影响连续油管使用寿命的因素及其对策分析

影响连续油管使用寿命的因素及其对策分析

孟刚

（ 中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司连续油管作业项目部 河南 濮阳 457000 ）

摘要：本文以连续油管为研究视角，分别从全周期管理、高压井、硫氢井三个视角，研究连续油管的使用周期变化状态，给出延长用时、减少寿命干扰的有效措施，以此逐步增强连续油管的使用能效，带动油管作业有序完工。

关键词：连续油管；寿命；压力

引言：在2017年出具的GB/T34204文件中，针对连续油管给出明确的生产规范、运输规则。使用连续油管的主体单位，在实践中应思考的问题：产品选型的准确性、产品使用的标准性、产品维护的合理性、产品报废的及时性、产品处理的规范性，以此保障连续油管的使用效果。

1日常使用分析

1.1连续油管概述

连续油管是以低碳合金钢为主要原材料，具有较高强度、优异塑性等优势的钢管，长度可达到数千米。现阶段，国内在使用连续油管时，主要为酸化、打捞等类型的工程。连续油管使用时，包括施工管柱、抗硫化氢等类型。油管产品外径大小介于25.4与88.9毫米之间，壁厚取值[1.91，6.35]毫米，长度最大值为8000米。

1.2全周期养护与运维方法

1.2.1寿命影响

连续油管作业时，最少发生矫直与弯曲6次，在拉力、压力、扭转等各项作用力的影响下，缩短连续油管的使用时间，增加运维难度。因此，在连续油管使用时，需尽量减少人为误操作，确保运维到位，防控油管发生腐蚀、破损等问题，积极延长油管使用周期。

1.2.2验收与吊装

在连续油管进厂时，有效开展验收工作，查看油管外层包装的完整性，排查油管磕碰问题，对比产品资料与油管质量的匹配性^[1]。建立油管档案，分别从到货影像、供货厂家、油管规格、性能证件、检测资料、焊点数据等内容，完善档案资料。依据厂家标识内容，有序给出吊装方案，保持卷筒整体的平衡性，防止卷筒失稳滚动。

1.2.3使用

连续油管使用时，依据Q/SY02082的规范内容，有序落实技术操作，积极回避操作不当问题，合理控制挤压、折弯等操作形成的油管损伤。在连续油管深入井中前期，对油管开展受力特征研究，核准油管可承受的强度，预测油管剩余的疲劳周期。分析时，可运行CTESCerberus程序，准确把握油管作业状态，以动态视角形成油管资料，便于在油管达到疲劳临界时，进行油管切换处理，降低安全事故的发生可能性。

在重绕处理油管时，应保持油管放置整齐，减少排管形成的管间破损问题，有效保持重绕速度的均衡性，防控管间过载问题，降低管体发生断裂概率。必要时，可引入在线监测程序：其一，准确获取连续油管使用状况，依据计划周期性开展寿命剩余值监测；其二，针对复杂井施工面临的异常问题，准确监测油管质量，使用软件测定油管状态，以寿命、疲劳极限为主要检测方向。在线检测技术，可有效排查油管使用风险，及时更换不宜持续生产的油管，维护作业安全。

1.2.4运维

1. 及时清洗。在抽出连续油管时，需以外壁为视角，开展清洗、涂油各项措施，减少大气形成的腐蚀作用。在施工完成时，在内壁注入清水，积极使用惰性气体，吹扫管内液体，给予密封处理，对内壁形成保护作用，有效防控管柱底部发生液体积聚问题，降低油管腐蚀概率。如果清理处理不及时，残留液体会增加油管质量至少5吨，形成吊装与运输的安全风险。

2. 妥善存储。在连续油管中有序添加正压氮气，使用塑料膜加以覆盖。采取每月检查一次的形式，维持压力平稳性。每月检查卷筒时，转动卷筒90度。如果单卷存放不少于90天，应重新卷管，添加防腐剂。

1.25报废

（1）在用户标定位置使用专用切割器具，分段切割油管，加收处理费用，让用户自行保存切割完成的油管。（2）上门回收。结合油管质量、受损程度、运输长度等因素，综合给出测评，让厂家集中完成回收工作。比如，连续油管回收时，规格为宽31.8米、直径3.18毫米、长4500米。回收单价为每吨950元，回收最低价核算结果为1.45万元。

