中石油咨询中心教授孙宁 非常规油气开发呼唤连续管钻井技术

　　第六届国际石油产业高峰论坛现场报道：连续管钻井的定义是什么，就是使用连续油管和井下马达及定向工具来进行钻井的作业，可以使用泥浆脉冲MMD，这就是连续管钻井。连续管钻井其实与1974年加拿大开始进行，90年以后开始定向井服务。04年以后开始加拿大等地的广泛应用。它的特点是使用不同尺寸的连续油管取代钻管，起到钻压扭矩和循环介质的传递功能。这个井下马达可以是螺杆，可以是涡轮，也可以是电动钻具。整个钻井过程中不需要挺泵，尤其适合于空气钻井，可以不停泵持续循环，母仪进行时时的测井数据的传输，可以过油管作业，可以随时调整井下工具BIK，可以更高效率连续检测井压力变化。在用连续管进行无钻机过油管重钻，甚至比常规钻井的重钻节约50%以上的成本。

　　它还有一定的局限性，首先是大口径的连续油管受长度的限制，你要钻很深的还是有限制的。碰速和井眼尺寸也受到一定的限制。连续油管强度和钻管相比还是比较低的，无法承受比较大的钻压。但是现在目前有旋转导向的话也可以进行一定的旋转。

　　连续油管使用的寿命也受到一定的限制，国际上使用连续油管钻井重要应用在中浅层的油井，水平井和分支井占30%，老井加深占4%，开窗侧钻占43%，欠平衡、气体钻井占82%。连续油管钻井在全世界的作业已经非常广泛，连续油管钻井目前在所有钻井服务市场占的份额大概在3%。

　　连续油管钻井一定是钻机，我们这次里面所有的都不是连续油管钻机，只有一家是红华(音)公司里面展出了，他所研制的是连续油管钻机。下面这两个是需要下套管的连续油管钻机，下面这三种用的是，别看有这么大的井架，它实际上是平台，不用井架，是不用下套管的，直接用连续油管钻机进行钻井的，这部分是现在已经做的这部分。

　　另外在极地地区，像梅波尔(音)公司用钻井的方式打，也可以批量来进行作业也是有。

　　连续油管钻机需要有一个钻机控制系统，从这个图上可以看到，有连续管作业的工程师，还有地上井工程师，泥浆工程师，防喷的井控工程师连续作业，这是连续油管，这是它下面的仪器，也有比较简单的，只用计算机控制就能够进行控制，这是不同类型的钻机的控制系统。

　　连续油管非常突出的装备叫注入头，我们展示的是一个大型的注入头，这个注入头按照它的悬重6万镑，8万镑，10万镑，下面这几个是我们国产的。在注入头的上部有一个叫油管校正器，在下井之前，有一个校值器，连续油管有一个大的滚筒，可以加大连续油管的长度，从我们现在来看，2寸7的油管可以到4500米，3寸半可以两台加起来可以到6000米。我们宝鸡石油管厂明天还有一个汇报，他们已经做出2寸3，2寸7的油管，而且还做出来变径的油管。下面的壁粗，就是更好的承拉，因为下面就可以薄一些，所以逐步逐步变径的油管已经做出来了。

　　滚筒还要实现一个循环装置，我可以通过滚筒进去，这是一个滚筒的设置。

　　现在连续油管钻井常用的连续油管的长度是1寸半到3寸半，一般是2寸7，4500米以内2寸7足够了。1寸6最大使用是3寸半马达。连续油管的价格比国外便宜60%，国外只有美国两家生产，我们宝鸡钢管厂是世界上第三家能够生产的。我们国产化走得还是比较靠前的。

　　连续油管钻井一定要有循环介质，这个泵送是专门的泵送装备，类似于泥浆的，但是又没有泥浆泵这么大的排量，但是压力要求比较高，但是又不是压力泵。所以它是可以进行控制。压力可以到5000个PSI。

　　连续油管钻井还需要有井控设备，这是在我们现在基本的井控设备的基础上，这是4寸1的连续油管，所用的CTT钻井所配套的井控设备。

　　钻井的过程需要循环，这个展示的是美国的一种连续油管的一种泥浆的，液体的输送的整体过程，它是可以用清水，连续油管要进去，这是井口，从井口出来，在地面上要进行处理。

　　同时连续油管还进行气体钻井，在气体钻井之中，可以看出如果我们使用连续油管用气体循环，是最好的一种连续油管钻井的方式。因为气体钻在打非连续油管的时候，它一根一根要接，在接的过程之中气就会放出，相当于漏气。而且所有的事故全是在失去循环状态之下出现的，如果有连续油管它就可以整体的循环，一直可以气一直是打的，所以不需要中间停顿。所以事故就可以大大的减少。

　　如果用管道的天然气打，最上面这个，如果用管道天然气打，就可以不要压缩机，不要增压机，直接进入到我们管线里面可以打井，这个在我们已经实验过了，虽然不是连续油管，但是气体直接用管道去3.5兆帕就够了。

　　这个是注入头，再加地面循环，井控装置，再进到循环系统，这个是泵，这个泵再进到CT滚筒里面，滚筒的右上角，滚筒的中心是泵进入到连续油管里面去，经过控制室来控制它，来进行循环。这是美国的一个非常典型的应用。

