水平井開(kāi)發(fā)測(cè)井中的Sondex 爬行器應(yīng)用

許洪華

（中石油長(zhǎng)城鉆探工程公司，北京 100101）

在我國(guó)各油田開(kāi)發(fā)不斷深入中，水平井開(kāi)發(fā)測(cè)井的應(yīng)用有助于提升采收率，能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)前我國(guó)油田的高效開(kāi)發(fā)[1]。但是在水平井投產(chǎn)中需要面臨井下?tīng)顩r不斷變化的問(wèn)題，技術(shù)人員需要及時(shí)了解井下情況，分析剩余油分布以及套管損傷問(wèn)題，以能夠?yàn)橛吞锷a(chǎn)效果評(píng)估以及提升產(chǎn)量提供相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)，總之水平井開(kāi)發(fā)測(cè)井在油田開(kāi)發(fā)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。本文重點(diǎn)分析Sondex 爬行器在水平井開(kāi)發(fā)測(cè)井中的應(yīng)用。

1 爬行器工作原理

Sondex 爬行器可以實(shí)現(xiàn)雙向爬行，通用GO單芯接頭的連接，傳輸過(guò)程中采用的是單芯電纜方式，其工作原理見(jiàn)圖1。在爬行器設(shè)計(jì)中對(duì)于支撐和驅(qū)動(dòng)為獨(dú)立設(shè)計(jì)，支撐設(shè)計(jì)中是通過(guò)上扶正器（PRC027）以及下扶正器（PRC028），以能夠?qū)ζ渚又行赃M(jìn)行保障；驅(qū)動(dòng)的組成包括三部分，其中分別是驅(qū)動(dòng)模塊（MDTA02）、執(zhí)行模塊（MDTE01）以及電路模塊（MDTT01）[2]。由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)爬行輪執(zhí)行爬行器的爬行，對(duì)于爬行輪和井壁能夠?qū)ι炜s馬達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)以能夠?qū)崿F(xiàn)完全接觸。上段可以實(shí)現(xiàn)磁性定位器和張力傳感器（HTC）的連接，以能夠評(píng)估爬行狀態(tài)正常性，也能夠用于對(duì)爬行長(zhǎng)度計(jì)算，對(duì)于井下運(yùn)行狀態(tài)判定中可以采用張力傳感器準(zhǔn)確判斷儀器，以能夠?yàn)檩斔蛢x器的應(yīng)用安全性提供保障。在電纜頭下方上面有旋轉(zhuǎn)短接的連接，主要作用是對(duì)電纜扭勁進(jìn)行釋放，以免出現(xiàn)電纜打扭[3]。另外這一爬行器在應(yīng)用中也具有斷電自動(dòng)收臂功能。

圖1 Sondex 爬行器工作原理

2 爬行器的性能參數(shù)

2.1 井下?tīng)恳飨嚓P(guān)參數(shù)

Sondex 爬行器組成中的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。其中最大連續(xù)負(fù)載并不是工具串的最大質(zhì)量，是在運(yùn)行過(guò)程中牽引器能夠?qū)ぞ吆碗娎|的推動(dòng)或牽引能力，工具串質(zhì)量、井的條件和摩擦以及電纜質(zhì)量對(duì)爬行最遠(yuǎn)距離具有直接影響，在對(duì)其頭部電壓調(diào)節(jié)過(guò)程也就能夠?qū)崿F(xiàn)爬行速度的調(diào)節(jié)，負(fù)載直接決定運(yùn)行電流。

表1 Sondex 爬行器組成中的相關(guān)參數(shù)

2.2 地面控制臺(tái)參數(shù)

這一系統(tǒng)主要是對(duì)井下爬行器運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視及調(diào)節(jié)，地面控制臺(tái)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 地面控制臺(tái)參數(shù)

2.3 計(jì)算機(jī)配置參數(shù)

計(jì)算機(jī)在Sondex 爬行器中的應(yīng)用，即將測(cè)井過(guò)程進(jìn)行計(jì)算、記錄以及打印，其配置參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 計(jì)算機(jī)配置參數(shù)

3 測(cè)井施工技術(shù)

