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文档简介

裸眼井水平井测井技术

水平井概况及类型水平井测井技术

湿接头式水平井测井技术裸眼井水平井测井技术提供的服务应用实例

第1页/共118页裸眼井水平井测井技术水平井概况及类型第1页/共118页水平井概况-国外

什么叫水平井?概括地讲,就是部分井段的井斜角为90°左右的井。从钻第一口井起,人们一直钻垂直井,并严格规定每1000米井段井斜角不能超过2°~3°。20世纪中期曾一度钻过水平井,但由于受当时技术制约,成本又高,致使钻水平井的呼声一度销声匿迹。1954年,前苏联打成第一口90的分支水平井,20世纪50年代,前苏联共钻43口水平井,进行水平井试验,其结论是技术上可行但无经济效益。20世纪50年代中期至20世纪60年代中期,这十余年间曾是水平钻井比较流行的时期,特别是分支水平井,作为一种提高产量的方法曾在前苏联以及美国、加拿大、意大利等国的许多油田受到重视,然而,由于受当时技术条件的限制,这种钻井方法是不经济的,尤其是与低成本的压裂处理相比更是如此。因此,20世纪60年代后期至20世纪70年代中期,水平井钻井急剧减少,仅在美国和前苏联少数油田钻了一些水平井。第2页/共118页水平井概况-国外什么叫水平井?概括地讲,就是部分井段

直至20世纪70年代末,主要由于当时技术的成熟,同时由于油价下跌,石油工业变得不景气,于是人们又想到了水平井技术,并对水平钻井方法重新加以认识。1980年~1984年,全世界每年钻水平井1~2口,而真正的生产性水平井是在1983年才钻成的。之后,水平井钻井口数呈逐年递增走势。迄今为止,美国钻的水平井最多。美国目前陆上的工作钻机中,有10/100在洛矶山地区,1990年所钻水平井达150口。加拿大1989年钻了41口水平井,1990年增至100口。目前,对各种储层采用水平井技术进行勘探开发的势头正迅猛地崛起,其主要原因是水平井可以提高泄油面积,井眼轨迹能够穿过更多的垂直裂缝,极大地发挥出储层的潜力,弥补垂直井的不足,提高原油的采收率,能比垂直井获取更高的产能。正是这种优势使得水平井赢得了石油经营者的青睐,在世界范围内掀起了一股水平井技术研究与开发应用的热潮。水平井概况-国外第3页/共118页直至20世纪70年代末,主要由于当时技术的成熟,同时水平井概况-国内

从20世纪80年代至今,我国各油田都在积极地开展水平井技术研究,先后在四川、胜利、华北、中原、新疆、长庆、江汉、江苏等地相继打成了一批水平井。胜利石油管理局于1990年9月23日开钻,1991年1月3日完钻的埕科1井,是我国的第一口水平探井,该井井深2650.13米,井底垂直深度1882.1米,水平井段长505米,最大井斜93.26,共有19个油层,厚度达211.5米,射开一个油层,日产油230吨、天然气1155立方米。胜利石油管理局91年完钻的水平20-1井,是一口巷道式水平井,井眼的上下左右均被泥岩包围,钻井难度大,该井最大井斜93.5,钻入油层的水平段长510米,该井的成功钻成,标志着我国的水平井钻井技术已经达到了一个相当高的水平,该井射开后获日产124.3吨的高产。胜利石油管理局1992年5月23日完钻的水平2井,是另一口水平探井,水平井段长903米,是我国当时水平井段最长的水平井。第4页/共118页水平井概况-国内从20世纪80年代至今,我国各油田都

到目前为止,胜利油田所钻水平井最多,总井数已达二百余口,特别是最近几年,胜利油田成功地钻成全国首创的旧定向井内套管开窗水平井草20-12侧平13井、阶梯式水平井临2平1井、海油陆采大斜度定向井郭斜11井、单井蒸汽驱重力辅助泄油式水平井草南SWSD-平1井、水平位移最长的水平井埕北21-平1井(斜深4837.4m、水平位移3167.9m)、第一口分支水平井桩1-支平1、支平2井等,可以说,胜利油田的水平井钻井技术始终走在了全国的前列。

水平井概况-国内第5页/共118页到目前为止,胜利油田所钻水平井最多,总井数已达二百余水平井类型

目前,世界上所完钻的水平井五花八门,人们可根据自己的需要,设计出各种类型的水平井。我们可以大致地将水平井进行如下分类:按造斜率划分按钻遇的目的层划分按钻井目的划分按井筒数划分第6页/共118页水平井类型目前,世界上所完钻的水平井五花八门,人们可按造斜率划分

水平井从垂直段变为水平段的速度(称为造斜速度或造斜率)是不一样的,按造斜率一般可把水平井分为大曲率半径水平井、中曲率半径水平井和小曲率半径水平井三类(图1)。第7页/共118页按造斜率划分水平井从垂直段变为水平段的速度(称为造斜按造斜率划分1、大曲率半径水平井:造斜率为2°~6°/100ft,相应的曲率半径为3000~1000ft,大曲率半径水平井在钻达目的层之前就能达到一个很大的水平位移,水平段一般为2000~5000ft。2、中曲率半径水平井:造斜率为8°~50°/100ft,相应的曲率半径为700~125ft,水平段长度一般为1500~2000ft。3、小曲率半径水平井:造斜率为1.5°~3°/ft,相应的曲率半径为40~20ft。水平井段一般仅有300~400ft。小曲率半径水平井的造斜率很大,可在20~60ft的距离内迅速达到90°的斜度。第8页/共118页按造斜率划分1、大曲率半径水平井:造斜率为2°~6°/100按钻遇的目的层划分

水平井大致可分为开采一个均匀水平砂岩储集层的水平井(图2a),开采一组倾斜砂岩储集层的水平井(图2b),开采个倾斜砂岩储集层的“巷道”水平井(图2c)和开采一组高角度裂缝性碳酸盐岩储集层的水平井(图2d)四大类。第9页/共118页按钻遇的目的层划分水平井大致可分为开采一个均按钻井目的划分

水平井可分为勘探水平井、开发水平井和老井挖潜开窗侧钻水平井。

目前,世界上所完钻的水平井大都是开发水平井,其主要目的就是提高原油产量和最终采收率,只有少数井是勘探水平井。随着水平井技术的进一步发展与完善,水平井在勘探领域的作用将会变得越来越大。

第10页/共118页按钻井目的划分水平井可分为勘探水平井、开发水平井和按井筒数划分

水平井可分为单底水平井(常规水平井)(图3a)和多底水平井(分支水平井)(图3b),多底水平井可以大大增加泄油面积,提高产量。图3a单底水平井图3a多底水平井第11页/共118页按井筒数划分水平井可分为单底水平井(常规水平水平井测井技术-发展过程

水平井测井技术的关键是水平井工具。最初的水平井工具是1981(或1982)年设计出来的,目的就是用来帮助客户获得由于不良井眼影响、常规测井无法实现的油井地层信息。当时就是把一套标准的测井组合仪—DIL/CNL/CDL/GR(双感应仪/补偿中子仪/补偿密度仪/自然伽玛仪)装入用类似套管的材料制成的保护套内,用钻杆把这些保护套工具输送到目的层,并拖动保护套使其穿过目的层从而达到测井的目的。采用这种工具和方法,能够解决诸如桥塞、井壁岩石突出及膨胀的粘土矿物等导致的测井仪不能靠重力到达井底的问题。第12页/共118页水平井测井技术-发展过程水平井测井技术的关键是水平井水平井测井技术-发展过程

