湿接头水平井VIP

2012年6月 1 裸眼水平井测井技术和注意事项 2012年06月 2 一 湿接头水平井测井工艺简介二 主要水平井工具三 准备和施工注意事项四 测井过程中容易出现的问题及原因分析五 测井同行的经验和教训六 目前存在的问题 2012年06月 3 一 湿接头水平井测井工艺简介 1 引言在直井或井斜较小的井中 测井仪器靠自身重力就可以下到井底 然后通过上提电缆拉动下井仪来完成测井 当井斜较大 井斜大于62 或井况比较恶劣 如 出现台阶 缩径 键槽 狗腿 扩径 扭方位等 时 常常会造成下井仪器遇阻或遇卡 测井工程事故的发生几率大大增加 此时常规电缆测井就无法顺利进行 人们开始寻求一种新的测井技术 上世纪八十年代以来 定向井技术飞速发展 水平井钻井技术也呈现方兴未艾的势头 同时也促使了水平井测井技术的发展和完善 到目前 随着水平井钻井技术逐步走向完善和成熟 水平井测井技术也逐渐完善 2012年06月 4 一 湿接头水平井测井工艺简介 最初的水平井工具是上世纪80年代设计的 是用来获得那些因不良井况影响致使常规电缆测井无法取得的地质信息 当时是将一套标准的测井组合仪 双感应仪 补偿中子仪 补偿密度仪 自然伽玛仪 装入一种特殊的保护套内 用钻杆把这些保护套工具输送到目的层来完成测井 随着水平井测井技术的发展和完善 保护套式水平井测井技术逐渐发展为目前普遍使用的湿接头水平井测井技术 这种技术几乎可以使用常规电缆测井中的所有仪器 目前 几乎所有的水平井测井都采用湿接头式 2012年06月 5 一 湿接头水平井测井工艺简介 2 水平井测井工艺需解决的技术难题 信息传递 仍采用测井电缆给井下仪器供电发送指令并把测井信息返回到地面系统 仪器居中 钻杆沿下井壁推送仪器 使下井仪在井眼中不易居中 极板贴井壁问题 钻杆使仪器串不像电缆测井时那样容易旋转 这将导致仪器的极板有时不能紧贴井壁 2012年06月 6 一 湿接头水平井测井工艺简介 仪器安全问题 钻杆可轻易地压坏或弄弯下井仪 深度问题 深度如何控制 循环泥浆问题 当仪器和钻具下入井中时 必须能随时循环泥浆 如果出现紧急情况 如井喷 电缆必须能够提出来 便于处理事故 2012年06月 7 一 湿接头水平井测井工艺简介 3 水平井测井工艺的优势 1 能解决水平井 大斜度定向井 套管开窗井以及复杂井中的测井问题 2 仪器采用大满贯组合连接 一趟下井可取全所有常规测井资料 3 相对而言 具有较高的测井时效 4 可以大大减少电缆测井中经常出现的工程事故 2012年06月 8 一 湿接头水平井测井工艺简介4 湿接头水平井测井过程 下井仪器串通过公头外壳连接到钻杆上 然后由钻杆把下井仪器送到测量井段的顶部 当仪器到达测量井段顶部后 电缆通过湿接头连接装置与仪器串相连 由于这个连接一直是在钻井液中完成的 通常称为 湿连接 演示中 钻台 油层 2012年06月 9 一 湿接头水平井测井工艺简介4 湿接头水平井测井过程 下井仪器串通过公头外壳连接到钻杆上 然后由钻杆把下井仪器送到测量井段的顶部 当仪器到达测量井段顶部后 电缆通过湿接头连接装置与仪器串相连 由于这个连接一直是在钻井液中完成的 通常称为 湿连接 演示中 2012年06月 10 电缆通过旁通短节进入钻杆内腔 水眼 与泵下枪总成连接 然后旁通短节与钻杆连接 演示中 一 湿接头水平井测井工艺简介4 湿接头水平井测井过程 2012年06月 11 演示中 电缆通过旁通短节进入钻杆内腔 水眼 与泵下枪总成连接 然后旁通短节与钻杆连接 电缆在钻杆里 电缆在钻杆外 在裸眼井中 电缆不能处在套管外 因而 旁通短节不能出套管 一 湿接头水平井测井工艺简介4 湿接头水平井测井过程 2012年06月 12 演示中 当湿接头锁紧装置连接好后 对仪器供电并检查 对接 是否成功 然后由钻杆把仪器送过目的层 一次下一个立柱 一 湿接头水平井测井工艺简介4 湿接头水平井测井过程 2012年06月 13 演示中 演示结束 当湿接头锁紧装置连接好后 对仪器供电并检查 对接 是否成功 然后由钻杆把仪器送过目的层 一次下一个立柱 一 湿接头水平井测井工艺简介4 湿接头水平井测井过程 2012年06月 14 二 主要的水平井工具 水平井测井工具主要由旁通和湿接头组成 测井仪器串中配置有张力短节 旋转短节 柔性短节 偏心器 刚性电极 导向胶锥等 2012年06月 15 二 主要的水平井工具 旁通短节特殊的钻具短节 其上有一个侧孔 能使电缆穿过侧壁进入钻具水眼内 侧孔外边通过剪切螺丝 六方螺栓 和电缆夹板 压板 可以将电缆和钻具固定在一起 保证测井时钻具带动仪器和电缆同步运动 与公头外壳一起考虑不同的丝扣类型 以便与不同的钻具配接 2012年06月 16 二 主要的水平井工具 2012年06月 17 二 主要的水平井工具 由压紧螺丝 扶正钢垫 防喷阀 密封胶垫等组成 固定到旁通短节侧孔内 防止泥浆自钻杆内溢出 防止电缆在旁通短节内壁切断 紧急情况电缆自旁通短节拉出后堵死侧孔 防止泥浆溢出 密封总成 旁通附件 2012年06月 18 二 主要的水平井工具 