浅析连续管钻井技术

【摘 要】随着连续管钻井技术应用领域的日益拓展和技术的不断进步，其他特殊功能连续管钻机，如海底连续管钻机、变频电驱动连续管钻机、全自动连续管钻机、零排放微井眼连续管钻机等将逐步进入人们的视线。连续管钻井技术与装备的研究开发及应用将进一步丰富和发展国内钻井工程技术，提高国内工程技术在国际上的竞争力，为我国经济建设目标提供强用力的技术支持。下文将从连续管钻井技术应用方面进行简单分析。

【关键词】连续管钻井 构成与特点 局限性

一、前言

连续管钻井Co iled Tub ing D rilling， CTD技术，经过近20年的发展，连续管钻井技术的应用迅速拓展。截止到现在，全球采用连续管钻井技术完钻的总钻井数约为11000口。随着连续管钻井装备、井下工具和钻井用连续管的不断创新与持续改进，以及连续管钻井技术与欠平衡钻井、控压钻井、旋转导向钻井等技术的结合，使得连续管钻井技术水平大幅提高，采用

二、连续管钻井系统构成与特点

（一）连续管钻井系统构成

连续管钻井系统主要由连续管钻机、循环系统、井控系统、辅助设备、井下钻具组合（Bo ttom Ho le A ssem b ly，BHA ）等硬件系统和连续管钻井工艺、专用软件等软件系统构成。其中连续管钻机、循环系统、井控系统、辅助设备等构成了连续管钻井地面系统。与常规钻井地面系统相比，连续管钻井系统的钻井液循环与处理系统、井控系统及相关辅助设备并没有特别要求，两者标志性的特征差异在于连续管钻机。BHA对连续管钻井的效率及成败至关重要，不同的钻井工艺对BHA的要求也有所不同，一套完整而复杂的连续管钻井 BHA 往往需要 20余个单元工具构成。典型的BHA，包括钻头、正向驱动马达、测量仪、连续管接头、定向工具和紧急断开接头等连续管专用工具，其中连续管钻井用的马达有高速小扭矩、中速中等扭矩和低速大扭矩3种类型，外径范围6013 ～16511 mm。马达必须与所用的钻头相匹配，低速大扭矩马达适合于TSD钻头和天然金刚石钻头，中速中等扭矩马达适合PDC钻头。

（二）连续管钻井技术的特点和适用范围

连续管钻井技术的特点和适用范围一直备受关注，研究分析和应用实践表明，连续管钻井技术具有如下优点：1.可以实现不停泵连续循环 和带压作业，提高了起下钻速度和作业安全性，有效避免因接单根可能引起的井喷或卡钻事故；2.不用接单根，减少了作业人数，缩短了起下钻时间和作业周期，对于部分需要频繁调整或更换BHA的钻井作业，其优势更为突出；3.井场占地面积小，适合于地面条件受限制的地区或海上平台钻井作业；4.可以进行过油管钻井作业，因此能非常方便地实现老井加深和过油管侧钻；5.可以采用电缆传输信号，实现测井数据的实时传输。有效地连续监测井下压力变化：6.特别适合欠平衡钻井作业、多相钻井液钻井和空气钻井；

（三）连续管钻井技术的局限性

当然，连续管钻井技术也存在局限性，经过长期实践与分析。总结以下几点：1.从提升连续管钻井能力的要求考虑，希望选用管径和壁厚尽可能大的连续管，但由于设备能力、运输条件的局限，使得连续管长度受限，所以必将限制钻井作业深度；2.频繁起下钻以更换或调整BHA，将导致连续管过早疲劳，缩短使用寿命；3.目前用于钻井的连续管强度较低，无法实现旋转钻进，也无法承受较大钻压；4.井眼尺寸和泵速受到限制；5.实施连续管钻井之前，需要借助常规钻机或修井机对目标井进行钻前修井作业，若需下套管，也必须依靠常规钻机或修井机完成。

（四）连续管钻井技术的应用分类

由此可见，连续管钻井技术优势和局限性同样突出与鲜明。总体而言，连续管钻井技术的应用可分为2个大的方面：1.从地面开始新钻井眼至目的层（钻新井）；2.在老井中实施加深和侧钻（老井重入）。受技术水平和装备能力制约，目前完全采用连续管钻井技术和装备钻新井的钻深只有数百米，而且要求地层相对易钻且不易垮塌，此类应用主要集中在加拿大。若采取连续管钻井技术与常规钻井技术联合钻新井，其钻深可以达到数千米，但耗时更多，成本更大，必要性和经济性均受到质疑。连续管的无需接单根和无接箍特性，使得连续管钻井技术特别适合老井加深和过油管侧钻，特别适合应用于欠平衡工艺技术，因此而成为应用钻井新技术提高油气采收率的典型代表。

三、结束语

连续管钻井技术经过长期的国内外发展和应用实践表明，连续管钻井技术将成为利用钻井工程技术提高油气采收率的重要手段。经过长期研究，总结了连续管钻井技术的系统构成和技术特点，一致认为此项技术的最佳应用点是应用欠平衡工艺实施老井加深和过油管侧钻，分析归纳了连续管钻机的典型结构型式，认为连续管钻机的种类繁多，个性化特征鲜明，完全采用连续管钻井技术钻新井，钻深会受到很大限制。在经过细致研究分析了连续管钻井工艺过程之后，相关技术人员提出了实施连续管钻井工程项目的基本程序，认为采用连续管

钻井技术和欠平衡工艺进行老井重入加深、老井重入钻水平井和过油管侧钻将在油田增产、难动用储量开采、利用现有井筒低成本开采深部储层、提高最终采收率等方面将发挥积极有效的作用。

参考文献：

[1]刘清友，连续管钻井技术在国内非常规气开发中的应用，石油机械，2011；

[2]朱佰庆，连续管钻井承扭加压器的设计与研究，中国石油大学（华东），2012；

[3]贺会群，连续管钻井技术与装备，石油机械，2009；