水平井测井讲课教材

1、裸眼井水平井测井技术裸眼井水平井测井技术 -培训培训 水平井技术是水平井技术是20世纪世纪80年代国年代国际石油界迅速发际石油界迅速发展并日臻完善的展并日臻完善的一项主要用于油一项主要用于油田开发中提高油田开发中提高油气产量和油气采气产量和油气采收率的综合性配收率的综合性配套技术套技术 。 4口大位移井口大位移井6口定向井口定向井+1个平台个平台 实践表明水平井可以大幅度地提高油气实践表明水平井可以大幅度地提高油气产量和采收率和一些难动用的特殊油气资产量和采收率和一些难动用的特殊油气资源的开发利用程度。具有明显的综合效益：源的开发利用程度。具有明显的综合效益：国外国外13个石油公司在世界多个地

2、区的统计个石油公司在世界多个地区的统计资料，水平井的日产量平均为直井的资料，水平井的日产量平均为直井的5倍。倍。 阿特拉斯阿特拉斯PCL-3983LC型型水平井工具水平井工具X-Y井径l钻杆传输测井技术主要有两种类型。一种是由湿接头、旁通短节等组成的湿接头式钻杆输送电缆测井技术，具有代表性的有斯伦贝谢的TLCS、哈里伯顿的TOOLPUSHER、阿特拉斯的PCL；另一种是由仪器保护套和旁通短节等组成的护篮式钻杆输送电缆测井技术。其中湿接头法水平井测井技术使用比较广泛、成熟。l公接头导锥导锥柔性短节 柔性短节的特点是中间装有可弯曲的万向结构。当仪器串过长，井眼曲率过大和仪器刚度过大的情况下，装在仪

3、器适当部位，提高仪器的适应井眼轨迹的能力，下钻时减小钻杆对测井仪器侧力。 准备阶段 盲下阶段 对接阶段 测井阶段 收尾阶段钻杆传输测井施工作业流程钻杆传输测井施工作业流程分为五个阶段：钻杆传输测井作业不是测井队自己能够独立能完成的作业，是测井队、钻井队等技术人员共同协作才能完成的一项任务。. 钻杆传输测井工艺技术复杂 . 作业难度大 . 作业时间长 . 作业风险大 钻杆传输测井施工作业流程钻杆传输测井施工作业流程准备阶段：1、井下仪器准备；2、动力设备的准备；3、水平井工具的准备；4、作业方案和预案的准备；5、井眼条件的准备6、传输工具的准备（包括各种转换短节）；7、泥浆的准备等。钻杆传输测井

4、施工作业流程钻杆传输测井施工作业流程钻杆传输测井施工作业流程钻杆传输测井施工作业流程1、根据地层类型或测井通知单确定将在测井时使用的仪器。2、计算仪器串最大钢性长度：用来设计柔性短节在仪器串中的放置位置。 计算仪器串最大刚性长度需要考虑以下参数： 钻头尺寸 仪器最大外径 井眼曲率半径或最大造斜率3、根据套管尺寸、钻头尺寸、钻杆尺寸等确定所使用的旁通短节、过渡短节（公头外壳）以及所需转换接头设计仪器串：设计仪器串：4、必须是将柔性短节放在井下快速接头的底部（或仪器串顶部），这样便能机械上使仪器隔离钻具。5、固定在仪器主体上的任何物品必须固定牢靠，否则它将沿仪器向上或向下运行，以至于盖住井径腿或探

5、头。6、不要将仪器串中脆弱的仪器，如声波仪器，放到含有放射源的仪器上面。7、当仪器串中使用带推靠臂的仪器时，需在其上部接入偏心短节和旋转短节，以便完成探头的向下定向；当有两推靠臂时，还需要采用调整短节对仪器调整，使探头处在同一个方向上。 设计仪器串设计仪器串8、当使用两种在井眼中要求不同姿态的仪器 时，如：不居中、居中、需要间隙器等， 用柔性短节机械上隔离仪器之间的相互影响。例如：在密度（不居中）和声波（需间隙器）之间接一柔性短节。9、不论何时，只要需要，最好接一旋转短节，因为接入它，没有什么坏处。10、在仪器串底部接一导向胶锥。11、如可能的话，在密度仪或带极板装置的上部与下部各接一个旋转短