2012年06月 19 二 主要的水平井工具 电缆夹板 压板 电缆夹板由14个六方螺栓固定到一起的一对电缆卡子 并配有4 6个剪切螺丝 紧急情况下可以拉断剪切螺丝 每个1600Lbs 拉断电缆弱点 将电缆从井里拉出来 目前常用的是电缆压板 2012年06月 20 二 主要的水平井工具 湿接头外壳 过渡短节 将下井仪器串和钻具连在一起的转换短节 其上接钻具 下连测井仪器 并有循环槽可保证测井过程正常的泥浆循环 其内带有导向筒 保证了泵下枪的顺利对接 上井前注意丝扣类型 上接钻具 下接测井仪器 泥浆循环孔 2012年06月 21 扶正筒 泥浆循环孔 仪器串 锁紧弹簧 加强保护筒 上 2012年06月 22 二 主要的水平井工具 公头总成公头总成上面有导向键 其作用是使泵下枪旋转至既定位置 锁紧弹簧保证公头和泵下枪的机械连接良好 不脱开 带有电气连接的公插针等 公头插针 导向针 导向键 锁紧弹簧 公头主体 2012年06月 23 二 主要的水平井工具 公头配件 2012年06月 24 二 主要的水平井工具 泵下枪总成 由顶部扶正器 加重杆 母头 导向枪头等组成 2012年06月 25 固定电缆部分 母插针 母头 缺口 扶正器 泵下枪 枪尾 2012年06月 26 二 主要的水平井工具 泵下枪 2012年06月 27 二 主要的水平井工具 母头总成 2012年06月 28 二 主要的水平井工具 泵下枪的对接过程 如图示 2012年06月 29 2012年06月 30 二 主要的水平井工具柔性短节其作用相当于关节 配接在仪器串中可增加仪器的柔韧性 有助于仪器沿着恶劣的井眼轨迹顺利到达井底 用在仪器串的顶部可以减少钻杆对仪器串的侧向受力 用在仪器串不同位置来使缓解仪器的侧向负荷 避免仪器因弯曲过大而损坏 2012年06月 31 二 主要的水平井工具 2012年06月 32 二 主要的水平井工具 旋转短节可以使该接头以下的仪器串自由旋转 从而使仪器极板转至紧贴井眼的下井壁 同时万一上面的钻杆转动时 测井过程中不允许钻具转动 而仪器不转动 保护下井仪器安全 2012年06月 33 二 主要的水平井工具 2012年06月 34 二 主要的水平井工具 井下张力短节它提供了井下仪器串所受力大小的信息 可以和钻台面的张力显示器一起使用 当出现遇阻遇卡时 施工人员可以判断出是钻杆受力还是仪器串受力 保证井下仪器安全 2012年06月 35 二 主要的水平井工具 2012年06月 36 二 主要的水平井工具 导向扶正器导向扶正器有助于仪器串顺利沿着井眼轨迹下放 缓解下井仪受力冲击 保护仪器 降低了下推仪器过程中遇阻情况的发生 间隙器间隙器用于测井仪的居中定位 可减小玻璃钢等材料仪器在井眼中的磨损 加在公头外壳泥浆循环槽上方有助于泥浆循环 加在硬电极上还保证了SP曲线的质量 2012年06月 37 二 主要的水平井工具 2012年06月 38 二 主要的水平井工具偏心短节偏心短节的使用可以保证贴井壁的仪器和居中的仪器串接在一起而不影响各自的偏心 居中的测井要求 与旋转短节配合可以使密度探头朝下 井径腿朝上 有利于密度仪器的 翻身 目前 由于使用了密度爬行器 偏心短节已经不大常用 2012年06月 39 二 主要的水平井工具 泥浆过滤网开泵循环泥浆对接枪时 放置在旁通上方钻具水眼中 过滤泥浆中混入的杂物 保证湿连接公母头在干净的泥浆环境中对接 缺点 太长 不能直接放置在旁通内 在使用方钻杆的钻井队实际过程中不易操作 2012年06月 40 二 主要的水平井工具密度爬行器装在密度仪器的推靠部分 促使密度仪器探头贴紧下井壁 保证密度测井资料的准确性 最好与旋转短节一起配套使用 2012年06月 41 二 主要的水平井工具 井口导向滑轮固定在井口转盘上 改变电缆运动轨迹 保护电缆 有利于钻井队拆卸钻杆立柱等井口操作 2012年06月 42 三 准备和施工注意事项概述从1994年开始 裸眼井湿接头水平井测井工艺就首先在在公司推广 目前已经在xx测井公司全面应用 是一项很成熟的测井方法 多年来仅四分公司就完成了数百口的水平井工艺测井 为xx油田和许多外部市场的复杂井 疑难井 大斜度定向井 水平井提供了可靠的测井技术服务 取得了可观的经济效益和社会效益 水平井测井能获得比常规电缆测井更为显著的经济效益 有着广阔的发展前景 但同时它也是一种高风险的工作 稍有不慎 就会造成极大的经济损失和不良后果 这也给测井准备和现场施工提出了更高的要求 2012年06月 43 三 准备和施工注意事项 一 精心准备测井施工 七分准备 三分施工 在水平井测井中 准备工作更为重要 可能因为准备工作中小小的疏忽或遗漏都会导致现场测井的被动 甚至造成严重的时间浪费和返工 只有在出发前做好精心准备 模拟现场测井工作通盘考虑 不给准备工作留死角和盲区 我们才能在实际施工中游刃有余 水平井测井是将所有常规下井仪器组合起来进行满贯测井 同时还配导向扶正器 柔性短节 密度爬行器 防转短节 井下张力 湿接头公头总成及其他转换等多种水平井工具 2012年06月 44 三 准备和施工注意事项 