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1、连续油管在油田开采中的应用,李 宗 田 中石化股份有限公司 石油勘探开发研究院 2006.04.23,The Application Of Coiled Tubing In The Production Of Various Oilfields,中国石化 石油勘探开发研究院,主 要 内 容,国际油价动荡的挑战。 新发现油田的开采技术难度增大。 油田开发中后期的稳产和提高采收率。 世界经济全球化的挑战。 愈来愈严格的环境保护要求。,中国石化石油勘探开发研究院,加大科技创新力度，研究应用油气开采技新术，特别是海上油田、沙漠油田、稠油、低渗透油藏以及老油田的开采技术。 加强信息技术的开发与应用，发展
2、信息化、集成化、智能化技术，为科学决策提出信息保障。,中国石化石油勘探开发研究院,中国石化 石油勘探开发研究院,主 要 内 容,中国石化石油勘探开发研究院,集成的连续油管装置,连续油管设备的基本部件 下管机头 油管卷轴 井口防喷器 液压驱动装置 控制台,时间跨度 相 应 阶 段 20世纪60-70年代 产生与探索阶段： 强度低、技术不完善，仅用于 洗井、打捞等简单作业。 20世纪80-90年代 技术进步阶段： 井下工具配套，工艺技术得到 改进，尺寸进一步增大。 20世纪90年代以来 技术成熟和迅速发展阶段： 应用在水平井钻井、侧钻井、完 井、试油、采油、修井和集输等 领域。,中国石化石油勘探开
3、发研究院,中国石化石油勘探开发研究院,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*104m，作业工作量以每年25%的速度增加。,中国石化石油勘探开发研究院,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。
4、大庆油田、塔里木油田、吐哈油田利用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。,中国石化 石油勘探开发研究院,主 要 内 容,中国石化石油勘探开发研究院,在1980S后期,连续油管技术服务快速增长,与石油其他油田服务相比较,形成了不对称的膨胀;这种增长持续到1990S早期,增长率为20%。 自1997年以来,加拿大连续油管技术服务市场年增长25%,而美国在过去10年中虽然陆上钻井缩减10%,但是对连续油
5、管的需求增长8%。,中国石化石油勘探开发研究院,根据hart/IRI fuels information services资料(2002年),全球连续油管装置在过去10年增加1倍,2001年底达到1000台套,其中美国544台套,加拿大299台套。 到2003年美国用于服务的连续油管装置就有近800台套。,中国石化石油勘探开发研究院,中国石化石油勘探开发研究院,根据Raymond James and Associates资料,2001年全球连续油管收入: 技术服务10亿美元 连续油管装置3亿美元 管材市场9千万美元。 市场占有: Schlumberger 31%。 BJ 22%。Hallibu
6、rton 16%。 Superior energy services 5%。,中国石化 石油勘探开发研究院,主 要 内 容,中国石化石油勘探开发研究院,优 点,缺 点,中国石化石油勘探开发研究院,开采地层能量低、供液不足的井中的应用。 电潜泵中的应用。 气举中的应用。 油井防砂中的应用。 起出井下桥塞等工具中的应用。 水平井中的应用。 洗井中的应用。 稠油开采中的应用。 钻井中的应用。 压裂酸化中的应用。,中国石化石油勘探开发研究院,连续油管钻井于1991年开始应用（3口井），自那以后，快速增长。 主要是浅层油气直井 深度小于2000 ft(609.6m)。 定向小井眼（欠平衡钻井）。,中国石
7、化石油勘探开发研究院,优 点,缺 点,中国石化石油勘探开发研究院,用于浅井多层陆上油气藏，用于分层压裂酸化和小井眼压裂。 第一次连续油管压裂作业开始于于1993年，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。,中国石化石油勘探开发研究院,应用最多的国家：加拿大。 其次，在美国的Colorado, Texas, Alabama, Virginia。 第三是英国（英格兰、爱尔兰）。 SCHLUMBERGER公司注册为：Coil FRACTM。 HAL
8、LIBURTON公司注册为：Cobra FracTM。,中国石化石油勘探开发研究院,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。 减少一些设备的租赁时间。 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%。,中国石化石油勘探开发研究院,摩阻高。 地面施工压力高。 注入排量低。,中国石化石油勘探开发研究院,多层压裂示意图,中国石化石油勘探开发研究院,单层压裂示意图,中国石化石油勘探开发研究院,地理位置：加拿大Alberta东南，Medicine Hat浅气藏。 埋深：10002000ft。 地层：白垩西砂岩地层，分成Milk R
9、iver组和Medicine Hat。 物性： Milk River =15-25%，K=0.1-50.0md。 Medicine Hat =20-35%，K=10-100md。,地理位置图,中国石化石油勘探开发研究院,连续油管压裂首先对气藏所有气层进行射孔，然后一次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，再对整个井投产。 30口加密井： A公司对22口加密井用连续油管压裂（CTF）； B公司对8口井用常规压裂方法(SFT)进行压裂。 两家公司
10、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。,中国石化石油勘探开发研究院,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%时的净现值多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%。,经济评价结果表,目标区：美国Virginia州Buchanan县的浅层煤层气。 地
11、质特点： 煤层深度1500-2500ft。 457.2-762.0m。 层多（12-25层）。 层薄（0.5-6.0ft）。 跨度大1000ft304.8m。 气含量450-650标方scf/吨。,层位图,中国石化石油勘探开发研究院,封隔器总成,以往压裂改造历史：该煤层气改造从最早的合压开始，发展到限流压裂与多段改造，目前，煤层分成3-4段进行改造，每段包括6-8个煤层，流体为低稠化剂硼交联的70%泡沫压裂液，规模在1500060000lbm6818.227272.7吨。 以往改造存在的问题：费时、经济性差，有些煤层得不到改造。 2001年Halliburton公司使用连续油管进行压裂改造CT
12、F，包括集成的连续油管装备2-7/8”,7500ft,壁厚0.203”，特殊的井下封隔器总成上下跨度为525ft，19ft,跨度至少比射孔井段长4ft。,中国石化石油勘探开发研究院,施工：5口井 单井施工1019段，有效的改造了每个煤层。 排量平均为1.3m3/min ， 平均地面压力为32004500psi, 支撑剂为16/30，20/40砂，由导流能力的实际需要进行选取。,中国石化石油勘探开发研究院,中国石化石油勘探开发研究院,中国石化石油勘探开发研究院,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
13、济效益好于常规压裂。 连续油管压裂能降低对环境的影响以及对后勤的要求。,中国石化石油勘探开发研究院,主 要 内 容,中国石化石油勘探开发研究院,连续油管技术服务得到了广泛的应用，涉及的领域有洗井、钻井、作业、测井、射孔、储层改造等，预计连续油管市场将进一步扩大。 连续油管压裂技术取得了巨大进展，现场实践证明，该技术与常规压裂技术相比较，具有更好的经济效益；同时可以增加可采储量，降低对环境的影响。,中国石化石油勘探开发研究院,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。,中国石化石油勘探开发研究院,虽然连续管技术在国际上有了很大发展，但该技术及连续管专用工具的发展在我国起步不久，部分油田在井下作业施工中引进连续管专用工具并应用于修井作业，但不能用于钻井施工和压裂改造，尚不能完全满足工程应用的要求。 加强连续油管技术研究与推广，为老油田、大厚层和多层以及低渗透的经济有效开发提供技术支撑。,谢 谢,中国石化石油勘探开发研究院,
