裸眼電纜測井遇卡分析及預防措施研究

摘 要：在裸眼電纜測井作業工程中，遇卡是常見的工程事故之一，影響時效，造成巨大經濟損失，因此采取必要的預防措施尤為重要。本文通過整理南海東部近十年裸眼電纜測井遇卡事故案例，分析其主要原因，研究采用合適的工具組合與制定相對應的預防措施，來降低遇卡機率，提高鉆井時效，達到作業成本控制的目的。

關鍵詞：裸眼電纜測井;遇卡;預防措施;成本控制

一、遇卡原因

通過大量資料分析，南海東部海域裸眼電纜測井作業遇卡原因主要有以下4種：吸附卡、鍵槽卡、橋塞卡和儀器故障卡

1.1吸附卡。測井電纜和測井儀器吸附在井壁，造成遇卡稱之為吸附卡，引起吸附卡的主要原因是鉆井液的問題[3]。鉆井液密度大，靜液柱壓力與地層壓力之差過大，過大的壓差造成電纜和儀器吸附卡。而當鉆井液性能不佳，失水比較大時，井壁的泥餅相對也較厚，厚泥餅對電纜和儀器的包裹作用更強，特別是在需要長時間靜止的作業時，電纜在井壁上吸附越來越多，根本無法靠電纜有限的拉力解卡，最終只能進行打撈作業。長時間定點作業測井項目遇卡事故占所有遇卡事故的82%，是主要造成電纜作業遇卡的測井項目。

1.2橋塞卡。鉆井液比重不足或者煤層容易產生掉塊，潛山頂部風化帶井壁不穩定甚至發生坍塌，以及井口保護工作不足導致人為的井口落物都容易造成井下儀器的卡死，還有泥巖發生水化膨脹以及滲透性砂巖層段泥餅過厚引起井徑縮小最終造成儀器遇卡，稱之為橋塞卡。

1.3儀器故障卡。測井儀器包含較多機械部分，比如推靠臂、測量極板、測壓取樣探針和取心鉆頭部件等，在井下工作時需要靠液壓或者電機帶動張開至貼井壁作業，井下環境相對比較惡劣，當井中存在高溫高壓時容易導致測井儀器功能異常，或者由于儀器保養不善，老化也容易出現故障，造成井下工具不能正常復位，最終卡死在井中。

二、預防措施

從上文可以看出電纜測井作業遇卡原因眾多，但只要做好針對性的有效預防措施，就能減少遇卡次數，降低遇卡幾率，控制事故發生，從而節省大量成本。

2.1 建立遇卡圖版，指導作業設計和預防工具選擇

1）井斜大小和壓差大小直接關系測井作業是否順利，井斜大，壓差大，遇卡幾率就大。通過圖1可以看出：①測壓取樣打撈76.9%發生在井斜大于15°壓差大于1000psi的情況下，而大滿貫和核磁動態測量項目遇卡均發生在壓差接近或大于1500psi的情況下。②當井斜大于15°時裸眼電纜作業遇卡幾率明顯升高，在井斜大于15°，壓差大于1000psi時，遇卡幾率達到46%。因此，鉆井軌跡設計需要盡可能控制井斜角，鉆井液密度在維持井壁穩定情況下，盡量選擇設計下限。

圖1遇卡壓差與井斜角交會圖版

2）裸眼長度越長，電纜接觸井壁也越長，相對的地層變化也越大，也更容易發生遇卡。①隨著裸眼長度和井斜角的增加，遇卡打撈幾率升高，當裸眼長度超過1000m，同時井斜角大于10°時，40%的幾率會遇卡打撈。②常規大滿貫和核磁共振等動態測量項目遇卡只發生在井斜大于10°裸眼長度大于1000m的井中。

因此，在井身結構設計時，在控制井斜角的同時，也要盡可能的控制裸眼段長度，保證上一層套管下到合適的深度及層位。

2.2 應用防卡工具，降低打撈事故幾率。通過分析研究以往遇卡打撈案列，可以得知很大一部分遇卡案例如果采用了合適的預防措施或工具，有較大幾率解卡而不至于發生打撈事故。而現在較為常用的防卡工具主要有以下幾種：

1）異向推靠解卡工具。異向推靠解卡工具是中海油擁有完全自主知識產權的一種解卡工具，該工具對儀器粘卡解卡能力非常強，是一種全新的解卡方式[2]，可以說是百分百解卡。該工具主要利用互成90°角的徑向解卡臂來實現解卡功能，該工具目前適配于中海油自研的電纜地層測試工具EFDT，電纜地層測試工具由于需要長時間定點作業，發生儀器粘卡幾率高，當儀器粘卡發生后，通過地面系統發送指令，激活解卡臂，解卡臂反向作用力將儀器與井壁剝離，實現解卡目的，通常情況下上下解卡短接配合使用。

2）飛輪扶正器。為避免電纜測井儀器與井壁的大面積接觸，降低粘卡風險，通常會在儀器組合串中放置扶正器或者間隙器，常見扶正器為橡膠材質，4至6個葉片組成，該間隙器的弊端是在上提或下放儀器過程中扶正器不能轉動，遇到井壁臺階難于通過，容易遇阻遇卡。或者當井溫過高，橡膠剛性變差，無法起到支撐作業，失去分離儀器和井壁的作用。飛輪扶正器為無磁不銹鋼材質，剛性強，橢圓狀。飛輪扶正器裝在工具連接位置，可以繞工具360°轉動，器長軸兩端也可以上下轉動，因此，飛輪扶正器的剛性完全發揮了扶正器間隔工具與井壁的功能，同時使用飛輪扶正器增強了儀器的通過性能，從而降低了遇卡幾率。

三、應用效果

南海東部裸眼電纜作業中陸續采用各種防卡工具和新的操作規程，使用效果非常明顯，按年統計的打撈率呈現明顯下降趨勢（圖3）。從圖中可以看出，雖然打撈占比有所波動，但整體趨勢是明顯降低的，說明采取的針對性措施對降低電纜測井遇卡幾率能夠起到很好的作用。

圖3近年打撈率統計結果

四、結論

（1）井斜角過大、鉆井液與地層壓差過大以及裸眼過長是造成造成裸眼電纜測井作業發生遇卡打撈事故的主要原因。應該從源頭上優化井眼軌跡、裸眼長度等井身結構設計，采用合適的鉆井液比重及穩定的性能進行鉆井作業，為電測提供良好的作業環境，從而實現電纜測井的高效率低成本。

（2）采取必要的輔助工具和手段能夠很好的控制裸眼電測遇卡打撈幾率。根據實際的作業環境選取合適的應對工具能夠提升電纜系統自身的解卡能力。

參考文獻

[1] 陸永才，朱佩清.裸眼測井遇卡處理方法剖析[J].測井技術.2000，24（4）：314-318

[2] 蘇鶴成，信召玲，張國強等.異向推靠解卡裝置在渤海油田的應用[J].石油工業技術監督，2017，33（4）

[3] 馮海偉.測井施工中的遇卡事故及其防治對策[J].內蒙古煤炭經濟，2013-5-15

[4] 羅榮.超深井測井遇阻遇卡原因分析及解決對策[J].測井技術.2012，36（5）：543-546

作者簡介：王勇（1985-），男，湖北麻城人，本科，工程師。主要研究方向為勘探開發井測井資料采集、資料質量控制及地層評價技術。