水平井測井儀器輸送技術及其應用分析

李劍峰

[摘? ? 要]近年來， 隨著油氣資源需求量的增長，我國各個油氣田的生產規模日漸擴大。在油氣田資源的開發領域， 因為資源分布環境的特殊性，使得在開采作業中往往會通過鉆水平井的方式來促進開采工作的順利進行。因此，基于水平井測井工作的重要性，各個油田企業已然將水平井的動態監測納入了其重點工作的范疇。文章重點探析了水平井測井儀器的輸送技術及其應用，對油氣田資源的開發具有一定的指導意義。

[關鍵詞]水平井;測井儀器;輸送技術;應用

[中圖分類號]TE927 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）05–00–02

Horizontal Well Logging Tool Transportation Technology and Its Application Analysis

Li Jian-feng

[Abstract]In recent years， with the increase in demand for oil and gas resources， the production scale of various oil and gas fields in my country has gradually expanded. In the development of such resources， due to the particularity of the resource distribution environment， horizontal wells are often drilled in mining operations. Way to promote the smooth progress of mining work. Therefore， based on the importance of horizontal well logging work， various oilfield companies have incorporated the dynamic monitoring of horizontal wells into their key work categories. Based on this， the transportation technology and application of horizontal well logging tools are mainly explored， which has certain guiding significance for the development of oil and gas field resources.

[Keywords]horizontal well; logging instrument; transportation technology; application

因為油氣田資源分布的特殊性，使得在鉆井作業進行中的水平井監測尤為重要，傳統的開采技術條件下，水平井的動態監測更多地采用的是鉆桿法，而在當前隨著工藝、技術的不斷進步，在水平井測井儀器輸送的過程中，顯然有了更多的技術選擇，不再局限于傳統的鉆桿法，還可以采用牽引器輸送、撓性管輸送等多種方式。因此，為提升采油效率和鉆井作業水平，油田企業在開采作業進行中，應結合現場情況來選擇最佳的輸送技術。

1 水平井簡介

在油田作業領域的鉆井作業進行中，如果井斜角為90°，且在鉆進作業進行中始終沿著水平方向來進行，針對這一類型的井就是水平井。通常情況下，油田作業領域的水平井以曲率半徑作為劃分依據，具體包含了長曲率半徑、中曲率半徑和短曲率半徑的水平井。水平井鉆井作業的要點如下。

（1）因為油田工程現場的地面構造相對具有復雜性，可能位于沼澤、交通要道等特殊區域，這些區域惡劣的地質地形條件中可能分布有含油構造，通過鉆定向井的方式可以更為清晰地了解構造的具體情況。

（2）水平井作業可以使得在油田生產中已經開發或者開發過程中的油氣田的生產情況得以好轉，斷層遮擋區域的油氣田資源可以在水平井作業下順利開采，采收率大大提升。

（3） 如果開采過程中面臨的是高地層密度、 低滲透的開采條件，可以通過水平段的精準定位來促進開采作業的順利實施;小斷塊油氣與幾個不相連的油氣田作業中，開采作業人員可以通過鉆出一口或者兩口大位移來輔助開采作業的進行，為油田企業創造更高的經濟效益。

2 水平井測井儀器輸送技術及其應用

2.1 鉆桿（油管）濕連接工具與施工工藝

在水平井測井作業進行中，鉆桿濕連接是相對傳統的輸送工藝，在當前隨著油田生產工藝的日漸進步，這一工藝逐步被其他先進的輸送技術所取代。濕接頭式油管輸送電纜測井工藝原理如下：將專有測井儀器經由過渡短節直接連接到油管底部位置，在井下快速接頭下，電纜可直接在井液內與公頭總成對接起來，并最終直接與儀器串相互連接，這一連接方式就是濕連接。在濕連接處理完成且達到了相應的標準以后，專業人員應立即開展供電檢查，做好電纜夾的固定處理，儀器串由油管1次1柱輸送到整個的測量井段以后再提升測井。

2.2 保護籃式工具與施工工藝

在一些油田作業中，水平井測井儀器輸送中也常常會應用保護籃式工具輸送工藝，這一輸送工藝應用中，儀器包含了下井儀器保護籃、旁通短節，具體連接處理中選用的是常規電纜測井馬籠頭連接方式。測井作業進行時，專業人員將下井儀器保護籃連接到油管底端位置并將其下到測量井段頂部，在油管頂端接旁通短節。這種連接處理方式下，電纜通過旁通短節側孔就可以直接與相應的儀器連接起來，井下儀器串在油管內完全可以儀器本身的重力作用將其下放到保護套中，在此基礎上的測井上提或者下放將更為便捷。保護籃式油管輸送技術下因為完全是靠油管來完成輸送的，整體的輸送效率較高，具有安全性和可靠性。利用這一輸送技術時，對于井眼并沒有嚴格的標準。基于這些優勢，這一工藝在油田作業中較為常用，但這一輸送技術也存在著一定的局限， 就是無法實現帶壓密閉作業， 電纜和油管速度很難保持一致，測井速度和深度的控制難度較大。

