连续油管作业技术.ppt

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1、连续油管作业技术 Coiled Tubing Operation Technology,主 要 内 容第一部分：连续油管发展与性能第二部分：连续油管作业-井下工具第三部分：连续油管作业技术,第一部分：连续油管发展与性能 Coiled Tubing Development and Property,连续油管的发展历史,1945 在北海用于输油管线1950s Submarine Antenna 第一套使用盘 根的连续油管1962 第一套连续油管服务设备1989 螺旋焊接连续油管1991 高强度连续油管1990s 强度和使用寿命得到提高 目前 强度达到 120,000lbs(磅)(1磅=0.4535

2、9公斤),历经三个发展阶段,世界三大连续油管生产公司：美国精密油管技术公司、优质油管公司和西南管材公司。连续油管的直径从12.17-168.14mm共有100多种规格；屈服强度为48.213-96.416MPa；单根长度可达9000m，作业设备车的数量已达到600多台，并且以每年20%的速度增长。仅美国普拉得霍湾西部作业区每年使用连续油管作业超过1000井次。现在，全世界的年耗量近500万米，作业工作量以每年25%的速度增加。,国外发展现状,1985年以来，国内陆上各油田共引进连续油管作业设备20多台，主要分布在大庆、胜利、中原、河南、大港、辽河、新疆等油田。大庆油田、塔里木油田、吐哈油田利用

3、连续油管作业技术进行了气举、清蜡、洗井、冲砂、测井、挤水泥作业，成功地解决了油田生产中的一些特殊难题，取得了良好的效果。与国外相比，国内在连续油管和作业车的制造方面尚属空白，技术不配套，作业服务范围小，设备利用率低，接受和认识程度不高。,国内发展现状,Global CTU Count,(1316 Total),共1316台套,连续油管分布状况,历年全球连续油管服务产值状况,年增长 20%2005年产值 18亿美元 1999 6.11 亿美元2000 8.272001 11.232002 9.042003 10.54 2004 13.242005 17.592006 20.23(估计),2006

4、年全球连续油管市场状况,发 展 趋 势,早期主要作为传输流体的通道，基本用于洗井、基质酸化和氮 气举升。目前这些应用仍然是主要的应用领域，2001年占连续 油管服务收入的77%。现在，已经扩展到 钻井(DRILLING)、作业(WORKOVER)、测井和射孔(LOGGING and PERFORATION)增产措施(STIMULATION)等领域发展趋势：压裂、浅油气层钻井和在老井上钻多枝井。,第一部分：连续油管发展与性能,连续油管作业车,连续油管作业车示意图,连续油管设备机械组成,连续油管装配图,第一部分：连续油管发展与性能,连续油管制造厂家,续油管主要制造商集中在美国 Quality Tu

5、bing(优质油管公司)Precision Technology(精密管技术公司)South Western Pipe(西南管子公司)整机装配和注入系统生产的公司有 Hy-draRig公司 Bowen工具公司 Otis工程公司。,连续油管制造材料,碳素钢 调质钢 钛合金钢(质量轻和强度高等优点，但价格贵，是普通钢制连续油管的6倍。),早期连续油管焊接,30ft 对接焊连接1000-2000ft 对接焊连接,焊接质量差 有薄弱点 焊缝较长 油管强度降低 50%,经常出现质量问题,螺旋焊接-现在使用,平面螺旋焊接使热影响区分布均匀热影响区降低 70+%抗拉强度接近本体焊接的同时可以检验螺旋焊代替了

6、对接焊（对接焊热影响区强度降低 50%，多数施工管柱不使用对接焊。,高强度连续油管,屈服强度：70号钢 70,000 PSI 80号钢 80,000 PSI 90号钢 90,000 PSI 1980s 通过热处理加工高强度管目前-使用合金材料，不需要热处理,防腐蚀连续油管,2000s 出现铬防腐蚀连续油管-更长使用周期(Cycle/寿命 Life)-悬挂在腐蚀性井中非金属-复合管 外径大,滚筒小 现场不能维修 没有广泛应用,Coiled Tubing Technical Data Table Selector Select Desired Technical Data Table by Cli

7、cking on Listed Dimensions(US or Metric),检 测,螺旋焊平面检测（flat）常用磁通量检测现场检测 检测仪器装在连续油管轮毂上,连续油管地面设备,连续油管陆上卡车/拖车海上撬装设备注入器指重仪深度仪检测设备导入弧导链/夹管器,连续油管.滚筒尺寸，驱动能力动力单元控制室 监测设备压力控制设备(The Stack)防喷器夹管器-盘根盒针形阀/变径井口联结管线 旋转头/水龙头，接头，管汇,连续油管地面设备,陆地设备布置,场地布置 场地租赁环境限制/问题管理部门的要求紧急关井和撤离计划临近地区的其他作业对环境的影响,陆地连续油管设备摆放,场地限制 上级要求,场地

