連續(xù)油管壓裂技術(shù)

1、連續(xù)油管壓裂技術(shù)連續(xù)油管壓裂技術(shù) 根據(jù)根據(jù)ICoTA 于于2005年年 統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì): 全世界大約有全世界大約有 1,182 臺(tái)（套）連續(xù)油管作業(yè)裝置。臺(tái)（套）連續(xù)油管作業(yè)裝置。 中東中東 : 128 歐洲歐洲/非洲非洲: 143 南美洲南美洲 : 107 遠(yuǎn)東遠(yuǎn)東: 236 美國(guó)美國(guó): 257 加拿大加拿大: 311 井筒注氮排水井筒注氮排水清除井筒中的砂、蠟、垢和其它沉積物清除井筒中的砂、蠟、垢和其它沉積物洗井洗井酸化增產(chǎn)酸化增產(chǎn)磨銑磨銑打撈打撈安置、回收各種工具安置、回收各種工具測(cè)井（實(shí)時(shí)和儲(chǔ)存）測(cè)井（實(shí)時(shí)和儲(chǔ)存）射孔射孔切割油管切割油管完井完井?dāng)D水泥擠水泥過(guò)油管作業(yè)過(guò)油管作業(yè)鉆井壓裂海底作

2、業(yè)深井作業(yè)輸液管線連續(xù)油管設(shè)備在油氣田上的應(yīng)用l連續(xù)油管起初作為經(jīng)濟(jì)有效的井筒清理工具連續(xù)油管起初作為經(jīng)濟(jì)有效的井筒清理工具而在市場(chǎng)上贏得了立足之地。傳統(tǒng)的修井和而在市場(chǎng)上贏得了立足之地。傳統(tǒng)的修井和完井作業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入占連續(xù)油管作業(yè)總收入完井作業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入占連續(xù)油管作業(yè)總收入的四分之三以上。的四分之三以上。l連續(xù)油管設(shè)備在油氣田上的應(yīng)用范圍持續(xù)擴(kuò)連續(xù)油管設(shè)備在油氣田上的應(yīng)用范圍持續(xù)擴(kuò)大，連續(xù)管鉆井技術(shù)和連續(xù)管壓裂技術(shù)成為大，連續(xù)管鉆井技術(shù)和連續(xù)管壓裂技術(shù)成為二十世紀(jì)九十年代以來(lái)發(fā)展最快的兩項(xiàng)技術(shù)二十世紀(jì)九十年代以來(lái)發(fā)展最快的兩項(xiàng)技術(shù)。連續(xù)油管壓裂作業(yè)連續(xù)油管壓裂連續(xù)油管壓裂是一種新的安全、經(jīng)濟(jì)

3、、高效的油田服務(wù)技術(shù)，連續(xù)油管壓裂是一種新的安全、經(jīng)濟(jì)、高效的油田服務(wù)技術(shù)，從九十年代后期開(kāi)始在油、氣田上得到應(yīng)用，截止從九十年代后期開(kāi)始在油、氣田上得到應(yīng)用，截止2001年，連年，連續(xù)油管壓裂井?dāng)?shù)超過(guò)續(xù)油管壓裂井?dāng)?shù)超過(guò)5000口。口。連續(xù)油管壓裂作業(yè)的壓裂層位的最大深度約連續(xù)油管壓裂作業(yè)的壓裂層位的最大深度約10000英尺。連續(xù)油英尺。連續(xù)油管壓裂技術(shù)特別適合于具有多個(gè)薄油、氣層的井進(jìn)行逐層壓裂管壓裂技術(shù)特別適合于具有多個(gè)薄油、氣層的井進(jìn)行逐層壓裂作業(yè)。作業(yè)。連續(xù)油管壓裂作業(yè)已經(jīng)在加拿大應(yīng)用多年。實(shí)際上，前面所述連續(xù)油管壓裂作業(yè)已經(jīng)在加拿大應(yīng)用多年。實(shí)際上，前面所述的連續(xù)油管壓裂井的大多數(shù)屬

4、于加拿大的氣井。在的連續(xù)油管壓裂井的大多數(shù)屬于加拿大的氣井。在2002年，加年，加拿大連續(xù)油管壓裂拿大連續(xù)油管壓裂800多口井，平均每口井壓裂多口井，平均每口井壓裂4個(gè)層段。個(gè)層段。美國(guó)的幾個(gè)地區(qū)，主要是科羅拉多（美國(guó)的幾個(gè)地區(qū)，主要是科羅拉多（Colorado）、德克薩斯（）、德克薩斯（Texas）、亞拉巴馬（）、亞拉巴馬（Alabama）和弗吉尼亞（）和弗吉尼亞（Virginia），也已），也已進(jìn)行連續(xù)油管壓裂作業(yè)。在英國(guó)的英格蘭（進(jìn)行連續(xù)油管壓裂作業(yè)。在英國(guó)的英格蘭（England）和愛(ài)爾蘭）和愛(ài)爾蘭（Ireland）也已經(jīng)實(shí)施了連續(xù)油管壓裂作業(yè)。）也已經(jīng)實(shí)施了連續(xù)油管壓裂作業(yè)。連續(xù)油管

