SBAS棒式水平井工具的應(yīng)用與改造

景韞國(guó) 王修甫 薛繼榮 張 瑛 周建輝

（河南石油勘探局地球物理測(cè)井公司 河南 南陽(yáng)）

0 引言

SBAS棒式水平井電纜對(duì)接工具是山東濱州勝濱石油儀器制造有限公司生產(chǎn)的SBAS棒式水平井測(cè)井工具，即濕接頭。目前，已經(jīng)在許多油田得到推廣應(yīng)用，它是水平井測(cè)井不可缺少的專(zhuān)用工具。通過(guò)相應(yīng)的水平井測(cè)井傳輸工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)井下儀器與地面設(shè)備間的電連接，從而對(duì)水平井實(shí)現(xiàn)全參數(shù)測(cè)井[1]。具有安全、可靠、操作方便、井下數(shù)據(jù)采集完整等特點(diǎn)。

1 水平井工具的組成和應(yīng)用

1.1 水平井工具的主要組成

SBAS棒式水平井電纜對(duì)接工具主要組成有：旁通短節(jié)、電纜對(duì)接工具，包括公頭總成和母頭總成、加重桿、電纜連接頭等。

井下傳輸部分包括鉆具、測(cè)井電纜等。配備張力短節(jié)、旋轉(zhuǎn)短節(jié)、硬電極、撓性短節(jié)、測(cè)井儀器串及導(dǎo)向體等輔助工具進(jìn)行測(cè)井。

1.2 水平井工具的應(yīng)用

水平井傳輸測(cè)井時(shí)，首先要對(duì)公頭進(jìn)行檢查準(zhǔn)備。測(cè)量公頭各導(dǎo)電環(huán)通斷及絕緣，合格后將公頭通過(guò)公頭連接套固定于公頭定位體上，然后通過(guò)公頭定位體連接于公頭扶正體上，最后固定在公頭外殼內(nèi)，公頭即安裝完畢。在井口按測(cè)井系列要求順序連接各測(cè)井儀器，再次校驗(yàn)儀器長(zhǎng)度。用鉆具將測(cè)井儀器串送至合適的井下對(duì)接點(diǎn)。為了避免泥漿沉積于鉆桿內(nèi)，此時(shí)需要接方鉆桿循環(huán)泥漿30 min～40 min。

母接頭的檢查準(zhǔn)備：測(cè)量母接頭各導(dǎo)電環(huán)通斷及絕緣。合格后先將母接頭導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)母接頭上端，通過(guò)母接頭插針座與母接頭各導(dǎo)電環(huán)連接。裝上外殼及導(dǎo)正帽，連接鎖卡及鎖卡套，備緊壓緊螺帽。此時(shí)，將母接頭上端及下連接頭的槍體內(nèi)注滿(mǎn)硅脂。再次測(cè)量母接頭各導(dǎo)電環(huán)通斷及絕緣，合格后即可連接測(cè)井電纜下井使用。

將電纜通過(guò)旁通用錐筐固定，并在加重桿魚(yú)雷外殼內(nèi)與母接頭對(duì)號(hào)連接，在魚(yú)雷外殼內(nèi)注滿(mǎn)硅脂，檢查鎖卡是否安裝并鎖緊。將加重桿下放至井口，放入鉆具水眼內(nèi)，將旁通短節(jié)與鉆具連接。下放電纜至對(duì)接點(diǎn)前約50m，上提電纜至對(duì)接點(diǎn)前約100m，即電纜再上提50m，記錄張力。裝上旁通膠塞，開(kāi)泵，泥漿流速應(yīng)大于2m/s，靜止2min，消除電纜旋轉(zhuǎn)力。

要求電纜下放速度為6000m/h，直至對(duì)接點(diǎn)對(duì)接。若下放到電纜松弛，此時(shí)深度顯示應(yīng)多放10m以上。

母接頭和公接頭對(duì)接情況的檢查：在地面測(cè)量測(cè)井儀器串的纜芯阻值，如正?？上驕y(cè)井儀器供電，如測(cè)井儀器串工作正常則說(shuō)明對(duì)接成功。

當(dāng)?shù)孛鏈y(cè)量?jī)x器串阻值不正常時(shí)，可上提測(cè)井電纜測(cè)試張力，如果母接頭被拉開(kāi)則說(shuō)明沒(méi)有對(duì)接上，需要重新對(duì)接。如果電纜測(cè)試張力大于記錄張力150kg左右，說(shuō)明對(duì)接工具已對(duì)接并鎖定，再次測(cè)量阻值如仍不正常則說(shuō)明測(cè)井儀器串故障或?qū)庸ぞ呔€(xiàn)路故障。此時(shí)可根據(jù)纜芯通斷和絕緣情況判斷原因所在：首先、通斷絕緣正常說(shuō)明對(duì)接工具已連通，對(duì)接工具無(wú)故障，測(cè)井儀器串故障。其次、斷線(xiàn)或絕緣值低則說(shuō)明對(duì)接工具故障或測(cè)井儀器串故障。以上兩項(xiàng)均需起鉆檢查。