随着客户对水平井测井技术的熟悉和认可程度的增加,他们要求得到更多的服务。从而使得当初的保护套式水平井测井技术逐渐演化成为目前使用最普遍的非保护套式(或称湿接头式)水平井测井技术。这种湿接头式水平井测井技术可使用常规电缆测井中使用的任何仪器。目前,几乎所有的水平井测井都采用湿接头式。随着近来钻井定向技术的提高,水平井测井技术通常应用于大位移井或水平井的施工。由于钻井和泥浆系统工艺的提高,保护套式工具的运用已大大减少。然而,水平井测井并不是简单地把测井仪连到钻杆的末端再把它们下到井里,而是解决了许许多多的难题:

第13页/共118页水平井测井技术-发展过程随着客户对水平井测井技术的水平井测井技术-发展过程·信息传递:仍然采用测井电缆给仪器供电并把地层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,这将导致极板有时不能紧贴井壁。·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,钻机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,便于井队处理事故。第14页/共118页水平井测井技术-发展过程·信息传递:仍然采用测井电缆给仪器供水平井测井技术的使用条件

在一般垂直井和井斜较小的斜井中测井时,用绞车通过电缆把测井仪器下放到井底,然后上提测井,此时由于仪器与井壁的摩擦力、泥浆浮力等远小于仪器的自重,因此,仪器靠自身的重力就可以顺利地下至井底。测井电缆在常规测井中有两个作用:其一,下放和上提井下仪器;其二,把地面仪器发出的指令传递给井下仪器,为井下仪器供电和把井下仪器采集到的测量信号传输到地面仪,即在井下仪器与地面仪器之间传递信息。第15页/共118页水平井测井技术的使用条件在一般垂直井和井斜较小的斜井水平井测井技术的使用条件

随着井斜角的逐渐增大,井下仪器与井壁的摩擦力Ff也不断增大,井下仪器向井底方向运动的分力FB逐渐减小(图3)。当井斜角增大到约65°时,井下仪向井底方向运动的分力FB减小到一个临界值,即该分力约等于井下仪器与井壁的磨擦力,这时,井下仪器再也无法借助于自身重力向井底方向运动,测井电缆下放井下仪器的作用消失。因此在井斜角大于65°的大斜度井和水平井中,必须借助外力将井下仪器推至井底,以便进行测井。从图2-1可以看出:Ff=KFN=KFGsinαFB=FGcosα第16页/共118页水平井测井技术的使用条件随着井斜角的逐渐增大,第16水平井测井技术的使用条件式中:Ff-井壁与井下仪器之间的磨擦力;FB-由井下仪器所受重力造成的使井下仪器向井底方向运动的分力;FG-井下仪器所受重力;FN-由井下仪器所受重力造成的使井下仪器垂直于井壁方向运动的分力;α-井斜角

另外,在井眼状况比较恶劣的情况下,如:台阶、缩径、键槽、狗腿、大肚子、扭方位等也会造成仪器遇阻,使得常规测井无法进行。

第17页/共118页水平井测井技术的使用条件式中:Ff-井壁与井下仪器之间的磨擦水平井测井技术的使用条件

为了解决这些难题,国内外各专业测井服务公司经过不断探索,相继研制出了用于起下常规电缆测井系统(包括井下仪器和测井电缆)的辅助工具(水平井工具),这些工具的研制成功为我们进行各种不同类型的大斜度定向井、水平井、复杂井、疑难井的测井提供了强有力的保障。目前,胜利测井公司已经拥有湿接头式、保护套式两种类型的裸眼井水平井测井工具,能够根据用户的不同需要,完成大斜度定向井、水平井、复杂井、疑难井等的测井任务,为顾客提供优质服务。我们也曾多次到外部市场为客户提供水平井测井服务和进行技术输出,赢得了用户的一致好评,取得了明显的经济效益和社会效益。第18页/共118页水平井测井技术的使用条件为了解决这些难题,国内外各专水平井测井技术分类

近年来,随着大斜度定向井和水平井数量的不断增加,国内外各专业测井服务公司已经研制出了许多用于起下常规电缆测井系统(包括井下仪器和测井电缆)的辅助工具,这些辅助工具可大致分为两类:一类是钻杆输送电缆测井工具;另一类是挠形管(又称蛇形管)输送电缆测井工具。与此同时,国内外一些钻井服务公司和专业测井服务公司已经相继研制成功了无电缆随钻测井仪,并且在大斜度定向井和水平井的钻探过程中得到了广泛的应用,对水平井市场构成了一定的冲击。这里结合咱们公司现有水平井测井工具给大家介绍钻杆输送电缆测井技术。第19页/共118页水平井测井技术分类第19页/共118页钻杆输送电缆测井技术

目前,国内外主要有两种类型的钻杆输送电缆测井技术。一种是主要由湿接头、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公司的困难条件测井系统(TLCS)和哈里伯顿公司的仪器推进系统(TOOLPUSHER)、西方阿特拉斯公司的PCL。另一种是主要由仪器保护套和旁通短节等组成的保护篮筐式钻杆输送电缆测井技术,具有代表性的是胜利油田测井公司研制的SPC-1型保护篮筐式钻杆输送电缆测井技术。胜利测井公司在借鉴吸收国外湿接头式水平井测井技术的基础上,研制出了湿接头式水平井测井工具(水平井引导仪),在实际的测井施工中获得成功,到目前为止,已完成了近百口井、二百个井次的水平井测井任务。第20页/共118页钻杆输送电缆测井技术第20页/共118页湿接头式水平井测井技术湿接头式水平井测井技术(图4)主要由旁通短节、过渡短节(公头外壳)、井下快速接头(公头总成)和泵下接头(泵下枪总成)组成(图5),还包括一整套完备的辅助工具(图6a)、(图6b),共同完成水平井施工。第21页/共118页湿接头式水平井测井技术湿接头式水平井测井技术(图4)主要由旁湿接头式水平井测井技术-工作原理

仪器串由过渡短节连接到钻杆底部,用钻杆把仪器输送到测量井段顶部,然后,电缆通过泵下接头与井下快速接头在泥浆中完成对接连结到仪器串上,因此这种连接通称湿联接,这两部分通称湿接头。电缆由旁通短节側孔进入钻杆内腔,旁通短节以上的电缆在钻杆外面,旁通短节以下的电缆在钻杆里面,旁通短节不能离开套管。湿连结完成后,对仪器供电检查,固定电缆夹,仪器串由钻杆一次一柱输送过整个测量井段,然后,上提测井。电缆旁通短节钻杆套管钻杆泵下接头过渡短节井下快速接头仪器串图4第22页/共118页湿接头式水平井测井技术-工作原理仪器串由过渡湿接头式水平井测井技术-主要装备过渡短节泵下接头(图5)旁通短节井下快速接头第23页/共118页湿接头式水平井测井技术-主要装备过渡短节泵下接头(图5)旁通湿接头式水平井测井技术-辅助设备偏心短节防灌短节导向胶锥加强保护套间隙器(图6a)(图6b)张力短节旋转短节柔性短节第24页/共118页湿接头式水平井测井技术-辅助设备偏心短节防灌短节导向胶锥加强主要装备-旁通短节