5、壓裂的優(yōu)點(diǎn) 起下壓裂管柱快，移動(dòng)封隔器總成位置快，從起下壓裂管柱快，移動(dòng)封隔器總成位置快，從而大大縮短作業(yè)時(shí)間。而大大縮短作業(yè)時(shí)間。 能在欠平衡條件下作業(yè)，不需要壓死井，從而能在欠平衡條件下作業(yè)，不需要壓死井，從而減輕或避免油氣層傷害。減輕或避免油氣層傷害。 能使每個(gè)小層都得到合理的壓裂改造，從而使能使每個(gè)小層都得到合理的壓裂改造，從而使整口井的壓裂增產(chǎn)效果更好。整口井的壓裂增產(chǎn)效果更好。 一次下管柱逐層壓裂的層數(shù)多，可以多達(dá)十幾一次下管柱逐層壓裂的層數(shù)多，可以多達(dá)十幾個(gè)小層個(gè)小層 經(jīng)濟(jì)效益好。經(jīng)濟(jì)效益好。壓裂設(shè)備壓裂設(shè)備 用于壓裂作業(yè)的連續(xù)油管裝置與通常的連續(xù)油管裝置基本相同，只是有些設(shè)備的

6、技術(shù)規(guī)格有差別。 連續(xù)油管在滾筒上和注入頭導(dǎo)管架上來(lái)回運(yùn)移時(shí)，要經(jīng)歷嚴(yán)重的塑性變形而使連續(xù)油管產(chǎn)生疲勞，影響連續(xù)油管的壽命。用于壓裂作業(yè)的連續(xù)油管裝置需要配備芯軸直徑較大的工作滾筒以及半徑較大的注入頭導(dǎo)管架。各種分析模型表明，采用半徑較大的滾筒和鵝頸架，能顯著增加連續(xù)油管各種分析模型表明，采用半徑較大的滾筒和鵝頸架，能顯著增加連續(xù)油管的壽命。的壽命。 例如，芯軸直徑為例如，芯軸直徑為104的滾筒和半徑為的滾筒和半徑為96的鵝頸架，比芯軸直的鵝頸架，比芯軸直徑為徑為80的滾筒和半徑為的滾筒和半徑為72的導(dǎo)管架，可使每個(gè)連續(xù)油管柱的使用次數(shù)增的導(dǎo)管架，可使每個(gè)連續(xù)油管柱的使用次數(shù)增加一倍。加一倍。

7、推薦的芯軸直徑和鵝頸架半徑連續(xù)管外徑連續(xù)管外徑（英寸）（英寸）滾筒芯軸直徑滾筒芯軸直徑（英寸）（英寸）鵝頸架鵝頸架半徑半徑（英寸）（英寸）3/4484814060 48 541-1/45072 48 721-1/26080 48 721-3/47096 72 9628096 72 962-3/896108 901202-7/8105116 901203-1/2130140 90120 有些連續(xù)油管裝置帶有井架，用于支撐注入有些連續(xù)油管裝置帶有井架，用于支撐注入頭和防噴管系統(tǒng)。頭和防噴管系統(tǒng)。 井架或支架的高度取決于需要在注入頭下面井架或支架的高度取決于需要在注入頭下面操作多高的防噴管。操作多高

8、的防噴管。 有些連續(xù)油管裝置帶有注入頭支架有些連續(xù)油管裝置帶有注入頭支架,用以增加用以增加注入頭在井口的穩(wěn)固性。注入頭在井口的穩(wěn)固性。吊車或井架連續(xù)油管裝置帶井架井口支架井口支架 常規(guī)壓裂設(shè)備連續(xù)油管壓裂作業(yè)還采用三種常規(guī)壓裂設(shè)備 壓裂液配置設(shè)備； 混砂設(shè)備； 壓裂泵。為降低作業(yè)成本以及減少地面設(shè)備數(shù) 量，通常采用一臺(tái)壓裂泵。井口壓力控制設(shè)備 一般采用四閘板防噴器在連續(xù)油管壓裂過(guò)程中控制井筒壓力。 為了在不壓井條件下起、下井下壓裂工具串，需要配備防噴管。 大部分情況下，防噴管的高度將壓裂工具串的長(zhǎng)度限制到大約25英尺（7.6米）。典型的連續(xù)油管壓裂小層的厚度為520英尺（1.56.1米）。連續(xù)