1 常规下井仪器的准备检查常规下井仪器的检查方法与电缆常规测井相同 1 外观检查看仪器有无漏油 缺油现象 感应 声系等 仪器的固定构件 销子等有无松动 密度 中子源室等 仪器连接处丝扣环等无松旷 密封圈有无破损 所有仪器 2 内部检查抽出仪器芯子 检查仪器芯片和固定螺丝有无松动 连线有无磨损 焊点有无虚焊等 3 配接仪器 通电检查根据测井项目将要用到的仪器硬连接起来 通电检查 每支仪器都要详细地刻度 尤其要做外刻度 不能放过每一个细节 确保下井的仪器能够正常工作 且相互之间不干扰 2012年06月 45 三 准备和施工注意事项 准备仪器时 必须从仪器的机械连接 绝缘通断 仪器组合 供电检查等多角度全方位覆盖 确保万无一失 不但要保证所有井下仪器状态良好 性能稳定 而且要保证所有仪器以大满贯方式连在一起时通讯良好 工作正常 如果遇到深井或是水平段较长的井 还有必要对井下仪器进行高温高压实验 确保仪器下井后长时间稳定可靠工作 2012年06月 46 三 准备和施工注意事项 2 水平井工具的准备检查随着公司水平井测井工具制造加工国产化的进展 由于材料 技术 加工工艺等方面的限制 与进口的水平井工具相比 国产水平井工具存在通用性差 匹配性差 对接枪成功率低等问题 大大影响了水平井测井施工的时效 经过与水平井工具加工厂家和几个施工队伍的交流沟通 在现有技术 工艺条件下 就目前的水平井工具而言 要提高水平井施工工艺 必须注意以下几个方面 2012年06月 47 三 准备和施工注意事项 导向扶正器胶锥无破损 扶正臂活动自如 弹簧性能正常 连接丝扣无异常 密封圈无破损老化现象 旋转灵活 密度爬行器挡块 盖板 顶丝要与特定密度仪器严格配套 一定要戴在密度仪器上试装 既能保证密度腿开收正常又能保证密度仪器在水平段合理 翻身 柔性短节曲伸自如 绝缘通断良好 油量合适 无漏渗现象 旋转短节油量合适 绝缘通断检查是关键 转动灵活 张力短节除了常规检查外 主要是配车检查 施加一定的外力看数值是否有变化 延迟合理 刻度准确 其中柔性短节 防转短节 张力短节还要特别注意在弯曲 旋转 挤压等状态下的通断和绝缘的良好 2012年06月 48 三 准备和施工注意事项 旁通短节定期进行机械探伤检查 确认连接丝扣类型是否和井队的配套 旁通上的电缆夹板一定要和旁通相配套 各个顶丝孔一一对应 保证顶丝能上到旁通顶丝孔中 并能最大限度地夹紧电缆 上侧孔的压紧螺丝时应该坚持加上旁通密封总成 这样保护电缆的同时还保证测井安全 2012年06月 49 三 准备和施工注意事项 公头总成a 首先应该定期到管具公司进行机械探伤检查 确保机械连接安全 b 公头上的导向键与锁紧弹簧是否在同一条直线上 锁紧弹簧弹性是否可靠 有无缺口 c 公头插针与28芯头子的1 7是否一一对应 各插针通断绝缘是否正常 d 各个公针是否正常 没有弯曲 破损 起毛刺现象 中间的导向插针是否笔直 光滑 没有毛刺 2012年06月 50 三 准备和施工注意事项 e 梅花垫是否有破损 梅花垫下面的弹簧是否伸缩自如 弹性良好 f 看泥浆循环槽是否畅通 含塑料微珠的井不建议使用网状循环槽 各个固定顶丝是否齐全 导向扶正筒是否合适 导向扶正筒的内径是否与泵下枪头外径配套 60mm扶正筒配57mm泵下枪 54mm扶正筒配51mm泵下枪 公头外壳内径为50mm 此时无需扶正筒 配47mm的泵下枪 检查导向扶正筒的上过渡头是否与公头外壳的内径紧密贴合 没有台阶和毛刺 g 出发前了解井队钻具丝扣类型 是否跟我们的相对应 否则准备好丝扣转换短节 2012年06月 51 三 准备和施工注意事项 泵下枪总成泵下枪头是关键 是核心 a 枪头选择要考虑钻井队的水眼内径和公头总成中导向扶正筒的内径 b 检查枪头及其表面是否光滑 有无毛面金属的磨损情况 枪头的导角是否合适 c 将母头放进枪头中检查三个定位销子的位置是否合适 母头在枪中是否居中 母头中间的导向孔是否和公头的导向针在一条直线上 d 母头盖板能否顺利盖好 加上盖板后母头是否居中 盖板销孔是否与枪头上的销孔相对应 2012年06月 52 三 准备和施工注意事项 e 枪头中做快速接头的各种配件是否配齐全 是否与枪头相配套 f 泵下枪的快速接头外的保护筒用跟枪头外径一样大小的带有泥浆循环槽的那种 这样有利于枪头对接前的扶正 g 泵下枪的枪头的开口槽一定要和公头试验对接 要求对接时不紧不松穿过定位键 太紧了不易对接枪 太松了易脱枪 h 将母头放置在枪头中进行试验 定位合理 母头盖板合适 盖板定位销孔与枪头孔相对应 I 电缆快速接头的锥体 锥套相配套 并放在枪身中进行试装 各个顶丝与枪身的丝扣类型相对应 2012年06月 53 三 准备和施工注意事项 在地面进行试对枪 在上述公头 枪头检查的基础上 将公头水平放在架子上 用装好母头 加上盖板的的枪跟公头进行试对枪 主要检查 1 枪头和公头是否完全匹配 母头上的开槽是否和公头上的定位键相匹配 即枪头不紧不松正好能顺利通过公头上的定位键 2 枪头上的锁紧孔是否和公头锁紧弹簧上的突起相匹配 即锁紧位置相对应 锁紧后不松不紧正合适 