石油机械

连续管技术

  • 我国连续管作业装备现状和发展趋势

    张富强;郝军;霍晨晨;颜家福;熊革;

    针对我国连续管作业装备在超深井、复杂工况下作业能力不足、智能化水平低、关键部件依赖进口等问题,系统分析了国内连续管装备技术现状,提出了包括渐变轮廓弹性夹持块、反馈节流注入头驱动装置、电驱自动化系统、紧凑型重载底盘及管管对接工艺等关键技术方案,解决了大管径连续管作业深度受限、设备稳定性差、运输适应性不足等技术瓶颈。研究结果表明:国产连续管作业机最大作业深度提升至8 000 m,整机尺寸缩小18%,质量减轻10%,年作业量超过15 000井次,国产化率超过85%。所得结论可为我国连续管装备向万米超深、智能化、多功能集成及深水作业方向发展提供技术支撑和产业化路径参考。

    2025年S1期 v.53 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1569K]
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  • 低压油水平井连续管测试找水工艺技术研究与应用

    费节高;杨剑;周娟;王金刚;

    针对低渗透油藏水平井开发中含水上升快、现有找水技术效率低、周期长、风险高等问题,提出了一套以穿芯连续管结合生产测井仪为核心的快速找水工艺技术。通过工艺设计与关键工具研发,解决了井筒稳定流态建立、数据实时传输和电缆高压密封绝缘等技术难题,形成了适用于自喷井和非自喷井的3种测试工艺。研究及应用结果表明:该技术可实现不同产液状况井的精细找水;在12口井的先导试验中表现出良好的可靠性与适用性;典型井应用后含水体积分数由92%降至81%,日增油1.29 t,找水效率显著提高。所得结论可为低渗透油藏水平井找水作业提供技术支撑,对实现高效开发具有重要指导意义。

    2025年S1期 v.53 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 2520K]
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  • 连续管多孔射流工具流场分析与试验研究

    盖志亮;刘家炜;李绪宜;朱峰;尹俊禄;覃泳强;

    针对常规连续管射流工具压耗高、作用方式单一等问题,基于现行?43 mm多孔射流工具开展内部结构的优化设计,利用数值模拟软件Fluent分析了配置不同数量喷嘴下各喷嘴的压力、流量以及涡流形成后的压力场和速度场,并进行了室内试验验证。研究和试验结果表明:在不同排量条件下,缩径对工具流量系数的影响范围为2.1%~19.2%,并随排量增加而扩大;通过伯努利方程、连续性方程和喷嘴压降云图分析发现,流体流动不稳定和局部压力过高是导致工具流量系数降低的主要原因;通过伯努利方程和连续性方程推导的截面积比与压降变化曲线显示,在0.1~0.6直径比值区域,增加直径比值,压降显著减小,而在0.6~1.0直径比值区域,增加直径比值对压降的影响逐渐减弱,同时截面积比由0.178增加到0.400时,压降相对变化率减少约80%,说明缩径对压降的影响显著;通过室内试验进一步验证了实际通径面积与流量系数的关系,分析发现冲洗工具的局部损失系数呈现出与雷诺数无关的常数特性,表明其主要与工具内部结构密切相关。所得结论可为优化连续管冲洗工具结构设计、提升油田清洗作业效率提供理论依据和方向。

    2025年S1期 v.53 12-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1832K]
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  • 川南深层页岩气连续管作业技术分析

    卢秀德;柳自青;任能;李建忠;郭彪;杜骏;

    川南深层页岩气储层具有埋藏深、水平段长、井眼轨迹复杂,以及高含硫等工程特性,导致现场施工过程中连续管容易自锁、作业周期长,工具易失效、井筒工艺复杂等问题出现。为此,通过系统的分析,构建了适应深层页岩气作业的连续管作业技术体系,对超长水平段下入难题开展动态力学分析与变刚度管柱优化方法研究;面向极端工况,开发了全生命周期疲劳管理系统与长效抗盐抗温钻磨用钻井液体系;基于返屑运移规律与智能决策算法,形成“两趟管”高效钻塞工艺标准;通过数字赋能技术实现作业全流程智能化管控,推动传统作业模式向“感知-决策-执行”闭环控制的数字化转型。现场应用表明,该技术体系有效解决了川南地区深层页岩气井连续管下入深度不足、钻磨效率低、井控风险高等问题。所得结果可为川南深层页岩气超深井、超长水平井的规模化高效开发提供技术参考。