9、油管壓裂管柱的選擇連續(xù)油管壓裂管柱的選擇 壓裂用的連續(xù)油管的限制因素主要是油管尺寸和強(qiáng)度。為了達(dá)壓裂用的連續(xù)油管的限制因素主要是油管尺寸和強(qiáng)度。為了達(dá)到壓開(kāi)油層所需的足夠大的壓裂液流量，需要采用較大直徑的到壓開(kāi)油層所需的足夠大的壓裂液流量，需要采用較大直徑的連續(xù)油管。由于大直徑連續(xù)油管的疲勞壽命比小直徑連續(xù)油管連續(xù)油管。由于大直徑連續(xù)油管的疲勞壽命比小直徑連續(xù)油管短些，作業(yè)公司只得持續(xù)不斷地研究連續(xù)油管的適用性，尋找短些，作業(yè)公司只得持續(xù)不斷地研究連續(xù)油管的適用性，尋找優(yōu)化連續(xù)油管參數(shù)的方法，用以延長(zhǎng)壓裂管柱的工作壽命。優(yōu)化連續(xù)油管參數(shù)的方法，用以延長(zhǎng)壓裂管柱的工作壽命。 選擇的管子直徑要能允

10、許壓裂液的流量達(dá)到選擇的管子直徑要能允許壓裂液的流量達(dá)到2m3/min的排量。的排量。管子尺寸也要基于壓裂液的摩阻壓降以及流速加以選擇。摩阻管子尺寸也要基于壓裂液的摩阻壓降以及流速加以選擇。摩阻會(huì)影響地面設(shè)備壓力，流速會(huì)影響磨蝕造成的管壁損失。壓裂會(huì)影響地面設(shè)備壓力，流速會(huì)影響磨蝕造成的管壁損失。壓裂液在管子中的流速一般限制在液在管子中的流速一般限制在30m/s。綜合考慮這些因素，合。綜合考慮這些因素，合適的管子直徑為適的管子直徑為2-3/8或或2-7/8。這種尺寸的管子，一是可以使。這種尺寸的管子，一是可以使地面壓力限制在地面壓力限制在3540MPa之間；二是能達(dá)到期望的流速而不之間；二是能

11、達(dá)到期望的流速而不會(huì)造成顯著的管壁損失。會(huì)造成顯著的管壁損失。連續(xù)油管管壁厚度 管壁的厚度要以攜砂流體的磨蝕效應(yīng)造成的管子金屬管壁的厚度要以攜砂流體的磨蝕效應(yīng)造成的管子金屬的損失為基礎(chǔ)來(lái)加以選擇。在管子工作壽命的后期，的損失為基礎(chǔ)來(lái)加以選擇。在管子工作壽命的后期，管子應(yīng)當(dāng)仍然有足夠的壁厚，以便在綜合負(fù)荷條件下管子應(yīng)當(dāng)仍然有足夠的壁厚，以便在綜合負(fù)荷條件下能承受工作壓力。除了管子內(nèi)部的壓裂作業(yè)壓力外，能承受工作壓力。除了管子內(nèi)部的壓裂作業(yè)壓力外，井下工具總成所需要的壓縮力也歸于綜合負(fù)荷。井下工具總成所需要的壓縮力也歸于綜合負(fù)荷。 連續(xù)油管壁厚增加，可延長(zhǎng)其高壓下使用壽命。連續(xù)油管壁厚增加，可延長(zhǎng)

12、其高壓下使用壽命。管材屈服強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度高于屈服強(qiáng)度高于80 000psi的標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)油管材料，在的標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)油管材料，在高壓應(yīng)用中呈現(xiàn)較長(zhǎng)的疲勞壽命，在低壓應(yīng)用中高壓應(yīng)用中呈現(xiàn)較長(zhǎng)的疲勞壽命，在低壓應(yīng)用中呈現(xiàn)較短的疲勞壽命。呈現(xiàn)較短的疲勞壽命。 當(dāng)管子的橫斷面的幾何形狀相同時(shí)，用較高屈服當(dāng)管子的橫斷面的幾何形狀相同時(shí)，用較高屈服強(qiáng)度的材料制成的管子，比用較低屈服強(qiáng)度的材強(qiáng)度的材料制成的管子，比用較低屈服強(qiáng)度的材料制成的管子具有更大的承受應(yīng)力的能力。換言料制成的管子具有更大的承受應(yīng)力的能力。換言之，較高等級(jí)的管子在管壁明顯變薄后，仍能承之，較高等級(jí)的管子在管壁明顯變薄后，仍能承受預(yù)期的最大工作壓力

13、。受預(yù)期的最大工作壓力。 由于焊縫能降低金屬的展延性，管子的疲勞壽由于焊縫能降低金屬的展延性，管子的疲勞壽命在焊縫部位會(huì)縮短，這樣就會(huì)影響整個(gè)管命在焊縫部位會(huì)縮短，這樣就會(huì)影響整個(gè)管柱的工作壽命。柱的工作壽命。井下工具井下工具 井下工具一般由跨式雙封隔器組成，具有反井下工具一般由跨式雙封隔器組成，具有反復(fù)可靠坐封的能力。復(fù)可靠坐封的能力。 封隔器總成的各元件的設(shè)計(jì)對(duì)于封隔器的成封隔器總成的各元件的設(shè)計(jì)對(duì)于封隔器的成功操作是十分關(guān)鍵的。必須要求跨隔式雙封功操作是十分關(guān)鍵的。必須要求跨隔式雙封隔器在一次下入一個(gè)井筒中后，能多次在各隔器在一次下入一個(gè)井筒中后，能多次在各射孔層段的上、下部位可靠坐封，