为电缆进出钻杆提供通道,并在电缆与仪器连接成功后,将电缆固定好,实现钻具与绞车的同步运行。由于旁通短节以上的电缆在钻具的外面,旁通短节不能离开套管,以免损坏电缆,所以,一次最多测量长度为套管长度(图7)。侧孔是电缆进出通道,并配以密封总成共同完成对钻具内泥浆的密封;设有放置电缆夹和固定剪切螺栓的地方。电缆夹密封总成剪切螺栓图7第25页/共118页主要装备-旁通短节为电缆进出钻杆提供通道,并在电缆与仪旁通短节附件-密封总成

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。图8第26页/共118页旁通短节附件-密封总成由压紧螺丝、扶正钢垫、防喷阀、旁通短节附件-电缆夹、剪切螺栓

电缆夹具有夹紧电缆、保持电缆与钻具同步运行的作用,从而保证测井深度的准确性(图9)。剪切螺栓具有额定的剪切力,使用一定数量的剪切螺栓,不但能保证绞车与钻具的同步运行,而且能够做到万一出现井下事故,电缆及时从井中拉出,便于井下事故的处理(图10)。图9图10第27页/共118页旁通短节附件-电缆夹、剪切螺栓电缆夹具有夹紧电缆、保主要装备-过渡短节(也叫公头外壳)

将仪器连接到钻杆底部,备用循环孔,便于泥浆随时循环,内部配有扶正筒,为泵下接头扶正导向(图11).扶正筒循环孔仪器串锁紧弹簧加强保护筒图11第28页/共118页主要装备-过渡短节(也叫公头外壳)将仪器连接到钻杆底主要装备-井下快速接头(公头总成)

为湿接头公头部分,固定在过渡短节内腔下端,与仪器串顶部相连,由导向键、锁紧弹簧、公插头和公头主体组成。导向键能使泵下接头旋转到既定位置;锁紧能将泵下接头锁住,并可在一定拉力下松开;公插头用来完成电缆与仪器之间的电气连接(图12)。图12锁紧弹簧公插头导向键仪器串公头主体第29页/共118页主要装备-井下快速接头(公头总成)为湿接头公头部分,主要装备-泵下接头

也称泵下枪总成,为母湿接头部分。顶部扶正器起扶正作用;加重杆增加泵下接头重量,可根据湿接头对接处井斜角的大小,确定接入加重杆的数量;泵下枪由钢外套与母插头组成。钢外套顶部内壁上设有固定装置,固定电缆头,它的底部呈斜面状,在斜面顶部设有与井下快速接头中导向键、锁紧弹簧相匹配的缺口;电缆缆芯靠绝缘插针与母插头连结,母插头靠充满绝缘油的双层橡胶套与外界隔离,并按预定位置定位在钢外套下端内腔中,以便与井下快速接头的公插头对接无误(图13)。

固定电缆部分母插针母插头缺口扶正器泵下枪枪尾图13第30页/共118页主要装备-泵下接头也称泵下枪总成,为母湿接头部分。顶主要装备-泵下接头母头总成第31页/共118页主要装备-泵下接头母头总成第31页/共118页

湿接头工作原理

泵下接头靠自重或泥浆柱压力快下放,经过渡短节内扶正筒扶正,到达井下快速接头顶部,泵下接头底部钭面首先与导向键接触,产生一旋转力矩,扭力及重力共同作用使泵下接头旋转并下放直到既定位置,完成湿接头公头与母头的机械和电气连接,这就是湿接头的工作原理。图14湿接头对接过程第32页/共118页湿接头工作原理泵下接头靠自重或泥浆柱压力快下辅助设备

包括井下张力、旋转短节、偏心环节、调整短节、柔性短节、井口张力显示器、导向胶锥、加强保护套等。第33页/共118页辅助设备包括井下张力、旋转短节、偏心环节、调整短节辅助设备井下张力:用于测量井下仪器串所承受的拉力和压力,因此,有了它,我们就可判断是钻具遇阻遇卡还是仪器遇阻遇卡,如果井队指重计有遇卡或遇阻显示而井下张力显示正常,就可断定是钻具遇卡或遇阻而不是仪器串。。井下张力测量部位强度较弱,必须机械上隔离钻具,不要在井下快速接头下面直接连接井下张力,应在它上面接一柔性短节,以消除钻具从侧面施加的力,因为当钻具经过弯曲井眼时,钻具施加给井下张力向一侧弯曲的力足以损坏井下张力。如果井下张力必须接在井下快速接头下端,就必须在其测量部位放置一保护装置,保护装置只在上部用螺丝固定,不会影响井下张力测量仪器串所受的拉力和压力。第34页/共118页辅助设备井下张力:用于测量井下仪器串所承受的拉力和压力,因此辅助设备旋转短节:旋转短节采用滑环结构使仪器串在两个方向上自由旋转,可以放在仪器串的任何位置。把它放在仪器串的顶部,就能消除来自钻具的旋转力矩,使仪器免受损坏;在大井眼施工中,与偏心短节一起使用,若放在偏心短节顶部,将有助于仪器串中带极板的装置转到井眼底侧,在大斜度定向井和水平井中,只有极板处于井眼底侧,才能保持极板与井壁最亲密、最有效地接触。因此,旋转短节对于带极板仪器有效地获取数据非常有用。第35页/共118页辅助设备旋转短节:旋转短节采用滑环结构使仪器串在两个方向上自辅助设备偏心短节:接在仪器串中,能使偏心短节以下的仪器部分偏离偏心短节以上部分3/4英寸。调整偏心短节内部键槽使其下半部外侧与极板在一直线上并放在一旋转短节下面,偏心短节以下仪器串就会受偏心的重力作用发生旋转将极板转至井眼底侧。

第36页/共118页辅助设备偏心短节:接在仪器串中,能使偏心短节以下的仪器部分偏辅助设备柔性短节:柔性短节可协助仪器串弯曲10度或20度但仪器本身不弯曲,保证仪器性能的稳定,可根据不同情况配接在仪器串的不同位置。由于仪器本身不能通过钻具经过的轨迹,仪器要在中间部分弯曲,柔性短节的引入使得仪器串随钻具下推时能够适应井眼轨迹并顺利通过井眼。把它连接在仪器串的顶部可帮助仪器在机械上与钻具隔离;仪器串中不仅含有需居中的仪器,还有需偏心的仪器,在两类仪器之间接入柔性短节,有助于于这些仪器间的相互隔离,使各仪器性能互不影响,以便每支仪器都用自己特有的方式工作并获取最佳原始资料。第37页/共118页辅助设备柔性短节:柔性短节可协助仪器串弯曲10度或20度但仪