6、节。设计仪器串设计仪器串钻杆传输测井施工作业流程钻杆传输测井施工作业流程盲下阶段套管套管套管套管套管鞋套管鞋PCL测井旁通测井旁通电缆（在钻杆外）电缆（在钻杆外）套管鞋套管鞋电缆（在钻杆处）电缆（在钻杆处）PCL工具循环孔工具循环孔湿接头湿接头测井仪器测井仪器井口电缆侧向滑轮井口电缆侧向滑轮钻杆传输测井作业的三个步钻杆传输测井作业的三个步骤：骤：钻杆将仪器送入目的层钻杆将仪器送入目的层段上方段上方湿接头对接（井下仪与湿接头对接（井下仪与地面系统建立联系）地面系统建立联系）测井作业测井作业钻杆传输测井施工作业流程钻杆传输测井施工作业流程对接阶段电缆旁通短节钻杆套管钻杆公头外壳泵下枪总成公接头部分

7、测井仪器水平井工具及连接示意图套管套管套管套管套管鞋套管鞋PCL测井旁通测井旁通套管鞋套管鞋PCL工具循环孔工具循环孔湿接头湿接头测井仪器测井仪器钻杆传输测井作业示意图钻杆传输测井作业示意图钻杆传输测井施工作业流程钻杆传输测井施工作业流程泵入泥浆实现湿接头的对接。钻杆传输测井施工作业流程钻杆传输测井施工作业流程套管套管套管套管套管鞋套管鞋高速下放高速下放电缆电缆套管鞋套管鞋湿接头母头湿接头母头湿接头公头湿接头公头测井测井仪仪. 对接是通过泵下枪高对接是通过泵下枪高速下冲来完成井下对速下冲来完成井下对接的。井下对接的特接的。井下对接的特点点： 套管中对接比裸 眼井段对接容易；2. 垂直井段中对接

8、比斜井段对接容易；3. 对接点井斜越大，对接难度越大。 测井对接的流程对接的流程 将旁通接头压盖方向向上平放，拆下下护帽、旁通压盖、压帽、胶圈和压垫。将电缆穿过天、地滑轮，下放到滑道平台上，从仪器马笼头中将电缆和锥套拆出。根据具体情况，可以剁掉锥套穿过旁通后重新做或直接将锥套穿过旁通侧孔上好压帽。将电缆头与母接头连接。当仪器输送到预定对接深度时，将旁通接头吊起，母接头投入钻具水眼内，旁通下端与钻具接好，公接头外壳或过渡短节的上端与方钻杆接好。下方电缆距对接点100-200米停下，开泥浆泵高速下放电缆将母接头泵入井下，使之与公接头在井实现对接并锁紧。对接后用压盖将电缆锁紧在旁通上，固定好侧滑轮，

9、绞车系统保持张力，即可进行测井。连接、下放钻具即可实现下行测井，测到井底后上提、拆卸钻杆可实现上测。套管套管套管套管套管鞋套管鞋PCL测井旁通测井旁通电缆（在钻杆外）电缆（在钻杆外）套管鞋套管鞋电缆（在钻杆处）电缆（在钻杆处）PCL工具循环孔工具循环孔湿接头湿接头测井仪器测井仪器钻杆传输测井作业示意图井口电缆侧向井口电缆侧向滑轮滑轮大斜度状态下的对接 以旁通不出以旁通不出套管为限，来套管为限，来考虑选择对接考虑选择对接点，通常井斜点，通常井斜度不要超过度不要超过45度。度。（个别井（个别井根据实际情况根据实际情况待定）待定） 传输测井由于旁传输测井由于旁通以上的电缆是裸通以上的电缆是裸露在钻杆

