【正文】 據(jù)；可以改變旋轉(zhuǎn)方向；可以采用欠平衡壓力鉆井；可以使循環(huán)壓力與地層壓力獲得動(dòng)態(tài)平衡；可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制井斜和方位，降低起下井底鉆具總成的次數(shù)，提高連續(xù)油管的使用壽命。電潛泵馬達(dá)與行星式變速箱連接，能夠把輸出軸轉(zhuǎn)速降低到與鉆井條件相適應(yīng)的轉(zhuǎn)速。該系統(tǒng)的核心部件是井底電動(dòng)鉆具總成。(4)在過程控制系統(tǒng)、電纜安裝系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等方面也取得了明顯進(jìn)展。(2)連續(xù)油管疲勞破壞的精確模擬，提高了鉆井作業(yè)的可靠性。當(dāng)連續(xù)油管起出井口以后，使用打撈工具來回收下部鉆具組合。液壓機(jī)構(gòu)的工作原理是從地面往連續(xù)油管內(nèi)泵入一個(gè)小球，當(dāng)小球下行到球座上時(shí)，連續(xù)油管開始憋壓，當(dāng)壓力達(dá)到某一高度時(shí)，連接工具的剪切銷釘被剪斷，使下部鉆具組合與連續(xù)油管分離。 緊急分離機(jī)構(gòu)連續(xù)油管施工過程中，如果下部鉆具組合發(fā)生卡鉆或其它井下事故，就應(yīng)該使用分離機(jī)構(gòu)使連續(xù)油管與下部鉆具組合分離。 連續(xù)油管適配器連續(xù)油管適配器用來聯(lián)接連續(xù)油管和底部鉆具組合，它所承受的扭矩必須大于泥漿馬達(dá)所產(chǎn)生的扭矩，同時(shí)還需處理下部鉆具組合的振動(dòng)，以確保連續(xù)油管免遭損壞。連續(xù)油管鉆井中所用的容積式馬達(dá)主要有三種類型：高速低扭矩、中速中扭矩和低速高扭矩。在使用導(dǎo)向工具或 MWD 系統(tǒng)時(shí)，必須使用無磁鉆鋌以避免電磁干擾，避免導(dǎo)向和測(cè)量錯(cuò)誤。但用連續(xù)油管鉆井時(shí)，因連續(xù)油管不能旋轉(zhuǎn)，必須用一種專門的井下工具即定向工具來調(diào)整底部鉆具組合的工具面方位。 彎接頭、定向工具用連續(xù)油管鉆定向井和水平井過程中，在下部鉆具組合中應(yīng)配有彎接頭和定向工具。一般呈井下鉆具組合形式 [11]，見圖 鉆頭用于連續(xù)油管鉆井的鉆頭應(yīng)具備：(1)在低鉆壓和高轉(zhuǎn)速下應(yīng)具有足夠的破巖能力；(2) 在鉆井過程中,鉆頭對(duì)扭矩的要求要低，以避免高扭矩使連續(xù)油管疲勞破壞。在欠平衡壓力鉆井中，通常采用兩套防噴器組，一套用在連續(xù)油管上，一套用在井底鉆具組合上。泥漿泵的功率應(yīng)滿足井下泥漿馬達(dá)和井眼清潔的要求。與常規(guī)鉆井相比，其泥漿循環(huán)系統(tǒng)的容積要小一些。 泥漿循環(huán)系統(tǒng)連續(xù)油管鉆井中所選擇的泥漿，既不能損壞泥漿馬達(dá)橡膠定子，同時(shí)能最大限度地減少連續(xù)油管內(nèi)的摩擦壓力損失，使泥漿在環(huán)空中具有足夠的攜巖能力。加拿大公司開發(fā)的用于北極或沙漠地區(qū)使用的，安裝在該公司制造的重型自走式車上。圖 至圖 展示了幾種典型的地面設(shè)備，其中圖 所示的車裝式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，移運(yùn)方便靈活，適合我國的道路和井場(chǎng)條件，較小直徑的連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備通常采取這種結(jié)構(gòu)形式；圖 車裝式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)圖 所示的拖車式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)將各個(gè)工作機(jī)構(gòu)集中布置在拖車上，采用通用的牽引車移運(yùn)，適合較好的道路和井場(chǎng)條件，較大直徑的連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備通常采取這種結(jié)構(gòu)形式；圖 