    2025年S1期 v.53 20-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 2689K]
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  • 长庆页岩油水平井动态冲砂工艺及实施

    曾永锋;陈伟华;景永鹏;盖志亮;陈雄;郑磊;黄鑫洲;

    长庆页岩油开发过程中常规静态冲砂容易产生砂卡、砂堵以及卡钻等现象,导致连续管作业无法体现效率优势。为此,提出连续管动态冲砂工艺,结合循环冲洗、钻磨解卡以及工具优化等措施,优选形成水平井高效动态冲砂工艺技术,并开展了现场试验。现场应用结果表明:连续管动态冲砂工艺结合涡流冲洗工具能够有效提高解堵效果;自锁点回拖循环后,该点下入载荷可减小20~30 kN;静态和动态冲砂交替应用,合理参数条件下配合多种作业流体,可有效提高连续管作业效率,降低单井施工成本。所得结论可为水平井冲砂作业提供参考。

    2025年S1期 v.53 29-33+39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1632K]
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  • 基于微芯片监测连续管气举全井筒温压的研究

    封猛;宋志同;牛占山;肖辉;葛兵;刘杨;刘小龙;陈亮;陈雪茹;

    针对连续管气举过程中井下温度、压力动态参数难以实时准确获取的问题,提出了一种基于微芯片胶囊的全井筒温压监测技术方案。该方案通过向连续管内投放微型传感器胶囊,利用气举流体将其输送至井底,并随返排流体在环空上浮,实现全井筒温度、压力的动态采集。为解决胶囊初始位置判定难题,设计了在胶囊外部包裹软树脂,通过泵压变化精准判断胶囊是否穿过水眼,提高了监测深度的准确性。研究结果表明:微芯片胶囊在井下高温高压环境中表现稳定,与电子压力计、温度计对比,温度监测最大误差为0.8%,压力监测最大误差为1.2%;通过软树脂包裹设计,可依据地面泵压变化准确识别胶囊到达水眼的时间,实现了监测深度的精确标定;该技术具备功耗低、体积小、响应快等特点,适用于连续管气举全过程动态监测。所得结论可为低渗透油气藏高效排液与储层保护提供可靠的井下数据支持。

    2025年S1期 v.53 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1388K]
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  • DNV认证海洋防爆型连续管作业机研制

    周忠城;朱再思;张富强;段文益;刘平国;郝军;刘菲;

    针对海洋平台普遍存在的吊机能力受限、作业空间狭小、防腐防爆要求严苛等问题,在成熟的陆地橇装连续管作业机技术基础上开展研究,突破了6项满足DNV认证要求的关键技术,研制出国内首套获得DNV认证的海洋防爆型连续管作业机,并通过模拟井试验与现场应用验证。研究及试验结果表明:该设备具备良好的作业稳定性与适应性,整机防爆等级达到Exdeic nAⅡA T3 Gc,取得国家二类防爆证书;滚筒可分离技术显著降低了对平台吊机能力的要求;轻量化注入头在保持性能的同时解决了吊装难题。所得结论可为我国深海油气田开发装备的自主研制与国际化认证提供重要技术参数与实践参考。

    2025年S1期 v.53 40-46+90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2294K]
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  • 泡沫发生器工作原理与监测方法研究

    李源源;刘志尧;方福君;唐琰琢;李产博;

    针对低压气井连续管钻磨过程中常规钻磨液易漏失、循环难建立、井底泡沫质量难以实时监测等问题,提出了一种新型氮气泡沫发生器结构及其配套的井底泡沫质量实时监测方法。该泡沫发生器采用高压壳体、液体喷嘴、扰流杆和高压筛管总成等设计,实现了高发泡率与均匀泡沫的稳定生成;监测方法通过建立连续管微元段压降模型,结合地面气液排量、压力、温度等参数,实时计算井底泡沫密度、气体占泡沫体积的比率等关键指标。研究及现场应用结果表明:该监测模型计算误差仅为4.79%,现场应用使钻磨时效提升20%,井底气体占泡沫体积的比率稳定在35~38%,密度控制在0.70~0.75 g/cm~3。所得结论可为低压气井泡沫钻磨工艺提供可靠的设备与监测技术支持,具有广泛的推广应用价值。

    2025年S1期 v.53 47-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1729K]
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  • 厚油层连续管定点压裂技术试验应用

