連續油管技術因井下作業效率高、生產成本低、超強適應性和安全性的優勢在現代油田生產過程中得到了廣泛的應用。但在極寒地區的冬季，如吉林油田、大慶油田等北方地區極寒氣溫最低-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油管作業變的更加困難。連續油管設備的防噴系統、注入頭、液壓系統和連續油管的水循環等都無法滿足-18℃以下環境下的施工要求，并且低溫施工存在較嚴重的安全隱患，連續油管凍堵冰堵情況時有發生，行業內還沒有連續油管冬季施工配套技術和設備。因此，如何對連續油管設備設施做好冬季生產的冬防保溫工作，避免因環境溫度過低引起設備損壞而延誤生產進度，顯得尤為重要。
 
連續油管設備停機后，在低溫情況下啟動困難；液壓系統低溫下油管線內的有結蠟，流動緩慢，導致設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℃的環境下設備密封橡膠件變硬造成失封，液壓系統工作介質漏失和設備工作性能不穩定，存在井控、環保安全風險；連續油管、地面管匯易形成管內冰堵，影響連續油管循環。
 

保溫防凍系統組成

連續油管保溫防凍系統主要采用鍋爐水地暖供熱、纏繞電伴熱帶、增加防風罩，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、防噴系統進行保溫加熱。
動力操作室撬和滾筒撬通過柴油機的循環水和蒸汽鍋爐形成蒸汽保溫并增加防風罩防止熱量的散失，確保動力、連續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）借用剩余通道增設加熱管路并加裝隔熱護套，避免管線凍堵和動作緩慢滯后，提升冬季作業的施工安全；井口部分：固定井口部分采用增設外帆布圍擋+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+外隔熱防護的方式。
 

防凍保溫方案

動力操作室撬保溫系統如圖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行保溫。
 
圖1 動力操作室撬保溫系統
圖2 保溫圍擋（鍍鋅鋼板內含保溫棉）

滾筒撬保溫系統同樣使用供熱底座提供熱量同時增設外框架并在框架四周及頂部采用加厚保溫棉和高強度玻璃進行圍擋，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留開口，保證滾筒正常出管，整體結構如圖3所示。
圖3 滾筒撬保溫系統

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的不銹鋼環固定在貫穿滾筒左右的鋼絲繩上，實現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 油管出管處保溫設計
為方便計算，將將上述兩個保溫系統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 設備保溫區域示意圖
連續油管控制系統液壓管線均纏繞在獨立滾筒上，通過旋轉接頭連接。防噴器控制滾筒，采用16通道旋轉接頭，實際使用11路，由于防噴器控制不需要太高的靈敏性，只需保證可以實現正常動作即可，在該滾筒上增設一路供熱管道（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通道旋轉接頭，實際使用17路，由于注入頭作為連續油管設備的核心部件，對作業安全性至關重要，故在此滾筒增設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通道旋轉接頭，實際使用13路，由于作業中滾筒控制的靈敏度要求也不太高，故在該滾筒上增設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，原設計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
內外溫差所引起的傳導熱可采用穩定傳導熱計算法的簡化公式進行計算。
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，可實現其正常拆裝，如圖7所示。
 
圖7 拆裝部分保溫

液壓潤滑油選配

 
連續油管設備主要由連續油管液壓動力系統、注入頭、滾筒、防噴器、防噴盒等部分組成。上述系統靠液壓系統提供動力。國內外連續油管設備技術參數大多都是使用在-18℃以上的施工環境，東北地區天氣異常寒冷，最低氣溫達到-35 ~ -45℃，連續油管設備整個系統無法正常，因此需要系統地解決連續油管設備的冬季用油問題，確保設備極寒調整下系統工作溫度控制在可正常操作范圍。

防凍保溫效果

連續油管冬季保溫技術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井進行了組裝和保溫試驗，解決了東北地區冬季施工連續油管設備易凍堵、操作安全性低的難題，提高了連續油管冬季作業周期。

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