8、尺寸,道路限制危险地带的识别设备的尺寸和重量设备的摆放方向远程控制台和紧急关断装置的位置逃生通道和设备绳索的栓系点,海上连续油管的摆放,设备类型(漂浮平台/固定平台)吊车的能力环保要求和废物存放附近的其他作业地面和水下的支撑能力后勤支持管理部门的规定紧急关井和撤离计划对环境的影响,平台和平台道路的尺寸危险区域的识别平台空间的限制(设备,管材等)设备的尺寸和重量设备的摆放方向远程控制台和紧急关断装置的位置逃生路线和装备，救生艇钻机位置/起重机位置 栓系点和安全点,海上连续油管的摆放,第一部分：连续油管发展与性能,连续油管的机械性能,屈服强度55,000 用于管线屈服强度70,000 广泛应用于各

9、种作业屈服强度80,000/90,000/100,000逐渐普及 90,000已用于各种作业屈服强度110,000 120,000 特殊需要Cr合金管用于特殊服务(QTI),外径 1OD 4.5OD作业:1 2.875OD管线:3.5 and 4.5 OD壁厚.080 to.250台阶管柱，下入更深，强度更大3500 of.175”wall4000 of.156”wall8500of.134”wall通常台阶管柱有5-6个壁厚锥形管柱以下网站提供数据Quality Tubing:Precision:www.precision-,连续油管的机械性能,台阶管柱焊接记录,连续油管的硬度,高强度连续油

10、管需要使用经过特殊硬化处理的连接头和卡瓦,屈服强度,标准洛氏硬度范围,连续油管的受力/极限/失效,由于压力和拉力导致油管失效连续油管的主要受力:轴向力径向力周向力剪切力连续油管的形状尺寸和载荷决定了受力的大小内压力外压力轴向力(+拉,-压)剪切力,连续油管强行下入时弯曲图,连续油管受力,预测受力极限软件手册如果 von Mises 方法计算的载荷超过了屈服强度，连续油管就会失效失效形式:破裂挤毁断裂注:von Mises 方法中没有考虑椭圆度,连续油管受力,von Mises 可以预测破裂挤毁(不考虑椭圆度)屈曲最大承压直径尺寸随内压力的增加剪切von Mises 方法中没有考虑椭圆度考虑到椭

11、圆度，必须增加一个安全系数.椭圆度在实际使用中增大，必须测量和记录,连续油管受力,连续油管受力分析软件Maurer EngineeringC.T.E.S.C.T.E.S.Coiled Tubing Handbook 提供了所有的力学计算公式C.T.E.S.,Conroe,Texas.以下公司/网站提供技术数据，图片:Quality Tubing Inc.,Houston,TexasPrecision Tube Technology,Houston,TexasIntervention and Coiled Tubing Association(ICoTA)Cavo Drilling Motors

12、Petro-Tech Tools(now a Division of Schlumberger-CoilTOOLS)PCE(now part of National Oilwell Varco)Baker HughesWellhead Control Products,连续油管使用寿命,连续油管下入和起出时都要经历三次塑性变形1 滚筒2 进入导弧3 离开导弧每一次的变形都会最终导致连续油管破裂失效Cycle Life/Fatigue Life/Working Life Tests and Software试验和软件可以用于预测寿命 必须记录以下的操作数据:使用次数(起下，往复运动)内压力的变化

13、达到寿命极限的部分必须更换或去掉.,使用寿命,连续油管下入和起出时都要经历三次塑性变形,疲劳寿命 48”半径,起下次数，48”半径滚筒,循环压力，PSI,1.4meters,疲劳寿命 72”半径,2meters,连续油管水力性能,连续油管服务大部分使用高压流体泵进行作业：清砂(液体/泡沫)氮气掏空增产措施(液体/泡沫)除垢(高压喷射)水力切割(液体磨蚀)封层(水泥/凝胶)钻/磨 PDMs螺杆马达砾石充填压裂,水力性能,CTES Handbook 手工计算压降垂直管流倾斜管流气体泡沫气/液含有固相滚筒入口：马力 流量&压力计算,摩擦力,使用 CTES Handbook计算使用软件计算使用Qual

14、itys Manual 估算使用Precisions 压降曲线估算,第二部分：连续油管作业-井下工具 Coiled Tubing Operation Tools,井下工具 lei bie,BHA 或 DHA 指与连续油管连接的所有工具组合通用 工具有：连接器,单流阀,安全接头,冲洗工具,定位装置,扶正器.控制阀用于：循环,水泥,平衡,卸载,自动充填马达：螺杆泵PDMs,容积式马达顶部组合 切削工具：扩眼器,钻头打捞工工具：震击器,加速器,冲击锤下放和起出工具：打捞筒,指数器 电缆工具：下入和起出工具/测井电缆和钢丝。Running&Pulling Tools f/Logging&Slickli