　　在海洋上为了更保险，也是要进行从滚筒开始，它进入连续油管，进行整体的循环，而且它在循环过程之中还要进行，具备了用氮气泵可以进行，就是我可以用泥浆，我可以用气体。

　　因为气体钻在连续油管钻井里面占的气体非常大，所以它一定要具备这两个功能。

　　连续油管钻井的钻具组合，上边是连续油管，CT的连续油管，这边是钻头，中间有一些过度，它一定是用马达的。这个马达可以是直的，也可以是弯的。右边的红色的也是另外一种，它不用井下马达，用电动，电缆传输，井下是一个电马达，用电的马达直接驱动钻头，这是连续油管可以实现的。用这种方式，由于连续油管可以接电缆，地面的电源可以接电缆，所以它是非常方便的。

　　我们展台上有一个红华集团，他不但做出来了连续油管的钻机，同时正在印制连续油管钻机钻井用的井下电动发达，6米长，这个还没有完全展出，很有希望成功，这是一个比较新的技术。

　　这是水平井，这是3寸半的马达，上面有2寸3的CT，2寸3的连续油管用3寸半的马达来打的，这是用无线传输的，下面这个图是有线传输的。国外用电动马达，用有线传输还是一个非常好的优势，可靠性比较强，而且可以双向来控制的，所以比无线的好。由于它可以用电动的导向工具，可以用很大的功率来传输下来，而且不用电池，增高了下面的能力。

　　这是连续油管海洋钻井的配制，这也是从钻头，用2寸3的马达，下面有一个水利发电的控制，它用井下的发电，这也是非常重要的一个措施，下面整体用电动来控制。

　　国外应用主要是加拿大和美国，连续油管钻井在加拿大，一年钻浅井数千口，主要是2寸7，一天能钻2.5口，就是两天钻5口井，效率非常高。

　　在阿拉斯加，这是美国的，用过油管钻井，主要是侧段水平井，井深大概也就是1000多米，3000英尺，直径大概是2寸3到4寸1，这是钻头尺寸。

　　我们国内连续油管钻井的装备刚刚起步，钻井工艺，井下工具相关技术还基本处于空白。所以我们现在呼唤这套技术，能不能在近期5到10年内出现。

　　在应用之中，连续油管钻井最主要的用途就是开窗侧段。这个是壳牌的在加拿大的公司，也是用连续油管的欠平衡，这是用氮气的，他用的是涡轮打的，用氮气来实现欠平衡。进入井眼的气流量不断增加，不断的降低氮气的注入量，起到了很好的环保效果。有900立方英尺每天的产量，这个图展示的就是连续油管侧段。

　　这是CNTC，就是中石油自己研制的连续油管钻机，这个明天在连续油管作业的专利上会展示。这次获得咱们展览会的金奖，就是作业车，还不是连续油管钻机，但是他们已经具备了这种能力。

　　打了三口井，一个是12年的时候，老井加深，右边这个图就是现场的作业图，在辽河。

　　第二井在大港，是连续油管侧段，井深1800米也实现了。

　　第三个也是连续油管侧段，所以连续油管的侧段在国内已经实现了三口井。我们相信在近5年之内，可能会形成一个比较好的技术。因为我们非常规油气正在呼唤用连续油管钻井，长庆油田，一个是鄂尔多斯大量的低产直井需要测井。现在我们知道可以打水平井，水平井产量就高，我们直行已经下了3400米，在老井里侧段，是非常重要的生产需求。而且我们现在不是用连续油管，就是用我们油管来打分支井，取得了非常好的效果。通过压力也是非常好的效果。这种井完全可以用连续油管来干的话，可以打大的节省。

　　另外氮气、天然气钻低渗透致密油气层效果非常显著。在致密油气层里面，需要用氮气，天然气钻，这里面基本不含水，完全有条件，而且是裸眼，又不需要下套管，这些地区应该是连续油管钻井非常好的有利地区。这两年石油大学和我们四川川庆联合研制的四项分离器已经研制成功，就是利用管道天然气打井，不用或者少用压缩机和增压机，出来以后回收，让它再进入闭式循环。就是侧段水平井非常有可能实现这种模式。

　　我们石油大学和长城钻探，已经联合完成的径向微小水平井眼技术，而且对今后的增产效果也是会起到非常好的效果。

　　国外已经研制出智能的连续油管，美国一个公司，用智能向内置两层，一层是电力线成本非常低。

　　另外德国一些公司已经开展了折叠式连续油管，连续油管它不能下套管，如果下套管这个钻机就非常复杂，连续油管能不能变成连续套管，德国现在已经制出来了。就是用它下完了以后，通过这几个工艺固井，在环孔里面出来，使得它既能够固井，而且还能提高固井强度。运输的时候跟连续油管一样，这个已经研制成功。所以我们期待，如果用连续油管，连续油管不但能钻井，而且用连续油管下套管也会成为能力。

　　展望未来，非常规油气层对钻井技术提出了新的更高的要求，降低钻井成本，提高采收率的目标，钻井科技将攻克连续油管钻井设备和技术难关，解放思想，不断创新，把水平井，再加上欠平衡，再加上连续油管钻井，再加上连续油管压裂。最后连续油管钻完井，用连续油管压裂，软化把连续油管割断，用连续油管替代油管，就大大的节省了我们的成本。

　　经过攻关和深化，一定会在非常规油气勘探中发挥更大的作用。我跟大家的交流就这些，不当之处请大家指正，谢谢大家。