10、外的，传露在钻杆外的，传统的工艺技术旁门统的工艺技术旁门出套管鞋后很容易出套管鞋后很容易发生安全事故，所发生安全事故，所以旁通禁止出套管以旁通禁止出套管鞋。因此一次传输鞋。因此一次传输测井能完成的测量测井能完成的测量井段是小于套管的井段是小于套管的长度的。长度的。井下张力短节：AMS柔性短节：RDJ偏心短节：旋转短节： 水平井施工必须首先召开测前安全会议。通过测前安全会议，使钻井队协助施工人员对施工流程及注意事项有一个大致的了解，加之施工时测井队留守井口人员的监督指导，就能保证测井过程的顺利进行。参加会议人员包括：参加会议人员包括：所有HSE人员（HSE人员应监控整个施工过程）、测井队长（或操

11、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。 安全是最重要的，某个小的失误就可导致重大事故的发生，即浪费时间和财产的损失。因此，安全会议的内容应包括得全面一些：1、地质监督介绍井下地质情况，并提供测井所用相关数据；钻 井队长或技术员讲解井身结构（如井深、钻头尺寸、套管程 序、最大造斜率等）、钻井过程中曾经出现的复杂情况以及 目前钻机系统运行状况；定向井公司提供井斜数据表。2、测井队长或操作工程师向参加会议人员讲解施工过程及对钻 井的配合要求：3 从仪器的价格、放射性的危害性以及下井仪相对于钻具的脆 弱性等方面阐述水平井施工的特殊

12、性，提高参加水平井施工 人员的重视程度，让他们形成一个施工中每一步都要听从测 井人员指挥的意识。安全会议内容：安全会议内容：4. 确定仪器串下放的底部临界深度，以便留有 一定的安全距离，避免出现下井仪器串遇阻 导致井下张力突然增大的现象。5. 钻井队技术员根据测井操作工程师提供的仪器 串和水平井工具长度，设计好钻具输送程序并 准确计算出相应深度。6. 旁通短节以下的所有钻具在下井前必须用符合 测井要求的通径规通一遍，清除钻具内的岩屑 和污物，以利湿接头的对接（或下井仪器下入 保护中）。7. 水平井施工时，必须将井口方转盘销死，特殊 情况必须使用方转盘时，须经测井同意并采取 一定的防范措施，使用

13、完毕后立即销死。 8. 钻具下放速度严格控制在：套管中10 m/min，裸 眼中6 m/min，以便提供足够的遇阻反应时间 保证仪器串（或保护套）的安全，遇阻不要超过2 t。9. 严格按设计的钻具输送程序下钻，并由钻井队技 术员对所下钻具编号和计数，确保深度的准确 性。10. 井斜角大于30时，单靠泵下枪自身重力已不足 以完成湿接头对接，此时需接方钻杆，依靠 钻井 液的压力完成湿接头的对接，井斜角越大，钻井 液压力要相应提高。循环泥浆时，必须使用过滤 网，另外，为防泥浆在上提测井时自钻具溢出， 最好提前在泥浆中加入适量重晶石粉。 测井阶段 在水平井施工过程中，钻台与测井操作室的即时联系是至关重

14、要的。水平井施工前，必须保证通讯系统工作可靠。通讯系统：通讯系统：1. 钻井队下钻到预定位置后通知测井队，测井队技 术指导上钻台，指挥钻井队操纵起吊设备将旁 通短节吊至井口上方15 m处，指挥绞车工操操纵 绞车将泵下枪（母接头总承）吊悬、 停在井口上 方，绞车深度面板置零，然后缓慢下 放电缆，井 口操作手将泵下枪放入钻具水眼内，然后，指挥 钻井队将旁通短节慢慢放下并安装在钻具上。2. 绞车操作手操作绞车以60（m/min）的速度下 放电 缆，下放电缆的同时，绞车操作手和操作工程师 要随时注意深度表和指重表读数的变化，直到完 成湿接头的对接，这是湿接头对接处井斜角小于 30时的操作。3. 下放测