井口张力显示器:放在井台上协助司钻和钻工控制下放和上提钻具速度,确保仪器安全和满足测井要求。因为它能实时显示仪器串受力情况,便于及时采取相关措施,这对水平井施工来说非常重要。井下张力比钻井队配备的指重计读数准确、灵敏度高,这一点也非常重要,因为有的仪器在5000镑压力下就会变形或折断。辅助设备第38页/共118页井口张力显示器:放在井台上协助司钻和钻工控制下放和上提钻具导向胶锥/间隙器水平井施工中必须使用很硬的永久性的橡胶制品,因为仪器串是用钻具推送的,软橡胶产品在仪器运行过程中极易撕裂或折断。水平井施工采用与常规电缆测井时一样的导向胶锥,便于仪器串顺利沿轨迹找到井眼,间隙器一方面用于避免仪器串在大斜度井眼中的磨损,另一方面用于测井仪在井眼中的居中和定位。辅助设备第39页/共118页导向胶锥/间隙器水平井施工中必须使用很硬的永久性的橡胶制品辅助设备加强保护套:对仪器连接部位和其它薄弱环节加以保护,从而大大增强仪器串抗弯曲能力,保护仪器的安全。

第40页/共118页辅助设备加强保护套:对仪器连接部位和其它薄弱环节加以保护,从辅助设备

测井时,可根据仪器串最大钢性长度、不同仪器在井眼中的特有姿态、遵循仪器之间互不影响、仪器串的薄弱环节要加固的原则,将各种辅助工具配置在仪器串的不同位置,发挥出每种仪器的最佳工作状态,达到取准取全资料的目的。第41页/共118页辅助设备测井时,可根据仪器串最大钢性长度、不湿接头式水平井测井技术作业规范

施工前的准备施工过程过去遇到的问题设计仪器串水平井电缆头重做步骤第42页/共118页湿接头式水平井测井技术作业规范施工前的准备第42施工前的准备

对于水平井测井技术作业而言,施工前的准备是成功的关键。施工前的准备工作涉及到许多方面,而这些工作在常规测井中是遇不到的。在水平井施工中,准备工作一个小小的误操作就可导致30小时以上的时间浪费,为避免这种情况的发生,就要把做好施工前准备工作当作每次水平井测井至关重要的一部分。第43页/共118页施工前的准备对于水平井测井技术作业而言,施工前的准备施工前的准备-测前信息(你需要知道什么)井深/套管长度/测量井段:为了确定测井时湿接头的对接次数,需要知道井深、套管深度以及测量井段。因为旁通短节不能离开套管,所以水平井施工每一次最大测量长度为套管的长度。知道这些数据后就可计算出对接次数,从而列出清单,清单上的消耗料应大于所需数量,还应包括一些备用件。套管尺寸/钻头尺寸:选择仪器串、旁通短节以及公头外壳时,必须考虑套管尺寸和钻头尺寸。这对于需要居中的仪器来说也是至关重要的。

第44页/共118页施工前的准备-测前信息(你需要知道什么)第44页/共118页最大造斜率及曲率半径:为确定仪器不发生弯曲的最大刚性长度,必须知道最大造斜率以及曲率半径,这也是仪器串设计中的一部分内容。记住,这仅是设计的曲率半径,在钻井过程中会或多或少的偏离这个值,要做好一切准备,因为有可能当钻完井后最大刚性仪器长度会变短一些。钻杆尺寸/连接类型/最小内径:钻杆尺寸和连接类型(丝扣类型)决定了钻杆与旁通之间和钻杆与公头外壳之间是否需要转换接头以及所需的转换接头的大小和丝扣类型,钻杆串的最小内径(包括钻铤、加重钻杆以及转换器)应大于2-1/2英寸,因为泵下接头外径为2英寸。施工前的准备-测前信息(你需要知道什么)第45页/共118页最大造斜率及曲率半径:为确定仪器不发生弯曲的最大刚性长度,必最大井斜:井在什么地方井斜最大在仪器串的设计和工作计划制定时是必须知道的。如果最大井斜小于等于65度,就可尝试先用电缆下放的方式测量。如果只有井底超过65度,也可先尝试自由下落。井斜大小也决定了泵下接头的设计。测量项目:预先知道测量项目,有重点地做好准备和计划,直到上井前才准备仪器串通常会出现着急忙乱的现象,仪器串的准备应在最后的工作准备之前完成。要尽量提前弄清任何及所有可能的仪器组合。施工前的准备-测前信息(你需要知道什么)第46页/共118页最大井斜:井在什么地方井斜最大在仪器串的设计和工作计划制定时钻井过程中曾经出现的情况:钻井过程中出现的任何情况,在动身前都应清楚,否则,到井场后就不可能有充足的准备,以至影响测井的正常进行。施工前的准备-测前信息(你需要知道什么)第47页/共118页钻井过程中曾经出现的情况:钻井过程中出现的任何情况,在动身前旁通短节的选择:旁通短节决不能进入裸眼井段,要记住旁通短节的最大尺寸(外径)受套管内径的限制。其他应注意的是旁通短节必须比钻杆粗,这样钻杆就不会贴着井壁,至少保持一个单根比旁通细,防止钻杆挤坏电缆。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,此接头至少10英尺长,置于旁通的上面。这种方法已经被应用并证明对防止旁通以上电缆被挤坏是十分有效的。这种方法曾成功地把旁通推到井斜80度的井段而没有损坏电缆。使用小外径转换接头必须经钻具公司批准,因为它是钻具中的一个弱点。

施工前的准备第48页/共118页旁通短节的选择:旁通短节决不能进入裸眼井段,要记住旁通短节的仪器最大刚性长度:在井眼中最大程度不弯曲的仪器长度。只有尽可能地保证单个仪器不发生形变,才能保证仪器的正常工作。配制仪器串时应该计算出最大刚性长度并决定该井是否可用所需的仪器串进行测量。仪器串最大刚性长度可用下面的公式进行预算:

L=2*[(R+Bit)2-(R+OD)2]1/2L:最大刚性长度R:井眼的曲率半径

Bit:钻头尺寸(英尺)OD:最大仪器外径(英尺)曲率半径可由造斜率来计算:R=5729.66/BB:每100英尺井斜变化量施工前的准备第49页/共118页仪器最大刚性长度:在井眼中最大程度不弯曲的仪器长度。只有尽可实例:一客户询问:造斜率为每100英尺43度,钻头尺寸为6英寸或8.5英寸,能否进行测井?如果仪器最大外径为4.5英寸,那么最大刚性长度是:

R=5729.66/B=5729.66/43=133.25

对于6英寸钻头,L=2*[(133.25+6/12)2-(133.25+4.5/12)2]1/2=11.56英尺对于8.5英寸钻头,L=2*[(133.25+8.5/12)2-(133.25+4.5/12)2]1/2=18.88英尺可见,对于相同的仪器,钻头越大,刚性长度越长,测井成功的可能性就越大。施工前的准备第50页/共118页实例:一客户询问:造斜率为每100英尺43度,钻头尺寸为6英

前面已提到,施工前的准备是成功进行水平井测井的重要因素。该项工作一个小失误可导致30小时以上的时间浪费。对于水平井施工来说,充分的准备工作包括以下内容:与客户间联系:必须与客户保持好联络。施工前的最后时刻,测井程序的一个变化将使测井人员措手不及,要确保所有可能的仪器串组合成功可靠,工作前所需信息可以得到并准确无误。通讯系统: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要的。水平井施工前,必须保证通讯系统工作可靠。施工前的准备-车间准备第51页/共118页施工前的准备-车间准备第51页/共118页下井仪的准备:由于水平井施工所用仪器串通常比常规电缆测井的仪器串长,因此在车间就应把仪器连成一串进行检查测试和刻度。大多数情况下,客户将要求一次尽可能多的仪器组合,因为这样可节省时间。