拖車式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)圖 所示的橇裝式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)采用模塊化結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，將其主要部件劃分為合適的模塊，因此制造相對(duì)較為簡(jiǎn)單，用于海上平臺(tái)的連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備通常采用這種結(jié)構(gòu)形式；圖 橇裝式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)圖 和圖 所示的自帶吊車和井架的連續(xù)油管作業(yè)機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其突出特點(diǎn)是，作業(yè)時(shí)不需要另外的起吊設(shè)備，但移運(yùn)時(shí)對(duì)道路和井場(chǎng)條件的要求較高；圖 拖車帶吊車式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)圖 拖車帶井架式連續(xù)油管作業(yè)機(jī)圖 所示的專用連續(xù)油管鉆井裝備結(jié)構(gòu)齊全而復(fù)雜，造價(jià)昂貴,移運(yùn)困難，其突出的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，這種裝置將滾筒置于注入頭上方，作業(yè)時(shí)，省去了注入頭的導(dǎo)向器消除了因?qū)蚱饕鸬膹澢推谄茐?，因此能大大提高的使用壽命。?fù)合型 CTU 可用 CT 和鉆桿柱進(jìn)行作業(yè)。CTU 可分為常規(guī)型和復(fù)合型 2 種型式，以適應(yīng)不同的作業(yè)用途、工況和道路條件的要求，其中,常規(guī)型主要有拖車式、車裝式、橇裝式 3 種型式。目前，世界上較大的連續(xù)油管作業(yè)供應(yīng)商主要有美國的哈里伯頓公司、Hydra Rig 公司、 CVDD 公司、Bowen 工具公司、 Stewart Stevenson 公司、加拿大 DRECO 能源公司。目前，美國有三家公司( 均位于休斯敦) 制造連續(xù)油管，即精密管技術(shù)公司、優(yōu)質(zhì)管公司、西南管子公司。(5)連續(xù)油管。(4)控制室。動(dòng)力系統(tǒng)主要為作業(yè)機(jī)和各部件提供動(dòng)力源。卷筒所能纏繞連續(xù)油管的長度和直徑的大小主要取決于卷筒的外徑、寬度、筒芯的直徑、運(yùn)輸設(shè)備的要求等。卷筒的轉(zhuǎn)動(dòng)由液壓馬達(dá)控制，液壓馬達(dá)的作用是在連續(xù)油管起下時(shí)在油管上保持一定的拉力，使其緊繞在卷筒上。(2)卷筒。它的主要功能是克服連續(xù)油管在井筒內(nèi)的浮力及摩擦力使油管下入井內(nèi)；在不同情況下控制連續(xù)油管的下入速度；懸掛油管和圖 鏈條牽引總成剖面示意圖控制從井內(nèi)起出油管的速度。 地面設(shè)備連續(xù)油管鉆井的地面設(shè)備主要由連續(xù)油管作業(yè)機(jī)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)和井控系統(tǒng)組成 [8]。(5)鉆壓、轉(zhuǎn)矩、水力參數(shù)和井底鉆具組合受到限制。(3)因連續(xù)油管不能像常規(guī)鉆桿那樣旋轉(zhuǎn)，無法攪動(dòng)可能形成的巖屑床，增大了卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)。(2)盡管連續(xù)油管可以用來下入較短的襯管，但如果要下入較長的套管柱或尾管柱，則需要借助常規(guī)鉆機(jī)或修井機(jī)才能完成。(6)減少作業(yè)人員。(4)地面設(shè)備少，占地面積小，特別適合于條件受限制的地面或海上平臺(tái)作業(yè)，能減少對(duì)周圍環(huán)境的影響,降低井場(chǎng)建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)設(shè)備移運(yùn)安裝快捷、方便、靈活。