定向井軌跡復測與固井質量測量一體化工具

陳宇同（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

定向井軌跡復測與固井質量測量一體化工具

陳宇同（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

渤海油田部分平臺使用外租鉆井平臺進行作業，其結構布局與海油內部鉆井平臺有些不同，振動篩等鉆井液處理設備擺放在懸臂梁甲板下面，無法利用非鉆機時間交叉作業進行CBL測井和陀螺軌跡復測，只能占用井口進行CBL和軌跡復測作業；另外有一部分井鉆井液比重較大，重晶石沉淀使得CBL無法下到預定深度。為解決這些情況，項目組與油服油技事業部一起溝通討論，通過CBL和陀螺轉換接頭，將兩種工具連接在一起，測CBL的同時也可以測陀螺，并且測量速度不受影響，一趟電纜作業完成兩項測量工作，節約了一趟電纜作業時間。

渤海油田；固井質量；井眼軌跡復測；測量速度

渤海油田開發井大多數是在老油田基礎上加密調整，布井間距小，淺層及深層防碰異常嚴重，要求陀螺復測表層及二開軌跡，為定向井工程師防碰掃描提供可靠的依據。目前目的層為東營組和沙河街的井，鉆進過程中泥漿比重均在1.35g/cm3以上，固井結束以后，CBL要在兩天后進行測量，但由于槽口位置可能不合適等原因，不占井口測CBL時往往已過了一周以上時間，重晶石沉淀使得CBL無法下到預定深度，只能等完井期間刮管洗井之后再下入CBL工具。此外有部分平臺懸臂梁甲板不具備非鉆機時間交叉作業的能力，所以常規情況下需分別下入CBL工具和陀螺軌跡復測工具，增加了作業周期。

針對這一情況，在項目開始初期，項目組與油服油田技術塘沽基地討論，于2014年初，確定了將開發固井質量測井與自尋北連續陀螺一體化工具的目標，并在墾利10-1作為試點。為了圓滿完成此項任務，項目組與相關專業團隊多次召開會議，確定該項目研發方向及解決了技術核心問題。2014年3月，負責設計的陀螺掛接外筒加工圖紙問世，該外筒主要解決了陀螺儀與CBL工具連接和陀螺儀、CBL與電纜通訊這兩個關鍵性問題。2014年7月至10月陀螺掛接外筒加工完成，在儀修車間進行CBL與NAVI陀螺掛接聯合調試，并調試配合測井托橇作業環境，陸地調試成功，隨后在現場多口井使用，數據準確，測試效果良好。

1 技術簡介

1.1 一體化工具核心問題

常規的陀螺和CBL是兩套獨立的工具，技術人員也是兩組獨立的隊伍，此次一體化工具的改進，有兩個關鍵的問題需要解決。

（1）陀螺儀掛接支架的設計

（2）信號傳輸設計：陀螺儀及CBL儀器各自獨立工作，信號無干擾

為解決這兩個問題，首先，必須設計和CBL一樣的掛接筒，內裝陀螺；其次，與CBL管串掛接后，共用電纜芯，其中六根歸CBL使用，另外兩根歸陀螺使用，陀螺和CBL儀器地面系統各自獨立工作。

最佳方案

序號1 2 3設計目標措施確定陀螺掛接筒設計確定電纜芯的分配采用六方卡環的設計地面多次進行通訊試驗，保證CBL與陀螺信號互不干擾掛接后陸地聯機測試將陀螺固定在掛接筒內，固定且易操作電纜芯除去CBL使用6根外，確定另外兩根給陀螺使用陀螺與CBL陸地模擬海上下井工作，能各自獨立工作，采集數據地面多次試驗

1.2 具體實施步驟

（1）設計陀螺儀與電纜測井儀器掛接筒：

設計主要由承壓骨架、緊固框架、信號線、過管線四部分組成。其中承壓骨架是整個掛接筒的主體，陀螺儀器由鎖定框架牢牢固定在骨架上，信號線一部分用于陀螺的信號傳輸，另一部分在過管線的保護下輸送至支架尾部，用于支架下部掛接的電纜測井儀器的信號傳輸。此掛接筒易于拆卸保養，緊固框架采用六方卡環的獨特設計，方便現場工程師快速完成陀螺儀器的更換。此發明實現了陀螺儀器與裸眼電纜儀器的順利掛接，兩種儀器間通訊無干擾，通過與各自地面系統的掛接，可以完成陀螺數據和裸眼電纜儀器數據的同時采集。

（2）電纜纜芯分配：

1#………………………………………AC供電(CBL)

2#………………………………………模式2/5(CBL)

3#………………………………………模式2/5(CBL)

4#………………………………………AC供電(CBL)

5#………………………………………模式2/5(CBL)

6#………………………………………模式2/5(CBL)

7#………………………………………陀螺供電與信號

10#(Armor)……………………………陀螺接地

在正常的CBL測井作業，需要打到7C的檔位上，7C單位的原理是使電纜芯LINE和PANEL串聯起來，陀螺掛接作業卻正好相反，CBL測井使用的1#-6#芯LINE和PANEL需要串聯，但陀螺設備使用的7#和10#需要分開，所以檔位需要打到PATCH,使LINE和PANEL全部斷開連接，再使用跨接線依次將LINE和LANEL的1#-6#連接起來，陀螺使用7#通訊和10#接地，這樣就可以達到測井設備和陀螺可以同時工作又不會互相干擾。

（3）陀螺與測井儀器管串組合：

從上往下順序依次為：

陀 螺/ERMT61XA/ECCL61XA/ERTT61XA/EDST61XA/ EDAT61EA/EDAT61MA/EDAT61FA/扶正器

2 使用效果

2014.10 月，完成了陸地陀螺與CBL掛接各自獨立工作管串連接及信號測試工作。

2014年11月，海上完成了第一口陀螺與CBL掛接作業，CBL與陀螺均正常工作，測量數據準確可靠。信號無干擾，測量數據準確，平均每口井可節約10個小時，節約費用近250萬元。

3 應用前景

通過一體化工具的使用，增強了解決實際問題能力和創新能力，研制出陀螺儀掛接筒，與CBL連為一體，實現了數據傳輸與數據采集一體化，同一次入井作業，分別采集合格的固井質量數據和陀螺軌跡數據，通過此技術，節省了海上現場作業的人力和物力，并縮短了海上作業總的入井時間，同時減少了一趟電纜下入作業，降低了作業風險，為海洋石油作業降本增效做出巨大的貢獻。

陳宇同（1982-），男，河北滄州人，在職碩士，中海石油（中國）有限公司天津分公司工程師，主要研究方向：鉆井工程與井控技術。