15、ne二次完井工具：封隔器,桥塞 附件坐放短节,连续油管接头,外部连接器(通过连续管外部连接)卡瓦式连接固定螺丝内连接器(通过连续管内部连接)插入式连接内部卡瓦式焊接式连接(在现场监测太困难)螺纹连接(由于连续管为椭圆型安装困难)快速连接插入式可用于低强度作业最常用连接方法:外部和内部卡瓦式,接头示意图,卡瓦式(Slip-Type),卡瓦和固定螺丝(Slip&Grub/Set Screw),固定或无头螺丝(Set/GrubScrew),改进固定螺丝(ImprovedSet Screw),轴向式卡瓦连接(InlineSlip-Type,双卡瓦连接(TandemSlip-Type),卡瓦和螺丝,油管

16、,连接装置,内卡瓦,轴向插入,插入或螺纹,压制螺旋凹槽工具,单流阀和丝堵,双阀板单流阀球阀 单或双球打压单流阀打压丝堵/剪钉丝堵万向控制阀双作用丝堵,单流阀,双阀板单流阀Twin/DoubleFlapper Check Valve,单球Check Valve,双球Double BallCheck Valve,单流阀和丝堵,剪切丝堵Shear-OutPlug,打压丝堵Pump-Out Plug,回流阀Back-Flow Check投球释放Ball-Drop Release,自动填充Auto-Fill打压释放Pump-DownCheck Valve,单流阀和丝堵,断开装置（安全接头）,机械脱开投球

17、液压脱开差动水力脱开起出工具,机械释放回收工具,液压释放,断开装置,机械释放剪切销钉可打捞接头密封回接筒GS-型起出工具不旋转或可旋转,断开装置,投球断开非旋转选择各种型号穿过井眼通过球 Thru-Bore to Pass Balls密封筒GS-型起出工具,断开装置,差动水力丢手不投球压力释放密封筒过眼投球GS-型回收工具,回收工具,GS-型上提工具可用于下入水力释放内部打捞可变水嘴冲洗进入落鱼“D”有不同长度,冲洗工具,洗鞋插入连接螺纹单喷嘴多喷嘴角度向下直线向外倾斜向上螺旋冲洗工具旋转冲洗工具水力喷砂工具,螺纹,插入,冲洗工具,单孔 多孔 复合反孔 复合孔 侧孔 单斜孔,螺旋型冲洗工具,3

18、60度螺旋喷嘴可换喷嘴不旋转件不同外径尺寸使喷嘴贴近油管内壁,小井眼冲洗工具,外径与连续管相同防止卡钻连接头/双阀板单流阀/喷嘴,连接器Connector,双阀板单流阀Twin Check Valve,喷嘴Nozzle,旋转清洗工具,旋转头水平切向喷嘴 向下喷嘴可变喷嘴液压驱动旋转轴承,水力喷砂冲洗工具,由Schlumberger/Halliburton/BJ公司提供设计,服务 其他公司无法提供.可以替代冲击锤和钻头清洗坚硬的沉积物如硫酸钡 昂贵-运行和维护费用高,扶正器,机械同轴弹簧扶正器允许井眼过流受力后收缩槽型刚性扶正器槽体带有通过孔小尺寸避免卡钻水力扶正器油管内径调节范围 避免弹簧过度

19、延长增加弹簧数量热处理弯曲弹簧保证可以通过内径弹簧必须在一端可压缩,机械式扶正器,刚性凹槽式扶正器 弓型弹簧扶正器,液压扶正器,压力打开正常情况关闭减少拖拉或磨损通过缩径张开直径可调节,关,开,控制阀,差动阀卸压阀/循环阀定位挤注阀封隔器自动充填阀封隔器坐封卸载阀上提卸载阀上提平衡阀循环阀,卸压/循环阀,选择性建立油管与环空连通在封隔器释放前平衡封隔器 上方油管/环空压力在起管柱时卸油在液压封隔器以下作为坐放工具,差动阀,阻止连续油管液体由于”U形管”效应流到低液面的环空支撑阀上的液柱保护压力敏感工具运行和维护复杂很少使用,自动填充阀,从环空充填连续油管自动平衡连续管中液面维护低液面井水力平衡

20、,下压卸载阀,现在打开，CT/环空压力平衡上提密封，CT/环空内外形成差上提封隔器解封释放避免封隔件脱落,上提卸载阀,平衡/环空压力 在释放压缩型封隔器前防止封隔器部件脱落,关闭,上提打开,循环阀,上提打开，CT/环空压力平衡 Pull to Open Valve下放关闭，内外形成压差 Set Down to Close Valve,定位注水泥阀,定量注水泥水泥提前注入连续油管底部水泥被清管器隔离,清管器在起管柱时 打开注水泥阀的旁通，建立循环,井下马达,容积式马达-螺杆马达Turbine Motor 透平马达液、气、氮作为工作液可以耐高温容积式马达-螺杆马达：行业标准外径小于2和大于2多种定

