1  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 [ 1 ] (见图 1 ) 。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 如 图  2 所 示 ,  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 [ 2 ] 。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 。
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 ;   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 ;   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 [ 3 ] ;   ⑤特 别适 合欠 平 衡钻 井 作业 、多相钻井液钻井和空气钻井 ;   ⑥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。
当然,连续管钻井技术也存在局限性 :   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 。
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 。

2  连续管钻机
截止 2009年 1 月 ,  全球的连续管作业机拥有 量已达到 1 704 台套 ,  连续 管 钻机 的拥 有 量为  99 台套 ,  这 些 钻 机 主 要 集 中 在 加 拿 大 。 2006 —2009 年 ,  在加 拿 大 服 役 的 连 续 管 钻 机 分 别 为  75、 89、
72和 62 台 。尽 管 连 续 管 钻 机 的 全 球 拥 有 量 并 不 大 ,  但其结构型式 、技术参数和用途仍然多样化 , 继续保持和传承了 连 续管 装备   (包 括 连续 管作 业 机和钻机 ) “个性化鲜明 ”的特征 。连续管钻机和 连续管作业机的基本构成有着惊人的相似之处 ,  主 要有注入头 、导向器 、连续管滚筒 、连续管 、动力 单元 、控制单元及辅助单元等 ,  但设备用途 、技术 水平和关键部件的能力等有着本质差异 。
211  自走式连续管钻机
连续管钻机所有部件均合理布置 与安装在一台 4桥重型自走底盘上 ,  移运时放倒井 架 ,  钻机可 方便 地 在路 上行 驶 。尾 部 装有 两腿 井 架 ,  工作时利用 2 个液缸将井架起升到工作位置 , 井架上装有一个悬吊 、支撑注入头的横梁 。注入头 既可随横梁沿井架上下移动 ,  也可在横梁下面水平 移动 ,  以便根据井口位置调整注入头方位 。此外 ,横梁还具备提升井口装置 、工具组合及其他部件之功能 ,  使用很方便 。在驾驶室后的车台面上 ,  依次 安装了控制室 、连续管滚筒 、液压动力装置和软管 滚筒等 。其主要技术参数为 :  注入头拉力 907 kN , 滚筒外径 5184 m、底径 3105 m、宽度 2103 m。该 机移运快捷 ,  装卸方便 ,  主要用于陆地钻井 。
2  拖车式连续管钻机
拖车式连续管钻机是连续管钻机的主要型式 ,可分为自带 井 架  、自 带 井 架 和 钻 台   、不带井架和钻台    3 种结构型式 。根 据钻井深度 、连续管管径 、道路条件和用户要求的 不同 ,  又分为一车装 、二车装 、甚至三车装 。生产 拖车式连续管钻机的公司主要有美国 H yd ra R ig公 司 、 Stewa rt & Steven son 公 司 、 Fo remo st 公 司 ,  加 拿大 DR ECO 能源 服务 有 限 公 司 、 Sch lum be rge r公 司 、X trem e公司等 。其中  X trem e 公司在拖车式连 续管钻机研制方面具有代表性 ,  近年来先后研发了 XTC 200 ST、XTC 200D T、 XTC 300、 XTC 400等多 种连续管钻井装置 。 ST系列为一车装形式 ,  D T系 列为二车装形式 ,  采用  <8819 mm   ( 315 英寸 )  或<10116 mm   ( 4 英 寸 )  连 续 管 ,  钻 井 深 度 为 2 100～3 000 m。
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