15、井时，必须根据电缆出入井口位置调整 好吊卡的方向，并根据需要随时将钻具内灌满 泥浆。4. 上提测井时，钻井队要将钻具上提速度调整到 适合测井的速度，起步要平稳，每一柱快完时 要适当降低提速，以便钻具提到吊卡刚好放入的 位置。5. 为确保电缆的安全和测井作业的顺利进行，井口 的一切操作，包括钻具的上与卸、液压大钳的来 回运动、钻具吊起和放在井架上、吊卡的操作等 都必须避开电缆。6. 施工时，遇有未交代清或无把握的情况，钻井队 要即时询问测井队井口操作手、队长或操作工 程师。7. 当对接处井斜角较大时，泵下枪离公头大约100 m 时绞车操作手停止下放电缆，技术指导指挥钻井 队将方钻杆接到旁通短节顶

16、部，然后，将旁通短节 下入井口以下5m左右，钻井队开启泥浆循环泵， 用一定压力的干净泥浆冲洗湿接头公头，待电缆张 力比静止状态有明显增加时，绞车操作手操纵绞车 以90 （m/min）的速度下放电缆，同时，操作工程 师将万用表表笔连接在电缆分配面板的供电缆心 上，密切注视湿接头公、母头接通后的变化显 示，对接成功后，根据电缆长度的不同万用表可有 200600（）的阻值显示，当井下湿接头对接成 功后，绞车操作手停止下放电缆并通知井队停泵。 8. 如果湿接头对接后绞车深度与钻具深度不一致或误 1. 差太大，要查明原因后再决定下一步工作程序。 9. 确认湿接头对接成后，操作工程师给下井仪器 供电，检查

17、仪器工作状态，对相关仪器做测前刻 度，并通知井口技术指导开始下一步工作。 （操作员认真对双侧向、微球或双感应进行刻度。 认真检查各仪器的信号确保井下仪器完好。） 10. 放松电缆，在旁通短节顶端接一柱钻杆，然 后，将旁通短节放到井口以下12 （m）处， 在井口固定导向滑轮，并用小滑轮将电缆经由 导向滑轮拉向一侧，调整好电缆拉向一旁的角 度，启动绞车将电缆拉紧，在电缆上保持6680 N （1500 lbs）的拉力。 11. 井口技术指导，指挥钻井队将旁通短节提出井口， 卸掉方钻杆。 12. 井口技术指导指挥绞车操作手向钻杆内放入一定数 量的电缆，将旁通短节侧孔以上50 cm电缆擦干净， 将电缆夹

18、（旁通压板）固定在电缆上。13. 将电缆夹用剪切螺栓 一般采用4个剪切螺栓，总剪 切力为28500 N（6400 lbs） 固定在旁通短节固定槽 内。14. 检查电缆夹夹紧电缆的程度：在电缆夹顶部电缆上 作一记号，钻台工作人员撤到一旁，启动绞车施加 8900 N（2000 lbs）的拉力并保持一会，观察记号与 电缆夹有无相对滑动，无变化说明电缆夹固定程度 能够满足测井要求，有变化要找出原因，直到电缆 夹固定牢靠。15. 操作工程师检查绞车与井口通讯情况，预置好下 井仪器串底部深度，操作系统进入下测状态。16. 通知司钻下放钻具，司钻以大约3 m/min的速度 控制钻具匀速下放，同时严密注视井口

19、张力显示 器，发现遇阻立即停车和通知测井队；绞车操作 手根据钻具下放情况,实时调整电缆张力，操作 工程师也要严密注视地面系统井下张力显示情 况，发现遇阻显示及时通知钻井队停车，遇到井 况不好或造斜率大的地方以及快到井底时应放慢 下放速度，操作工程师要尽量保证下测资料的完 整性和准确性，以便作为上测资料不足时的有效 补充。17. 按设计将仪器串下到测量井段底部临界深度，停 止下测。18. 在测井过程中，绞车操作手必须集中精力注视 井口和操作台以及听取发自井台和操作工程师 的指令，配合井口下放电缆。 19. 井口技术指导在井台指挥施工操作，口令必须 简洁、清晰、准确，各岗位回答口令亦应简 洁、 清