2.3 牽引器輸送

伴隨著油田生產規模的日漸擴大，水平井測井儀器輸送技術也呈現出多樣化的發展趨勢。其中，牽引器輸送技術屬于一種新型的技術，在油田作業中的Sondex的使用范圍最廣，且應用效果相對較好，且在這一方面有了一定的自主研發成果。比如，JHQ-A牽引器就是我國自主研發的，在很多油田生產作業中都有著一定的應用。綜合當下牽引器的使用情況，無論是自主研發的牽引器還是進口的牽引器，地面設備、井下設備和控制軟件都是其中的重要構成。其中，張力器、電路、電機、扶正器、驅動輪和傳動機構是井下設備中的關鍵構成要素，從扶正器的構成來看，其主要由在周向布置的多個扶正桿所形成，扶正器的配置有效實現了管道的支撐。牽引段的核心構成非常多，不同構成要素之間的相互配合使得輸送工序可以順利完成，井下設備中的張力器、電路、電機、驅動器等可以輔助牽引器在套管內外維持正常的行走狀態。地面設備可以給牽引器提供所需的電力，但供電方式可以根據牽引器的具體工作方式來選擇。爬行器實際牽引速度的控制方面，因為該牽引速度與供電電壓之間存在著緊密的聯系，經由對供電電壓的靈活調整，就可以將牽引速度控制在正常標準內。

在利用牽引器輸送技術完成輸送作業的過程中，需在測井儀和電纜之間進行爬行器的安裝，隨后采用推送方式來完成相應的工作。必要情況下因為在地面上安裝有相應的控制器，該控制器可以根據需求發出相應的控制指令，在井下設備接收到該指令以后，就可以發揮其輔助作用，幫助電機將爬行器上安裝的行走驅動輪打開，使得該驅動輪可以與套管壁更為緊靠。在測井儀器工作時，因為推靠段與套管壁相對緊靠，在牽引臂向外推開的過程中，也就使得驅動輪能夠在管壁上正常行走，對測井儀器起到了一定的牽引作用。在傳動裝置的控制下，行走輪可以在套管上正常行走， 在此條件下， 主電機可以驅動測井儀器達到設定位置。地面設備運行的過程中，爬行器的實際行走方向和速度均可以由地面設備來實現靈活調整，當測井儀器達到了指定的位置以后，爬行器就會立即停止其行走，并立即收回牽引臂，及時斷開電源。驅動測井儀器重新工作以后，由絞車來完成電纜的上提，最后完成全部的測井作業。牽引器運行的過程中，推動由馬達完成，但為達到最佳的推動效果，應確保井底不存在任何的雜物或者縫隙。

油田開采作業中如果選用的是牽引器輸送技術，可以有效發揮這一輸送技術下操作便捷、高效率、深度控制準的優勢，即使在測井作業進行時，油井同樣可以保持在正常狀態下。但牽引器輸送技術同樣存在著一定的缺點，就是輸送動力相對較小，為達到良好的輸送效果，必須要使井筒條件達到相應的標準。正式作業之前，作業人員需做好刮管和沖砂處理，并配備相應的井口設施，以有效降低泄露現象的發生，對于處于井口和井內的管柱，其內徑需達到60 mm以上。如果是直井段，上提、下放速度都應該保持在50 m/min以內;一旦遇到了需要從變徑處通過的情況，上提、下放速度應控制在10 m/min以內;在井斜超過50°的情況下，上提、下放速度應在30 m/min以內;如果測井儀器使用中遇到了障礙物，應立即停止絞車，緩慢上提電纜并拉直，使得電纜的實際拉力能夠達到安全張力的要求。

2.4 撓性管輸送

撓性管輸送同樣屬于一種新型的輸送工藝和技術，這一技術下的輸送工序是由撓性管來完成的，與其他類型的管材不同，撓性管屬于特質的連續管，但在一些情況下也采用的是具有一定撓性的硬質電纜管來完成輸送作業。這種特殊的電纜管中，更多地采用的是多芯電纜，具體的輸送進行中，盤卷在滾筒車或者其他部位的管在拉直以后可直接進入井中。因為連續管中沒有任何的電纜布設，完全可以與水平井的測井要求相符合，在當下的油氣田作業領域，撓性管直徑多為25.4 mm、31.8 mm、38.1 mm，管材選用的是低合金鋼，這種管材的強度較高，且柔性較好，這種管材的使用使得在測井工作、測井儀器輸送時，完全可以將撓性管和測井儀器同時進入到井底。撓性管輸送工藝流程如下：將電纜預先插于管中，并將該電纜與地面設備連接，借助于撓性管來完成相應的上提和下放處理。根據撓性管輸送技術在油氣田作業中的應用效果，這一輸送技術的操作流程簡單，具有極高的技術適用性，多種尺寸的測井儀器都可以采用這一輸送技術，撓性管車的輔助使得輸送作業可以順利進行，不需要進行其他設備或者濕接頭等的配置。但因為撓性管輸送技術的特殊性，撓性管強度存在一定的限制，因此在這一輸送技術應用時對于井下儀器有著嚴格的標準。

2.5 水力輸送

與其他類型的輸送技術相比，水力輸送的方式更為簡單，其在輸送工序開展時所需要使用的工具或者設備都相對簡單，只需要通過柔性短節、液壓活塞短節、導向錐就可完成，在地面通過特定型號的水泵配置，就可以使得輸送作業順利進行。整個輸送作業開展中，為了使得測井儀器的串通效果良好，必須要配置兩個扶正器，并在地面設置水泵，由該水泵持續向井筒內輸送水流。測井儀器因為長期受到液壓活塞的作用，在進入水平井并逐步達到井底以后，也就可以在鉆井作業進行時密切監測水平井的情況。

3 結語

近年來，隨著油田生產領域工藝、技術的日漸進步，在水平井測井儀器輸送時可選擇的輸送技術越來越多，為達到最佳的輸送效果，相關人員應根據油氣田水平井的具體情況，對比多種輸送技術的優缺點，選取最為恰當的輸送技術，提升油田企業的生產效益。

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