紧了测完后不容易拉开枪 容易出现将快速接头拉断的情况 松了对接后在下测过程中容易脱枪 在试对枪过程中 进一步检查母头在对接过程中其中间的导向孔是否和公头中的导向针相对应 并在一条轴线上 对接后公头插针与母头插针是否接触良好 即公头插入母头中的接触深度 不能过深 也不能过浅 浅了可能导致接触不好 深了可能导致将母头损坏 2012年06月 54 三 准备和施工注意事项 3 各种常用水平井消耗料的准备橡胶间隙器用来使感应 声波 双侧向的硬电极等仪器居中或是减少他们的磨损 应该多备几个 因为经常出现这些间隙器在钻具输送时损坏或掉入井内 密度爬行器上的顶丝也要多备几个 万一个别顶丝损坏或丢失 公头应该至少多备一个 有时由于泥浆不干净或钻具水眼中掉入异物常常导致公头损坏 公头上的梅花垫 弹簧片等也容易变形损坏 最好也备一些 2012年06月 55 三 准备和施工注意事项 公头外壳内的扶正筒在多次对接时容易变形而损坏 也应该至少多备一个 以便于在现场换用 泵下枪枪头是决定能否成功对接的关键 也应该有备用的 母头每口井至少带三个 如果遇到套管下的比较少需要多次对接的井 还应该额外多带母头 连接母头和电缆的皮套 泰弗仑绝缘套 铜套尽量多备 防止不够用 另外像小的开口销子 加重杆 做电缆快速接头的锥体铜套最好也备足 各种顶丝和专用工具也应检查确认 旁通上面盖板齐全 顶丝数目完整 可靠好用 井口导向滑轮 井口喇叭都不能缺少 通径规最好在家里准备一个 防止钻井队提供的尺寸不合适 万一出现失误砸坏公头插针 井场上只允许出现一个通径规 2012年06月 56 三 准备和施工注意事项 二 科学施工 1 了解井况 收集信息 制定方案井深 套管长度 测量井段 套管尺寸 钻头尺寸 最大造斜率及曲率半径 钻杆尺寸 连接类型 最小内径 最大井斜 测量项目 钻井过程中曾经出现的情况 这些信息最好在出发前就了解清楚 在上述基础上 根据测井项目和测量井段制定测井施工设计方案 制定测井施工方案时一定要严肃认真 本着科学和实事求是的原则 同时要兼顾安全和时效 2012年06月 57 三 准备和施工注意事项 在施工设计方案中必须考虑 a 下井仪器串中加几个柔性短节 b 在什么地方加柔性短节 柔性短节加少了 钻具下送过程中 仪器容易遇阻 甚至损坏仪器 柔性短节加多了 可能出现绝缘差等问题 影响整个下井仪器串的正常工作 这就需要知道仪器最大刚性长度 2012年06月 58 三 准备和施工注意事项 仪器最大刚性长度计算仪器最大刚性长度 在井眼中最大程度不弯曲的仪器长度 仪器串最大刚性长度可用下面的公式进行计算 L 2 R Bit 2 R OD 2 1 2L 最大刚性长度 英尺 Bit 钻头尺寸 英尺 OD 最大仪器外径 英尺 R 井眼的曲率半径 R 5729 66 B B 造斜率 每100英尺井斜变化量 度 100英尺 2012年06月 59 三 准备和施工注意事项 有的井测量井段比较长 套管下的比较浅 可以采取先用电缆测 然后再用钻具输送的方法 具体是 根据测井项目和施工设计 按照水平井施工的下井仪器顺序自下而上依次组合测井仪器 然后上面接马笼头 用电缆常规方法进行测井 需要注意的是 马笼头下方不要直接连接柔性短节 万一出现工程问题 不利于打捞 下放过程时刻注意张力和曲线形态 如果遇阻 从遇阻点直接开始上测 不可贪多 井斜一般别超过60 如果井况比较差 已经出现过电缆测井遇阻遇卡的复杂非水平井 直接用钻具输送 且不允许使用柔性短节 2012年06月 60 三 准备和施工注意事项 2 召开安全会 阐明水平井测井的过程和要求水平井测井施工前召开安全会 参加人员为 HSE人员 测井队长 或操作工程师 测井监督 现场地质监督 钻井队长 技术员 司钻 钻工 泥浆工 机房工以及水平井施工涉及的其它人员 此外 测井队内部也进行班前会 再次强调施工安全 明确各岗各人的职责和义务 同时安排好井口坐岗人员和倒班人员 测井工程师和钻井队技术员根据实际情况准确计算下钻深度和接旁通后的下钻深度 一定不要漏算仪器长度 计算完后必须经过测井 地质 钻井三方共同确认 3 现场检查仪器和水平井工具到现场后对仪器和水平井工具进行再次检查 防止仪器设备在运输过程中出现问题 2012年06月 61 三 准备和施工注意事项 4 下井前供电检查仪器 确保万无一失在井口组装好所有仪器后 供电检查 再次确认没问题后断电 用万用表量供电缆芯之间的电阻值 然后装放射源 接上柔性短节和公头总成 接好钻具开始下井 5 设计组装泵下枪根据井况 对接点的井斜大小 泥浆性能 水平段井斜大小等设计泵下枪 确定加重杆的数目 装配好的泵下枪尽量不要偏心或弯曲 应在一条直线上 90 建议用一根 2012年06月 62 三 准备和施工注意事项 6 下泵下枪 进行对接如果对接不成功 一定要先分原因析 不要盲目开泵打压 否则易损坏电缆和公 母头 影响测井安全和时效 开泵时最好在旁通上方钻具水眼中放置泥浆过滤网 泵压与对接点的井深 泥浆比重 粘度等有关 2012年06月 63 三 准备和施工注意事项 7 对接成功后 供电检查仪器 