21、子转子组合高速/低扭矩低速/高扭矩用途决定速度钻井磨铣导向打捞工具使用弯接头用于定向井作业马达上部接旁通短节，更多液体进入环空以携带钻屑,井下马达,直井中典型的容积式马达井底钻具组合 卸压阀在入井期间填充管柱，在起出期间泄油循环接头允许过量循环液通过旁通进入环空以携带钻屑,调压阀DumpValve,安全夹持接头Safety Catch Sub,动力面PowerSection,连接总成CouplingAssembly,轴承组合BearingAssembly,钻头连接BitConnection,马达以上工具组合,“3 合 1”or“4 合 1”工具组合连接器双阀板单流阀液压切断装置循环阀或双作用循

22、环阀投球剪切释放CT 环空压差剪切释放或投球剪切释放井下钻具组合比单独使用单个工具总长度短在打捞和洗井作业中，安装在马达和冲击锤以上,切割工具,扩眼器,液压驱动多叶片用于流畅作业钻头碳化钨金刚石牙轮磨铣工具平底领眼铣鞋圆鼻铣鞋旋转鞋,扩眼器,附录See Appendix,钻头/磨铣工具,铣鞋平底磨铣工具西瓜型磨铣工具领眼铣鞋圆鼻型磨铣工具尖头磨铣工具牙轮钻头,碳化钨钻头金刚石钻头聚晶金刚石镶齿钻头硬化钢,打捞工具,震击器水力,单向或双作用机械,单或双向加速器给震击器加力液压冲击锤用于切削硬沉积物、净化井眼、扩孔、模锻和滑动套筒文丘里管碎屑打捞篮液压颚式夹钳钢丝夹具印模工具,震击器、上冲水力驱动

23、,震击器允许过流，所以可以连接各种连续油管工具旋转器，液压释放工具和扶正器,加速器Accelerator,上冲程 Up-Stroke,震击器、下冲水力驱动,通过震击器的流体驱动震击器以下工具运行,加速器Accelerator,下冲程 Down-Stroke,震击器,水力双作用,震击器可以向任一方向作用 液体可以通过加速器和震击器流动,加速器Accelerator,双向震击器Dual-Direction Jars,冲击锤,铁锤增强器Hammer Intensifier,冲击锤Impact Hammer,冲击钻头Hammer Bits,文丘里管金属屑打捞篮,从井中回收金属屑或碎片 压力液在工具顶部

24、进入环空向下 清洗底部并返回内孔 打捞蓝抓住碎片过滤器防止堵塞,各种打捞工具,鳄鱼嘴Alligator Grab,铅印Lead ImpressionBlock,内抓Wire Grab,下入/回收工具,GS液压型下入/回收工具 JD液压型下入/回收工具重型液压型下入/回收工具液压可退打捞筒 液压标引工具,GS/JD下入和回收工具,GS-型,重型,JD-型l,打捞筒和标定工具,标注工具,打捞器Overshot Extension,流动释放打捞器 Flow-ReleaseOvershot,钢丝作业工具,液压滑套移位工具液压移位工具RX下入工具，液压Z6下入工具,液压造斜工具,液压驱动转向接头 铅印保

25、径齿排过油管万向接头承受扭矩万向接头旋转接头,移位工具,液压驱动移位工具，通过换向工具打开或关闭滑套内部压力驱动工具,对称式移位工具,对称可选择移位工具 水平井开关 PCE,Otis,Camco,Baker 滑套一趟起下可开关多个滑套,RX下入工具,运行和坐放 X,XN,R,和 RN 锁定装置可选择性下入X 和 R 锁定装置,Z6 下入工具,液压驱动,用于在定位短节中分别安装 DB 系列 No-Go（止过短节）,造斜工具转换接头,液压驱动短节将标准Merla-型 钢丝造斜工具转换成连续油管造斜工具在钢丝无法下入的大斜度井中，使用气举造斜工具,短节Sub,造斜工具Kickover Tool,印模

26、工具,切割工具,用于钢丝作业的所有工具都可用于连续油管,万向接头,不旋转式多键万向接头Splined Non-RotatingKnuckle Joint,标准万向接头Standard RotatingKnuckle Joint,旋转接头,无压差时可自由旋转可以在不同的压差下锁紧用于下入长的井下钻具存在缩径，需要投球时要注意,二次完井工具,封隔器上提坐封下压坐封可选择-上提/下压水力坐封串联跨越式封隔器悬挂器或捕捉器,桥塞平衡式永久式附件钢丝连接工具水力坐封工具插入卡合式密封装配膨胀接头,封隔器，机械式,机械式封隔器拉力环空压力可以解封封隔器 现场可以改变坐封方式：上提下放,胶筒 锚爪 扶正,封