14、確保逐層射孔層段的上、下部位可靠坐封，確保逐層壓裂成功。封隔器的橡膠密封件要在壓裂過(guò)壓裂成功。封隔器的橡膠密封件要在壓裂過(guò)程中能承受大的壓差。程中能承受大的壓差。連續(xù)油管壓裂封隔器 壓裂工藝設(shè)計(jì)壓裂工藝設(shè)計(jì)井筒準(zhǔn)備井筒準(zhǔn)備根據(jù)井筒狀況，必要時(shí)在下入封隔器前下入套管清刮器清理套管。根據(jù)井筒狀況，必要時(shí)在下入封隔器前下入套管清刮器清理套管。井筒準(zhǔn)備工作的重點(diǎn)是射孔。確定所有的潛力含氣層位后，射開(kāi)這井筒準(zhǔn)備工作的重點(diǎn)是射孔。確定所有的潛力含氣層位后，射開(kāi)這些層段?？衫猛ǔ５南蘖鞣▔毫压に嚨纳淇追椒ㄔ谶B續(xù)油管壓裂些層段?？衫猛ǔ５南蘖鞣▔毫压に嚨纳淇追椒ㄔ谶B續(xù)油管壓裂井中射孔。井中射孔。壓裂參數(shù)優(yōu)

15、選壓裂參數(shù)優(yōu)選- 壓裂液壓裂液選擇傳統(tǒng)壓裂工藝的壓裂液作為連續(xù)油管壓裂工藝的壓裂液，即硼選擇傳統(tǒng)壓裂工藝的壓裂液作為連續(xù)油管壓裂工藝的壓裂液，即硼酸鹽或鈦酸鹽交聯(lián)的水基低濃度聚合物壓裂液。酸鹽或鈦酸鹽交聯(lián)的水基低濃度聚合物壓裂液。- 氣體助劑氣體助劑壓裂液中使用氮和二氧化碳。氮與硼酸鹽交聯(lián)聚合物壓裂液配合使壓裂液中使用氮和二氧化碳。氮與硼酸鹽交聯(lián)聚合物壓裂液配合使用，而二氧化碳則與鈦酸鹽交聯(lián)聚合物壓裂液配合使用。用，而二氧化碳則與鈦酸鹽交聯(lián)聚合物壓裂液配合使用。- 支撐劑支撐劑選用選用20/40目砂子作為支撐劑，通常用石英砂。目砂子作為支撐劑，通常用石英砂。- 泵排量泵排量由于作業(yè)需要將壓裂流

16、體通過(guò)小的金屬管（由于作業(yè)需要將壓裂流體通過(guò)小的金屬管（2-3/8連續(xù)油管）泵連續(xù)油管）泵入井內(nèi)，泵排量要盡量低，不要使地表壓力超過(guò)允許的最高工作入井內(nèi)，泵排量要盡量低，不要使地表壓力超過(guò)允許的最高工作壓力。連續(xù)油管中壓裂液排量為壓力。連續(xù)油管中壓裂液排量為1.52.0 m3/min。- 混砂濃度混砂濃度壓裂流體中混砂濃度大約壓裂流體中混砂濃度大約1500kg/m3。在加支撐劑的最后階段，。在加支撐劑的最后階段，混砂液的最高混砂濃度約為混砂液的最高混砂濃度約為1800kg/m3。- 地表壓力地表壓力壓裂過(guò)程中地表壓力在壓裂過(guò)程中地表壓力在3540MPa。- 砂量砂量逐層壓裂時(shí)每一個(gè)小層的砂量較

17、少，但一口井的總砂量與傳統(tǒng)壓逐層壓裂時(shí)每一個(gè)小層的砂量較少，但一口井的總砂量與傳統(tǒng)壓裂相近，為裂相近，為5.030噸。噸。 地面壓裂設(shè)備連接示意圖 連續(xù)油管壓裂有兩種基本工藝連續(xù)油管壓裂有兩種基本工藝: 單封隔器與砂塞壓裂單封隔器與砂塞壓裂 封隔器封堵上部層位封隔器封堵上部層位,砂塞封堵下部層位。要求準(zhǔn)確砂塞封堵下部層位。要求準(zhǔn)確控制砂塞的砂量?？刂粕叭纳傲俊?該工藝的特點(diǎn)：該工藝的特點(diǎn)：n卡住封隔器的風(fēng)險(xiǎn)較??；卡住封隔器的風(fēng)險(xiǎn)較小；n壓裂層段的間隔不受井口防噴管長(zhǎng)度的限制；壓裂層段的間隔不受井口防噴管長(zhǎng)度的限制；n壓裂完后需沖砂。壓裂完后需沖砂。逐層壓裂工藝逐層壓裂工藝跨式雙封隔器壓裂跨式

