扶正器在中江、高廟構(gòu)造井測井施工中的使用和效果

暴春雨

（中石化西南石油工程有限公司測井分公司，四川成都 610100）

1 中江、高廟構(gòu)造井井況分析

1.1 地層原因

中江、高廟構(gòu)造井的二開裸眼段地層為沙溪廟地層，主要巖性為泥巖、砂巖不等厚互層。根據(jù)取心情況和掉塊巖性分析，泥巖層理性強(qiáng)并且存在微裂縫，層理及微裂縫為泥巖的水敏效應(yīng)提供了通道，泥巖水化后產(chǎn)生的膨脹壓超過其膠接強(qiáng)度時(shí)又產(chǎn)生了新的裂縫，促使鉆井液進(jìn)一步侵入；砂巖結(jié)構(gòu)輸送，裂縫發(fā)育，且多為平縫，一方面為滲透水化提供了滲流通道，另一方面增強(qiáng)了毛細(xì)管力作用，進(jìn)一步促進(jìn)了滲透水化，降低了井壁巖石強(qiáng)度。這種惡性循環(huán)極易導(dǎo)致井壁周圍巖石發(fā)生掉塊、坍塌，更加大了地層失穩(wěn)的概率。

1.2 井身結(jié)構(gòu)與工程原因

中江、高廟構(gòu)造井通常為二開完鉆井，二開裸眼段長，多在2000m以上，直井段、造斜段、穩(wěn)斜段、水平段均在同一開次。同時(shí)，增斜段泥巖段地層非常多，鉆速較慢，施工周期長，鉆井液長期對(duì)裸眼段的浸泡，造成了井壁失穩(wěn)。

除了鉆進(jìn)過程中發(fā)生的對(duì)井壁的破壞情況外，在電纜測井施工時(shí)也會(huì)發(fā)生電纜長時(shí)間沿井壁，尤其是造斜點(diǎn)運(yùn)行磨成槽造成電纜嵌入遇卡。電纜在井內(nèi)運(yùn)行所受合力作用的結(jié)果使電纜沿著一定的方向運(yùn)動(dòng)，如果電纜與井壁摩擦達(dá)到一定程度，就可磨成深槽。上提井下儀時(shí)，電纜沿深槽運(yùn)行，由于儀器直徑大于電纜與井壁磨成的深槽，因而造成遇卡。

此外，井隊(duì)對(duì)于掉塊循環(huán)的不充分；沒有做好短程起下鉆，甚至形成砂橋。以上各種情況均對(duì)井況條件造成一定破壞。

2 扶正器的使用與效果

目前測井常用扶正器有燈籠體彈簧扶正器、橡膠扶正器、Teflon扶正器、滾輪扶正器。燈籠式彈簧扶正器主要用于直井和小斜度井；滾輪扶正器主要用于套管井；橡膠扶正器、Teflon扶正器主要用于大斜度井和水平井。合理地選用不同的扶正器和扶正位置，對(duì)于順利測井至關(guān)重要。

2.1 位置與個(gè)數(shù)

本文以HH2530系列儀器和橡膠扶正器為例，該儀器電纜輸送標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目施工儀器組合方式一般為：馬籠頭+變接頭+硬電極1+硬電極2+硬電極（SP）3+三參數(shù)短節(jié)TTR+遙測伽馬TGR+絕緣短節(jié)AH169+連斜BDS+公用電子2REC+側(cè)向電極DLS+聲系HRAS+井徑D4GC+導(dǎo)向角錐，見圖1。該儀器串長29.39m、重623kg。扶正器個(gè)數(shù)通常為4個(gè)，即靠近馬籠頭的硬電極上部一個(gè)、遙測伽馬儀TGR上部一個(gè)，聲系HRAS上、下各一個(gè)。見圖1左。

圖1 HH2530標(biāo)準(zhǔn)儀器串與扶正器安裝對(duì)比圖

受地層壓力、泥漿黏度等因素影響，裸眼井壁相當(dāng)于黏性材料。根據(jù)古典摩擦定律修正理論，黏彈性材料的摩擦力與接觸面積有關(guān)。因此定向井測井儀器下放過程中，摩阻由測井儀器串與井眼的接觸面積直接相關(guān)。

