连续油管基础知识讲座

连续油管基础知识讲座目录•连续油管简介•哈里伯顿连续油管地面设备•连续油管特殊工具•连续油管技术应用连续油管服务简介•自从1963年连续油管进入石油界，这项技术预示着它将引起石油发展的革命。连续油管有很多方面优于常规油管，它包括节省作业时间、可以不间断地循环泵入液体、减低地层污染、和提高了作业安全。连续油管作业囊括了哈里伯顿所有的服务和产品。连续油管的特点连续油管可提供以下的优点：•高效率自成一体的设备，无需钻机的支持。节省作业时间和费用，无需压井。起下油管时可不间断地泵入液体。•减少地层污染的可能性特别是用于正在生产的油气井（无压井液进入地层）在大斜度井和水平井中作为工具的输送媒体。连续油管应用范围•洗井、压井。•挤水泥、打水泥塞弃井。•冲砂•替泥浆、压井。•氮气气举。•酸化。•固砂和过油管防砂。•Hydra-Blast高压冲洗除垢作业。•在大斜度井和水平井中测井、下入/打捞钢丝工具。•除垢•作为注入/虹吸管。连续油管应用范围•连续油管完井。•连续油管钻井、侧钻。•连续油管射孔。连续油管系统简介•连续油管是一种可移动、液压驱动设备，它设计用来在带压状态下安全地起下连续油管进行钻完井、修井作业。连续油管尺寸范围有1“、1¼”、1½”、1¾“、2”、23/8“、27/8”、3½“。•常见的连续油管设备是有以下部分组成的：油管注入器总成盘管总成操作控制房液压动力源井口防喷器总成工具间动力源与油管尺寸油管尺寸范围80K/100K1.50“至3.50”60KCTU1.25“至2.375”30KCTU1.25“至1.75”15KCTU1.0“至1.50”连续油管历史简介了解一点连续油管的历史会使你增加对连续油管现状的感性认识。虽然连续油管应用于石油行业已有30多年，但是相对来说它还是一种新兴的油田服务设备，犹如各种新的技术出现它都伴随着成功与失败。但是随着时间的推移连续油管的注入器和油管都在不断地改进，1990年开发出利用连续油管钻井，注入器发展到100K。连续油管起源于1944年第二次世界大战时期盟军诺曼底登陆海底管线工程，铺设多条横跨英吉利海峡内经为3英寸4000英尺长预制好的管线，管线对焊接好后盘卷到一个直径为40英尺的滚筒上，盟军占领海岸后铺设的海底管线用来向盟军占领区提供燃料。连续油管历史简介（注入器的发展史）海底管线工程是最早期的利用盘卷油管的方式铺设的，休斯顿Bowen工具公司和加利佛尼亚石油公司用这种概念将绕性油管应用到小型油井修井作业。•注入器的发展如今我们所见到的新型注入器可追溯到1960年，开发出的一种使当潜水艇在水下时通讯天线升降装置，叫做A/NBra-18A天线传输系统，它可在600英尺水下升降5/8英寸的带有聚乙烯外套的铜芯天线。在两条传输链条的中间装有织物加强鞍状块，通过鞍状块的凹槽锁定住通讯天线，天线储藏在注入器下方的一个滚筒上以便于天线的收放。连续油管历史简介（注入器的发展史）这种基本理论的设计概念帮助Bowen开发出连续油管注入器的样机，1962年加利佛尼亚石油公司和Bowen工具公司开发出第一台“轻型连续油管修井样机”，它曾用于GulfCoast的油气井冲洗砂桥。连续油管第一号注入器的设计是一种垂直、相对转动的链条驱动系统，它可起下1.315英寸的油管，最大操作负荷30,000磅。滚筒直径9英尺，并装配了可旋转的活络循环接头，使其可在修井过程中不间断地泵入液体。连续油管历史简介（油管发展史）•油管发展史1962年作为连续油管的先驱着Greatlake钢铁公司和StandardTube公司制造出一种含有铌的低合金铣销绕性油管，油管外径1.315英寸，每段加工长度50英尺，然后焊接对接到一起盘卷在一个直径为9英尺的滚筒上。第二次改进是将铣销的油管加工长度增加到250至2000英尺，Republic钢铁公司制造的高强度低合金油管屈服强度达到40,000至50,000磅。QualityTubing1976年开始生产连续油管，它的加工工艺如同东南管道公司，1500英尺每段，然后对焊起来。