18、雙封隔器壓裂 在連續(xù)油管壓裂作業(yè)過(guò)程中，跨隔雙封隔器底部的壓縮變形在連續(xù)油管壓裂作業(yè)過(guò)程中，跨隔雙封隔器底部的壓縮變形 構(gòu)件和頂部的兩個(gè)皮碗將一段射孔層段卡開(kāi)。壓裂工具串下構(gòu)件和頂部的兩個(gè)皮碗將一段射孔層段卡開(kāi)。壓裂工具串下至第一個(gè)待壓裂的小層位置，底部卡瓦將固定在套管壁上，至第一個(gè)待壓裂的小層位置，底部卡瓦將固定在套管壁上，下部封隔器將會(huì)封閉井筒。此時(shí)，開(kāi)始連續(xù)管壓裂。完成壓下部封隔器將會(huì)封閉井筒。此時(shí)，開(kāi)始連續(xù)管壓裂。完成壓裂后，利用連續(xù)油管上提而將雙封隔器解封，再移至第二個(gè)裂后，利用連續(xù)油管上提而將雙封隔器解封，再移至第二個(gè)小層，對(duì)該小層進(jìn)行壓裂。重復(fù)操作直至完成所有小層的壓小層，對(duì)該小

19、層進(jìn)行壓裂。重復(fù)操作直至完成所有小層的壓 裂。裂。n 跨式雙封隔器的種類：跨式雙封隔器的種類：p 單皮碗式單皮碗式 p 雙皮碗式雙皮碗式p 封隔器密封元件式封隔器密封元件式p 雙皮碗和封隔器密封元件組合式雙皮碗和封隔器密封元件組合式n 工藝特點(diǎn)：工藝特點(diǎn)： 連續(xù)作業(yè)，不需要坐橋塞或填砂；連續(xù)作業(yè)，不需要坐橋塞或填砂； 跨式雙封隔器串的長(zhǎng)度受到井口防噴管長(zhǎng)度的限制?？缡诫p封隔器串的長(zhǎng)度受到井口防噴管長(zhǎng)度的限制。壓裂作業(yè)效果壓裂作業(yè)效果 一個(gè)作業(yè)者完成了約一個(gè)作業(yè)者完成了約200口井的壓裂作業(yè)。兩口口井的壓裂作業(yè)。兩口各具有各具有8個(gè)小層的井可以在個(gè)小層的井可以在13小時(shí)內(nèi)完成逐層壓小時(shí)內(nèi)完成逐層

20、壓裂作業(yè)，比利用修井機(jī)進(jìn)行的逐層壓裂作業(yè)快得裂作業(yè)，比利用修井機(jī)進(jìn)行的逐層壓裂作業(yè)快得多。多。 老的井筒對(duì)于應(yīng)用這種壓裂工藝沒(méi)有造成任何困老的井筒對(duì)于應(yīng)用這種壓裂工藝沒(méi)有造成任何困難，作業(yè)成功率高。難，作業(yè)成功率高。 在所有的欲壓層段中，在所有的欲壓層段中，85%的層段成功地進(jìn)行了的層段成功地進(jìn)行了壓裂，沒(méi)有形成選壓層段與其它層段之間的勾通壓裂，沒(méi)有形成選壓層段與其它層段之間的勾通。 生產(chǎn)結(jié)果表明，連續(xù)油管壓裂作業(yè)井的早期產(chǎn)量生產(chǎn)結(jié)果表明，連續(xù)油管壓裂作業(yè)井的早期產(chǎn)量要比通常的限流法壓裂作業(yè)井平均高要比通常的限流法壓裂作業(yè)井平均高60%?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的結(jié)論現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的結(jié)論 將常規(guī)壓裂、連續(xù)油管、可收

21、回工具技術(shù)結(jié)合起將常規(guī)壓裂、連續(xù)油管、可收回工具技術(shù)結(jié)合起來(lái)，作業(yè)者能采用無(wú)修井機(jī)的工藝技術(shù)在老井進(jìn)來(lái)，作業(yè)者能采用無(wú)修井機(jī)的工藝技術(shù)在老井進(jìn)行多個(gè)產(chǎn)氣層段的改造。行多個(gè)產(chǎn)氣層段的改造。 利用連續(xù)油管對(duì)多個(gè)淺的含氣層段進(jìn)行選擇性壓利用連續(xù)油管對(duì)多個(gè)淺的含氣層段進(jìn)行選擇性壓裂比利用常規(guī)壓裂工藝更為經(jīng)濟(jì)有效。裂比利用常規(guī)壓裂工藝更為經(jīng)濟(jì)有效。 需要具有獨(dú)特性能的專用可收回式跨隔雙封隔器需要具有獨(dú)特性能的專用可收回式跨隔雙封隔器同連續(xù)油管配套使用以便獲得高的壓裂成功率。同連續(xù)油管配套使用以便獲得高的壓裂成功率。 腐蝕腐蝕 泵送混合了泵送混合了CO2的壓裂液可能會(huì)引起內(nèi)部腐蝕，但是碳酸的壓裂液可能會(huì)引