下测此过程注意控制好电缆张力 监视井下张力 避免电缆或仪器损坏 一般下测4 5柱后最好往水眼中灌满泥浆保持压力平衡 防止脱枪 记录每下一柱的绞车深度 填写 水平井测井深度核对表 与钻具进行对比 防止深度偏差 8 到底后 打开极板推靠臂 上测监视仪器响应数值 告诉司钻坐吊卡时钻具不能起得过高 千万不能随意下放钻具 记录每起一柱的绞车深度 与记录的下放深度进行对比 防止深度偏差 9 测井结束 旁通到井口时应在旁通出井口前 卸掉导向滑轮 避免电缆损坏 2012年06月 64 三 准备和施工注意事项 10 卸掉旁通 拉出泵下枪有时遇到泵下枪卡在钻杆水眼中拉不出来 此时应注意不可盲目将枪拉掉 首先应该接上旁通 开泵循环泥浆 这样有助于泵下枪在水眼中居中 同时上提电缆 如果这样还没效果 考虑上提几根立柱改变泵下枪所处的位置 2012年06月 65 三 准备和施工注意事项 施工过程中特别注意的地方 1 给钻井队讲清楚施工过程 让他们了解测井过程和原理 自发地处理好井身轨迹 循环好泥浆 起码保证起下钻顺畅 不允许出现卡钻 钻具遇阻等现象 严格按设计要求准备泥浆 2 完钻后彻底循环 保证井筒中干净 无沉砂 起下钻十分顺利的情况下再考虑测井 3 测井进行对枪前 再次检查枪头和加重杆是否存在松动 不在一条轴线上的现象 钻井方检查泥浆罐各种滤网是否完好 并再旁通上方的钻具水眼中放置泥浆滤网 4 控制好泥浆泵的泵压和排量 放置告诉泥浆流损坏电缆 5 如果多次对接不上 应分析原因切勿盲目开泵加压 防止损坏公母插针和电缆 2012年06月 66 三 准备和施工注意事项 6 如果再一个地方多次对接不上 考虑将钻具上提几柱改变对接点的位置 然后再次尝试对接 7 严格坚持下测过程中 每隔3 5柱灌泥浆或开泵加压 防止脱枪 如有可能尽量在旁通上方加回压凡尔 总之 水平井测井施工是一项特殊的测井施工 从准备到施工 每个环节都需要我们精心准备 严格施工 并且需要和各方的合作配合 施工过程中出现问题 需要分析清楚采取科学的方案 这样才能提高成功率和时效 2012年06月 67 三 准备和施工注意事项 三 安全注意事项1 安全组装仪器水平井测井时 仪器上都在井口组装 仪器串长度达40多米 双侧向测电阻率时 需要频繁从井队的滑板上起吊到井口多次拆装 这中间的每个环节都必须确保安全 万无一失 确保旁通短节 公头外壳 下井仪器等的提升帽安全可靠 而且提升帽的丝扣要上到底 马蹄环销子拧到位 井口组装台放置平稳 仪器六方卡盘卡好锁紧 仪器在拆装过程中使用双六方卡盘 2012年06月 68 三 准备和施工注意事项 2 安全装卸放射源水平井施工时放射源的装卸全在井口进行 经过钻具输送后的仪器带的泥巴等赃物较多 这给放射源的装卸增加了额外的困难 由于水平井工艺施工时间比较长 人容易而放松警惕 因此一定要严格执行井口装卸源的操作规程 决不能麻痹大意 2012年06月 69 三 准备和施工注意事项 3 仪器安全下放下钻过程中 坚持测井人员井口坐岗制度 安排测井人员轮流盯在井口 密切注意钻井队下钻过程中出现的任何异常 详细观察井队指重表的数值 记录钻具下放的详细数目 协助井队判断仪器下放过程中是否遇阻 监督井队是否严格按编号下放钻具并通径 在接旁通短节之前 这个工作尤为重要 因为这时电缆没有跟仪器连接 无法从地面系统监视井下仪器是否遇阻 2012年06月 70 三 准备和施工注意事项 当接上旁通后 井口坐岗人员主要担负测井和钻井人员间的指令传达 观察井队指重计是否有异常 提醒井队别碰伤电缆 井口和操作室之间的通讯一定要畅通 井口照明要好 4 电缆安全电缆是测井中地面系统和井下仪器之间的有效传输通道 施工过程中一旦电缆损伤 测井就无法进行 2012年06月 71 三 准备和施工注意事项 a 天地滑轮处电缆跳槽虽然在常规电缆测井中这种情况时有发生 但在水平井施工也常遇到这种情况 水平井施工时 天滑轮挂在井架高处的横梁上 四周没有挡风设施 当刮大风且电缆松弛时很容易出现电缆在天滑轮处跳槽 拴地滑轮的链条如果别劲或气葫芦的吊拉绳索倾斜角度过大 很容易使地滑轮左右偏斜而导致地滑轮跳槽 此外 如果天地滑轮不能够自由旋转或转动不灵活 也容易导致电缆跳槽 平时应加强天地滑轮的保养 b 电缆在钻台被吊卡等物挤压水平井施工是测井和钻井相互合作的工作 钻井队很不习惯也很不适应测井电缆从井口穿过并且影响他们摆放吊卡和井口操 2012年06月 72 三 准备和施工注意事项 作 虽然测井多次强调保护好电缆 但这种情况还不能完全杜绝 另外有时电缆容易跟井架上的二层平台边缘 大钩或井队的其他索具相互摩擦 造成电缆变形损伤 c 电缆在旁通侧孔内壁被高压泥浆流损伤甚至切断这是由于钻井队在开泵循环泥浆送泵下枪时没有控制好泵压和排量 泵压高 排量大 另一个原因是在上旁通侧孔压紧螺丝时没有按规定加下面的密封钢垫 d 电缆在旁通外侧上方被挤坏这种情况多是由于没有按测量井段设计好旁通的位置致使测井过程中旁通出了套管 电缆在套管鞋的地方被挤压损坏 也可能使由于下测过程中没有给电缆足够的张力 在上测时电 2012年06月 