齿轮齿条转向器连续管
一、连续管定义
连续管( CoiledTubing，简称CT) 又称挠性管、蛇形管或盘管，是指单根长度在500 m以上而没有任何接头的管子。连续管是相对于用螺纹连接下井的常规管而言的，是指可缠绕在大直径( 一般1 m 以上) 卷筒上，由若干段长度在百米以上的柔性管焊接而成，长达百米至千米的没有接头的钢管。目前的单根长度一般在2 000～9 000 m，是石油工程中的新一代管材,可适应多种作业,如陆上或海上输送油气、连续油管钻井作业、连续油管修井、连续油管地层压裂工艺以及连续油管测井作业等. 青梅1H二、发展历程
连续油管最早应用于二次世界大战时期,在军事上是代号为99号工程PLUTO (海底输油管线) ,是从英国海岸至法国沿岸的几个地点的管线快速铺设. 当时是将10 m左右长的管子1节1节对接成长度为几千米长的管子,然后缠绕在1个卷筒上,由施工作业船在海上快速敷设.
1964年, Hrown石油工具公司使用厚度为1. 25 mm、屈服强度为276～377MPa、单根管子长
76～610 m的低合金高强度钢,对接成长2 438 m的管后缠绕在1 219 mm的滚筒上开始用于油田修井; 1976 年,加拿大发明家Ben·Gray制造了第1台连续管机组,生产出了没有对接接头且单根长度为914 m、直径为60 mm的连续管,其材质为42 (屈服强度290 MPa) ,并用于20口浅气井作业; 1980年,连续油管材料的屈服强度达到了482. 63 MPa,并且在管子的反复弯曲性能上也有很大进展; 1992年,美国精密管技术公司生产了屈服强度为965. 26MPa、外径为88. 9 mm的钛合金管子. 目前,全球能够成熟生产连续油管的厂家主要是美国的优质油管公司和精密管技术公司. 国内宝鸡石油钢管有限责任公司已成功研制开发出了CT80钢级连续油管产品,并于2009年6月生产出了单根长度为7 600 m的连续油管,且已在西南油气田和辽河油田成功进行了下井作业.
三、连续管的发展现状
1、国外发展现状
（1）初期发展阶段（60年代~70年代）
1962年第一台修投入井用CTU投入应用，油气井冲洗作业；连续管生产线相继建立；连续管外径12.7-25.4mm；主要用于浅井作业。
（2）停滞阶段（70年代初~80年代初）
材料强度问题；深井作业问题；焊缝失效、设备故障
（3）高速发展阶段（80年代~80年代末）
钢材材质和管材制造技术的改进；应用于钻井、完井、试油、采油、修井和集输等作业领域；连续管直径最大可达6-5、8in
（4）广泛应用阶段（90年代至今）
进入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。目前连续管作业技术广泛应用于钻井、完井、试油、采油、修井和集输、增产等作业领域。
2、国内
国内受引进设备和国外关键技术封锁的制约，应用尚局限在冲砂洗井、钻桥塞、气举排液、注液氮、清蜡、挤酸和配合测试等常规作业，缺乏工艺和工具研究。
我国引进和利用连续管技术开始于２０世纪７０年代。１９７７年，我国引进了１台由美国波恩工具公司生产的连续管产品。四川油田首先利用引进的连续管装备进行冲砂、清蜡、气举降液、气井小型酸化及注氮排残酸等一些简单作业。大庆油田１９８５年引进了第１台由美国海德瑞公司生产的连续管装备，至今已在１００多口井中进行了冲砂、排液等修井作业。辽河油田沈阳采油厂自１９８６年引进第１台连续管装备后，至今已累计引进４台套，广泛应用于氮气排液、水平井测试、水平井冲洗井底、注挤水泥、钻塞、清蜡、解堵、冲砂、补固井等修井作业。
截至２０１１年４月，国内拥有连续管装备总数８３台，其中中石油５３台，中石化１１台，中海油４台，其它股份制企业１５台。连续管修井作业技术已经得到了国内广大油田的广泛认可。
四、连续油管的应用
1用作修井测井作业
进入80年代以来,随着连续油管制造技术的不断发展,连续油管的强度、塑性和抗蚀性得到
了进一步提高,连续油管在油田的用途也不断扩大. 一是可广泛进行修井作业,如用来清蜡、酸化、挤水泥、压井、冲洗砂堵、负压射孔、试井、驱替钻井液、大斜度井电测、打捞和磨削落鱼等;二是进行测井作业,在连续油管内安装电缆和传感器,可在垂直井、水平井等进行测井;三是可以在井筒永久性安装作为生产油管等;四是对于井内压力较低的老井,还可作为速度管柱下入油管内,以减少原来油管的体积,增大油气压力,提高产量,使老井获得新生;五是可代替抽油杆,由于连续油管重量相对较轻,疲劳寿命高,作为连续抽油杆,既可节约抽油机电能20%以上,同时使用寿命也可达200万次以上.