    孙勇;燕旭;兰乘宇;贾学岩;许化维;杨宇峰;高原;

    针对油田开发后期厚油层内剩余油挖潜难度大,常规水力喷射压裂工艺存在施工周期长、成本高及环保适应性差等问题,提出了连续管水力喷射定点压裂技术方案。通过优化选井选层、升级喷射压裂管柱、改进压裂液体系及配套射孔液回收装置,实现了厚油层内剩余油的精准、高效、环保改造。研究及应用结果表明:现场试验7口井65层,5口油井初期日增油由6.8 t提升至9.0 t,增油效果提高20%,阶段累计增油4 876 t;2口注水井日增注由14.3 m~3提高至36.2m~3,增幅达1.5倍,阶段累计增注11 416 m~3;该技术可实现一趟管柱多段压裂,施工效率高,全程带压作业,安全环保。所得结论可为同类厚油层高效挖潜与压裂改造提供技术借鉴。

    2025年S1期 v.53 54-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1952K]
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  • 卡瓦式节流器钻磨参数控制方法研究

    韩锐;张士豪;黄鑫洲;盖志亮;刘习雄;

    针对卡瓦式节流器失效难题,提出连续管钻磨打捞工艺,结合循环冲洗、套铣修整、钻磨解卡等技术,通过力学建模和管柱力学模型分析,优化了钻压与深度控制,推导了连续管附加长度与井底钻压计算式,解决了连续管作业中屈曲变形导致的校深误差和效率低下问题,实现了地面载荷与井下工况精准匹配,并进行了现场应用。研究和现场应用结果表明:该优化方案适应复杂井况,显著提升解卡成功率和作业安全性;所建立的模型使校深误差控制在0.2 m内;在S14-XX井成功实施冲砂、钻磨一体化作业,2 h内解除卡瓦坐封并打捞失效部件,证实了工艺高效性。研究和应用结果可为低效气井节流器治理提供参考。

    2025年S1期 v.53 59-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1464K]
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  • 双重封堵带压起完井管柱技术应用

    孙国玉;曾永锋;陈雄;李达奇;

    针对致密气井连续管完井管柱中节流器失效,需要带压进行管内封堵并起出连续管的难题,介绍和分析了流变金属、机械式堵塞器的发展现状和结构特点,提出双重封堵技术。该技术通过流变金属与机械堵塞器协同密封保障管内封堵可靠性,并在长庆油田3口故障井开展?50.8 mm(2 in)连续管带压起管试验。试验结果表明:该技术可安全高效处理高压气井节流器失效问题,单井作业耗时缩短至8 h,全程实现压力零泄漏。研究结果可为同类问题提供解决方案。

    2025年S1期 v.53 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1619K]
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  • 连续管集成作业技术在古龙页岩油区块的应用

    董磊;刘硕;祁海涛;何礼鹏;侯景龙;孙勇;孔祥迪;

    针对古龙页岩油区块存在套管钢级高、井筒内通径小、水平段长、压裂改造规模大及地层易出砂等技术难题,提出了以“压前准备、压中处理、压后完井”为核心的连续管集成作业技术方案。通过整合通洗井、首段射孔、速钻桥塞、冲砂解堵、解卡打捞、地层测压等关键技术,实现了带压施工能力提升至35 MPa、水平段进深能力达3 096 m。研究及应用结果表明:该技术将压前准备时效提高25%以上,水平段进深时效提高28%,井筒清理时效提高35%,成功应用于多口页岩油井,有效保障了压裂排采全过程施工安全与效率。所得结论可为页岩油高效勘探开发与压裂改造提供全流程技术支撑,具有广阔的推广应用价值。

    2025年S1期 v.53 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1588K]
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  • 深层页岩气连续管通刮洗一趟管作业关键技术研究

    刘志尧;管彬;刘佳林;尹丛彬;李军;任能;

    针对深层页岩气井采用油基钻井液钻井后,常规通井、刮管、洗井作业流程繁琐、周期长、成本高的问题,提出了以连续管一趟管作业为核心的技术方案,通过研制自进式磨鞋、优化工具结构与工艺措施,系统解决了连续管下入困难、井壁清洁效果差、作业效率低等技术难题,并进行了现场应用。研究及应用结果表明:建立了连续管动态下入力学模型,摩擦因数优化后模拟吻合度达95.3%;自进式磨鞋反向水眼优化为2个、角度30°、直径9 mm,显著提升了推进力与清洁效果;形成6类工艺难度分级与配套措施,在川南地区64井次应用中,“一趟管”作业成功率达100%,单井作业周期缩短5~7 d。所得结论可为深层页岩气井高效完井与低成本开发提供技术支撑。

