连续管又称连续柔管或挠性油管,是用特殊材料和工艺制成的钢管,能像钢丝绳那样缠绕在巨大的滚筒上。连续管技术已广泛应用于钻井、完井、试油、采油和修井等各种作业领域,因此,连续管作业机被誉为“万能作业机”。连续管钻井不必像普通钻井那样钻完一根钻杆深度需要停钻连接新的钻杆。
1962年,国际上第一台修井用连续管作业机投入应用,用于油气井冲洗作业,连续管生产线相继建立,连续管外径12.7~25.4毫米,主要用于浅井作业。进入20世纪90年代后,连续管作业技术发展迅速,工艺技术的改进与完善,特别是连续管井下作业工具的研制,有力地促进了该技术向更广泛的应用领域扩展。
连续管钻井的主要设备是连续管作业机。1977年,中国引进第一台连续管作业机,至今,中国已经具备最大管径88.9毫米(31/2英寸),最高钢级CT-90,长度可达8000米连续管作业能力,研制了三大类八种系列连续管作业装置,包括车载式、橇装式、拖挂式和复合式,研制了四个系列24类92种作业工具。
中国研发的首套超深井连续管作业机LG680/50T-8000,注入头最大提升力680千牛,2英寸连续管滚筒容量8000米,可进行8000米超深井作业,在新疆油田进行了冲砂、通刮井、套管试压、老井加深等作业。
20世纪90年代初开始应用连续管钻井,1991年美国、加拿大、法国等国家相继试验了连续管钻井,随着高强度大直径连续管、小直径容积式螺杆钻具和金刚石钻头的相继问世,推动了连续管钻井技术的发展和应用。中国研发了LZ900/73T-3500复合连续管钻机,适应管径60.325~88.9毫米(23/8~31/2英寸),注入头最大拉力900千牛,滚筒容量3500米[73.025毫米(27/8英寸)连续管]、2100米[88.9毫米(31/2英寸)连续管],防喷系统最大工作压力70兆帕,井架高度26米,最大钩载1125千牛。
连续管钻井相较于常规钻井,其优越性主要体现在地面装备与井下工艺两大维度。地面装备方面,它省去了传统井架,设备紧凑、占地小,搬迁安装便捷灵活,尤其适用于地面受限区域或海上平台,显著降低占地与运输成本;同时,机动性强、拆装迅速,安全性高。井下工艺方面,其一,钻进时无须接单根,起下钻可连续循环钻井液,大幅提升起下速度与作业安全性,缩短钻井周期;其二,适用于小井眼、老井开窗侧钻及加深作业,小井眼钻井液用量少,且整体岩屑废料少、噪声低、污物溢出量小,环境友好;其三,无接头特性便于实施欠平衡钻井,可有效减少漏失、防止地层伤害;其四,可内置电缆改善信号传输,支持随钻测井及井下闭环控制;其五,在软地层中可实现快速钻进并最小化冲蚀,有利于录井质量。然而,由于管柱尺寸限制,井下工具的研制与应用仍存在技术瓶颈,是当前面临的主要挑战。