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蔣世廉 馬獻珍 劉明輝

　　最近，華北石油局井下作業公司從美國引進的兩車裝載HRSR680連續油管設備到達大牛地氣田。這套設備與2008年底該公司到位的不壓井作業機配套作業，能夠完成目前先進的連續油管壓裂工藝，從而在較短時間內一次性完成對多個儲層壓裂，并最大限度地避免儲層的二次污染，以儲層的有效保護和改造達到多層合采、提高單井氣產量、解放低品位儲量的目的。可有效解決大牛地氣田多年來儲層極易被傷害、單井產氣量低的難題，為大牛地氣田持續“牛氣”帶來希望。

　　國內外連續油管技術發展迅速

　　自1962年美國研制出第一臺連續油管輕便修井裝置以來，連續油管技術逐漸成熟，進入20世紀90年代，連續油管技術與裝備得到迅速發展，以其獨特和顯著的技術、經濟特點，及相關技術的研究和改進，應用深度和廣度進一步擴大，涉及石油行業鉆井、完井、試油、修井等各個領域。

連續油管作業技術成為世界油氣工業技術研究與應用中的一大熱點，最大作業井深已超過9000 米。國外連續油管作業技術已能對陸地和海上油氣井進行20多種作業。利用連續油管修井代表著當今世界修井技術的發展方向，并將作為一種常規、高效的作業技術普及。

　　我國連續油管技術目前主要依賴國外引進，價格極其昂貴。2006年，勝利采油院攻克了連續油管注入器及注入器與卷筒協調控制兩大難題，生產出國內第一套全套連續油管作業設備，作業深度達到2600米。標志著我國連續油管技術取得突破性進展。

　　儲層傷害困擾大牛地氣田

　　大牛地氣田屬于非均質性強的碎屑巖氣藏，其氣藏具有“三低兩高”的特點，即低壓、低孔、低滲、有效應力高、基塊毛細管壓力高。儲層一旦受到鉆井液、壓裂夜的反復污染，天然氣很難釋放出來。基于儲層的特點，大多數氣井不進行壓裂改造，難以獲得工業氣流。據專家介紹說，如水平井氣井通過大型壓裂，使地層壓出幾個毫米寬的裂縫就能獲得明顯的天然氣釋放量，而鉆井成型井徑達165毫米上千米長的大井眼，在受到污染的情況下卻難以出氣，說明鉆井液、壓裂液對儲層的傷害程度是非常大的。

　　避免對儲層的傷害，是提高天然氣產量的有效方法，然而，長期以來，該氣田一直采用液氮伴注加砂壓裂改造和常規試氣投產及修井作業。據華北井下作業公司現場技術人員介紹，這種作業存在著諸多缺點：其一，逐層上返壓裂工藝需要對下面的儲層進行壓井、填砂、打水泥塞，其耗時長、成本高，無法適應氣田高效開發、低成本運作的要求；其二，多次壓井、打水泥塞等作業對儲層造成二次傷害，氣層產量會出現不同程度的遞減；其三，若是兩層合采時，需要進行鉆開水泥塞和沖砂等作業，其過程較為復雜，不適應大牛地氣田的多氣層開采。

　　不壓井作業機實現清潔生產

　　為解決上述難題，華北分公司想到了不壓井作業裝置，該套裝置主要依靠井控設備，也就是防噴器組，它是由全封閉閘板、剪切式閘板、帶卡瓦閘板和連續油管組成，在對氣井壓裂、試氣作業時，不需要進行壓井，即能保證在欠平衡壓力下安全實施各項作業，又可避免傷害儲層。

　　為驗證不壓井作業在大牛地氣田實施的可行性，2007年11月，由依托北京BJ公司、北京托普威爾公司負責編制并提供技術服務，華北井下作業公司負責配合及試氣施工，首次在大牛地氣田對D12-10井、D66-4井進行了連續油管分層環空壓裂，成功地運用不壓井技術下入完井管柱。并首次在DP4井水平井試氣作業采用了不壓井作業， 該井在不壓井的情況下安全實施了加深管柱、液氮氣舉、管柱提離水平段完井等作業，避免了壓井作業中由于使用壓井液造成的地層污染，保護了氣層，揭開了大牛地氣田水平井不壓井試氣作業清潔化生產的序幕。通過3口井的施工，為大牛地氣田引進的連續油管及不壓井作業裝置奠定了基礎。