(3)連續(xù)油管鉆井特別適用于小眼井鉆井、老井側(cè)鉆、老井加深。安裝在防噴器上方的環(huán)形橡膠，其作用相當(dāng)于始終處于關(guān)閉狀態(tài)的環(huán)形防噴器，它能在鉆進(jìn)和起下鉆作業(yè)過程中密封環(huán)空，使鉆井作業(yè)得以在欠平衡壓力下進(jìn)行，從而可防止地層傷害并提高鉆速。連續(xù)油管鉆井與常規(guī)鉆井相比，主要有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn) [7]：(1)能夠安全地實(shí)現(xiàn)欠平衡壓力鉆井作業(yè)，有利于保護(hù)油氣層，提高鉆速。北海油田用連續(xù)鉆機(jī)鉆井更為普遍。美國從 1994 年起就開始在其 Pruhole灣油田東部地區(qū)全面實(shí)施連續(xù)油管鉆井計(jì)劃。目前世界上研究和應(yīng)用連續(xù)油管鉆井技術(shù)的公司大都集中在歐、美地區(qū)的一些發(fā)達(dá)國家，如美國、法國、加拿大和委內(nèi)瑞拉等。用連續(xù)油管鉆機(jī)進(jìn)行鉆井的最大優(yōu)點(diǎn)是井控安全,操作簡(jiǎn)便靈活，不接單根，不必壓井就可以進(jìn)行換鉆頭和起下鉆作業(yè)。連續(xù)油管鉆井的另一個(gè)用途是欠平衡鉆井，而且在此領(lǐng)域有著巨大的潛在市場(chǎng)。連續(xù)油管鉆井對(duì)小直徑淺直井、定向井和水平井都適合。近年來，世界上用連續(xù)油管所鉆井的數(shù)量急劇增加，1996 年為 410 口，1997 年猛增至 600 多口，目前仍在繼續(xù)增加。連續(xù)油管鉆井技術(shù)（CTD）的發(fā)展和應(yīng)用始于 90 年代初，目前仍處于研究和開發(fā)的初級(jí)階段。在此后的 20 多年內(nèi)，連續(xù)油管技術(shù)雖然取得了一些進(jìn)步，并在修井和完井作業(yè)中獲得了一些應(yīng)用，也進(jìn)行過鉆井嘗試，但由于連續(xù)油管可靠性問題，未能在石油界取得大范圍的推廣應(yīng)用。1964 年，Roy H. Culla Research 公司研制了一種鉆井系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用了一個(gè)連續(xù)的、靈活的鉆井管柱( 外徑 )來循環(huán)液體，并使用電流來驅(qū)動(dòng)井下電動(dòng)馬達(dá)，使用一個(gè)液壓注入頭來放入或回收鉆井管柱。在二戰(zhàn)期間,盟軍曾用連續(xù)油管從海底輸送能源,以滿足戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。因此,隨著我國側(cè)鉆井和小井眼鉆井需求的不斷增加，連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)在我國水平井鉆井、修井及完井作業(yè)中將會(huì)發(fā)揮巨大的作用。隨著我國東部油田增產(chǎn)挖潛工作的深入，需要采取在套管內(nèi)側(cè)鉆水平井的方法對(duì)一批復(fù)雜斷塊油田開采剩余油，以及對(duì)待廢井、工程事故井、停產(chǎn)井進(jìn)行挖潛復(fù)產(chǎn)或增產(chǎn)。在國外，用連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)已能完成 20 多種作業(yè)工藝，并且其應(yīng)用范圍正在進(jìn)一步擴(kuò)大。國內(nèi)遼河、新疆等油田稠油資源豐富，采用連續(xù)油管鉆井技術(shù)鉆短半徑多層多側(cè)向水平井開采具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，不僅有利于防止邊水水竄和底水推進(jìn)，更有利于提高單井產(chǎn)量和采收率。利用連續(xù)油管進(jìn)行老井重入，為油公司提供了利用現(xiàn)有井筒開采其他儲(chǔ)層及深部儲(chǔ)層的機(jī)會(huì)，并可以達(dá)到提高井的產(chǎn)量、減少邊底水的錐進(jìn)、重新構(gòu)造二次及三次采油過程中的泄流形式等目的，同時(shí)節(jié)省了打新井的鉆井、完井投入。 