連續(xù)油管技術(shù)因井下作業(yè)效率高、生產(chǎn)成本低、超強(qiáng)適應(yīng)性和安全性的優(yōu)勢在現(xiàn)代油田生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。但在極寒地區(qū)的冬季，如吉林油田、大慶油田等北方地區(qū)極寒氣溫最低-35 ~ -45℃，且每年約5個月室外氣溫在0℃以下，較長的冰凍期使連續(xù)油管作業(yè)變的更加困難。連續(xù)油管設(shè)備的防噴系統(tǒng)、注入頭、液壓系統(tǒng)和連續(xù)油管的水循環(huán)等都無法滿足-18℃以下環(huán)境下的施工要求，并且低溫施工存在較嚴(yán)重的安全隱患，連續(xù)油管凍堵冰堵情況時有發(fā)生，行業(yè)內(nèi)還沒有連續(xù)油管冬季施工配套技術(shù)和設(shè)備。因此，如何對連續(xù)油管設(shè)備設(shè)施做好冬季生產(chǎn)的冬防保溫工作，避免因環(huán)境溫度過低引起設(shè)備損壞而延誤生產(chǎn)進(jìn)度，顯得尤為重要。
 
連續(xù)油管設(shè)備停機(jī)后，在低溫情況下啟動困難；液壓系統(tǒng)低溫下油管線內(nèi)的有結(jié)蠟，流動緩慢，導(dǎo)致設(shè)備控制動作緩慢或失靈；防噴器、防噴盒正常施工范圍在-20℃-55℃，在-26℃的環(huán)境下設(shè)備密封橡膠件變硬造成失封，液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)漏失和設(shè)備工作性能不穩(wěn)定，存在井控、環(huán)保安全風(fēng)險；連續(xù)油管、地面管匯易形成管內(nèi)冰堵，影響連續(xù)油管循環(huán)。
 

保溫防凍系統(tǒng)組成

連續(xù)油管保溫防凍系統(tǒng)主要采用鍋爐水地暖供熱、纏繞電伴熱帶、增加防風(fēng)罩，外包保溫棉等方式對動力操作室撬、滾筒撬、液壓管線、注入頭、井口、井控、防噴系統(tǒng)進(jìn)行保溫加熱。
動力操作室撬和滾筒撬通過柴油機(jī)的循環(huán)水和蒸汽鍋爐形成蒸汽保溫并增加防風(fēng)罩防止熱量的散失，確保動力、連續(xù)油管和液壓油箱滿足0-3℃的正常施工要求；選用超低溫液壓油，確保注入頭在-30℃的條件下能夠正常夾持、漲緊，解決低溫對液壓油粘度和壓降摩阻的影響；防噴器控制管線（50m）、注入頭控制管線（50m）、滾筒撬連接管線（20m）借用剩余通道增設(shè)加熱管路并加裝隔熱護(hù)套，避免管線凍堵和動作緩慢滯后，提升冬季作業(yè)的施工安全；井口部分：固定井口部分采用增設(shè)外帆布圍擋+暖氣片的方式；拆裝部件：防噴盒、防噴管及防噴器采用分段纏繞電伴熱帶+外隔熱防護(hù)的方式。
 

防凍保溫方案

動力操作室撬保溫系統(tǒng)如圖1所示，采用供熱鍋爐為供熱底座提供熱量，供熱底座內(nèi)布置蛇形供熱盤管；供熱底座上方為保溫圍擋，如圖2所示，采用方鋼焊接固定橫梁，四周采用內(nèi)有保溫棉的鍍鋅鋼板焊接；控制室升起后，控制室左右及動力操作室撬上方掛帆布進(jìn)行保溫。
 
圖1 動力操作室撬保溫系統(tǒng)
圖2 保溫圍擋（鍍鋅鋼板內(nèi)含保溫棉）

滾筒撬保溫系統(tǒng)同樣使用供熱底座提供熱量同時增設(shè)外框架并在框架四周及頂部采用加厚保溫棉和高強(qiáng)度玻璃進(jìn)行圍擋，由于滾筒撬在工作時，排管臂一般舉升至最高位置，需提前在滾筒頂部前端位置預(yù)留開口，保證滾筒正常出管，整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 滾筒撬保溫系統(tǒng)