想要提高儀器輸送操作安全性，在井下作業(yè)前首先應(yīng)該模擬井況，并將獲取的儀器類型、井身數(shù)據(jù)、井內(nèi)液體性質(zhì)以及電纜類型等信息在爬行器模擬WEST 軟件中輸入分析，獲取這一儀器的起始深度、運(yùn)行中電纜弱點(diǎn)安全拉力范圍以及輸送井段長(zhǎng)度等。其中爬行器WEST軟件模擬成果圖見(jiàn)圖2。結(jié)合具體的模擬結(jié)果，確定相應(yīng)的井下儀器以及地面系統(tǒng)，并對(duì)其實(shí)施配接調(diào)試，確保能夠滿足需求也就可以施工。在施工過(guò)程中，嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)井口和刻度儀器安裝，結(jié)合模擬結(jié)果借助于電纜和儀器自身重力，在直井段將儀器勻速下放，注意在通過(guò)井下工具過(guò)程中減緩下放速度，并對(duì)張力傳感器變化密切關(guān)注，到達(dá)水平段位置即可以通電，啟動(dòng)爬行器，對(duì)電壓進(jìn)行改變也就可以實(shí)現(xiàn)爬行速度控制，并對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保可以將其輸送到井底[4]。

圖2 爬行器WEST 軟件模擬成果圖

4 實(shí)例分析

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，選用的是Sondex 爬行器，并配套相應(yīng)井下儀器實(shí)現(xiàn)水平井測(cè)井，以能夠顯著減少井下流態(tài)對(duì)測(cè)井儀器的影響作用。在測(cè)井過(guò)程中，結(jié)合實(shí)際井況及測(cè)井目的，也就可以選擇SONDEX 公司生產(chǎn)的PLT 多參數(shù)組合測(cè)井儀的相關(guān)儀器，多參數(shù)組合儀器中的組成有持氣率計(jì)、井溫、渦輪流量計(jì)、自然伽瑪、陣列持水率、磁定位以及全井眼流量計(jì)等[5]。將扶正器在儀器串中進(jìn)行連接，以能夠有效保障儀器居中，以免出現(xiàn)偏心，直接影響測(cè)井資料準(zhǔn)確性。通過(guò)也能夠和柔性短接向連接，以可以保障造斜段中儀器的通過(guò)率[6]。一次下井中，可以采用單芯電纜編碼傳輸實(shí)現(xiàn)相應(yīng)參數(shù)的測(cè)量。在應(yīng)用中結(jié)合實(shí)際情況選擇及測(cè)量?jī)x器串中的每支儀器單獨(dú)下井或者組合下井。持水率傳感器在應(yīng)用中選擇的是電容式持水率計(jì)，在流量傳感器應(yīng)用中采用的是全井眼流量計(jì)[7]。

在進(jìn)行測(cè)量中，如果是在部分井況較好，比較干凈的水平井中，測(cè)井儀器也就采用爬行器將其輸送到水平井目的層段，采用上提方式實(shí)施測(cè)井，對(duì)于水平井施工過(guò)程實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。在實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)爬行器在應(yīng)用中具有一定的井況要求，如果在應(yīng)用中井況較差，也就會(huì)直接導(dǎo)致爬行器無(wú)法正常工作，因此對(duì)其應(yīng)用具有制約作用。在水平井氣井施工動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，爬行器傳輸?shù)膽?yīng)用不但工藝簡(jiǎn)單，同時(shí)操作也比較簡(jiǎn)便等，對(duì)于水平井動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)具有重要應(yīng)用價(jià)值，有助于促進(jìn)水平井的中后期開(kāi)發(fā)進(jìn)而應(yīng)用，在水平井氣井生產(chǎn)測(cè)井中具有重要應(yīng)用價(jià)值。

5 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前，Sondex 爬行器在水平井開(kāi)發(fā)測(cè)井中的應(yīng)用，呈現(xiàn)出明顯的時(shí)效性，并且在操作過(guò)程中簡(jiǎn)便，有助于顯著減少水平井開(kāi)發(fā)測(cè)井時(shí)間，并有效降低生產(chǎn)成本。在運(yùn)行過(guò)程中，Sondex 爬行器的使用和推廣，是水平井動(dòng) 態(tài)監(jiān)測(cè)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，尤其是在剩余油 分布確定以及油氣采收率提升中作用顯著。在Sondex 爬行器組成中的驅(qū)動(dòng)部分，主要是機(jī)械機(jī)構(gòu)，因此一定要提高對(duì)各種傳動(dòng)件、小直徑主傳動(dòng)軸加工工藝、專用電機(jī)的選擇和應(yīng)用、不同零件的基準(zhǔn)定位以及小直徑深孔加工技術(shù)等，不然也就會(huì)對(duì)爬行器的整體性能及應(yīng)用效果產(chǎn)生直接影響，也會(huì)影響測(cè)井質(zhì)量和效率，因此一定要優(yōu)化設(shè)計(jì)Sondex爬行器，并注重對(duì)其技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以能夠不斷提升Sondex 爬行器應(yīng)用效果，提高水平井開(kāi)發(fā)中的測(cè)井質(zhì)量。