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新兴的连续油管钻井技术

发布时间：2010-04-0911:39:17

连续油管起初作为经济有效的井筒清理工具;在市场上赢得了立足之地..传

统的修井和完井作业的经济收入占连续油管作业总收入的四分之三以上..

随着连续油管设备在油气田上的应用范围持续扩大;近年来;连续油管钻井

技术和连续油管压裂技术成为发展最快的两项技术..

连续油管钻井技术的发展

连续油管钻井CTD研究始于上世纪六十年代..在上世纪七十年代中期;利

用连续油管进行了钻井作业..当时的连续油管装置包括16英尺直径的滚

筒、6150FPM注入头、3000psi防喷器以及由40英尺长的管子经端面焊

接而成的3000英尺长的连续油管..利用该装置和转速为300rpm的5″容

积式马达、三牙轮钻头等钻井工具;钻6-1/4″井眼的浅井..钻了10口井后不

再使用该装置..

在上世纪八十年代;传统钻井在浅油气藏钻井市场有很强的竞争力;连续油

管钻井则不景气..这不仅是因为传统的钻井设备更为便宜;而且由于人们当

时没有认识到连续油管钻井在改善钻井工艺或降低钻井成本上的优势..

从上世纪九十年代初开始;连续油管钻井技术进入了发展和应用时

期..1991年;在巴黎盆地成功地进行了连续油管钻井先导性试验;同年在德

克萨斯利用连续油管进行了3井次的重钻井作业..此后;连续油管钻井技术

迅速发展;至1997年;共完成了4000个连续油管钻井项目见图1..

连续油管钻井技术的迅速发展归功于以下几个因素：连续油管行业已经发

展到能提供必要的设备和基本技术的成熟阶段；连续油管钻井技术在市场
上具有竞争力;有时甚至占上风；在定向钻井和欠平衡钻井方面处于技术优

势地位；油气工业界对于连续油管钻井的能力和局限性有了更多的理解;

能更合理地选择钻井对象;最终使连续油管钻井的成功率更高..

近年来;连续油管钻井每年达到900～1000口;其中;老井侧钻钻定向井约

120口;新钻浅直井约800口..连续油管钻井技术已经成为经济高效地在各

种油气藏进行加深钻井、老井侧钻、钻浅井的重要技术;在钻井市场;特别

在欠平衡水平钻井市场赢得了地位..

连续油管

钻井系统的优缺点

连续油管钻井系统的优点;包括：一、控制压力能力强;能在欠平衡条件下

安全、高效地钻井..二、适合于现有井的加深钻井和侧钻作业;与用常规钻

井设备或修井设备达到同样的目标相比;用连续油管可以节约费用25%～

40%..三、容易提高钻井工艺自动化水平;操作人员少..四、装备的机动性好;

安装、拆卸容易;节约时间..五、起下钻快;钻进快;钻井作业周期短..六、地

面设备占地少;适合于地面条件受限制的地区或海上平台作业..七、连续油

管的挠性好;能钻短弯曲半径的水平井..八、地面设备少;噪音低;污物溢出量

少;对环境影响小..

连续油管钻井系统的缺点;包括：一、连续油管直径较小;限制了能钻的井

眼尺寸和泥浆流量..二、连续油管不能象常规钻杆那样旋转;钻头的旋转动

力只能来自井下马达;使其水平位移受到限制..三、连续油管的寿命比常规

钻杆的寿命短..四、用通常的连续油管装置还不能完成从开钻到完钻的所

有作业;需要借助于常规钻机或修井机做钻井前的准备工作;例如起出生产
油管和封隔器、清洗井眼等;以及下入长段套管或尾管柱..

连续油管钻井系统的组成

许多连续油管钻井作业能使用常规修井作业使用的连续油管设备..然而;随

着CTD实践的增加和CTD作业的复杂性增加;逐渐趋向于制造CTD专用

设备..后来也发展了特殊的混合式设备;它可以起下连续油管;也可以起下

常规连接管..这类设备也允许CTU做更多的钻井相关工作;例如起下完井

管柱等..

钻井作业的类型、地点和作业的复杂性将决定需要装备哪些地面设备..完

成大部分CTD作业所需的主要设备有：一、基本连续油管设备：滚筒；

连续油管；连续油管注入头；动力系统、液压系统、控制系统；起重机和

支座..二、管子操作设备..三、压力控制设备防喷器组..四、辅助地面设备..

五、监测和记录设备..六、安全和应急设备..七、钻井流体混合、储存、循

环和处理设备..八、钻井、测量底部工具组合..下期;将着重介绍一些重要设

备..

应用范围及技术水平

连续油管钻井的应用领域为：钻小井眼井、现有井侧钻定向井、现有井加

深钻井、钻浅井、欠平衡负压条件下钻井、在3-1/2″8809毫米或更大直径

油管中过油管钻井、在不用永久性安装钻井设备的海上平台或浮动生产设

施上钻井、钻救援井、环境敏感区降底噪音、场地限制、防止漫溅、光学

干扰钻井..

常用的连续油管钻井按钻井类型分类;有现有井定向重钻和直井钻井两类；