27、隔器，机械式,机械式封隔器下放油管压力可以解封封隔器,胶筒 卡瓦 扶正,封隔器，机械坐封,机械式封隔器可用于跨隔式封隔器,水力坐封隔器,双向卡瓦水力坐封 上提解封 可选择电缆坐封 顶部有打捞头,可膨胀封隔器,坐放在油管套管或裸眼井 水力坐封上提解封 可以多次坐封 加长的密封胶皮，在缩径处提供了大间隙 电缆加固件 封隔器未坐封前全平衡 可用于跨式封隔系统,可膨胀跨隔式封隔器,连续油管井下工具供应商不提供跨式封隔器/由 TAM、Baker Hughes、Weatherford生产.典型可膨胀跨隔式封隔器中间带有筛管,连续油管锚,CT 锚是一个不封隔的张力封隔器 有锚的作用，保持CT 处于拉伸状态,

28、连续油管悬挂器/夹持器,悬挂器捕捉器和锚一样，在压缩状态下下入在长管柱中，支撑部分油管重量当悬挂器失效时它可起到捕捉器的作用,可回收桥塞,平衡可回收桥塞采用双向卡瓦封隔器，配套平衡杆使用,永久桥塞,可钻由连续油管连接液压坐封工具下入Schlumberger-CoilTOOLS,Weatherford-Alpha.,坐放短节和堵塞器,可设计专门用于连续油管的定位短节和堵塞器 在Baker 或 Otis 产品基础上改进 堵塞器可由投球，投棒，电缆下放和油管输送 一些工具配套平衡杆,坐放和定位短节,顶部或底部止过 选择性底部配有剪切堵塞器 Baker Otis or Camco Profiles,T

29、opNo-Go,BottomNo-Go,坐放短节堵塞器,平衡堵塞器 EqualizingPlug,钢丝或坐封SlicklineOr CT Set,投棒Drop BarSet,打压释放Plug,第三部分：连续油管现场作业技术Coiled Tubing Oilfeild Operation Technology,连续油管的作业与优点连续油管作业的基本技术要求压裂酸化作业技术机械除垢清理井筒作业技术机械切割管柱作业技术完井和二次完井作业技术钻井作业技术射孔作业技术,连续油管可以做什么？,1、洗井清砂/清洗泥浆除垢/洗井2、酸化、压裂3、气举4、磨铣5、砾石充填6、封层(注水泥,架桥塞),7、排液/完

30、井管柱8、钢丝/电缆作业(射孔,测井)9、井下作业(移动套筒,气举阀,起段塞,平直管作业)10、定向钻井11、打捞12、二次完井,连续油管可以做什么？,连续油管应用情况,洗井 30-50%定向钻井 5-7%完井/速度管柱 5-10%封层 2-5%电缆 2-5%打捞 2-4%气举 0-10%增产措施 0-25%除垢 0-5%磨铣 0-5%钢丝 0-5%压裂 0-4%砾石充填 0-1%电潜泵 0-1%二次完井 0-1%根据地区会有所不同,连续油管的优点,作业简单，作业人员少，费用低。搬迁快，占地小，环保，占地面积是常规钻井的1/3。起下时间短、减少停产时间，常规油管的11倍。起下钻时可以循环，封闭

31、油管可带压作业，对地层伤害小。可选择不同尺寸的油管作水力通道施工安全，维护方便可以通过大斜度井,连续油管作业的基本技术要求,精确的深度测量精确的重量测量和控制 油管运动的精确控制合适的管柱结构-台阶型?保证疲劳寿命?压力控制设备的额定压力大于工作的最大压力下井的所有工具的都要有尺寸图,基本的工作计划,井筒结构内径,深度,缩径井筒方位(井斜,方向)勘测井内液体性质目标深度该深度处的温度和压力井口和地面设备最大地面预期压力提供动力所需的连续油管组/注入头和管柱,标准地面设备,提供工作所需液力的注入设备和管柱管柱的工作寿命和疲劳寿命监测和记录设备泵压井口压力井口温度连续油管深度连续油管重量 压力控制

32、设备防喷器盘根盒防喷管带阀的三通泵注设备,下入堵塞器和封隔器,下入堵塞器和封隔器计划可回收永久过油管跨隔式封隔器注意事项作业温度作业压力流体配伍性处理液膨胀液坐封方式可回收性,推荐软件,计算机模拟模型管柱受力模型选择合适的工具组合和管柱工具组合和管柱工作状况预测确定下入和起出时的危险点产生运行曲线:下入和起出连续油管的重量-深度最大下放重量-深度最大上提力量-深度下入与起出过程中轴向力-深度,堵塞器/封隔器作业设计,基本的作业设计确定深度井筒清洗和准备下入或起出工具的轴向力最大允许下放重量提升时管柱/井下工具允许最大载荷解封等待的时间应急预案工具下入但不能起出管柱遇卡堵塞器或封隔器泄露不能承压

33、,井筒准备,防喷盒长度可以容纳井底工具取出井内所有障碍物井下安全阀安装保护套？气体举升阀-安装无效的冲洗排出井内任何淤积物通井保证井下工具下入到合适位置可选择的下入定位器短节或进行套管接箍测井在设计深度下入井径规如需要对设计深度进行磨铣,运行步骤,按供应商建议的步骤操作封隔器和堵塞器有弹性体的工具下入要慢通过障碍时尤其要减速确定起出管柱时的重量缓慢的用水置换?在起出管柱时,解封提出封隔器/堵塞器,确认防喷管能够容纳起出的工具串使通过堵塞器/封隔器的压差为0解封等待弹性体缩回15-60分钟起出工具时不能造成抽吸效应在通过限制时降低速度，例如定位短节，滑套,第一次连续油管压裂作业开始于于1993年

