连续油管技术因井下作业效率高、生产成本低、超强适应性和安全性的优势在现代油田生产过程中得到了广泛的应用。但在极寒地区的冬季，如吉林油田、大庆油田等北方地区极寒气温最低-35 ~ -45℃，且每年约5个月室外气温在0℃以下，较长的冰冻期使连续油管作业变的更加困难。连续油管设备的防喷系统、注入头、液压系统和连续油管的水循环等都无法满足-18℃以下环境下的施工要求，并且低温施工存在较严重的安全隐患，连续油管冻堵冰堵情况时有发生，行业内还没有连续油管冬季施工配套技术和设备。因此，如何对连续油管设备设施做好冬季生产的冬防保温工作，避免因环境温度过低引起设备损坏而延误生产进度，显得尤为重要。
 
连续油管设备停机后，在低温情况下启动困难；液压系统低温下油管线内的有结蜡，流动缓慢，导致设备控制动作缓慢或失灵；防喷器、防喷盒正常施工范围在-20℃-55℃，在-26℃的环境下设备密封橡胶件变硬造成失封，液压系统工作介质漏失和设备工作性能不稳定，存在井控、环保安全风险；连续油管、地面管汇易形成管内冰堵，影响连续油管循环。
 

保温防冻系统组成

连续油管保温防冻系统主要采用锅炉水地暖供热、缠绕电伴热带、增加防风罩，外包保温棉等方式对动力操作室撬、滚筒撬、液压管线、注入头、井口、井控、防喷系统进行保温加热。
动力操作室撬和滚筒撬通过柴油机的循环水和蒸汽锅炉形成蒸汽保温并增加防风罩防止热量的散失，确保动力、连续油管和液压油箱满足0-3℃的正常施工要求；选用超低温液压油，确保注入头在-30℃的条件下能够正常夹持、涨紧，解决低温对液压油粘度和压降摩阻的影响；防喷器控制管线（50m）、注入头控制管线（50m）、滚筒撬连接管线（20m）借用剩余通道增设加热管路并加装隔热护套，避免管线冻堵和动作缓慢滞后，提升冬季作业的施工安全；井口部分：固定井口部分采用增设外帆布围挡+暖气片的方式；拆装部件：防喷盒、防喷管及防喷器采用分段缠绕电伴热带+外隔热防护的方式。
 

防冻保温方案

动力操作室撬保温系统如图1所示，采用供热锅炉为供热底座提供热量，供热底座内布置蛇形供热盘管；供热底座上方为保温围挡，如图2所示，采用方钢焊接固定横梁，四周采用内有保温棉的镀锌钢板焊接；控制室升起后，控制室左右及动力操作室撬上方挂帆布进行保温。
 
图1 动力操作室撬保温系统
图2 保温围挡（镀锌钢板内含保温棉）

滚筒撬保温系统同样使用供热底座提供热量同时增设外框架并在框架四周及顶部采用加厚保温棉和高强度玻璃进行围挡，由于滚筒撬在工作时，排管臂一般举升至最高位置，需提前在滚筒顶部前端位置预留开口，保证滚筒正常出管，整体结构如图3所示。
图3 滚筒撬保温系统

油管出管时由于排管作用，油管会在滚筒宽度方向来回移动，往注入头内引管时，先将带孔帆布穿过油管，让其自由搭落在滚筒撬上，带井口安装完成，排管臂举升到位后，将该带孔篷布通过两侧的不锈钢环固定在贯穿滚筒左右的钢丝绳上，实现该带孔帆布可以随油管在滚筒宽度方向左右移动，同时不被油管摩擦力带走或卷入滚筒，如图4所示。
 
图4 油管出管处保温设计
为方便计算，将将上述两个保温系统合并至一个保温棚中，外形尺寸16.6m×4.795m×5.6m，如图5所示。
 
图5 设备保温区域示意图
连续油管控制系统液压管线均缠绕在独立滚筒上，通过旋转接头连接。防喷器控制滚筒，采用16通道旋转接头，实际使用11路，由于防喷器控制不需要太高的灵敏性，只需保证可以实现正常动作即可，在该滚筒上增设一路供热管道（50m）与原先管路一起采用岩棉包裹保温。注入头控制滚筒，采用20通道旋转接头，实际使用17路，由于注入头作为连续油管设备的核心部件，对作业安全性至关重要，故在此滚筒增设2路供热管道（50m）与原先管路一起采用岩棉包裹保温。滚筒撬连接滚筒，采用16通道旋转接头，实际使用13路，由于作业中滚筒控制的灵敏度要求也不太高，故在该滚筒上增设1路供热管道（20m）与原先管路一起采用岩棉包裹保温；以上三种整改时，原设计滚筒体容量可能不足，可将管线长度减小5-10m。
 
井口保温分为固定部分保温和拆装部分保温。固定部分保温采用四周增加围挡+暖气片供热方式，围挡外形尺寸3m×3m×1.6m如图6所示。
 
图6 固定部分保温
内外温差所引起的传导热可采用稳定传导热计算法的简化公式进行计算。
拆装部分包含防喷盒、防喷管、防喷器，分段缠绕电伴热带，采用外缠电伴热带并用岩棉包裹保温，之间采用快插连接，可实现其正常拆装，如图7所示。
 
图7 拆装部分保温

液压润滑油选配

 
连续油管设备主要由连续油管液压动力系统、注入头、滚筒、防喷器、防喷盒等部分组成。上述系统靠液压系统提供动力。国内外连续油管设备技术参数大多都是使用在-18℃以上的施工环境，东北地区天气异常寒冷，最低气温达到-35 ~ -45℃，连续油管设备整个系统无法正常，因此需要系统地解决连续油管设备的冬季用油问题，确保设备极寒调整下系统工作温度控制在可正常操作范围。

防冻保温效果

连续油管冬季保温技术先后在中石化东北油气分公司北201-4HF井、北217-21HF井、北213-8HF井、腰平8井进行了组装和保温试验，解决了东北地区冬季施工连续油管设备易冻堵、操作安全性低的难题，提高了连续油管冬季作业周期。

通过采用锅炉水地暖供热、缠绕电伴热带、增加防风罩，外包保温棉等方式对连续油管动力操作室撬、滚筒撬、液压管线、注入头、井口、井控、防喷系统的保温加热，解决连续油管在极寒地区冬季无法施工的难题，延长了连续油管设备在极寒地区冬季施工的周期，提高了连续油管设备冬季施工的安全性。此外超低温液压油的选择对带压设备在极寒地区的冬季使用有一定的借鉴和推广价值。