總之，公接頭的上部與鉆具相連，下部與測(cè)井儀器串相連，測(cè)井儀器的底部接緩沖器防止壓壞測(cè)井儀器。當(dāng)測(cè)井儀器串下放到預(yù)定深度時(shí)，測(cè)井電纜穿過(guò)旁通接頭與母接頭相連接，在鉆具水眼中將母接頭泵入井下，使之與公接頭在井下高溫、高壓、導(dǎo)電液體環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)接并鎖緊，在一定深度段內(nèi)（旁通短節(jié)不能出套管，否則易損傷測(cè)井電纜），通過(guò)輸送和提升鉆具即可實(shí)現(xiàn)水平井測(cè)井。

2 主要問(wèn)題及改造措施[2]

2.1 主要問(wèn)題

河南石油勘探局地球物理測(cè)井公司在2009年開(kāi)始使用SBAS棒式水平井電纜對(duì)接工具。先后成功測(cè)井100多口，順利完成了水平井測(cè)井的生產(chǎn)任務(wù)。在使用過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。

從2011年7月到2012年2月份，測(cè)井公司水平井傳輸測(cè)井統(tǒng)計(jì)73口井，有15口井測(cè)井“對(duì)接”失敗。其中，由于母接頭保護(hù)套脫落造成“對(duì)接”失敗共達(dá)4次。造成直接經(jīng)濟(jì)損失20多萬(wàn)元。

經(jīng)過(guò)深入研究，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井情況分析，確定母接頭保護(hù)套脫落的主要原因是固定母接頭保護(hù)套的活鍵脫落所致。保護(hù)套本身是靠活鍵固定在母接頭外殼上的，而活鍵是靠鋼制卷銷(xiāo)固定的。原采用的鋼制卷銷(xiāo)硬度高，脆性強(qiáng)，在井下遇到高溫、撞擊或硫化氫氣體腐蝕等惡劣環(huán)境條件下，易碎裂。另外，由于測(cè)井過(guò)程中母接頭保護(hù)套的脫落，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)母接頭和公接頭的準(zhǔn)確對(duì)接而造成測(cè)井中斷。

2.2 改造措施

為了增強(qiáng)母接頭保護(hù)套的固定強(qiáng)度與使用安全，必須對(duì)母接頭保護(hù)套的固定方式進(jìn)行改造。采取的主要措施是：1）在原固定活鍵位置的對(duì)面重新增加一個(gè)活鍵，如圖片1所示；2）把原來(lái)固定活鍵的鋼制卷銷(xiāo)，改成螺絲，把卷銷(xiāo)孔車(chē)成螺紋，并用特制螺絲固定。

這種改造方法具有實(shí)施方法簡(jiǎn)單，應(yīng)用材料輕便，同時(shí)不影響母接頭槍體內(nèi)的上下貫通連線(xiàn)。保證了現(xiàn)場(chǎng)施工的安全，減少了測(cè)井風(fēng)險(xiǎn)；便于車(chē)間對(duì)母接頭的維修操作及保養(yǎng)。

母接頭改造后，通過(guò)對(duì)2012年4～5月的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，水平井測(cè)井9口，母接頭保護(hù)套無(wú)一脫落，沒(méi)有影響水平井測(cè)井的“對(duì)接”，取得了較好的應(yīng)用效果。

同時(shí)，水平井傳輸工具中母接頭的定期維修保養(yǎng)是水平井測(cè)井對(duì)接成功的保證。必須及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)，檢修時(shí)應(yīng)拆下母接頭連接體，用汽油清洗插針和膠套及硅脂腔，直至無(wú)泥漿等雜物。使用汽油沖洗對(duì)接腔，不得用硬物插入對(duì)接腔以免傷及導(dǎo)電環(huán)，烘干整支儀器，保證連線(xiàn)的通斷絕緣合格。裝上母接頭連接體，用硅脂槍注滿(mǎn)硅脂待用。

圖1 母接頭改造前后的對(duì)比圖

3 結(jié)束語(yǔ)

水平井測(cè)井是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程[2]，正確應(yīng)用水平井傳輸工具是測(cè)井成功的關(guān)鍵。隨著水平井測(cè)井工藝的不斷完善、傳輸工具的不斷改進(jìn)，水平井測(cè)井成功率逐步提高。從SBAS棒式水平井電纜對(duì)接工具母接頭改造以后的使用情況看，取得了明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。減少了因水平井測(cè)井對(duì)接失敗而占用的井場(chǎng)時(shí)間，加快了鉆井周期。按照階段性測(cè)井“對(duì)接”失敗與成功的比例分析計(jì)算，統(tǒng)計(jì)水平井測(cè)井共38口井，直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)22萬(wàn)元。

[1]山東濱州勝濱石油機(jī)械廠(chǎng).水平井電纜對(duì)接工具說(shuō)明書(shū)及維修手冊(cè).2011（資料）

[2]《測(cè)井學(xué)》編寫(xiě)組.測(cè)井學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2004