连续油管挤注灰技术研发与应用

孟庆学 王永才 崔悦

摘要：连续油管又称万能作业机，在辽河油田已应用进36年，具有对井场要求低、施工速度快、安全系数高的特点。本次连续油管挤注灰施工开创了国内的先河，本次施工的相关数据为相关技术的推广应用提供了有力的支持。

关键词：连续油管;挤注灰;灰浆体系

1引言

1.1技术简介

连续油管作业机至今已发展60余年。其技术已较为成熟，连续油管具有常规油管所不具备的良好挠性、刚性、灵活性、安全性、连续性且快速密封可靠的特点，广泛应用在冲砂、清蜡、酸化、压裂等施工中。

1.2辽河油田应用现状

随着50余年的开发，辽河油田的弃置井也逐年增多，同时城市的逐渐发展，很多井场被压缩，井场周边条件也更为复杂，使得大量油井的修井工作变得困难，油井带病生产、弃置井无法治理，这就使得连续油管技术施工占地小、施工速度快、安全系数高、噪音小等优势凸显出来。

连续油管挤注灰技术的施工难点主要集中在：

1、连续油管的高柔性、高韧性特点，承留器容易坐封失败;同时挤灰工具串在保证正常工作的同时需严格控制工具串内外径，降低施工风险及压力波动。

2、连续油管长度大、内径小、内腔结构复杂，使得送灰过程流体阻力大、压力高。

3、优化灰浆体系，在满足施工要求的前提下优化初凝时间，并降低灰浆粘度、减小灰柱在管内压耗的同时保证灰塞强度。

本次连续油管挤注灰的成功为连续油管相关技术在辽河油田甚至国内的推广积累了宝贵的经验。

2工序介绍

2.1挤灰施工

本次挤灰施工涉两个井段，以其中一层挤灰施工为例：

2.1.1工具的选择

连续油管在井筒中的状态往往会呈现上部拉直，越接近下部，越呈现螺旋或波浪状并存在碰套的情况。通过实验与论证，形成了以强制扶正器为核心的丢手工具串及强制扶正器和钻铤为核心的插管挤灰工具串，详细工具串如下：

（1）承留器管柱组合为：水泥承留器+丢手头+提升短接+强制扶正器+安全接头，该工具串可保证承留器的入井姿态，保证承留器一次坐封成功。

（2）中心管工具串：中心管+强制扶正器+变扣+钻铤+滚轮扶正器+变扣+提升短接+安全接头。

通过加入强制扶正器能确保中心管可以顺利进入承留器，同时组合使用钻铤及滚轮扶正器增加工具串重量，克服连续油管无法有效提供钻压的劣势确保插管成功率，工具串的合理搭配，实现了坐封、插管工序一次成功，避免了由于坐封失败、重复插管造成的工序浪费。

2.1.2灰浆体系选择与挤灰参数优化

本次施工使用的是2寸连续油管，内径小使灰浆在管柱内的阻力变大，再者由于管柱较长，施工过程中，接近一半的油管盘曲在滚筒上，诸多因素使得连续油管挤灰施工中压耗极大，根据水头损失计算公式

λ——水力摩阻系数

hf ——沿程水头损失

——管长径比

V——流速

計算连续油管与普通油管送灰过程中的压耗，结果接近普通Φ73mm油管送灰压耗的9倍;盘曲在滚筒中的油管也会额外增加一定的压耗，相关论文也证实了螺旋管摩擦阻力远大于直管段，通过试挤也验证了高压耗的事实。本次施工采用的主要添加剂为缓凝剂、增韧剂及分散剂，通过添加这三种添加剂调节水泥凝结时间，增加灰浆的流动性，降低灰浆在管柱中的流动阻力，提高施工过程中的可操作性。通过灰浆体系的调整，最终将送灰压力控制在15Mpa左右，约为Φ73mm油管的5倍;挤灰施工时长3小时左右，送灰及反洗过程中未见明显稠化，。

2.2注灰塞

挤灰完成后分别预留12488.55、458.16、11.98m预留灰面，加入添加剂的减阻效果明显，证明了本次使用的灰浆体系可操作性良好，送灰及反洗过程中未见明显稠化，形成了满足设计要求的灰面，整体技术是成功可靠的。

3结论

连续油管永久封井的成功实施，再次证明了连续油管在受限井场施工的良好适应性，城区井施工周期可缩短一半以上;也验证了以强制扶正器为核心的工具串在丢封及插管过程中的良好使用效果;改良的灰浆体系及施工参数为相关技术的进一步应用提供了可靠的数据参考，为连续油管技术的应用推广起到了很好的促进作用。

参考文献：

[1] 赵昆.国外连续油管作业机研究进展及国内现状[A]，石油矿场机械，2012.41（2）：78-84.

[2] 毕宗岳.连续油管及其应用技术进展.[A].行业综述.2012.35（9）：5-12

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