73 三 准备和施工注意事项 旁通短节的注意事项旁通短节不能出套管进入裸眼井段 旁通短节的最大外径尺寸受套管内径的限制 旁通短节必须比钻杆粗 这样上面的钻杆就不会紧贴着井壁 给电缆留出足够空间 防止钻杆挤伤电缆 至少保证旁通短节上的一个钻具单根比旁通细 如果不能获得合适尺寸的旁通短节 需使用一个小外径钻杆的转换接头 至少10英尺 3 3米 长 接在于旁通的上面 2012年06月 74 三 准备和施工注意事项 缆在旁通上方堆积而挤伤电缆 在旁通以上的钻具上适当加保护电缆的卡子可以减少电缆在此情况下受损 e 电缆缠绕钻具被挤坏在井身轨迹扭方位的地方或是起下钻过程钻具发生转动或转盘转动而导致这种情况的发生 下井前告知井队找好座吊卡的位置后锁死转盘 井口导向滑轮一定要放在背离钻具受力的地方 通过改变旁通的连接位置 尽量让旁通避开方位变化大井段 f 旁通出井口时电缆在旁通夹板 盖板 处打弯受伤测井快完成时 如果忘记了旁通的具体位置 当旁通起出井口时还未将拉电缆的小滑轮拆掉 就会导致电缆过度弯曲而损伤 2012年06月 75 三 准备和施工注意事项 g 电缆缠绕在大钩上有时在开始下放泵下枪时电缆太松 或装卸旁通时 液压大钳转动导致电缆缠绕在大钩上损坏电缆 h 电缆在井口滑轮处损伤当井口滑轮装的位置不合适时 电缆在井口和井口滑轮处摩擦 导致电缆钢丝损坏 2012年06月 76 三 准备和施工注意事项 三 加强和钻井队之间的合作与沟通在水平井测井施工中 与钻井队之间的合作沟通至关重要 实际测井施工中 一般在工作前只是召集钻井队的各方人员开安全会 提测井要求 为了达到与钻井队有效默契的配合 我们还给钻井队讲解整个测井的过程和各个环节应该注意的事项 让他们充分了测井 从而自发 主动地按要求操作 避免产生抵触情绪 此外我们还以书面协议的形式要求钻井队切实履行承诺 2012年06月 77 三 准备和施工注意事项 水平井测井协议书 为保证该水平井测井的正常施工 确保安全 明确责任 请您遵守如下协议签名 谢谢合作 2012年06月 78 三 准备和施工注意事项 我们不仅要给钻井队说清楚 讲明白 重要的是我们还应监督和指导他们的实施过程 不要因为他们小小的失误给我们酿成重大损失 2012年06月 79 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 5700水平井仪器总长 43米仪器连接方式为 公头总成 旋转短节 37柔性短节 2根硬电极 3981 井下张力 3514 1329 自然伽马 4401 连斜 2446 中子 2228 密度 1680 数字声波 3516 3967 绝缘段节 1239 双侧向 导向扶正器 2012年06月 80 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 一 对接不上枪例12006年2月某队在xx井 湿接头水平井施工测井 钻杆输送仪器到1287米时进行对枪 经过多次对接 始终对接不上 起出仪器串 发现枪头已经被损坏 如图所示 2012年06月 81 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 2012年06月 82 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 原因分析 泥浆没有处理好 泥浆中有大量的岩石碎块和其他杂物堆积在公头附近 导致对不上枪 开泵加压后将公头损坏 措施 后来井队经过再次通井 彻底循环泥浆后 重新测井 开泵成功对接 顺利完成测井 2012年06月 83 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 例22005年2月 某队在xx施工 测前安全会议也开了 把要求跟井队都说了 可是经过多次对接 始终对不上 起出发现公头总成里有好多铁屑 根本没法对上 2012年06月 84 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 原因分析 发现钻井队把近十柱没用过的一直立在钻台上的钻杆下在旁通下面了 但是一直没用来钻井的钻杆 内壁肯定有好多铁屑 2012年06月 85 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 例32007年某队在井进行水平井施工任务 井深4316米 最大井斜39度 在2608米处对枪 第一次 始终对不上 起出枪头发现母头被斜着对进去了 如图 2012年06月 86 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 我们分析判断 造成母头异常的原因肯定是公头里边有异物 起出公头后发现公头处确实有异物 而且公头损坏 2012年06月 87 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 初步清洗之后 2012年06月 88 