点却截然不同。PaudhoeBay储藏包括：厚砂岩层、粉砂岩层和页岩层；而Kuparuk储藏则由较薄和年代较近的砂 岩和粉砂层组合而成。Kuparuk油田经过7年的开发之后，在提供新技术 展和应用的机会上已达到一个成熟的水平。在该油田已经开发的油井中，已开采出约2.5 xi()8bbl储量的一半，而剩余储量则需应用更经济的技术 加以开发。在Kuparuk油田，技术发展、成本节约和工具应用的机会十分 充足。然而由于在Kuparuk油田的这些机会优于PrudhoeBay油田，因此 3%连续油管钻井技术是在Kuparuk油田首次开发与应用的。首次在Kuparuk油田尝试连续油管钻井是在1995年，而后在1996年进 行了再次试验。两次试验所遇到的问题均是不稳定页岩造成井眼不稳定和 压差卡钻，从而导致试验失败。第一口试验井已报废，其后采用钻机进行 后期侧钻。第二口试验井已放弃了相应的衬管注水泥工作，原因在于衬管 顶部压力测试失败。Kuparuk油田停用CTD技术已整整两年时间，然而 由于在PaudhoeBay油田采用CTD技术节约了大量的成本，因此在Kuparuk 油田准备重新开始尝试CTD技术，1998年再次实施了CTD技术的油井先 导项目，取得成功。油井2D-06B是Kuparuk油藏测试地质特征的重点类型油井。这口井完 井方式为在7 in套管内采用3%in的生产油管进行完井。施工使用了组合 式工作钻机/Arctic“北极号”连续油管装置。2 in的连续油管采用满容量达 80000 1b的注入头速率传导。井底钻具组合(BHA)设计包括：带有一个3in 双中心钻头和2%in下井