連續(xù)油管也可以用來在現(xiàn)有井中開窗側(cè)鉆、取心或電測(cè)、下尾管并固井、沖洗作業(yè)等。不論是在直井還是水平井，連續(xù)油管技術(shù)都是一種更加經(jīng)濟(jì)的作業(yè)手段，能夠大大降低作業(yè)成本和對(duì)作業(yè)環(huán)境的損害。 發(fā)展連續(xù)油管鉆井的意義 根據(jù)國外發(fā)展方向，采用連續(xù)油管技術(shù)進(jìn)行水平井欠平衡鉆井將成為油田增產(chǎn)、難動(dòng)用儲(chǔ)量開采和提高最終采收率的主導(dǎo)技術(shù)。(3)連續(xù)油管主要應(yīng)用在修井作業(yè)，還未應(yīng)用到鉆井上，且相應(yīng)配套的連續(xù)油管工具、鉆井技術(shù)差。對(duì)連續(xù)油管的機(jī)械物理性能、應(yīng)力、井下壓力等研究較少，現(xiàn)場(chǎng)人員還沒有認(rèn)識(shí)到這項(xiàng)研究的重要性。石油大學(xué)、青島建筑工程學(xué)院等對(duì)連續(xù)油管的受力、疲勞及可靠性進(jìn)行了研究,吉林石油管理局還申請(qǐng)了“油井多功能復(fù)合連續(xù)油管”專利,但沒有形成產(chǎn)品；江漢機(jī)械研究所、石油大學(xué)、西安石油學(xué)院對(duì)連續(xù)油管作業(yè)車及其配套裝置也只是在理論上進(jìn)行了探討。我國正處在引進(jìn)和試驗(yàn)連續(xù)油管階段，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，己有 21 臺(tái)以上連續(xù)油管設(shè)備，主要用于修井作業(yè)，但對(duì)連續(xù)油管的研究甚少。在美國休斯敦，每年都要舉行幾次有關(guān)連續(xù)油管方面的專題研討會(huì)。近幾年來，國外專家學(xué)者不斷研究連續(xù)油管在作業(yè)時(shí)的抗內(nèi)外擠壓力、摩阻力、轉(zhuǎn)輸至井底的松馳力等問題，建立了其抗外擠壓力的理論模型、預(yù)測(cè)小橢園度(≤3%)連續(xù)油管抗外擠壓力值的理論模型、在井中彎曲度的力學(xué)模型，設(shè)計(jì)出連續(xù)油管應(yīng)用于水平井的計(jì)算機(jī)模型(CIRCA)等。國外開發(fā)了“連續(xù)油管強(qiáng)度狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)器” ，可隨時(shí)了解連續(xù)油管的損害狀況。八十年代后期至九十年代，國外一些連續(xù)油管制造商為了了解和模擬連續(xù)油管在循環(huán)負(fù)荷和各類型應(yīng)力下的物理機(jī)械性能，進(jìn)行大量研究和試驗(yàn)工作，建立了連續(xù)油管壽命預(yù)測(cè)計(jì)算機(jī)模型，可以較好預(yù)測(cè)連續(xù)油管的疲勞壽命，如美國 Stewart amp。從七十年代末到八十年代初，連續(xù)油管制造商對(duì)連續(xù)油管的牽引起下和卷繞設(shè)備的設(shè)計(jì)及操作規(guī)范做了許多改進(jìn)，改善了地面設(shè)備的性能和可靠性，顯著地降低了設(shè)備的損壞率。自連續(xù)油管問世以來，國外就對(duì)連續(xù)油管進(jìn)行了研究。三十多年，國內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)連續(xù)油管進(jìn)行了大量的試驗(yàn)和研究，取得了許多有益的進(jìn)展。深度指示位置不準(zhǔn)確。排管器離合器的摩擦片失效。注入頭驅(qū)動(dòng)主軸被折斷或鏈條張緊軸被折斷。連續(xù)油管被皺折或癟脹。連續(xù)油管表面有砂眼、凹坑、劃痕或連續(xù)油管泄漏。各油田在作業(yè)工藝的開發(fā)上發(fā)展不均衡，表 國內(nèi)陸上油田連續(xù)油管作業(yè)分布表油田單位 數(shù)量（臺(tái)） 作業(yè)工藝 引進(jìn)時(shí)間 作業(yè)井次（累計(jì)）長慶井下技術(shù)作業(yè)處 1沖砂、打撈、氣舉助排（排液）土哈井下技術(shù)作業(yè)公司 2洗井、氣舉排液鉆磨、酸化解堵四川井下技術(shù)作業(yè)公司吉林井下技術(shù)作業(yè)公司 3 通井、沖砂洗井大慶試油試采公司 1替噴、氣舉、氮?dú)馀乓?