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 原因分析 起出井下仪器 打开湿接头公头 发现公头处有很多胶皮和编织袋碎片 岩石砕屑 并且有一个六方螺丝 把公头中间的十号芯都撞弯了 从而使十号芯插进母头边上 经了解 六方螺丝就在铅油桶里 井队没有严格按我们的要求 把丝扣油抹在公扣上 而是抹在了母扣上 从而使螺丝掉进钻杆 而较大的胶皮 是没有用过滤网造成胶皮进入钻杆内 2012年06月 89 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 2012年06月 90 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 2012年06月 91 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 二 钻井队配合出了问题2007年在井水平井工艺施工中 虽然测井施工前和钻井队相关人员召开了安全会 对水平井测井施工的注意事项进行了详细交代 并签订了施工协议 但钻井工在通径时不慎将通径规掉入钻杆水眼 泵下枪无法对接 只好起出湿接头公头总成 取出通径规 耽误22小时 2012年06月 92 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 三 电缆损坏例12006年4月 某队在井进行水平井工艺施工 电缆在套管内被钻具挤坏 导致测井返工 原因分析 挤坏电缆的位置是在套管内 此位置是井斜和方位变化最剧烈的地方 在常规电缆测井过程中 仪器曾经多次在这个位置遇阻 虽然在套管中 此外 也可能是电缆张力不够所导致 2012年06月 93 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 例22006年3月 某队在井水平井工艺施工 电缆在井口导向滑轮处损坏 导致测井返工 原因分析 挤坏电缆的位置是在井口导向滑轮的地方 由于导向滑轮质量不合乎要求 在受力时电缆跳槽 勒坏电缆 2012年06月 94 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 三 仪器遇阻严重 井下张力显示仪器频繁遇阻xx井深4316米 最大井斜39度 身轨迹在设计上出技套后整个井段是由增斜 稳斜 降斜交织在一起 就好像 楼梯 一样有台阶 在改为水平井测井工艺之前 先后进行了四趟常规电缆测井 其中四分公司三趟 一分公司一趟 在这四趟中仪器不是遇阻就是遇卡 每次解卡时电缆拉力都接近穿心打捞的临界数值 在用水平井工艺施工过程中 从3000米开始 井下张力就显示仪器频繁遇阻 从3000米下到3820米 用了近8个小时 平均下放速度不到2米 分钟 特别是到达3820米后 仪器遇阻已达2吨 而且钻具的摩阻也非常大 井队已经下不动钻具了 终止了测井 2012年06月 95 四 测井过程中容易出现的问题及原因分析 井队再次通井后 第二次上水平井工具 还是遇阻下不到井底 钻井队重新调整泥浆性能 对井眼再次进行了处理后 公司第二次进行水平井施工测井 结果井下仪器在3080米再次遇阻达2吨 只好终止本次水平井工艺测井 湿接头水平井工艺测井也有它的局限性 2012年06月 96 五 测井同行的经验和教训 单向回压阀的使用一开窗水平井通常都是采用2 7 钻杆 配接118毫米的钻头钻探 井眼直径比较小 而钻杆的水眼内径只有50mm 即使水眼里打入了重泥浆 由于环空太小 下测时 钻杆内外压差极易增大 泵下枪很容易脱开 这种情况下 最有效的方法是 对上枪并固定好电缆及电缆夹板以后 在旁通上方接入单向回压阀 并施加一定的初始压力 使钻杆内始终比钻杆外压力大 泵下枪就不会脱开了 施工才会顺利 这一方法适用于任何水平井测井 对于开窗水平井施工尤为重要 2012年06月 97 五 测井同行的经验和教训 单向回压凡尔的使用二水平井施工过程中 泵下枪脱开是施工中的一大隐患 尤其长水平段 57 8 侧钻井 7 和51 2 固井测井施工中尤为突出 这是由于输送仪器的管柱水眼较小 对接后泵下枪周围环空较小 因此下钻时管柱内外泥浆压差作用在泵下枪上面的作用力比较大 导致脱枪 2004年9月17日 在某井施工过程中 由于该井属于小眼侧钻短半径水平井 且井眼内的泥浆体系比较复杂 在对接成功下测过程中 经常一柱钻具刚在井口连接完 泥浆就从游车处的水眼内喷涌而出 从而造成经常开枪 打压重新对接 造成施工的很大难度 施工人员群策群力 经过讨论决定在钻具上连接一个单向回压凡尔 使水眼内的 2012年06月 98 五 测井同行的经验和教训 泥浆压力不低于环空压力 减少了公头处的压力波动 从而避免了再次开枪带来的工作不便 顺利的下测到底 当然 单向阀工作性能的好坏是非常重要的 2012年06月 99 五 测井同行的经验和教训 下钻过程中每10柱开泵循环一次对井下地层不熟悉 如果选择在一个胶结疏松破碎层 进行对接 地层里的细沙因压力差而很快流入到公头外壳及钻具水眼内 