34、，加拿大阿尔伯塔省东南部浅气层，通过2-7/8连续油管注入25吨支撑剂，排量3.0m3/min。在过去几年，在北美有1千多口井通过连续油管压裂改造；到目前为止，5000多口井进行了连续油管压裂。应用最多的国家：加拿大，其次是美国，第三是英国（英格兰、爱尔兰）。,压裂酸化作业技术,可对每个层进行改造。降低作业时间。不需要作业架、桥塞和井口装置。不需要打水泥。减少设备的租赁时间。缩短了作业时间和排液时间，加速了生产速度。比常规压裂NPV提高35-110%。摩阻高。地面施工压力高。注入排量低。,压裂酸化中的优势,多层压裂常用方法,单层压裂方法,地理位置：加拿大Alberta东南，Medicine H

35、at浅气藏。埋深：10002000ft。地层：白垩西砂岩地层，分成Milk River组 和Medicine Hat组。物性：Milk River=15-25%K=0.1-50.0md。Medicine Hat=20-35%K=10-100md。,应用实例,连续油管改造首先对气藏所有气层进行射孔，然后一个作业对每个层进行改造、排液、投产；常规压裂是首先对下面Medicine Hat层组射孔，采用投球进行压裂、排液，然后下桥塞对上面Milk River层段采用投球进行改造，排液，然后回收桥塞，在对整个井投产。30口加密井：公司A对22口加密井用连续油管压裂（CTF）；公司B对8口井用常规压裂方法

36、(SFT)进行压裂。两家公司都使用Wire line公司对井进行射孔，具有类似的射孔孔眼参数；施工液体相同（增能的水基交联压裂液），排量不同；支撑剂相同20/40目压裂砂；连续油管压裂排量1.5-2.0 m3/min，支撑剂体积5.0-30.0吨，地面压力35-40MPa。,现场应用,评价结果表明：连续油管压裂仅多花41,500加元，但压后初始产量增加54.8百万方/天Mcf/D,比普通压裂增加37.6%。折现为10%时的净现值达3200万，比普通压裂增加57.1%，而税后投资回报率达到36%，比普通压裂增加16.9%。,经济评价,与常规压裂方法比较，连续油管压裂改造的层数多、程度高，增加了单

37、井的产量。连续油管压裂增加了可采储量。虽然连续油管压裂费用高，但整体经济效益好于常规压裂。连续油管压裂能降低对环境的影响和对后勤的要求。,压后认识,陆地油井连续油管打捞作业装置安装示意图,海上油井连续油管打捞作业装置安装示意图,打 捞 作 业 技 术,取出断脱、落井、或卡住的工具常规的工具类型每种作业都有独特性连续油管与钢丝绳相比有很多优点强度高刚度高可以进入水平井可冲洗落物可以使用液力打捞工具,连续油管过封隔器操作系统,打捞作业示意图,打捞作业技术要求,1、工具组合必须能够：抓住并夹紧落鱼可以施加足够力保证震击器工作如果不能打捞上来能放开落鱼2、防喷管足够长可以容纳落鱼3、开始前准备好各类打

38、捞工具4、制定打捞方案,技术要求,5、收集资料井筒结构（深度，内径，限制。）井筒方位井筒内液体特性井底温度和压力落鱼深度落鱼状况井口和地面设备6、落鱼方位确定靠向哪侧对中情况可捞部分长度7、准备精确的图表内/外捞工具落鱼尺寸-内径，外径，锥形，或有锯齿,落鱼资料,落鱼是卡住的还是自由的确定需要的拉力-是否需要震击器？落鱼是被碎屑环绕/覆盖需要打捞篮?落鱼材料磁性体好不好用？颚式夹钳?计算机模拟打捞作业模型？,打捞作业设计,设计包括深度确定清洁井筒抓住取出落物所需轴向力允许下放或上提的最大重量如果需要，泵压多大风险预案现有工具不能捞出落物时落物卡住落物仍然卡住，打捞工具不能退出安全接头不能释放起

39、出的打捞管柱太长，防喷管无法容纳，主阀无法关闭连续油管接近疲劳强度,打捞作业井下工具,典型的打捞工具包括：连续油管连接器无头螺钉式或卡瓦式双瓣单流阀安全接头-液力或机械式加速器/增强器加重杆冲击器-液力或机械的打捞工具-打捞筒，打捞矛。所有的打捞工具必须能够释放在下工具之前准备一准确的井底工具尺寸表,打捞工具,锥碗式打捞筒,胀缩式卡瓦打捞矛,有“中国帽子”的打捞抓钩,震击器和冲击锤,落鱼震击器给落鱼一个向上的力使其解卡必须使用配套的加速器，中间下入加重杆冲击锤有时代替震击器产生连续的向上的冲 击作用加速器不一定与冲击锤一起使用,辅助工具,定位工具-旋转接头打捞筒导向装置扶正器机械的或液压的万向