橡膠扶正器的扶正塊軸向長度為0.22m（0.22m＜＜29.39m，即遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于儀器串長度），因此，可以將安裝了扶正器的測井儀器串與井壁的接觸視為扶正器與井壁的點(diǎn)接觸，這種接觸方式的接觸面比較小，使得兩接觸物體間的摩阻力也相應(yīng)的變小[7]。

經(jīng)實(shí)際測量，按圖1左捆綁四個(gè)扶正器時(shí)，扶正器1與扶正器2間隔約為12m，扶正器2與扶正器3間隔約為8.9m，扶正器3與扶正器4的間隔約為3.8m。除扶正器3與扶正器4的間隔小于4m外，扶正器1與扶正器2、扶正器2與扶正器3的間隔均比較大，接近甚至超過10m。在儀器外殼材料相同的條件下，儀器串越長，則剛性越?。惶貏e是中江、高廟構(gòu)造井井壁不規(guī)則，大肚子、擴(kuò)徑井段均比較多，則在儀器起下過程中，部分儀器外殼與井壁接觸摩擦的可能性大大增加，也就是增加了接觸面積。

相反，不安裝扶正器的測井儀器串與井壁則為連續(xù)接觸，安裝數(shù)量少，扶正器的測井儀器串與井壁為部分連續(xù)接觸與點(diǎn)接觸，測井儀器串與井壁的接觸面積增大，使測井儀器串下放或上提摩阻增大。

因此，在該地區(qū)進(jìn)行施工時(shí)，將安裝的扶正器個(gè)數(shù)確定為至少6個(gè)，即靠近馬籠頭的硬電極上部一個(gè)、遙測伽馬儀TGR上部一個(gè)、共用電子2REC下部一個(gè)、聲系HRAS上下各一個(gè)、井徑D4GC尾部一個(gè)。見圖1右。這種做法減少了儀器外殼本體與井壁的接觸摩擦，從實(shí)際情況來看，也是非常有效的。

值得注意的一點(diǎn)是，無論安裝幾個(gè)扶正器，必須保證馬籠頭附近有一個(gè)。如果為鉆具傳輸測井，必須保證公頭附近有一個(gè)。馬籠頭附近的扶正器可以有效解決測井儀器串上提遇鍵槽卡的問題。

2.2 尺寸與捆綁方式

絕大多數(shù)中江、高廟構(gòu)造井二開裸眼鉆頭尺寸為215.9mm，考慮到該區(qū)塊井易產(chǎn)生掉塊，因此，通常會(huì)在施工前將扶正器尺寸加工為150～160mm，這個(gè)尺寸更多地是為了保證儀器的順利上提。

由于中江、高廟構(gòu)造井井況普遍較差，井下高溫高壓條件下，橡膠扶正器極易受擦刮而割斷，如圖2。

在現(xiàn)固定扶正器的方式一般為兩種：一是采用捆扎帶，二是采用鐵絲雙股捆綁的方式。需要注意的是，采用鐵絲捆綁時(shí)，務(wù)必保證兩根鐵絲均勻受力，杜絕一根緊、一根松。如圖3?！皢尉o單松”的鐵絲會(huì)增加鐵絲與扶正器的壓強(qiáng)，在井下高溫高壓和井況不好來回擦掛的情況下，扶正器更容易被鐵絲隔斷，從而變成了一個(gè)阻礙測井儀器串起下的障礙。

圖2 被割破的扶正器

圖3 “單松單緊”（左）與正確捆綁方式（右）

3 結(jié)束語

1）扶正器是測井施工中重要的輔助工具，測井隊(duì)?wèi)?yīng)該在施工中善于使用這些輔助工具，讓它們發(fā)揮更大的作用，以促進(jìn)測井施工的成功。

2）測井人員要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，及時(shí)總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，提升處理施工中復(fù)雜情況的能力。