20、晰、准确。测井过程中，井台和操作 室内不得大声喧哗，以免传错和听错指令，影1. 响测井 工作的正常进行。 20. 仪器串下至测量井段底部后，操作工程师再次 预置好仪器串底部深度，打开下井仪器推靠 臂，操作系统进入上测状态。 21. 通知司钻上提钻具，司钻操纵钻机以3 m/min的 速度平稳上提钻具，绞车操作手调整绞车扭力 使电缆与钻具保持最佳同步运行状态。22. 当测至旁通短节离井口大约2 m时，绞车操作手 将绞车停下来，井口技术指导将电缆随旁通短 节拉出井口，操作工程师将下井仪器极板与推 靠臂收拢起来。 23. 操作工程师对相关仪器做测后刻度，然后断 电。 24. 井口技术指导卸掉电缆导向滑

21、轮和电缆夹剪切螺 栓，指挥绞车操作手操纵绞车拉出电缆夹，卸电缆 夹板。 25. 绞车操作手操纵绞车拉开湿接头，正常情况下，除 电缆与泵下枪总成重力之和外，再加6680 N(1500 1bs) 拉力即可拉开湿接头，然后以60（m/min）的速 度上提电缆，直到泵下枪（或保护套法仪器串）离 旁通短节50 m时停止收电缆。 26. 井口技术指导指挥钻井队卸掉旁通短节并用起吊设 备吊起离井口15 m左右，绞车操作手开动绞车拉出 泵下枪，井口操作手指挥将旁通短节和泵下枪放到 地面滑板上，测井队拆卸旁通短节和泵下枪。测井施工作业安全测井施工作业安全收尾阶段：1. 钻井队起钻，将仪器串（或保护套）起出井口。

22、2. 卸放射源（湿接头法）。3. 测井队将仪器串分段卸开并放在地面滑板上。4. 将相关仪器连接起来，作测后刻度。5. 操作工程师编辑资料并出图。6. 钻井队协助测井队卸天地滑轮，测井队收电缆，将 下井仪器、滑轮、水平井工具等固定牢靠。 7. 检查并锁好仪器车门、源车仓门。 8. 现场测井监督检验测井资料并认可签字，测井队长（或操 作工程师）找井场地质监督或钻井队长签认工作报表 结算 单。 9. 测井队按队车中速行驶，返回向仪修班归还下井仪器和水平井工具。确保水平井测井成功的关键因素确保水平井测井成功的关键因素 在测井基地做好所有井下仪器、地面系在测井基地做好所有井下仪器、地面系 统、测井绞车系

23、统、张力、深度系统、统、测井绞车系统、张力、深度系统、 水平井工具和其他辅助设备的使用性能水平井工具和其他辅助设备的使用性能 检查，做好测井施工设计。检查，做好测井施工设计。 在作业现场，了解井下详细情况，召开在作业现场，了解井下详细情况，召开 甲方监督（测井、地质、钻井、安全）甲方监督（测井、地质、钻井、安全） 钻井队、测井作业队等相关单位参加的钻井队、测井作业队等相关单位参加的 会议。会议。 由测井技术人员详细介绍作业流程由测井技术人员详细介绍作业流程 及配合中的注意事项。施工过程及配合中的注意事项。施工过程 中，钻井队必须听从测井技术人员中，钻井队必须听从测井技术人员 的指挥。的指挥。 井口安装完成后，按施工作业指导井口安装完成后，按施工作业指导 书连配仪器进行测前校验检查。符书连配仪器进行测前校验检查。符 合质量控制要求后，连接合质量控制要求后，连接PCL工工 具、对接湿接头进行再次进行仪器具、对接湿接头进行再次进行仪器 的通电检查。的通电检查。1.仪器连接好后，在旁通短节以下的所有钻具井队时必须用 大于65mm通径规通一遍，清除钻具内的岩屑和污物,以利湿 接头的对接。2.固定天滑轮时要用带有安全锁扣的吊卡。3.选择固定天滑轮的位置要合适，防止施工作业时电缆跳槽。4.提钻上测时钻具接头处不得高于吊卡20cm，因井下仪器腿已 张开，提得过高坐吊卡时井下仪器腿被损坏。