22、起內(nèi)部腐蝕，但是碳酸的濃度低，并且壓裂液后面總是用清潔液體沖洗。因此，的濃度低，并且壓裂液后面總是用清潔液體沖洗。因此，這種腐蝕損傷大體上可以忽略。空氣濕度低造成的損傷有這種腐蝕損傷大體上可以忽略?？諝鉂穸鹊驮斐傻膿p傷有限。限。 機(jī)械損傷機(jī)械損傷 產(chǎn)生在管子外部的機(jī)械損傷，例如明顯的凹陷、鑿槽以及產(chǎn)生在管子外部的機(jī)械損傷，例如明顯的凹陷、鑿槽以及注入頭夾塊的壓痕，都會(huì)嚴(yán)重影響連續(xù)油管的壽命。某些注入頭夾塊的壓痕，都會(huì)嚴(yán)重影響連續(xù)油管的壽命。某些情況下，管子壽命縮短情況下，管子壽命縮短50%以上。對(duì)于大直徑管子，此問(wèn)以上。對(duì)于大直徑管子，此問(wèn)題尤其嚴(yán)重。題尤其嚴(yán)重。 為了使表面損傷引起的疲勞破壞

23、降至最小程度，操作者在為了使表面損傷引起的疲勞破壞降至最小程度，操作者在每次作業(yè)后都應(yīng)仔細(xì)觀察連續(xù)油管，消除表面損傷處的疲每次作業(yè)后都應(yīng)仔細(xì)觀察連續(xù)油管，消除表面損傷處的疲勞潛能。勞潛能。影響連續(xù)油管壽命的因素 管壁減薄管壁減薄 管子的彎曲會(huì)產(chǎn)生一種反轉(zhuǎn)旋流，由此推測(cè)，最大的管壁管子的彎曲會(huì)產(chǎn)生一種反轉(zhuǎn)旋流，由此推測(cè)，最大的管壁磨損速率會(huì)發(fā)生在盤繞在滾筒上的那部分管子里。磨損速率會(huì)發(fā)生在盤繞在滾筒上的那部分管子里。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，泵送實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，泵送100噸砂子造成管壁厚度減少大約噸砂子造成管壁厚度減少大約0.004英寸。管壁減薄出現(xiàn)在纏繞在滾筒上的那部分連續(xù)油英寸。管壁減薄出現(xiàn)在纏繞在滾筒

24、上的那部分連續(xù)油管內(nèi)，管壁減薄最顯著的部位是滾筒與鵝頸架之間管子拉管內(nèi)，管壁減薄最顯著的部位是滾筒與鵝頸架之間管子拉直之前繞在滾筒上的那幾層連續(xù)油管。當(dāng)流體進(jìn)入井筒中直之前繞在滾筒上的那幾層連續(xù)油管。當(dāng)流體進(jìn)入井筒中的垂直部位后，湍流及其造成的管壁磨損便減少了，這部的垂直部位后，湍流及其造成的管壁磨損便減少了，這部分管子的壁厚逐漸接近穩(wěn)定水平。分管子的壁厚逐漸接近穩(wěn)定水平。 每次作業(yè)都應(yīng)當(dāng)采用超聲波厚度儀就地測(cè)量油管的壁厚，每次作業(yè)都應(yīng)當(dāng)采用超聲波厚度儀就地測(cè)量油管的壁厚，而且盡可能測(cè)量滾筒最內(nèi)而且盡可能測(cè)量滾筒最內(nèi)12層油管的壁厚。層油管的壁厚。 當(dāng)油管的壽命達(dá)到當(dāng)油管的壽命達(dá)到5070%時(shí)

25、，該油管便不再用于壓裂作時(shí)，該油管便不再用于壓裂作業(yè)。業(yè)。 采用采用CERBERUS工程軟件能計(jì)算出連續(xù)油管剩余工作壽工程軟件能計(jì)算出連續(xù)油管剩余工作壽命。命。連續(xù)油管壁厚沿油管長(zhǎng)度的分布 連續(xù)油管壓裂作業(yè)包括在高壓下泵送攜砂液。意外的高壓條件可能在連續(xù)油管壓裂作業(yè)包括在高壓下泵送攜砂液。意外的高壓條件可能在任何時(shí)間出現(xiàn)，尤其在地層破裂或脫砂條件下更是如此。作用于連續(xù)任何時(shí)間出現(xiàn)，尤其在地層破裂或脫砂條件下更是如此。作用于連續(xù)油管上的綜合應(yīng)力必須處于油管材料的屈服強(qiáng)度極限范圍內(nèi)。然而，油管上的綜合應(yīng)力必須處于油管材料的屈服強(qiáng)度極限范圍內(nèi)。然而，具有高的積累疲勞的那一段管子，可能會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生裂縫，

