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

水平井測井技術的關鍵環節是實現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。配備電纜保護裝置后，可大大減少水平井測井電纜損傷率。對旁通短節對開堵頭螺釘進行改造，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，電纜完好率達到96%以上。對母槍保護套固定活鍵的卷銷進行改造后，母槍保護套無一脫落。

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，實現井下儀器與地面設備間的電連接，從而對水平井實現全參數測井。水平井測井技術的關鍵環節是實現地面與井下儀器的成功對接。水平井鉆桿傳輸測井是一項復雜的工藝技術，常常會受多方面因素的影響造成井下對接失敗，導致測井失敗，重新返工，不但耽誤甲方的進度，也影響測井時效。對接失敗也會導致整個公頭和母槍嚴重受損，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、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、旋轉短節、硬電極、撓性短節、測井儀器串及導向體等輔助工具進行測井。

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統計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、母接頭保護套脫落、對接不完全等都會造成對接失敗。經過深入研究并結合現場測井情況，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，起導向作用，但井口測井電纜卻無保護措施，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。設計水平井測井電纜保護裝置——補芯方瓦及導軌，如圖1所示。配備電纜保護裝置后，可大大減少水平井測井電纜損傷率。

圖1 補芯方瓦及導軌

3.2 旁通處電纜不蹭掛

對旁通短節對開堵頭螺釘進行改造，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，電纜沒有出現碰傷、砸傷、擠壓、扭傷等問題，電纜完好率達到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。當卷銷在井下遇到高溫、撞擊或硫化氫氣體腐蝕等惡劣環境時易碎裂。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。要求卷銷質量好，彈性強、不變形，韌性好、不易碎。對母槍保護套上固定活鍵的卷銷進行改造后，母槍保護套無一脫落。

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。這種方法結構簡單，材料輕便，不影響母槍體內過線，維修操作靈活方便，減少了現場施工風險。通過增加一個活鍵后，母槍保護套無一脫落。

3.5 改變對接方案，提高機械動力

（1）根據井況變化將母槍扶正器居中，以增加對接準確度。

（2）母槍槍體由原來的光面直體結構改造為塔式結構，以提高機械動力。

3.6 改進通徑規

將通徑規進行改造，設計加工環比較粗、能活動、無焊點、不易損壞脫落的新型通徑規，淘汰老式有缺陷的通徑規。改造后的通徑規可使泥漿充分循環，對接管柱內壁無異物。

4 結語

水平井測井是一個復雜的系統工程，正確應用水平井傳輸工具是測井成功的關鍵。措施方案實施后，對水平井傳輸測井情況進行了38口井的連續統計，僅有2口井對接失敗，對接一次成功率達到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年畢業于西安石油大學測控技術及儀器專業，現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