施工前的准备-车间准备第52页/共118页下井仪的准备:由于水平井施工所用仪器串通常比常规电缆测井的仪水平井工具的准备:由于在多数地区很少进行水平井测井水平井工具可能生锈或很散乱,如果可能,水平井工具应该存放在特制的箱子里并应保证随时能用。施工后的维护对于保持设备处于待命状态是非常重要的。所有的小部件都应组装在一起并对其检查和检验。所有的丝扣都应上油并随时可用。应该准备充足的间隙器和扶正器以及其它备用件。因为这些设备将由钻杆输送,常常有间隙器和扶正器掉入井中或被损坏,由于钻井的指重计是不灵敏的,钻工很难从他的指重计中看出来这种变化。准备旁通短节及公头外壳与钻杆之间的转换接头,一些客户将给你提供这些工具,但多数客户却不是这样。施工前的准备-车间准备第53页/共118页水平井工具的准备:由于在多数地区很少进行水平井测井水平井工具

给旁通短节、公头外壳、下井仪器等准备安全可靠的提升帽。施工前应最少准备两个湿接头公头与三个母头总成。工具箱中钻台上使用的设备以及重做电缆头部件,母头配件等都需要列清单并检查。施工前的准备-车间准备第54页/共118页给旁通短节、公头外壳、下井仪器等准备安全可靠的提升帽施工过程-测前安全会议

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:所有HSE人员(HSE人员应监控整个施工过程)、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。第55页/共118页施工过程-测前安全会议水平井施工必须首先召开安全会议内容:安全是最重要的,某个小的失误就可导致大量时间的浪费甚至财产的损失,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要求:2.1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。施工过程-测前安全会议第56页/共118页安全会议内容:安全是最重要的,某个小的失误就可导致大量时间的2.2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。2.3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。2.4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套中)。2.5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,使用完毕后立即销死。

施工过程-测前安全会议第57页/共118页2.2确定仪器串下放的底部临界深度,以便留有一定的安全距2.6钻具下放速度严格控制在:套管中15m/min,裸眼中9m/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2t(保护套遇阻不要超过5t)。2.7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。2.8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(或下井仪器下入保护套中),此时需接方钻杆,依靠钻井液的压力完成湿接头的对接(或下井仪器下入保护套中),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。

施工过程-测前安全会议第58页/共118页2.6钻具下放速度严格控制在:套管中15m/min,裸2.9下放测井时,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。2.10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。2.11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。2.12施工时,遇有未交代清或无把握的情况,钻井队要及时询问测井队井口操作手、队长或操作工程师。施工过程-测前安全会议第59页/共118页2.9下放测井时,必须根据电缆出入井口位置调整好吊卡的方1检查泵下枪与导向筒是否匹配,导向筒是否正确放置。2检查公、母湿接头的通断与绝缘。3检查锁紧弹簧是否处于最佳状态,检查锁紧装置与泵下枪缺口的匹配性。4检查仪器保护套锁定定位装置是否处于正常状态。

施工过程-现场水平井工具检查第60页/共118页施工过程-现场水平井工具检查第60页/共118页1测井车按规定在井场摆放,执行有关安全措施。2安装天地滑轮:将天滑轮挂在天车台正前方的横梁上,吊天滑轮的绳套要承受10t以上拉力,天滑轮吊升过程中,所有钻台人员必须撤离井口;地滑轮用专用链条固定在井口正前方的钻台横梁上,上端用吊升设备或缆绳拉直;张力计安装在天滑轮或地滑轮上。3用作业机配合测井施工时,应有吊车配合吊天滑轮,吊车吊挂力大于50kN。

施工过程-设备和仪器串准备第61页/共118页施工过程-设备和仪器串准备第61页/共118页施工过程-设备和仪器串准备4电缆穿过天地滑轮,通过马笼头连接在仪器串上,供电检查仪器工作情况,对相关仪器做测前刻度。5在地面系统的电缆分配面板上,用万用表测量每根缆心及缆心之间的电阻值,作为湿接头对接成功与否的参考。6在井口使用下井仪器组装台和卡盘,按顺序连接仪器串(保护套法测井,将保护套依次连接下井,然后接钻具)。7仪器串连好后,接马笼头,供电检查仪器工作正常后,断电。第62页/共118页施工过程-设备和仪器串准备4电缆穿过天地滑轮,通过马笼头施工过程-设备和仪器串准备8装源(井口装卸源时,钻井队必须有人配合操纵吊装设备),装源时必须将井口盖好。9装源后,给仪器串供电,再次确认仪器工作状态。10一切正常后,断电,卸掉马笼头,在仪器串顶部接过渡短节(公头外壳),在过渡短节顶部接钻具。

第63页/共118页施工过程-设备和仪器串准备8装源(井口装卸源时,钻井队必1仪器串(或保护套)下到预定深度1.1钻井队严格按规定的钻具下放速度,按预先设计的钻具输送程序,将仪器串(或保护套)送至测量井段的顶部。

施工过程第64页/共118页1仪器串(或保护套)下到预定深度施工过程第64页/共112安装泵下枪总成2.1在钻井队下钻的同时,测井队剁掉电缆鱼雷,在电缆头上依次穿入密封总成各个部件,然后电缆自旁通短节侧孔穿入,从旁通短节底部引出,把密封总成各部件固定在旁通短节侧孔内。2.2在电缆头上做水平井测井专用鱼雷,将做好的鱼雷固定在泵下枪内,将电缆缆心与湿接头母头插针对号连接,用密封硅脂涂抹插针连接处,将湿接头母头固定在泵下枪内,按湿接头对接处井斜角的大小接入相应数量的加重杆和扶正器。施工过程第65页/共118页2安装泵下枪总成施工过程第65页/共118页3湿接头对接(仪器串下入保护套中)