    2025年S1期 v.53 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1521K]
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  • 深层煤岩气井压后井筒清理难点分析及处置方法

    钟康;徐武举;史海涛;

    针对深层煤岩气井压裂后井筒清理过程中存在的钻头结构不合理、地层能量差异导致的煤屑返排困难、套管易变形及局部循环形成等技术难题,通过研发配套工具与工艺,提出了一套综合处置方案,设计了适用于煤岩钻塞的尖钻头结构,采用无固相冻胶分层暂堵技术封堵漏失层和串层,优化一体化乳液液体黏度调控体系,结合捕屑器与油嘴管汇控压钻扫,并引入液氮助排措施。研究结果表明:优化后的尖钻头有效防止大块煤屑上返,显著降低卡钻风险;无固相冻胶暂堵技术可有效隔离地层流体,避免煤屑进入井筒;一体化乳液与液氮助排组合使用提升了碎屑返排效率,尤其适用于能量不足的气井。所得结论可为深层煤岩气井压后井筒高效、安全清理提供技术依据和工程指导。

    2025年S1期 v.53 82-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 2328K]
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  • 吐砂吐岩井治理技术研究及现场试验

    董磊;王征;林庆祥;李福财;高作宇;马圣凯;张永春;

    针对吐砂吐岩套损井治理过程中存在的“冲不净、固不住、打不开”技术难题,提出了一套综合治理技术方案,包括常规管柱泄压冲砂、连续管控压冲砂、化学固砂及双层管屏砂等技术。通过现场29口井的试验应用,成功解决了井筒沉砂清理不彻底、压力源封堵困难及套损通道难以建立等问题。研究及试验结果表明:常规管柱泄压冲砂与连续管控压冲砂可有效清理井筒沉砂并准确落实套损位置;化学固砂技术能够有效封堵地层压力源,固结近井地带岩砂;双层管屏砂技术为浅部套损井治理提供了可靠的机械屏障。所得结论可为类似地质条件下的吐砂吐岩井治理提供技术借鉴,对恢复井筒完整性、保障油田稳产具有重要意义。

    2025年S1期 v.53 91-95+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K]
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  • 连续管钻磨技术分析及在青海油田的应用

    李峰涛;闫吉伟;陈柯桦;郭维;陈栋;张荣;李亚;施亚民;罗灵福;

    针对青海油田干柴沟及风西等区块水平井分段多簇压裂后桥塞钻磨过程中出现的井内出砂、套管变形、桥塞溶解残留等复杂工况,系统分析了连续管钻磨技术难点与风险因素,提出了包括施工参数优化、排量控制、钻压调整、液性改进与回压管理等多方面的技术对策。研究及试验结果表明:通过CTAS模拟软件确定最优排量为400~500 L/min,环空返速≥0.8 m/s,可有效提高磨屑返出效率;采用“低钻压、高转速、大排量”施工模式(钻压控制在10~20 kN),结合短起下和定点循环,显著降低卡钻风险;建立井内+地面双重多级控压体系,配合黄原胶基携砂液和优化油嘴组合,提升了井筒清洁与安全控制水平。所得结论可为页岩油水平井连续管钻磨桥塞作业提供系统技术支撑,具有较好的推广应用价值。

    2025年S1期 v.53 96-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 2601K]
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  • 连续管过油管氮气泡沫冲砂工艺技术研究与应用

    王金刚;费节高;周娟;任斌;

    针对低压井采用?38.1 mm(1.5 in)连续管过完井油管冲洗套管内沉砂作业中,注入排量有限导致套管内冲砂液流速低、携砂困难,且部分层段漏失严重等瓶颈问题,基于氮气泡沫流体密度小、摩阻低、携砂效果好等特点,提出连续管过油管氮气泡沫冲砂工艺技术。通过开发氮气泡沫发生装置和液体体系,实时制备设计密度的泡沫流体,结合井筒多相流态分析和泡沫稳定状态控制的应用,在高效破除和快速携带砂垢胶结物的同时,降低井底压力,实现负压冲砂作业。现场应用结果表明:连续管过油管氮气泡沫冲砂工艺技术在满足低压已投产井冲砂需要的同时,减少了带压起下完井管柱等作业工序;产生的氮气泡沫流体可以大幅提高环空返速和携屑效果,提速提效作用明显,较常规工艺作业效率提升80%以上。所得结论可为冲砂作业提供技术参考。