堵住湿接头 无法对接 甚至不能开泵循环 2006年8月 在测井时 多次对接不成功 后来只能起钻 发现公头内塞满细沙 清洗后 更换对接深度点并且在下钻过程中 每下十柱就接方钻杆开泵循环一次 使钻杆水眼及公头外壳内保持畅通 一次对接成功 2012年06月 100 五 测井同行的经验和教训 在循环孔处 捆绑纱网另外 如果事先了解到井内易出砂 可采用在循环孔处 捆绑纱网的办法 以提高对接成功率 2008年4月8日 井 井深2810米 最大斜度75 需用水平井工艺施工 队承担施工任务 一次测完 由于下部电阻率偏高 感应曲线失真 勘探公司要求证实 经钻井队通井后 于4月10日 另一测井队到井施工 但由于井队未处理好泥浆 泥浆内细砂过多 多次对接不上 后起钻 勘探公司要求改测双侧向 下井前 在公头外壳循环孔处捆绑纱网 一次对接成功 2012年06月 101 五 测井同行的经验和教训 旁通附件引发的教训旁通附件多次使用后 就会磨出凹槽 起不到有效的密封作用 一旦需要开泵对接 或者泵下枪脱开打压时 如果井队控制不好泵压 就很容易把电缆从旁通口处打断 造成工程事故 因此 旁通附件要定期更换 并正确装配 2005年11月 队在井施工中 下测快到井底时 泵下枪脱开 为继续测井 开泵打压 由于泵压太高 小队没有及时更换旁通附件 造成在旁通处的电缆缆芯全部切断 只留八九根内外层钢丝勉强将电缆拉出 之后 通过后续的应急处理 才完成正常测量 2012年06月 102 五 测井同行的经验和教训 钻具公扣较长 从而造成钻具公扣挤压导向扶正筒导致其变形偏心2002年10月14日 某井井深6138米 套管口5522米 测井队选择在5400米对接 第一次下井经过对接没有任何反应 随起钻检查 发现公头处有铁屑堆积 同时在地面将公头外壳 含扶正筒 和泵下枪进行对接测试 发现正常 随分析认为是泥浆和钻具原因 而没有进一步深层考虑 后来认为铁屑不是对接不上的根本原因 将仪器串第二次入井 结果仍然对接不上 母头胶囊没有扎破的痕迹 2012年06月 103 五 测井同行的经验和教训 随第二次起钻后经过认真的检查 发现公头外壳内的扶正筒被挤压变形 边缘和公头外壳粘结在一起 造成扶正筒不居中 且不能随意活动 由于3 5in钻具水眼小 泵下枪枪头受到钻具内壁 别 劲无法到达公头位置 从而难以实现对接 经认真分析认为 A 钻具公扣较长 比公头外壳母扣长近2厘米 从而造成钻具公扣挤压到扶正筒导致其变形偏心 B 第一次地面检查是用手拿枪头直接往扶正筒里放 活动空间大 可以顺利对接 而不像在钻具中那样有受限空间 根据原因分析 将公头外壳的内壁进行车铣 使钻具公扣和扶正筒有一定的间隙 第三次下井 顺利完成了施工 2012年06月 104 五 测井同行的经验和教训 泵下枪和加重杆不在一条直线上2006年7月20日 某井的施工中 对接前每一柱钻具都进行了通径 在套管中 直井段 对接 并且接旁通前在钻杆水眼内加了滤子进行了循环 公头处应该相对比较干净 但在对接过程中 对接的不是很到位 虽然反复几次 不同速度 对接 缆芯的通断绝缘一直处于不稳定状态 即使接方钻杆打压也无济于事 随起出泵下枪检查 发现枪头和加重杆不在同一条直线上 且弯曲度相对较大 结合钻具水眼大小和泵下枪的弯曲程度 分析认为是泵下枪不直造成的对接不到位 随将加重杆重新搭配连接 并且进行了校直处理 再次下枪对接 一次成功 2012年06月 105 增大泵下枪扶正器截面积 提高大井斜角开泵对接提高成功率在有些区块的水平井套管下深只有150米而水平段段却有三四百米 既要测完井又要旁通不出套管 就需要两次或者多次对接 而第二次对接的位置只能在井斜70 80度的位置 这种情况下只能采用开泵打压的方法对接 我们常规的泵下枪扶正器和枪头处的横截面积小 而井队使用的钻杆内径较大 由于分流的原因 打压效果也不是很好 我们的职工就想出在对接枪上端的扶正器焊一横截面较大的开口铁管 增大泵下枪的受力面积 这样再打压对接效果就很明显 提高了对接成功率 2012年4月18日 完成的另一口井 钻杆内径108mm 泵下枪最大直径不足51mm 第二次对接点井斜80度 就采用这种方法完成 五 测井同行的经验和教训 2012年06月 106 合理的逆向思维 反循环平常的水平井施工中一般采用正循环 通井管柱内加压 泥浆从环空排出 的方法来清除公头处的杂物 但对于公头处循环孔较小 杂物很难从此排出 的水平井施工就不是很有效 这样我们只能另想别法 反循环就是一个例证 2004年7月30日 某水平井固井测井中 由于防止泥浆中的水泥块等杂质从公头处循环孔进入 在以往的类似施工中曾经发生过水泥块堆积在公头处造成对接失败 在循环孔处包上一层金属滤网 但由于入井管柱中的油管含铁锈较多 造成了对接不上 虽经正循环 对接效果仍不理想 为了节省时间 提高效率 施工人员经过认真分析 决定采用反循环 从环空加压 泥浆从井口的水眼溢出 将堆积在公头处的杂物循环出来 停泵后立刻下枪对接 即使管柱内还有残余杂物 也是悬浮在泥浆中 不至于堆积在一起 一次成功 顺利完