3.1钻井队下钻到预定位置后通知测井队,测井队井口操作手上钻台,指挥钻井队操纵起吊设备将旁通短节吊至井口上方15m处,指挥绞车操作手操纵绞车将泵下枪(保护套法测井的仪器串)吊起悬停在井口上方,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(或仪器串)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。3.2绞车操作手操作绞车以60~90(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(或仪器串下入保护套中并定位),这是湿接头对接处井斜角较小时的操作。施工过程第66页/共118页3湿接头对接(仪器串下入保护套中)施工过程第66页/共3.3当对接处井斜角较大时,泵下枪离公头大约100m时绞车操作手停止下放电缆,井口操作手指挥钻井队将方钻杆接到旁通短节顶部,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60~90(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200~600(Ω)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。3.4如果湿接头对接(或仪器串下入保护套中并定位)后绞车深度与钻具深度不一致或误差太大,要查明原因后再决定下一步工作程序。施工过程第67页/共118页3.3当对接处井斜角较大时,泵下枪离公头大约100m时施工过程3.5湿接头对接(或仪器串下入保护套中并定位)后绞车深度与钻具深度不一致或误差太大的原因:泵下枪没有对零;对接点计算出错;钻具与电缆之间的拉伸差别;电缆在对接后的停止点;钻具下错;不正确的钻具记录。3.6如果万用表读数与在地面检查时不一致,就可能存在对接不到位或短路现象,此时应查明原因或重新对接。3.7确认湿接头对接成功(或仪器串下入保护套中并定位)后,操作工程师给下井仪器供电,检查仪器工作状态,对相关仪器做测前刻度,并通知井口操作手开始下一步工作。第68页/共118页施工过程3.5湿接头对接(或仪器串下入保护套中并定位)后4电缆夹的固定和电缆的导向4.1井口操作手指挥钻井队将旁通短节提出井口,卸掉方钻杆湿接头对接(或仪器串下入保护套)位置井斜角较小时,不需要此步操作。4.2井口操作手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50cm电缆擦干净,将电缆夹固定在电缆上。4.3将电缆夹用剪切螺栓[一般采用4个剪切螺栓,总剪切力为28500N(6400lbs)]固定在旁通短节固定槽内。4.4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8900N(2000lbs)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。施工过程第69页/共118页4电缆夹的固定和电缆的导向施工过程第69页/共118页施工过程4.5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1~2(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6680N(1500lbs)的拉力。

第70页/共118页施工过程4.5放松电缆,在旁通短节顶端接一柱钻杆,然后,5下放测井5.1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。5.2通知司钻下放钻具,司钻以大约9m/min的速度控制钻具匀速下放,同时严密注视井口张力显示器,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。5.3按设计将仪器串下到测量井段底部临界深度,停止下测。

施工过程第71页/共118页5下放测井施工过程第71页/共118页施工过程5.4

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。5.5井口操作手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,影响测井工作的正常进行。

第72页/共118页施工过程5.4在测井过程中,绞车操作手必须集中精力注视井6上提测井6.1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。6.2通知司钻上提钻具,司钻操纵钻机以9m/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。6.3当测至旁通短节离井口大约2m时,绞车操作手将绞车停下来,井口操作手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。6.4操作工程师对相关仪器做测后刻度,然后断电。施工过程第73页/共118页6上提测井施工过程第73页/共118页7拆卸旁通短节和拉出泵下枪7.1井口操作手卸掉电缆导向滑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。7.2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6680N(15001bs)拉力即可拉开湿接头(保护套法测井,是将井下仪器串从保护套中拉出),然后,以60~90(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30m时停止收电缆。

7.3井口操作手指挥钻井队卸掉旁通短节并用起吊设备吊起离井口15m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(或保护套法仪器串)放到地面滑板上,测井队拆卸旁通短节和泵下枪(或保护套法仪器串和放射源)。施工过程第74页/共118页7拆卸旁通短节和拉出泵下枪施工过程第74页/共118页8测量井段太长、套管太短,无法一次测完的测井8.1以上过程是假设套管长度大于测量井段的情况,若套管长度比测量井段短,就要重复1~7的所有步骤,分多次把测量井段测完。8.2仪器串(或保护套)定位方式:起出小于套管长度的钻杆(先测底部时)或下入小于套管长度的钻杆(先测顶部),重新定位仪器串(或保护套)在上一测量区间的上部或下部。注意:两次测量要留有至少50m接图曲线。施工过程第75页/共118页8测量井段太长、套管太短,无法一次测完的测井施工过程第79施工收尾9.1钻井队起钻,将仪器串(或保护套)起出井口。9.2卸放射源(湿接头法)。9.3测井队将仪器串分段卸开并放在地面滑板上。9.4将相关仪器连接起来,作测后刻度。9.5操作工程师编辑资料并出图。9.6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。9.7检查并锁好仪器车、源车。9.8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签认工作报表和劳务结算单。9.9测井队跑队车回厂,向仪修班归还下井仪器和水平井工具。施工过程第76页/共118页9施工收尾施工过程第76页/共118页湿接头对接点的选定

在套管井中的对接比裸眼井中容易,垂直井的对接比水平井容易。必须遵循旁通不出套管的原则。若测井区间比套管长,则要进行多次对接。如果泥浆系统和套管内清洁而且井眼没有问题的话,那么在裸眼井或大斜度井中的对接是不困难的。但有些条件或情况会造成对接困难。这将在后面的问题讨论中深入讨论。有时必须在完成工作时间和对接容易上作选择。例如,套管下到90°,测井区间水平而且短时,必须决定是在低斜度作容易的对接但测井时间较长,还是作在90°的对接以减少工作时间,在90°对接并不是那么困难,但这种90°对接必须有很高的技术而且必须开泵。在裸眼井中曾在97°时完成对接。第77页/共118页湿接头对接点的选定在套管井中的对接比裸眼井中容易,垂设计泵下枪

设计泵下枪时应考虑对接处井斜角的大小及泵下枪需要通过的钻杆最小内径,也应考虑测井区间最大斜度角度越大,自由下落对接好的可能性就越小,需要开泵来完成对接。泵下枪的设计可以通过改变加重杆的数目来改变。

第78页/共118页设计泵下枪设计泵下枪时应考虑对接处井斜角的大小及泵下设计泵下枪

当对接点井斜小于60°时,一般接三个加重杆,进行自由下落对接时。当井斜在60°~75°之间时,通常接两个加重杆,利用泥浆泵压力完成对接。顶部扶正器一方面帮助扶正泵下枪,一方面用作泥浆有向下推动的作用点。当对接点井斜大于75°,并且测井区间最大井斜已接近或达到水平时,应该考虑只使用一个加重杆,这样有助于锁定处少一些向外的拉力。使用一个加重杆减少了对接不上或被拉开的机会。此时,若使用三个加重杆,泵下枪就象一个长支点,使对接处有向外拉的趋势。

第79页/共118页设计泵下枪当对接点井斜小于60°时,一般接三设计泵下枪

其它必须考虑的是钻杆内径。钻杆内径必须大于泵下枪外径。而同时也应保证公头外壳中的导向筒与泵下枪相匹配,以防止出现对接问题。

第80页/共118页设计泵下枪其它必须考虑的是钻杆内径。钻杆内径必须大于紧急拔出步骤

若遇到紧急情况,如井喷或钻具粘卡,水平井测井工艺允许电缆随时从钻杆里抽出。此时首先应确保所有人撤离钻台。电缆拉出井眼时经历三个弱点:第一个弱点是旁通上的电缆夹,此处的拉开力是由固定电缆夹的剪切螺栓个数来决定的。第二个弱点是湿接头公、母头的脱开点。拉开泵下枪由锁紧弹簧的压缩来决定。第三个弱点是泵下枪。拉开力由穿过锥体的电缆钢丝的股数决定。外层钢丝的股数乘以单根外层钢丝的拉断力就可得出拉断力的大小,内层钢丝对计算拉断力没有多大影响。第81页/共118页紧急拔出步骤若遇到紧急情况,如井喷或钻具粘卡,水平井过去遇到的问题引言:在以往的水平井施工中,出现了许许多多问题,造成时间和人力物力的巨大浪费,因而形成了一些有价值的经验。1、在水平井施工中,需要做好有关水平井施工的所有准备工作,绝不能轻视施工前的准备。2、若湿接头对接之后仪器不工作,要完全彻底地对地面系统所有部件进行检查,不要忘记检查滑环、软件、计算机构造、电源或可能产生和能引起问题的任何地方,试一下重新对接,不测井把仪器全部起出来花费大量时间,如果有的仪器在工作,就不要放弃继续测井,并且取得尽可能多的数据。