2用作钻井作业铝合金穿线盒
无机粘结剂近年连续油管钻井已成为国内外钻井技术应用的热点,特别是在加拿大,采用连续油管钻井已达连续油管消耗量的10%以上. 连续油管可进行水平井钻井、下套管井钻井、裸眼井钻井、加深钻井、小井眼钻井、老井开窗侧钻压裂地层、欠平衡钻井等. 连续油管钻井自动化程度较高,可通过中央控制室内操作这些钻井控制系统和其他连续油管设备,以进行不断的配套作业,且该系统具有自我诊断和设备的软起动、软制动功能,提高了设备的安全性. 随着井下导向工具、随钻测试工具、注入头和油管工艺技术的进步,连续油管钻井作业的经济效益将得
到进一步提高,其应用还会更加广泛.连续油管钻井的新技术是在钻杆的前端安装涡轮头,在流体动力下涡轮驱动水力系统,使牵引器拖动连续油管向前移动,增加了连续油管在水平分支井中的进入程度,提高了作业成功率. 现场作业结果表明,该技术可使连续油管在套管和裸眼中的进尺大幅提高.
3用作管线管
近年来,连续油管用作输油、输气管线在陆地和海上的应用得到了推广,也有用作化学助剂注入管线、注气管线、集油管线等. 同时,连续油管在海上油田的应用正在由浅海向深海发展. 连续油管与常规焊接管相比有下列优点.
1) 安装施工简单、快捷、经济. 由于连续油管单根长度可达几千米,有的管子甚至长达10 km,如果对施工作业车或船进行改进,连续油管的施工长度可能会更长;由于在铺设过程中省去了常规油管的焊接对接过程,因此可节省施工时间和铺设费用,对于海上钻井平台的进出油管更能节省作业时间和经费.
2) 水力特性好,漏失环节少. 由于连续油管内部焊缝已预先经过处理,且焊缝是纵向和斜向的,所以水力特性好,减少了内部流体的压力损失.
全自动电脑针织机3) 连续油管尺寸范围较大,其外径最大可达168. 28mm,因此作为管线管,特别是井口用集输管线具有很大的便利.
4) 连续油管外壁的防腐处理可满足陆上埋地管线和海上(浅海或深水)油气田对防腐、环境保护和机械保护的特殊要求.
五、连续管在海洋油气作业中的应用
随着陆上油气资源日渐匮乏，海洋油气资源的开发越来越受到重视。在海洋油气工程中，若应用传统钻杆作业，操作者需要将钻杆一节一节地连接起来，不仅效率低，而且作业时间长。为更好地开发海洋油气资源，近年来，连续管被广泛应用在海上油气田的洗井、钻井、修井、完井、机械采油、测井射孔和油气输送等方面。
近20 年来，连续管技术引起了海上油气工业界的高度重视，获得了广泛认可。BJ、贝克休斯、哈里伯顿、斯伦贝谢及壳牌等国际石油公司已经具备连续管海洋作业能力，在挪威北海、墨西哥湾、西印度海、文莱海、阿拉伯海域、巴西海域、中国南海等海域，均进行过大量的实际作业。虽然我国应用连续管作业技术的时间较早，但多年来由于缺乏关键技术
与工艺的研究，国内对这项技术及其工艺掌握得并不十分透彻，海洋油气方面更是少有应用，直接影响了连续管在实际生产中的普及和推广。
1 连续管在海洋油气井中的应用
1. 1 海洋钻井
连续管钻井( Coiled Tubing Drilling， 简称CTD) 是国外20 世纪90 年代发展起来的一项新技术。连续管具有无接头、无变径、弯曲大、能连续起下、能动态密封和强度大、承压高、体积小等特点，为进行短半径、大位移、多侧向的水平钻井和欠平衡、小井眼钻井提供了安全、先进、有效的技术手段。连续管钻井一般工具包括连接器、分离工具、多路传送接头、定位工具、助推、循环阀、下负载变送器、导向工具、马达和钻头等。连续管钻井可以连续不停循环钻井液，使井内欠平衡状态成为稳态流动状态，从而形成真正的欠平衡状态。
1997 年，荷兰NAM 公司与斯派里森公司、哈里伯顿公司合作，在北海的荷兰海域用50. 8 mm( 2 in) 的CT 进行了钻开生产层的作业，在33. 5 h内采用单个BHA 和钻头钻深64 m。
1997 年，壳牌公司为提高位于英国北海的Cormorant 油田的剩余油可采储量，利用连续管进行了套管开窗侧钻作业进行射孔完井。该井的总井深为4 137 m，井径小于98 mm，窗口深度为3 862～ 3 866 m，下入尾管尺寸小于73 mm。
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