26、增加了災(zāi)難具有高的積累疲勞的那一段管子，可能會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生裂縫，增加了災(zāi)難性破壞的危險(xiǎn)。管子疲勞會(huì)危害操作人員及作業(yè)的安全。性破壞的危險(xiǎn)。管子疲勞會(huì)危害操作人員及作業(yè)的安全。 一種在通常作業(yè)中采用的連續(xù)油管管理程序可以用于跟蹤監(jiān)測(cè)壓裂連一種在通常作業(yè)中采用的連續(xù)油管管理程序可以用于跟蹤監(jiān)測(cè)壓裂連續(xù)油管的適用性。該程序包括對(duì)管柱疲勞潛能的初次評(píng)估以及定期監(jiān)續(xù)油管的適用性。該程序包括對(duì)管柱疲勞潛能的初次評(píng)估以及定期監(jiān)測(cè)管柱的疲勞狀況。每次作業(yè)后，都要處理疲勞數(shù)據(jù)，將更新過(guò)的疲測(cè)管柱的疲勞狀況。每次作業(yè)后，都要處理疲勞數(shù)據(jù)，將更新過(guò)的疲勞狀況提交給油田人員和用戶。勞狀況提交給油田人員和用戶。 人們普遍采

27、用先進(jìn)的疲勞模型軟件和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)跟蹤連續(xù)油管柱的人們普遍采用先進(jìn)的疲勞模型軟件和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)跟蹤連續(xù)油管柱的工作歷史，監(jiān)督、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)連續(xù)油管柱的疲勞壽命。已經(jīng)證明利用工作歷史，監(jiān)督、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)連續(xù)油管柱的疲勞壽命。已經(jīng)證明利用這些算法預(yù)測(cè)的壽命與實(shí)際記錄的壽命之間關(guān)系的相關(guān)系數(shù)為這些算法預(yù)測(cè)的壽命與實(shí)際記錄的壽命之間關(guān)系的相關(guān)系數(shù)為0.94。連續(xù)油管疲勞壽命的估價(jià)和監(jiān)測(cè) 加強(qiáng)連續(xù)油管疲勞和磨損管理能延長(zhǎng)連續(xù)油管壓裂服務(wù)加強(qiáng)連續(xù)油管疲勞和磨損管理能延長(zhǎng)連續(xù)油管壓裂服務(wù)壽命。壽命。 連續(xù)油管應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)得使疲勞壽命與管壁磨損減薄之間達(dá)連續(xù)油管應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)得使疲勞壽命與管壁磨損減薄之間達(dá)到平衡。當(dāng)管子退

28、出使用時(shí)，兩個(gè)參數(shù)都應(yīng)當(dāng)已經(jīng)達(dá)到到平衡。當(dāng)管子退出使用時(shí)，兩個(gè)參數(shù)都應(yīng)當(dāng)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的允許限度。人們對(duì)幾種能提供盡可能長(zhǎng)的服務(wù)壽預(yù)定的允許限度。人們對(duì)幾種能提供盡可能長(zhǎng)的服務(wù)壽命的連續(xù)油管壓裂管柱的設(shè)計(jì)方法做過(guò)調(diào)查研究。命的連續(xù)油管壓裂管柱的設(shè)計(jì)方法做過(guò)調(diào)查研究。 一種方法是將管子頭、尾顛倒纏繞在工作滾筒上，使累一種方法是將管子頭、尾顛倒纏繞在工作滾筒上，使累積疲勞最大、管壁最薄的那一部分管子纏繞在滾筒的外積疲勞最大、管壁最薄的那一部分管子纏繞在滾筒的外面幾層。這樣在壓裂作業(yè)時(shí)，就把較薄弱的那一段管子面幾層。這樣在壓裂作業(yè)時(shí)，就把較薄弱的那一段管子換到了井下。這種方法還沒(méi)有獲得廣泛應(yīng)用，因?yàn)樵?/p>