油管出管時由于排管作用，油管會在滾筒寬度方向來回移動，往注入頭內(nèi)引管時，先將帶孔帆布穿過油管，讓其自由搭落在滾筒撬上，帶井口安裝完成，排管臂舉升到位后，將該帶孔篷布通過兩側(cè)的不銹鋼環(huán)固定在貫穿滾筒左右的鋼絲繩上，實(shí)現(xiàn)該帶孔帆布可以隨油管在滾筒寬度方向左右移動，同時不被油管摩擦力帶走或卷入滾筒，如圖4所示。
 
圖4 油管出管處保溫設(shè)計(jì)
為方便計(jì)算，將將上述兩個保溫系統(tǒng)合并至一個保溫棚中，外形尺寸16.6m×4.795m×5.6m，如圖5所示。
 
圖5 設(shè)備保溫區(qū)域示意圖
連續(xù)油管控制系統(tǒng)液壓管線均纏繞在獨(dú)立滾筒上，通過旋轉(zhuǎn)接頭連接。防噴器控制滾筒，采用16通道旋轉(zhuǎn)接頭，實(shí)際使用11路，由于防噴器控制不需要太高的靈敏性，只需保證可以實(shí)現(xiàn)正常動作即可，在該滾筒上增設(shè)一路供熱管道（50m）與原先管路一起采用巖棉包裹保溫。注入頭控制滾筒，采用20通道旋轉(zhuǎn)接頭，實(shí)際使用17路，由于注入頭作為連續(xù)油管設(shè)備的核心部件，對作業(yè)安全性至關(guān)重要，故在此滾筒增設(shè)2路供熱管道（50m）與原先管路一起采用巖棉包裹保溫。滾筒撬連接滾筒，采用16通道旋轉(zhuǎn)接頭，實(shí)際使用13路，由于作業(yè)中滾筒控制的靈敏度要求也不太高，故在該滾筒上增設(shè)1路供熱管道（20m）與原先管路一起采用巖棉包裹保溫；以上三種整改時，原設(shè)計(jì)滾筒體容量可能不足，可將管線長度減小5-10m。
 
井口保溫分為固定部分保溫和拆裝部分保溫。固定部分保溫采用四周增加圍擋+暖氣片供熱方式，圍擋外形尺寸3m×3m×1.6m如圖6所示。
 
圖6 固定部分保溫
內(nèi)外溫差所引起的傳導(dǎo)熱可采用穩(wěn)定傳導(dǎo)熱計(jì)算法的簡化公式進(jìn)行計(jì)算。
拆裝部分包含防噴盒、防噴管、防噴器，分段纏繞電伴熱帶，采用外纏電伴熱帶并用巖棉包裹保溫，之間采用快插連接，可實(shí)現(xiàn)其正常拆裝，如圖7所示。
 
圖7 拆裝部分保溫

液壓潤滑油選配

 
連續(xù)油管設(shè)備主要由連續(xù)油管液壓動力系統(tǒng)、注入頭、滾筒、防噴器、防噴盒等部分組成。上述系統(tǒng)靠液壓系統(tǒng)提供動力。國內(nèi)外連續(xù)油管設(shè)備技術(shù)參數(shù)大多都是使用在-18℃以上的施工環(huán)境，東北地區(qū)天氣異常寒冷，最低氣溫達(dá)到-35 ~ -45℃，連續(xù)油管設(shè)備整個系統(tǒng)無法正常，因此需要系統(tǒng)地解決連續(xù)油管設(shè)備的冬季用油問題，確保設(shè)備極寒調(diào)整下系統(tǒng)工作溫度控制在可正常操作范圍。

防凍保溫效果

連續(xù)油管冬季保溫技術(shù)先后在中石化東北油氣分公司北201-4HF井、北217-21HF井、北213-8HF井、腰平8井進(jìn)行了組裝和保溫試驗(yàn)，解決了東北地區(qū)冬季施工連續(xù)油管設(shè)備易凍堵、操作安全性低的難題，提高了連續(xù)油管冬季作業(yè)周期。

通過采用鍋爐水地暖供熱、纏繞電伴熱帶、增加防風(fēng)罩，外包保溫棉等方式對連續(xù)油管動力操作室撬、滾筒撬、液壓管線、注入頭、井口、井控、防噴系統(tǒng)的保溫加熱，解決連續(xù)油管在極寒地區(qū)冬季無法施工的難題，延長了連續(xù)油管設(shè)備在極寒地區(qū)冬季施工的周期，提高了連續(xù)油管設(shè)備冬季施工的安全性。此外超低溫液壓油的選擇對帶壓設(shè)備在極寒地區(qū)的冬季使用有一定的借鑒和推廣價值。