第82页/共118页过去遇到的问题引言:在以往的水平井施工中,出现了许许多多问题钻杆中的填充物或岩屑在湿接头公头周围堆积或将钻杆堵塞,致使无法完成湿接头对接:主要是由于水泥胶结和生锈引起的,通常由从井架下吊起的单根产生,但有时由起吊设备的绳索产生。

如果必须使用某个单根,在对接后将它们放在旁通短节上面,如果必须把它们放在旁通短节下面,它们必须被清洗,在提起它们之前最好重击或将它们摔在钻具上,并且加在钻具总记录中。钻杆塞堵也可能由于胶带引起,在水平井施工中不使用任何胶带,特别是在泵下枪总成上也不需要它。过去遇到的问题-湿接头对接问题第83页/共118页钻杆中的填充物或岩屑在湿接头公头周围堆积或将钻杆堵塞,致使无过去遇到的问题-湿接头对接问题钻具内径太小:在放置钻具之前要尽可能地找出最小的钻具内径。普通钻具、转换接头、加重钻杆等最小内径应大于65mm,便于泵下枪通过。第84页/共118页过去遇到的问题-湿接头对接问题钻具内径太小:在放置钻具之前要测井过程中碰锁松开/对接不到位:在井斜角大于750的井眼测井过程中常常发生碰锁松开的情况,但这种情况也能产生于井斜较小的井中,其主要原因有三个:●锁紧弹簧强度变弱,已磨损或分开不够。●在钻具内外存在压力差。●机械连接不正常(不到位)。为了减小或阻止这类问题的发生,对于锁紧弹簧,我们应仔细地进行检查,如有必要予以更换,锁紧弹簧也可以用一个大螺丝刀分开一点,使其尽量与泵下枪缺口相匹配。为了避免钻具内外有压力差,在下钻测井时,每5-10根钻具应该灌一次泥浆。如果钻具内外有压差,当压差达到容限值时,有将泵下枪顶开的趋势。

过去遇到的问题-湿接头对接问题第85页/共118页测井过程中碰锁松开/对接不到位:在井斜角大于750的井眼测井

一个不正常的机械对接或泵下枪已分开通常采用在地面高速泵入泥浆将泵下枪重新锁住,这是在测井时碰锁脱开了的唯一可取的方法。如果仪器在裸眼内,不允许使用太大压力,在这种情况下泵入泥浆压力要适当。如果仪器信号变得很小或者电源波动或短路,试着打泥浆将泵下枪推回到既定的位置,这个问题通常可以克服,特别是在非导电泥浆中,这是唯一可取的选择。如果失败了,你要得到所有能得到的数据并且将仪器起回泵下枪对接点深度,修复泵下枪,然后,替换湿接头母头并重新对接,但有时只需拉出泵下枪,然后对接即可。过去遇到的问题-湿接头对接问题第86页/共118页一个不正常的机械对接或泵下枪已分开通常采用在地面高速重新对接:如果母头已经穿孔并且机械/电子连接没获得,此时要考虑重新对接,重新对接的成功与否这高度依赖于泥浆导电性。一般情况下,在油基泥浆中重新对接是不成问题的。然而,在盐水泥浆中,重新对接是不可取的,这也依靠侵入的程度。如果有侵入的话,公母湿接头连接处绝缘可能会逐渐变坏或短路,重新对接后绝缘会继续变坏或短路,如果完全短路,它将造成仪器或公针的损坏,此时需要起出仪器串。要注意:如在对接前检查到有任何的缆心短路,那么上锁后它们仍会短路,此时要查明短路原因,待绝缘正常时再对接。

过去遇到的问题-湿接头对接问题第87页/共118页重新对接:如果母头已经穿孔并且机械/电子连接没获得,此时要

裸眼井段对接问题/钻具外的填充物:填充物通过循环槽进入公头外壳使对接不上或对接不到位的问题,这种情况在细粉砂、淤泥或泥岩地层中经常发生,砂岩滤网能起到一定的作用。必须指出作为一种预防措施,为了保护钻具和湿接头公头的清洁应每隔5柱钻杆停下来循环一次泥浆保持钻具清洁。过去遇到的问题-湿接头对接问题第88页/共118页裸眼井段对接问题/钻具外的填充物:填充物通过循环槽进入公头不正确的湿接头连线:既然在母湿接头连接好以后无法检查通断,所以必须采取一定的措施确保连线的正确性。在重新做好电缆头后,应该用仪表检查每根电缆线并且进行正确的标识。过去遇到的问题-湿接头对接问题第89页/共118页不正确的湿接头连线:既然在母湿接头连接好以后无法检查通断,所钻具运行速度:建议钻具下放或上起速度在套管井中为50ft/min,在裸眼井中为30ft/min,这提供了一定的反应时间。因为,快速下放钻具,万一出现遇阻情况,钻井工人不可能迅速停止钻具来避免压断或损坏仪器。钻井队的指重计无法适应测井仪器安全的要求,必须配备反应灵敏的井下张力和井口张力显示器。因为井下张力在钻井人员下放或拉紧钻具时能更有效地显示。当以30fpm的速度下放钻具时,从零数到最大读数井下张力只需非常短的时间,几乎是同时,然而,在井队的指重计上只能偏转一小格,这与钻井人员过去常见的相比非常小。

过去遇到的问题-测井时出现的问题第90页/共118页钻具运行速度:建议钻具下放或上起速度在套管井中为50ft/

无法用试验说明各种仪器的折断力和损坏力。然而,当小于100000镑的压力时,密度极板将会毁坏,而这里正是放射源位置,由于放射源的原故,必须保证仪器从井中出来时是完整的。许多其它的仪器能承受更多的重力而不损坏。然而,钻具能够轻松毁坏任何仪器。如果仪器串遇到大洞,柔性短节没有任何的侧面支撑也极易折断,在井眼由大到小的变化区域也要特别小心。在套管井中下放或上提速度为50fpm能保证仪器振动和碰撞不那么严重,速度太快容易引起仪器出问题,导致大量的时间浪费。过去遇到的问题-测井时出现的问题第91页/共118页无法用试验说明各种仪器的折断力和损坏力。然而,当小于操作室与钻台的通讯:为确保水平井施工的顺利进行,测井与钻井双方必须加倍地小心,同时,必须在测井操作室与钻台之间保持实时的通讯。钻井人员不可能看到发生的所有事,能使工作转为灾难性后果的情况,如某种仪器断裂之前停止下放钻具需要快速及时的通讯。因此,为了更好地工作,通讯系统必须绝对可靠。

过去遇到的问题-测井时出现的问题第92页/共118页操作室与钻台的通讯:为确保水平井施工的顺利进行,测井与钻井双

钻机或井身问题/循环:钻机在任何时间都应能进行循环,钻杆能上下移动,但是不能旋转钻柱。确定在随钻杆下放时井径已经收起来。延长循环时期。有时由于井身问题,可能需要一个较长的循环时间,要记住压力不要太大,不要循环太长的时间,否则将引起过多的水平井设备磨损。