　　2008年10月，華北井下作業公司引進美國Hydra Rig公司的不壓井作業機抵達大牛地氣田D1-1-49井，華北井下按照項目計劃迅速組建了特種作業隊，承擔了大牛地氣田所有的不壓井作業任務,目前已順利完成2井次不壓井作業。今年，不壓井作業機第一次在水平井DP12井正式投入施工，進一步拓寬了應用范圍。

　　8月18日，華北井下在大牛地氣田D1-4-45井12.5兆帕壓力的狀態下，利用不壓井作業機首次完成全井生產管柱的更換，從而創造了大牛地氣田不壓井作業提出和下入管柱最深的施工記錄。

　　連續油管壓裂實現精細開采

　　在大牛地氣田2000多米的井段中，存在多個薄層交錯疊合的儲層，有關專家形象的比喻成一層層的“破棉被”，傳統的大型壓裂方法無法對相臨兩層以上的氣層實施分層壓裂，不得不放棄部分井厚度較小的氣層，實施同時壓裂時，又很難斷定被壓開的層位，從而造成儲層浪費，影響天然氣產量。

　　連續油管作業機是連續油管施工作業的主要設備。它是一種移動式液壓驅動的連續油管起下運輸設備。作業時連續油管作業機將連續油管快速下入、起出油氣井，并把起出的連續油管纏繞在滾筒上，可滿足壓裂、修井等高效施工需要。

　　連續油管作業機與不壓井作業裝置配合使用，通過調整不壓井作業機封隔器的在氣井中的位置，將地層隔開，利用連續油管壓裂工藝，可以完成相鄰薄儲層的分層壓裂，避免薄儲層漏失廢棄，從而在較短時間內一次性完成對多個儲層壓裂，并最大限度有效保護儲層，避免儲層的二次污染，實現分層壓裂、多層合采、提高單井產量、解放低品位儲量的目標。同時，試氣工作也更加順利，效率更高，可有效解決大牛地氣田多年來氣層壓裂后排液周期長、效率低的難題。

　　前不久，從美國引進的連續油管設備已到達大牛地氣田，華北井下特種作業隊正加緊進行設備的操作演練。配套不壓井作業機后，如虎添翼，將廣泛應用于氣田射孔、壓裂、試氣、修井等作業。

　　連續油管壓裂技術非常適合層狀油藏、不連續油藏等需要進行多級分層壓裂以及分支井的壓裂，利用連續油管壓裂技術，在作業費用允許范圍內有效地進行邊際油藏壓裂作業，提高油藏經濟開發效果，實現高效、節能、一體化。據專家評估，隨著大牛地氣田施工的水平井、分支井增多，加之儲層的自然特性，連續油管技術在氣田有著廣泛的應用前景。

　　連續油管技術亟待突破的難關

　　連續油管分層環空壓裂技術在國外發達國家的油氣勘探與開發中應用廣泛，但目前還未被國內所真正掌握和應用。由于受連續油管管徑的限制，為克服施工中高摩阻的不利影響，往往在連續油管壓裂時采用環空注入的壓裂方式，這樣壓裂支撐劑將直接沖擊連續油管外表面，造成連續油管外表面嚴重損傷從而影響使用壽命，甚至將連續油管刺壞或斷裂落井而造成事故，因此，為了保護連續油管有必要研制高強度耐磨的連續油管保護器，以滿足連續油管環空壓裂的需要。

　　日前，一種用于環空壓裂施工中保護連續油管的井口保護器，由華北井下作業公司在大牛地氣田D1-4-162井試驗成功。這一成果將對連續油管分層壓裂產生積極的推動作用，從而填補了國內連續油管壓裂技術的一項空白。