连续油管历史简介（哈里伯顿进入连续油管市场）•1980年连续油管有了突飞猛进的发展，油管屈服强度达到70000psi，1983年QualityTubing应用了两项新的技术，一是拥有专利的条形斜线焊接工艺，二是改进了管材质量。因此大大降低了油管对接焊点。•哈里伯顿的进入1970年初，哈里伯顿以1“连续油管设备进入市场，在这个时期，由于油管屈服强度的限制，油管的下入深度和压力限制在5000psi以内，连续油管主要用来冲砂、酸化、打捞和用氮气或气泡酸气举。1980年连续油管屈服强度增加到70000psi，哈里伯顿连续油管历史简介（哈里伯顿进入连续油管市场）开发出1¼”、1½”重型注入器，因此加大了连续油管使用范围和开拓了新的市场。在这段时期，连续油管用来冲砂、气举、清蜡、酸化、打捞、挤水泥、小型钻井、防砂、虹吸管、测井、射孔和除垢。1990年连续油管屈服强度达到100000psi，油管尺寸从1“发展到3½”。连续油管与常规修井机相比已没有界限。连续油管的使用包括冲砂、酸化、除蜡、打捞、钻井、防砂、代替钢丝作业、测井、射孔、井下摄相、气举、挤水泥、虹吸管柱、除垢、地层选择性处理、完井等等。。。OTIS合营公司设备简介•一，注入器总成•二，防喷器总成•三，盘管总成•四，动力源•五，控制房哈里伯顿30K注入器简介技术规范上起负荷30000磅下推力15000磅无负荷最大油管运行速度95加仑/分高速200英尺/分（61米/分）95加仑/分低速100英尺/分（30米/分）常规液压2500psi最大液压3000psi设计工作温度-20度V型卡瓦适用油管范围1.25“至1.75”30K注入器直梁液压缸滚子链卡瓦链•液压驱动相对运动链条。•直梁用来夹紧油管。•围绕直梁的滚子链用来通过卡瓦块向油管传递负荷。•卡瓦块安装在相对转动的硬化钢链条总成上。•液压缸通过直梁向油管提供压力。•注入器的顶部装油一对双向可减速马达。•注入器最大上提负荷30,000磅。30K注入器设计特点•V型卡瓦•全浮型内框架•直接作用于卡瓦的直梁•最佳的速度和方向安全控制系统•提供了所有旋转部件最大的轴承接触面积•直读式负荷显示器•适用于恶劣工作环境30K注入器设计特点•最佳性能与负荷比为：11/4”&11/2”油管•高性能轴承滚动部件(动态功效超过76%)•具有最佳的低速反应特点(高速马达和行星齿轮传动减速系统).•具有最佳的可控性•Rineer马达提供最大液效(尤其是在低速挡).30K注入器设计特点•双向平衡阀用来注入器的动态制动•快速锁定/液压释放式制动器•所有液压部分工作压力3000psi•液压变速器•直读式液压传感负荷显示器•直接作用加紧活塞30K注入器设计特点•加紧梁大通孔（打开状态）设计用以配合大直径的油管和工具通过•带有循环运转滚动轴承的加紧梁可平稳地传输油管•循环运转的卡瓦链可减少油管的损坏和防止油管的下滑•V型卡瓦适用于较大范围的油管尺寸30K注入器设计特点•卡瓦链条可适用于1.75“油管•直接作用式卡瓦链加紧器•设在卡瓦链条上的高压储能器可在失去动力源的情况下防止油管的加紧力。•注入器可罗列使用以增加起下负荷30K注入器卡瓦设计特点•轴向是由卡瓦与油管摩擦产生的•经多次测试和评估最佳的卡瓦设计为：–与油管4点接触–卡瓦为V型凹槽–卡瓦材质为渗碳硬质钢材–可适用与较大范围的油管尺寸30K注入器卡瓦设计特点•实际摩擦系数0.3-0.5•卡瓦摩擦力转换为轴向负荷等于100,000lb乘于0.3的摩擦系数，即：30,000磅。•有效直梁长度30.4英寸。（卡瓦与油管有效接触长度）防喷器总成平衡阀盲板剪切卡瓦半封连续油管防喷器安装在井口或注入器下方，它由液压控制的4部分组成，每组芯子有其独立特殊功能：•第一组盲板（由上至下），用来当空井时关井。•第二组剪切，用来当紧急情况发生时剪断井中油管。•第三组卡瓦，当注入器出现故障时卡住油管。•第四组半封，用来密封连续油管环空，或紧急关井时使用。