2高压井

2.1连续油管作业分析

在高压井环境中，连续油管会受到循环压力、油管张力的作用^[2]。连续油管寿命极限分析时，井口压力方面含有三个等级：级别一[0，3500]，级别二[3501，8500]，级别三[8501，13500]；三个级别的压力承受临界值为3500、8500、13500，井控设备能够承受的压力最小级别分别为：5000、1万、1.5万。

2.2高压井寿命管理措施

连续油管应用在高压井环境时，加强寿命管理的具体措施为：①设定应急预案，②在现场设计有压井，③关注连续油管发生的损坏问题，④选聘有经验的作业人员，⑤规范连接法兰，⑥井下磨损较多，应保证润滑有效性，⑦依据标准完成压力设备的检测，⑧使用实时监测技术，获取连续油管的工作临界值、运行寿命、椭圆度等资料。

2.3油管性能优化实践

2.3.1排查油管风险

在解堵作业中，为保证连续油管的使用质量，加强油管性能控制，延长油管寿命。（1）使用在线检测设备，对于管径大小为1.5与2.625之间的连续油管，进行在线检测。检测项目有外径、划痕深度、孔洞个数、管壁厚度等，确保连续油管的使用安全。（2）提取油管样品，测试其拉力、弯曲等性能。（3）使用软件全程获取油管疲劳均值、疲劳临界值。（4）依据作业程度，测算作业深度最大值的安全余量，测定持续作业潜在风险。（5）在油管外层使用防腐层。

2.3.2解堵工艺中的风险评估

依据“三高气井”的工艺标准，给出风险评估与防控措施。（1）连续油管问题点现象：连续油管发生膨胀形变、管壁损坏，使用高泵压可回避此种风险问题；缺失支撑段位置的油管，有弯折情况，使用井内上顶力方式防控风险。（2）地面风险：井口压力在短时间内发生迅速增加，除砂器未有效处理，环境污染问题。对此类风险，需及时扑灭流出液体，控制风险，维持连续油管的使用周期。

3含硫井

在含硫井中作业时，对于油管压力、安全极限、摩擦力等因素，均有一定要求^[3]。为保证连续油管的使用效果，积极开展管型选择工作，以减少含硫井作业工况对连续油管使用周期产生的影响。在选型时，连续油管标准运行压力为70MPa，有效容积为8.71立方米。管长设计为8000米，外径取44.45毫米。经实践发现：当油管在含硫井6800米时，会达到拉力临界时，此时拉力最大值为200.47kN，油管拉力的安全值为264.85kN。

4遇卡问题解决

4.1酸浸解卡

在水平井中作业时，如果发生连续油管卡住问题，在酸浸解卡前期，使用清水冲洗循环井，在套管输出液体后，添加至少3立方米的酸液。在酸液添加完成时，在清水区顶出管脚，进行20分钟左右的浸泡处理。在酸液、钻屑处于充分反应时，可在上提下放操作时，提升连续油管的位置灵活性，完成解卡。

4.2解卡实例

某单位在2018年、2019年共发生连续油管遇卡问题6次，采取循环、打压等解卡方式，均未成功解卡，极大程度降低了连续油管的使用时间。使用酸浸解卡方式，2020年成功解卡12次，解卡成功，有助于维持连续油管的使用时间，减少遇卡更换与废弃问题。在解卡期间，联合暂堵积压方法，可保证解卡有效性。暂堵工艺，是临时封堵油管上层孔眼，借助积累压力方式，形成向下推力，在推力作用下，增加解卡成功性，为酸浸解卡创设有利条件。暂堵剂使用时，为保证临时封堵的有效性，暂堵剂规格可选5毫米、10毫米等类型，有效封堵油管孔眼。暂堵剂选用新型DCF-1。在暂堵剂使用时，有序进行转向压裂试验，依据井中卡钻实际状况、孔眼个数，确定暂堵剂用量为[1.5，2.5]kg/孔。在实际工程中，暂堵剂用量为400千克。

结论：综上所述，连续油管在工程中具有多重功能，表现出用量大、成本高等构件特点，单个构件成本较高，对其开展寿命管理较为关键。在实践中，可从日常作业、高压井等方面，逐一开展运维工作，减少油管使用周期缩短问题，发挥油管使用价值。

参考文献：

[1]刘怀.连续油管的全生命周期管理[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(14):66-67.

[2]周兆明,谭金松.连续油管疲劳寿命模型与试验机的发展概述[J].石油矿场机械,2020,49(06):6-11.

[3]刘月明.不同钢级连续油管疲劳性能的差异[J].化学工程与装备,2020(11):120-121.