水平井井下工具存在的問題及對策

胡亞鵬 馬榕佐 張洪宇 唐勝 龔雙萍

中國石化河南石油工程有限公司測井公司

水平井井下工具存在的問題及對策

胡亞鵬 馬榕佐 張洪宇 唐勝 龔雙萍

中國石化河南石油工程有限公司測井公司

水平井測井技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)地面與井下儀器的成功對接，若測井電纜在井口被吊卡或鉆具擠斷，會造成對接失敗。配備電纜保護(hù)裝置后，可大大減少水平井測井電纜損傷率。對旁通短節(jié)對開堵頭螺釘進(jìn)行改造，可防止加壓對接時在電纜迅速下降過程中，由于電纜斷絲、壓片凸起等因素引起電纜外皮鋼絲堆積。改造加工旁通對開螺釘后，電纜完好率達(dá)到96%以上。對母槍保護(hù)套固定活鍵的卷銷進(jìn)行改造后，母槍保護(hù)套無一脫落。

水平井；工具；測井電纜；對接成功率；措施

水平井電纜對接工具通過水平井測井傳輸工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)井下儀器與地面設(shè)備間的電連接，從而對水平井實(shí)現(xiàn)全參數(shù)測井。水平井測井技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)地面與井下儀器的成功對接。水平井鉆桿傳輸測井是一項(xiàng)復(fù)雜的工藝技術(shù)，常常會受多方面因素的影響造成井下對接失敗，導(dǎo)致測井失敗，重新返工，不但耽誤甲方的進(jìn)度，也影響測井時效。對接失敗也會導(dǎo)致整個公頭和母槍嚴(yán)重受損，增加了材料損耗和成本支出。因此探討水平井井下對接方案及有關(guān)措施，具有重要的作用與意義。

1 水平井工具的組成

棒式水平井電纜對接工具主要由旁通短節(jié)、電纜對接工具（包括公頭總成和母頭總成）、加重桿、電纜連接頭等組成。

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

2 問題分析

河南石油工程有限公司測井公司于2009年開始使用棒式水平井電纜對接工具。2011～2012年，水平井傳輸測井連續(xù)統(tǒng)計(jì)73口井，有15口井測井對接失敗，對接成功率只有78%。其中電纜損傷、母接頭保護(hù)套脫落、對接不完全等都會造成對接失敗。經(jīng)過深入研究并結(jié)合現(xiàn)場測井情況，分析對接失敗的主要原因有：

（1）電纜裸露于井臺上，電纜易被磨損、砸傷、蹭掛。

（2）卷銷硬度韌性不夠，易變形、碎裂，致使活鍵脫落。

（3）單活鍵位置固定不牢固，易脫落。

（4）對接方案不妥，對接動力不夠。

（5）對接筒里有異物，對接不完全。

3 實(shí)施方案及措施

3.1 電纜不裸露

在鉆具傳輸測井過程中，旁通以上電纜是裸露在鉆具以外的。以往的測井工藝是在井口附近焊接一個偏心滑輪，起導(dǎo)向作用，但井口測井電纜卻無保護(hù)措施，易被吊卡或鉆具擠斷；同時測井電纜也極易在井口磨損。若測井電纜在井口被吊卡或鉆具擠斷，會造成對接失敗。設(shè)計(jì)水平井測井電纜保護(hù)裝置——補(bǔ)芯方瓦及導(dǎo)軌，如圖1所示。配備電纜保護(hù)裝置后，可大大減少水平井測井電纜損傷率。

圖1 補(bǔ)芯方瓦及導(dǎo)軌

3.2 旁通處電纜不蹭掛

對旁通短節(jié)對開堵頭螺釘進(jìn)行改造，將原來的過電纜直槽改成上、下分別為15°倒角并可自密封的新型堵頭，防止加壓對接時在電纜迅速下降過程中，由于電纜斷絲、壓片凸起等原因引起電纜外皮鋼絲堆積。改造加工旁通對開螺釘后，電纜沒有出現(xiàn)碰傷、砸傷、擠壓、扭傷等問題，電纜完好率達(dá)到96%以上。

3.3 增加卷銷硬度韌性

原來采用的鋼制卷銷硬度高，脆性強(qiáng)。當(dāng)卷銷在井下遇到高溫、撞擊或硫化氫氣體腐蝕等惡劣環(huán)境時易碎裂。重新更換活鍵上的卷銷，將原來的單層卷銷更換成多層卷銷。要求卷銷質(zhì)量好，彈性強(qiáng)、不變形，韌性好、不易碎。對母槍保護(hù)套上固定活鍵的卷銷進(jìn)行改造后，母槍保護(hù)套無一脫落。

3.4 活鍵位置固定牢固

在原固定活鍵位置的對面重新增加一個活鍵，將卷銷更換成螺絲，把卷銷孔車成螺紋，并用螺絲固定。這種方法結(jié)構(gòu)簡單，材料輕便，不影響母槍體內(nèi)過線，維修操作靈活方便，減少了現(xiàn)場施工風(fēng)險(xiǎn)。通過增加一個活鍵后，母槍保護(hù)套無一脫落。

3.5 改變對接方案，提高機(jī)械動力

（1）根據(jù)井況變化將母槍扶正器居中，以增加對接準(zhǔn)確度。

（2）母槍槍體由原來的光面直體結(jié)構(gòu)改造為塔式結(jié)構(gòu)，以提高機(jī)械動力。

3.6 改進(jìn)通徑規(guī)

將通徑規(guī)進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)加工環(huán)比較粗、能活動、無焊點(diǎn)、不易損壞脫落的新型通徑規(guī)，淘汰老式有缺陷的通徑規(guī)。改造后的通徑規(guī)可使泥漿充分循環(huán)，對接管柱內(nèi)壁無異物。

4 結(jié)語

水平井測井是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，正確應(yīng)用水平井傳輸工具是測井成功的關(guān)鍵。措施方案實(shí)施后，對水平井傳輸測井情況進(jìn)行了38口井的連續(xù)統(tǒng)計(jì)，僅有2口井對接失敗，對接一次成功率達(dá)到94.7%，。

（欄目主持樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.2.058

胡亞鵬：工程師。2004年畢業(yè)于西安石油大學(xué)測控技術(shù)及儀器專業(yè)，現(xiàn)在河南石油工程有限公司測井公司完井測井分公司從事測井工作。（0377）63835435、383153918@QQ.com