防喷器总成•连续油管防喷器每组设有手动开关/锁定装置，当液压系统失灵时可用来手动开关，或防喷器处于关闭状态时将其锁定。•防喷器中部设有一2“高压旋塞阀可用来放压或紧急压井时使用。•盲板和半封防喷器组设有平衡阀，当打开这两组防喷器时用来平衡井筒压力。•剪切组设有增压缸，当需要剪切油管时用来增加剪切力。•防喷器总成符合NACE技术要求，适用于硫化氢服务，工作压力10,000psi。防喷器总成（技术规范）31/16”TexasOilToolsQuadBOP油管适用尺寸1“、1¼“、1½”、1¾“、2”顶部/底部接口5-4/5¾-4ACME法兰尺寸31/16“–10M工作压力10,000psi服务范围H2S重量1000磅工作温度-20O至250O连续油管防喷盒•连续油管液压驱动防喷盒用法兰连接在注入器底部，利用液压控制打开或关闭，当带压下入/起出油管时向防喷盒打压，压缩密封胶皮以密封油管环空。连续油管防喷盒（技术规范）TexasOilTools油管适用尺寸1¼“或1½”底部接口5-4/5¾-4ACME法兰尺寸31/16“–10M工作压力10,000psi服务范围H2S工作温度-20O至250O连续油管控制房（技术规范）技术规范长度2.31米宽度2.03米高度2.03米升起高度3.35米重量2041公斤连续油管控制房用来控制控制整个连续油管的作业过程。油管工作滚筒总成油管滚筒是由一个双向马达通过链条和齿轮驱动的。马达设有刹车系统以防工作滚筒自由转动。工作滚筒由以下主要部分组成：•滚筒及液压驱动部分•自动排放油管系统•液体泵入管汇油管工作滚筒总成技术规范连续油管尺寸1.25“、1.5”连续油管长度15,000英尺油管内容积16桶/24桶工作滚筒尺寸1.25”:3.81x2.51x3.07m,1.5”:4.09x2.85x3.71m重量13吨/15吨连续油管动力源连续油管动力源是由柴油机驱动向连续油管设备提供液压动力，它由以下部分组成：•柴油机•注入器液压泵组•工作滚筒液压泵•防喷器液压泵连续油管动力源（技术规范）技术规范最大液马力210马力（2200转/分钟）柴油机6V-92底特律液压泵Hydreco三联齿轮泵和Vickers柱塞泵长度3.0m宽度3.01m高度2.51m重量4.6吨控制系统气动遥控储能器连续油管储能器用来提供辅助的液压动力，以保持连续油管重要部分的正常功能。储能器位于控制房底部，主要用来保持防喷器和注入器的液压功能，当动力源液压系统失灵时防止油管下滑。CNOOC-HalliburtonWellCompletionServicesLtd.Jan.6,2005连续油管特殊工具Dimpleon连续油管接头与常规连续油管接头相比有以下几种优点：–有更高的机械强度；（与油管本体相比）–连接时间更省时；–通经更大；–适应酸化环境；–可用与70，80，90，100K油管；–可反复使用；–Dimpleon连续油管接头与可盘卷式ROLL-ON连续油管接头相比可减低油管应力的升高。管内连续油管接头管内DIMPLE-ON连续油管接头可盘卷式DIMPLE-ON连续油管接头ROLL-ON连续油管接头可盘卷式ROLL-ON连续油管接头DIMPLE-ON接头安装工具马达顶部总承是一种连续油管井下工具总承包括：•筒芯式双阀板单流阀•投球式液压脱手装置•双作用循环短接马达顶部总承内置式双阀板单流阀可提供双保险以防止液体反流至连续油管内部。此工具不适用与低压作业。内置式双阀板单流阀筒芯式双阀板单流阀可提供双保险以防止液体反流至连续油管内部。此工具的优点是维修快捷、易于筒芯的更换。筒芯式双阀板单流阀•连续油管震击器分为上击器（S.A.U）和下击器（S.A.D），震击器的工作是靠泵入液体的同时上提或下压管柱。•震击力的大小是由工具加压或上提力的大小来决定的。•适用于各种打捞作业。•与常规震击器相比减少了连续油管弯曲次数。•适用于无法使用震击器的长水平井段。•开关滑套作业。•下入/回取堵塞器。•可与扩孔器