40、节花键或旋转 马达低速容积式马达铅印规环捞沙筒磨铣工具用来修理落鱼,典型管柱图,大斜度井打捞管柱,有马达和弯头的管柱,基本打捞管柱,机械除垢清理井筒作业技术,利用连续油管除垢用马达钻或磨冲击钻井*喷射冲洗*化学措施*在泵注作业讲解,连续油管冲砂洗井示意图,除垢作业设计,准备以下材料井筒结构井筒方位环空流体特性垢的特性和体积处理液特性目标深度，压力，温度。所需的马达或冲击工具井口和地面设备确定垢的特性及所用的技术处理钻屑和使用过的入井液的方法？人员安全保护（有毒的硫酸锶/钡）,沉淀物性质,普通无机物沉淀：可溶于盐酸的碳酸盐硫酸盐水垢，一些可溶，一些不可氯化物水垢水或弱酸盐可溶铁垢溶于HCI硅酸盐

41、溶于HF氢氧化物-溶于HCI混合的杂质-水垢和有机物，地层杂质，分析它，酸加入芳香烃？,井筒清理,磨铣和钻井会产生大量切屑或碎片影响环空内流动导致缩径处沉积堵塞可能引起管柱受卡对可能反应问题的点派人值守密切监视泵压和悬重最大的可能切屑量返出液体处理设备返出液体的处理方法在大位移井和水平井中需用高粘度液体或泡沫携带钻屑，用软件选择最好的携带液和泵注程序,钻、磨、扩眼,钻、磨、扩眼是清除坚硬沉积物的常用方法钻铣到受限部位受限部位以下扩眼容积式马达和扩眼设备很长地面压力控制设备必须合适冲击钻井设备明显较短成本比容积式马达低不能和扩眼钻头配套使用产生旋转，冲击和压力脉冲作用工作介质有氮气，水，溶剂，酸

42、仅靠向下的冲击力作用循环进/出钻头，磨鞋，扩眼工具都必须仔细选择，咨询制造商什么工具适合何种沉积物,磨削和套下扩眼,磨削工具,套下扩眼工具,钻削工具,工作液,与井下工具和井内液体配伍必须能携带切屑并返回地面软件可以预测流速，泵压与清洁效果的关系摩阻减低剂会有帮助用泡沫或氮气段塞定期清洗有助携岩用产出液对返排有帮助？马达以上安装的循环短节可以提高环空流体的速度有助于提高携带能力,计算机模型,磨削和钻井使用机械和液力操作用力学模拟软件选择连续油管管柱和井下工具并预测危险点用液压模型预测流速和泵压关系作业中需要往复起下管柱，要特别留意连续油管的疲劳寿命能满足要求,清垢作业设计,选择马达和冲击工具，钻

43、头计算机模型的模拟结果预测可能的失败点下入或起出过程中工具遇卡扩眼刀具没有扩张或压力释放后没能缩回马达反复停转在起钻前失效扩眼器刀片脱落冲击工具不能连续工作,设备选择,选择适合井筒的最大直径的连续油管轴向力，流速，扭矩最大化环空流速高，方便携带切屑管柱疲劳寿命在限定范围内保证地面压力控制系统能够满足作业压力和容纳井下工具长度，返出液有三通导出,典型井底工具,连接器卡瓦式或卡瓦-无头螺钉式适应大扭矩双瓣止回阀安全接头液压或机械方法循环接头投球式或压力控制式带旁通的循环控制接头可选择的直棒-可选择井下马达或冲击钻磨鞋，钻头，扩眼刀具,辅助设备,适合于马达并能满足井筒清洗效果的泵返出流体处理设备-固

44、控设备流体混合，处理和泵送设备不压井作业的节流管汇设备操作人员和监督人员之间的沟通监测和记录系统泵压井口压力连续油管的深度和重量流量返回的钻屑量,除垢过程,井筒机械除垢的一般过程：井筒准备垢的成分分析取出所有井下安全阀，气体举升阀若需要，压井设备准备连接所有的循环设备连接连续油管设备和压力控制设备装配井下工具测试防喷器，盘根盒-试压，功能在防喷管内测试马达，在木质表面测试冲击工具记录工具开始工作，有效工作，停转时的压力工作液准备分批调配，或随时调配-井筒内必须有足够的量,除垢步骤,除垢下入过程中缓慢泵送液体，防止马达转动或叶片张开轻轻的接触障碍物-必须有液体循环上提管柱，增加排量，直到最佳如果