、洗井、沖砂解卡、解除蠟堵蠟卡遼河沈陽工程技術(shù)處 2 1981981991新疆準(zhǔn)東石油技術(shù)有限公司 3華北井下作業(yè)技術(shù)公司 1克拉瑪依試油處 3大港油田井下作業(yè)公司 1勝利油田 1南陽油田 1中原油田 1合 計(jì) 21 使得整體應(yīng)用水平一般，有待于研究開發(fā)新的作業(yè)工藝及工具，解決各油田存在的作業(yè)難題；設(shè)備動(dòng)力下降、液路系統(tǒng)內(nèi)漏!配件供應(yīng)不及時(shí)，使得作業(yè)效率下降；采油廠按照連續(xù)油管作業(yè)成本和通常的利潤支付作業(yè)費(fèi)用，未考慮用常規(guī)作業(yè)的高額費(fèi)用和施工周期長對(duì)原油產(chǎn)量造成的影響，大大地減少了連續(xù)油管作業(yè)的利潤和積極性，同時(shí)也降低了采油廠的綜合經(jīng)濟(jì)效益；宣傳力度不夠，對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)的認(rèn)識(shí)不到位。大慶油田、塔里木油田、吐哈油田利用連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)進(jìn)行了氣舉、清蠟、洗井、沖砂、測(cè)井、擠水泥作業(yè)，成功地解決了油田生產(chǎn)中的一些特殊難題，取得了良好的效果,但與國外相比，作業(yè)設(shè)備的利用率還比較低。連續(xù)油管作業(yè)設(shè)備作業(yè)車的數(shù)量已達(dá)到 600 多臺(tái)，并且每年以 20%的速度增長，它們是由美國 HULLIBUTON 公司、BOVEN 工具公司、CVDD 公司、加拿大和俄羅斯的一些公司生產(chǎn),這些作業(yè)車集氣、液、電一體化,自動(dòng)化程度高、可靠性好，能完成多種作業(yè) [4]。連續(xù)油管的直徑從 ～ 共有 100 多種規(guī)格；屈服強(qiáng)度為 ～，可以滿足不同作業(yè)需要 。現(xiàn)在全世界連續(xù)油管的年耗量近 500104m，井下作業(yè)量以每年 25%的速度增加。北海油田用連續(xù)鉆機(jī)鉆井更為普遍。美國從 1994 年起就開始在其 Pruhole灣油田東部地區(qū)全面實(shí)施連續(xù)油管鉆井計(jì)劃。目前世界上研究和應(yīng)用連續(xù)油管鉆井技術(shù)的公司大都集中在歐、美地區(qū)的一些發(fā)達(dá)國家,如美國、法國、加拿大和委內(nèi)瑞拉等。用連續(xù)油管鉆機(jī)進(jìn)行鉆井的最大優(yōu)點(diǎn)是井控安全,操作簡(jiǎn)便靈活,不接單根,不必壓井就可以進(jìn)行換鉆頭和起下鉆作業(yè)。連續(xù)油管鉆井的另一個(gè)用途是欠平衡鉆井,而且在此領(lǐng)域有著巨大的潛在市場(chǎng)。連續(xù)油管鉆井對(duì)小直徑淺直井、定向井和水平井都適合。目前國外已研制出高強(qiáng)度的大直徑(φ89 或 φ127)連續(xù)油管、小直徑鉆井液馬達(dá)及高扭矩定向鉆井工具等連續(xù)油管鉆井井下鉆具組合工具。此后,連續(xù)油管鉆井便逐漸增多,其技術(shù)上的發(fā)展也大大加快。由于當(dāng)時(shí)用的是以對(duì)接焊方式將常規(guī)油管焊接成的連續(xù)油管，其強(qiáng)度和可靠性差,限制了它的應(yīng)用。 國內(nèi)外應(yīng)用概況 國外現(xiàn)狀連續(xù)油管鉆井技術(shù)是 90 年代國外大力研究和發(fā)展的熱門鉆井技術(shù)之一。1992 年初，美國石油學(xué)會(huì)開始編制“連續(xù)油管作業(yè)和應(yīng)用”作為 API 的推薦作法，以宣傳和規(guī)范有關(guān)連續(xù)油管的工程、設(shè)計(jì)、制造、配套、安裝、試驗(yàn)及操作。1990 年，外徑為 的連續(xù)油管投入完井作業(yè)；1992年 1 月，外徑為 的連續(xù)油管問世；1993