    2025年S1期 v.53 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1648K]
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  • 连续管钻井固控系统设计及运行经济性分析

    杨琳;田家林;任硕;黄云;曾勇朝;

    针对传统连续管钻井(CTD)固控系统存在能耗高、占地面积大、环保性能不足等问题,提出了一种基于高性能振动筛与高速离心机的两级优化固控系统方案。该方案通过精简设备配置、优化固相控制流程,有效解决了系统冗余、能效低下及岩屑含液体积分数高等技术瓶颈。研究结果表明:该系统显著降低能耗约58%,减少占地面积60%~75%;单井运行成本节约(7~10)万元,钻井液浪费减少10~15 m~3;岩屑含液体积分数大幅下降(油基钻井液岩屑含液体积分数降至29.92%,水基降至47.05%),废弃物处理成本降低,环境合规性明显提升。所得结论可为CTD作业提供高效、经济、环保的固控系统解决方案,对推动油气钻井绿色化、高效化发展具有重要参考价值。

    2025年S1期 v.53 111-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1191K]
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  • 深层碳酸盐岩气藏速度管柱排水采气工艺优化与实践

    柴辉;李宏鑫;孙波;黄生松;侯明明;刘涛涛;张福杰;黄刚;汤火林;

    针对中亚某碳酸盐岩边底水气田高温高压高含硫气田的井筒积液、生产管柱变径多、井口压力高、高温高压高含硫化氢等具体气井工况,结合各类排水采气工艺适用条件,进行了井控安全措施优化、速度管柱材质优选、井口改造、悬挂器密封、密封套改造、速度管切割优选、堵塞器操作压力降低等一系列优化方案,并进行了现场试验。现场试验结果表明:该方案提升了施工效率、安全性,满足后续速度管柱井内长期停留生产的要求;在该气田成功开展3口井速度管柱排水采气现场试验,取得了良好的应用效果,验证了速度管柱工艺技术在复杂深层碳酸盐岩气藏排水采气中具备较强适用性。试验结果可为类似气田速度管柱排水采气提供借鉴,具有重要的指导意义。

    2025年S1期 v.53 117-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1761K]
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  • 基于电驱混砂的柴发耦合移动储能协同供电策略研究

    张铁军;孙国玉;杨小朋;徐迎新;闫育东;

    针对电驱混砂设备在无市电接入场景下供电不稳定、柴油发电能耗高、缺乏应急备电能力的问题,提出了一种柴发耦合移动储能的协同供电策略与技术方案。通过构建柴油发电机与移动储能系统协同运行的架构,设计基于能量管理系统(EMS)的削峰填谷、应急备电与营区供电等多模式控制策略,实现了对混砂设备动态功率需求的快速响应与高效能量调度。研究及实验结果表明:该系统可将电压波动由±15%收窄至±3%,频率稳定性提升至(50±0.2) Hz,柴油机运行效率提高约10%,并在20 ms内实现无缝应急切换,保障压裂施工连续性。所得结论可为油气田野外作业场景下电驱装备的可靠、高效供电提供技术支撑和工程借鉴,具有显著的节能效益和推广应用价值。

    2025年S1期 v.53 125-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1692K]
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  • 《石油机械》投稿须知

    <正>《石油机械》主要报道油气装备与工程技术最新科技成果和进展,设有钻井技术与装备、海洋石油装备、油气田开发工程、石油管工程、新能源技术与装备和油气人工智能等栏目,欢迎作者就油气钻探与开发、新能源领域的新技术、新装备、新工艺、新材料、新方法等撰写论文,并注意下述写作要点。正文内容:1.文章必须是从未在正式刊物上发表过的,不得一稿多投,也不允许对旧作稍加改动重新投稿。2.文章必须有新意,有独到的见地,有较强的创新性、实用性或导向性。引言中应简要说明文章写作的目的、意义及与他人研究成果的不同点、创新点。

    2025年S1期 v.53 133页 [查看摘要][在线阅读][下载 711K]
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