45、使用胶体，循环直到到达井下工具稳定泵压，缓慢下放井下工具到障碍物处减小重量，观察压力压力高显示马达停钻，稳定的压力提高显示磨削或冲击工具工作正常增加作用于钻头的压力得到满意的磨削效果如果马达停钻，停止液体循环，上提一段距离，重新开始循环为了携带切屑，可以注入高速小球密切观察从滚筒到导向架之间连续油管的疲劳寿命洗井，保证杂质被清除从井底循环，直至返出液显示已经清洗干净保持高泵速，从井中起出管柱,监测,除垢过程是多样且复杂的对于所有操作，监测以下内容：流体的速度和泵压返回压力管柱运动磨铣不要太快防止被卡，优化排量返出的固体-监测量和成分，如果返出物中有铁屑，停钻。,机械切割管柱作业技术,切割连续油

46、管或其它工作管柱切割套管或生产管柱（化学或射流切割依靠泵的作用）作业设计获取以下资料：井筒结构，深度，限制。井筒方位井下及环空内液体特性目标管柱尺寸，性质，切割深度管柱切割的操作特点地面和井口设备结构确保可以精确控制深度使用油管底部定位器或接头定位器,用井下马达切割,切割不同于套下扩眼刀片上镶有硬质合金或聚晶金刚石刀具的操作和马达使用相同的流体切割所需的扭矩必须与马达相匹配注意会产生大量的切屑工作液系统必须能带回切屑特殊的流体泡沫高黏度液体洗井,切削注意事项,利用软件确定最适合的流体和速度 如果马达停转，连续油管受扭斜井会产生一些问题：管柱被卡切屑不易排出增加环空内液体黏度选择大尺寸的连续油管

47、减少管柱长度使用降阻剂工具中应包括旁通阀增加泵压到最合适,爆炸切割,由射孔公司完成工具相对短爆炸后胀开的落物不易打捞爆炸后需要磨铣来修补鱼顶？利用软件进行预测起出&下入过程中连续油管的重量vs深度最大的下入重量vs深度最大的过载提升vs深度如果操作时有内压，疲劳寿命快速降低,作业设计,基本的设计包括深度确定允许的最大的下放重量和提升超载重量打捞爆炸后严重变形管柱方法有效切割的最大流速洗井的最大流速预估所需时间风险防案,应急预案,利用马达磨削在上提和下放过程中被卡刀片不能充分打开马达经常停转磨鞋刀片脱落切割不完全刀具受损爆炸切割工具上提下放过程中遇卡在上提下放过程中点火点火失败切割未完成刀具受损

48、,设备选择,连续油管设备管柱尺寸优化与工具匹配且适合携带切屑如果电子点火需有电缆监测深度/重力的设备常用的连续油管设备泵组泵的选择依据马达和排出切屑所需流量排出液体处理设备必须能够处理所有的返回液和钻屑。包括磁收集器,井下工具组合,利用马达磨削，典型的工具有：连续油管连接器卡瓦式，无头螺钉式，两者结合式双瓣止回阀安全接头液压的，机械的，或联合作用的循环阀-投球式，压力式，或两者联合作用式油管底部定位器或短节定位器井下马达（容积式）磨鞋/套下扩眼器爆炸切割，典型工具：连续油管连接器卡瓦式，无头螺钉式双瓣止回阀油管底部定位器或短节定位器电缆头可选择的电子点火工具切割工具,切割作业准备,井筒和设备准

49、备同机械作业马达，地面测试记录如下数据：马达开始工作时的压力和流速记录效率最高时的压力和流速记录马达停转时的条件,切割作业步骤,下放管柱到距限位短节或油管底部25记录重量上提25记录上提力缓慢下放管柱到定位短节，标记连续油管低速泵送液体并到达切割的目标深度点火或提高流速开始磨铣按预定时间磨铣打开旁通循环阀，流体高速循环边高速循环边上提管柱监测工作液，泵，工具的操作参数，整个操作过程中的压力注意：爆炸切割危险，建议有工具提供商代表在场,连续油管的钢丝作业工具,连续油管通常可以完成由钢丝完成的工作连续油管可以下入斜井连续油管可以在起出前、清洗桥塞/气举阀中堵塞物连续油管完成钢丝作业工作的工具是配套

50、的多数连续油管钢丝作业为打开/关闭滑套，取出气举阀,油管钢丝作业设计,作业设计包括：井筒结构内径vs深度斜井的井身方位井筒内液体特性滑套，心轴的位置/深度目标深度的压力/温度井口和地面设备要取出的工具的类型和结构操作步骤所需工具类型所需力.地面设备必须能够操纵从井内提出的所有工具长度,连续油管钢丝作业设备,可提供所需轴向力的连续油管可用于钢丝作业如果井下工具需要清洁，可能需要捞筒或喷射工具 只有井下工具在取出前需要清洗时才需要泵组需要常用的精确的深度测量和重力显示地面压力控制设备必须满足井下工具的需要,一般的作业步骤,可以完成任何钢丝绳可以完成的作业取出安全阀，安装保护滑套提出钢丝绳可以取出的