在施工过程中,钻机必须一直工作正常,否则,将可能给正常施工造成极大困难甚至导致难以弥补的损失。过去遇到的问题-测井时出现的问题第93页/共118页钻机或井身问题/循环:钻机在任何时间都应能进行循环,钻杆过去遇到的问题-测井时出现的问题旁通内壁切断电缆:放入旁通内的密封总成既有密封泥浆的功能又有保护电缆的作用,有的小队没有按照要求去做,经常省略压紧螺丝以下的密封钢垫,其结果是导致电缆在旁通内壁上齐齐切断,使测井无法继续,不但损失了电缆,而且延长了施工时间,使仪器串在井中的停留时间大大加长,缩短了仪器使用寿命,对仪器安全也构成相当大的威胁。第94页/共118页过去遇到的问题-测井时出现的问题旁通内壁切断电缆:放入旁通内

在钻具提出井眼放吊卡时不要起得太高,否则将在井径曲线上出现一个明显的显示,特别是在中子密度测井时这个小的压缩量对密度仪器构成危险。中子是由密度井径校正的,并且每90英尺出现一个尖峰,因为它是根据较小的井眼来校正的。无论什么时候中子源停留一段时期,便将地层活化,并能在短时间内保持放射性。如果伽玛仪经过这些地层读数将出现尖峰或非常大。不要在中子源下使用伽玛仪,当下测时,每90英尺将出现一个GR尖峰,但上测时却不会出现任何尖峰。在井底的停留时间如果非常短的话,在总深度之前停止的最后一或两个中子源停止地层仍被活化,可能在GR曲线上显示出一个小的尖峰。

过去遇到的问题-测井时出现的问题第95页/共118页在钻具提出井眼放吊卡时不要起得太高,否则将在井径曲线

水平井施工时,深度由钻具来控制,必须保证钻杆计数是正确的(要包括所有的短节、转换接头、旁通短节、钻具、单根钻具、仪器等)。可用电缆测量深度检验钻杆总计数。湿接头对接后记下对接点的深度,然后与计算的对接深度比较,如果对接深度有30或90英尺的误差,那么钻具计数可能是错的。对接过程完成后,用确认好的钻杆计数设定仪器底部深度。当下测到测量井段底部后,根据钻具总数来重新设定仪器底部深度准备上测。对比套管鞋深度时,既然你使用了钻杆总数作深度依据,比较结果应该非常接近。在上提、下放两个方向进行测井时,每柱钻杆应测量大约90英尺长度。如果不是90英尺,要检查在电缆上是否保持足够的张力并且检查一下深度测量系统。许多地方已经采纳了在每一柱钻具连接处记下深度的办法来保证良好的深度控制,这是确信深度问题及时发现和纠正的一个好的方法。过去遇到的问题-深度问题第96页/共118页水平井施工时,深度由钻具来控制,必须保证钻杆计数是正电缆在井中松弛:一旦旁通短节放至井口以下,必须在电缆上保持一定拉力。随着旁通短节的下放,拉力应该有所增加,一般应一直大于电缆的重力。还要记住旁通短节的电缆夹在5400镑时将被拉出来(如果使用三个剪切螺栓),即电缆拉力不要超过所使用剪切螺栓的拉断力。如果下放测井时电缆松弛,那么电缆将缠绕在旁通短节以下并且有可能被挤坏,当钻杆上提时,至少在旁通短节上的电缆出现鸟窝状,永久的破坏电缆线并且可能需要重新接电缆,这是由于电缆上存在着扭矩,而电缆夹不允许电缆转动,所以当电缆放松时旁通短节上电缆因扭矩而旋转,当张力再次拉紧时,这个扭矩将电缆拉成一个紧团,当旁通上下运动时,电缆就变成鸟窝。过去遇到的问题-深度问题第97页/共118页电缆在井中松弛:一旦旁通短节放至井口以下,必须在电缆上保持一

在上测时,要保证电缆同钻杆同步运行。如电缆不能与钻杆保持同步,钻杆将覆压电缆,电缆绕缠在旁通短节上,特别是旁通短节在较大角度时,更容易缠上,这将引起相当大的深度错误,也很可能损坏电缆,最小程度也会在旁通短节上产生一个死结。要很好地检查深度记录,确保在测井时每柱钻杆显示90英尺。过去遇到的问题-深度问题第98页/共118页在上测时,要保证电缆同钻杆同步运行。如电缆不能与钻杆电缆与电缆夹相对滑动:如果固定在旁通短节上的电缆滑动,将无法进行深度控制。如果滑动太多的话,碰锁可能会被完全拉开,在下测之前,在电缆夹上施加一定的拉力作试验是检查电缆夹夹紧电缆程度的好方法。在做这个拉力试验时,要确定钻台上的人都已离开,保持一定的拉力直到你确信它不会滑动为止。如果有三个剪切螺钉固定电缆夹子的话,拉力不要大于5400镑。

过去遇到的问题-深度问题第99页/共118页电缆与电缆夹相对滑动:如果固定在旁通短节上的电缆滑动,将无法剪切螺栓/测后设备保养:如果丝扣没有很好保养的话,剪切螺栓极易断头,这是由于测井时,在拉力作用下,剪切螺栓被拉向一侧的缘故。在每次水平井施工前后,所有的水平井装置都应有很好的润油保养,特别是丝扣部分。如果在海上和潮湿地区长时间工作这一点更加重要。在水平井工具有许多部件,如果在施工结束后不好好保养,那么,将给下次工作带来极大困难。过去遇到的问题-设备问题第100页/共118页剪切螺栓/测后设备保养:如果丝扣没有很好保养的话,剪切螺栓极旁通短节在大斜度井眼运行:只要正确选择旁通短节尺寸,那么旁通短节在高角度条件下工作将不成问题。如果旁通短节小于或略大于钻杆外径,电缆将极易在旁通短节上部被毁坏;如果旁通短节尺寸大于钻杆外径,在任何时候保持恒定和正确的张力,施工将不成问题。当钻杆移动时,特别是旁通短节在高角度工作时,如果电缆不能保持足够的张力,或者电缆的拉力下降,并且松弛着进入井中,钻杆将压过电缆,电缆将折叠或拉紧时产生死结。如果旁通短节在高角度井中工作,要特别注意在旁通短节上保持一个大于电缆重力的张力。

过去遇到的问题-设备问题第101页/共118页旁通短节在大斜度井眼运行:只要正确选择旁通短节尺寸,那么旁通

如果旁通短节要定期或经常在高角度井中工作,那么将值得使用控制电缆钻杆间隙器,这些间隙器对所有尺寸钻具都是适用的,控制电缆槽必须一英寸大,使电缆夹能够通过,以保证紧急情况电缆应能拉出。某些橡胶间隙器需要捆好,阻止滑动,需要两个或三个间隙器就能足够保护电缆,虽然它本身不能阻止破坏电缆,但对电缆保护总是有用的。过去遇到的问题-设备问题第102页/共118页如果旁通短节要定期或经常在高角度井中工作,那么将值得井下张力损坏/要首先接一个柔性短节:在一个例子中井下张力损坏了,因为它被直接应用在过渡短

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