29、現(xiàn)換到了井下。這種方法還沒(méi)有獲得廣泛應(yīng)用，因?yàn)樵诂F(xiàn)場(chǎng)纏繞管子可能不切實(shí)際。場(chǎng)纏繞管子可能不切實(shí)際。管子使用壽命管理 另一種方法是采用內(nèi)徑逐漸變細(xì)的連續(xù)油管。作業(yè)時(shí)，另一種方法是采用內(nèi)徑逐漸變細(xì)的連續(xù)油管。作業(yè)時(shí)，將管壁較厚的那部分連續(xù)油管留在滾筒上，而較薄的那將管壁較厚的那部分連續(xù)油管留在滾筒上，而較薄的那部分連續(xù)油管下入井筒中。該方法使整個(gè)管柱保持足夠部分連續(xù)油管下入井筒中。該方法使整個(gè)管柱保持足夠的疲勞壽命，允許通過(guò)管柱泵送更多的砂子。應(yīng)用該方的疲勞壽命，允許通過(guò)管柱泵送更多的砂子。應(yīng)用該方法的復(fù)雜情況是在作業(yè)之前估計(jì)整個(gè)管柱的合適長(zhǎng)度以法的復(fù)雜情況是在作業(yè)之前估計(jì)整個(gè)管柱的合適長(zhǎng)度以及厚

30、管段和薄管段各自的長(zhǎng)度不太容易。此外，該方法及厚管段和薄管段各自的長(zhǎng)度不太容易。此外，該方法也會(huì)增加制造和裝運(yùn)的成本費(fèi)用。也會(huì)增加制造和裝運(yùn)的成本費(fèi)用。 第三種方法是日常切除法，即在連續(xù)油管的整個(gè)壽命期第三種方法是日常切除法，即在連續(xù)油管的整個(gè)壽命期限內(nèi)，分幾次切除油管，每次從管柱的自由端切去一段限內(nèi)，分幾次切除油管，每次從管柱的自由端切去一段管子。在射孔層段深度接近，并且射孔層段不很厚的油管子。在射孔層段深度接近，并且射孔層段不很厚的油井進(jìn)行作業(yè)，采用該方法最合適。切除的那一段管子的井進(jìn)行作業(yè)，采用該方法最合適。切除的那一段管子的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)?shù)扔谟途淇讓佣蔚暮穸?。該方法可以使管子長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)?shù)扔谟?/p>

31、井射孔層段的厚度。該方法可以使管子的累積疲勞以及管壁的減薄沿著管柱較均勻地分布。應(yīng)的累積疲勞以及管壁的減薄沿著管柱較均勻地分布。應(yīng)用該方法，需要在滾筒上有多余的管子。該方法的局限用該方法，需要在滾筒上有多余的管子。該方法的局限性是需要連續(xù)油管接頭，以便在切除管子后安裝到保留性是需要連續(xù)油管接頭，以便在切除管子后安裝到保留的管子上。的管子上。管柱號(hào)管柱號(hào)作業(yè)井?dāng)?shù)作業(yè)井?dāng)?shù)泵送砂量（噸）泵送砂量（噸）9584D-19584D-112126006009584D-29584D-25 53003009586A9586A11116506509586B9586B8 86516519585-29585-2111

32、156656610088A10088A3 3909012365C12365C181886686612365B12365B22221528152812428A12428A101061161112428C12428C26261187118712518A12518A25251268126812428B12428B18188818811251812518161689989912430A12430A161645245212469A-112469A-113131103110312469A12469A19191143114312469B-112469B-118188338331242812428191912

33、21122112469B12469B18181186118612468A12468A202012291229124681246814141206120612842A12842A2424139413941243016702 準(zhǔn)確的油管深度標(biāo)定對(duì)于將封隔器精確地置于預(yù)定位置準(zhǔn)確的油管深度標(biāo)定對(duì)于將封隔器精確地置于預(yù)定位置很關(guān)鍵。很關(guān)鍵。 大多數(shù)連續(xù)油管設(shè)備利用滾輪計(jì)深器和光學(xué)計(jì)深器，或大多數(shù)連續(xù)油管設(shè)備利用滾輪計(jì)深器和光學(xué)計(jì)深器，或者把二者結(jié)合起來(lái)計(jì)量下入井筒的油管長(zhǎng)度。者把二者結(jié)合起來(lái)計(jì)量下入井筒的油管長(zhǎng)度。 即使連續(xù)油管設(shè)備的計(jì)深器工作良好，測(cè)得了下入井筒即使連續(xù)油管設(shè)備的計(jì)深器工作良好，測(cè)得了下入井筒中的連續(xù)油管的確切長(zhǎng)度，連續(xù)油管工具串的深度與測(cè)中的連續(xù)油管的確切長(zhǎng)度，連續(xù)油管工具串的深度與測(cè)井深度數(shù)據(jù)之間仍然會(huì)有偏差。井深度數(shù)據(jù)之間仍然會(huì)有偏差。 滾輪測(cè)量系統(tǒng)在最佳工作狀態(tài)下滾輪測(cè)量系統(tǒng)在最佳工作狀態(tài)下,測(cè)得的深度的準(zhǔn)確度為測(cè)得的深度的準(zhǔn)確度為+/-30英尺英尺/10000英尺。英尺。 改進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)與使用管子模型相結(jié)合，可使測(cè)量精度達(dá)改進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)與使用管子模型相結(jié)合，可使測(cè)量精度達(dá)到到+/-11英尺英