復雜井測井遇阻的原因分析和施工策略

董傳宇

摘要：鉆井過程中油藏存在易垮塌層、多層系等復雜井完鉆后，在裸眼井中有相當數量的井在測井作業(yè)中因儀器遇阻導致井隊通井，甚至測井過程中因遇卡而導致儀器打撈。因此，對復雜井進行測井研究，通過分析測井阻卡的機理，研究測井方法，制定相應的應對措施，目的是減少井下事故發(fā)生的頻率，對于今后的復雜井進行測井施工的作業(yè)隊伍來說具有重要的指導意義。

關鍵詞：測井遇阻;垮塌層;砂橋;井壁;泥漿

1井眼垮塌的機理研究

鉆井破壞了井眼周圍巖體的自然平衡狀態(tài)，井眼空間對巖體原應力場的擾動，改變了巖體原;始應力場的分布狀態(tài)[1]。為了達到新的平衡狀態(tài)，巖體就要發(fā)生變形、破壞和移動，因而井眼周圍巖體就可能發(fā)生垮塌。其主要原因往往是鉆井液性能指標選擇不臺適所致，在鉆遇強度較弱的地層前（如可塑性差的泥巖層段），沒有及時調整好鉆井液密度，當鉆井液密度較小，造成原應力低于巖石破裂強度和井眼周圍應力強度，使地層產生壓縮破壞，這時脆性巖石可導致井眼垮塌，如果地層膠結差，水動力對井眼的沖刷作用，可使井眼周圍地層掉塊、擴徑。對定向井、大斜度井、斜井段上井壁的脆性巖石、膠結差巖石的垮塌作用會加劇，因為這些巖石所受合力作用結果比直井更易導致巖石運動。此外，測井電纜和井下儀對井壁的碰撞、摩損，也易在這樣的層段造成井壁垮塌和掉塊[2]。

2測井遇阻的原因分析

復雜井測井施工中最可能造成的遇阻原因主要有四個方面[3-4]：一是地層垮塌，在井簡中由掉塊堵塞井眼導致的遇阻;二是井眼中形成的砂橋遇阻;三是井壁不規(guī)則，多處形成的臺階導致的遇阻;四是泥漿的比重高、粘度大，橫向切力大引起的遇阻。

2.1易垮塌層引起的測井遇阻

鉆井過程中泥漿濾液侵入某些地層后易疏松垮塌，在鉆進過程中易形成剝落、坍塌。測井時儀器串在井簡中運行，由于井壁垮塌造成的遇阻、遇卡現象最為嚴重。井壁垮塌和掉塊的結果可能出現兩種情況：若井下儀在跨塌地層上面，垮塌、掉塊可以使井眼掩埋，導致儀器遇阻。

2.2井筒中形成砂橋引起的測井遇阻

易垮塌層由于易垮塌而形成大肚子井眼，循環(huán)過程中鉆井液在大肚子的位置上返速度低，巖屑不能及時上返，滯留在大肚子井眼內，停止循環(huán)泥漿后巖屑下沉聚集在小井眼處，形成砂橋：另外在鉆進過程中沒有按要求短程起下鉆，鉆井液粘度高，不能有效地沖刷井壁，巖屑;攜帶不徹底，也會形成砂橋：完鉆后短程起下鉆不充分，洗井時間短，也易形成砂橋。測井儀器串下井過程中，當下至砂橋位置時將會遇阻。井壁垮塌，由巖眉掉塊堵塞井眼導致的儀器遇阻和在井簡中形成砂橋導致的儀器遇阻，一般情況下測井儀器串都無法通過阻位，只有通井將井眼中的堆積物導通，并通過循環(huán)泥漿的方式將之循環(huán)出來才能確保井眼暢通，為順利完成測井提供保障。

2.3井壁不規(guī)則引起的測井遇阻

易垮塌層由于可塑性差，鉆井過程中易造成井壁不規(guī)則、形成臺階，造成井簡呈明顯的糖葫蘆狀。如果是因井壁不規(guī)則造成的遇阻，一般在測井儀器串下井中，儀器底部導向膠錐可能進入到不規(guī)則井壁的內沿、致使儀器頂在凹陷的臺階上下不去。遇到這樣的情況，可以通過上下活動幾次儀器串，通過改變儀器串的姿態(tài)往往會經過幾次嘗試通過阻位。如在A1井的4300-4800米易垮塌層井段，儀器屢次遇阻，但又是通過多次活動儀器串來通過阻位的，其明顯的糖葫蘆狀并眼是導致儀器遇阻的根本原因。

2.4泥漿引起的測井遇阻

泥漿是鉆井的血液，其最主要作用是穩(wěn)定井壁和平衡地層壓力。井壁穩(wěn)定、井眼規(guī)則是實現安全、優(yōu)質、快速鉆進的基本條件。很多地區(qū)在鉆進過程中就是由于沒有配置好泥漿而導致井塌，將鉆具埋掉的。如A2井因井下事故而導致最終的側鉆、A3井因卡鉆而打撈鉆具，處理井下事故達3個月之久、A4井也是如此。

泥漿粘切度高，觸變性大是造成測井遇阻的另外一個重要因素。高粘度鉆井液增加了巖屑與巖屑之間、巖屑與井壁之間的粘附力，不利于沖刷井壁，鉆井液固相顆粒易沉淀在井壁上。泥巖段的井徑要比砂巖段的井徑大得多，沉積作用更顯著，濾餅更厚;高切力鉆井液盡管攜砂能力很強，但由于排量降低，沉積在井壁上的巖屑也就更多;井眼阻卡現象比使用低粘切鉆井液嚴重的多，經常會造成鉆具下鉆到井底后開泵困難或泥包鉆頭現象的發(fā)生。

3測井施工的要求和建議

3.1 測井作業(yè)的注意事項

如果待測井中有長段易垮塌層存在，井眼一般不規(guī)則，測井中儀器串上不提倡加綁橡膠扶正器或加裝燈籠扶正器。因為井壁不規(guī)則、易垮塌、易形成臺階狀，在井簡縮徑部位往往會造成儀器凸起部分的阻卡。由于井筒內泥漿比重大，測井儀器串所受浮力大，在儀器下井過程中，下速不宜快以防電纜打結。另外，絞車每下1000米電纜還應該上提一下儀器串，看儀器的總張力值和電纜頭張力值是否在正常范圍之內。如果正常則繼續(xù)下井：否則可能已經造成了儀器的遇阻或電纜的打結。

這時應該繼續(xù)上提儀器串直到張力值恢復正常，或者直接將儀器串提出井口，以確定電纜是否真正打結，以便及早采取解決辦法。鉆井過程中，泥漿起到穩(wěn)定井壁的作用，易垮塌層在長時間的泥漿浸泡下會出現坍塌，因此，堅持測井時間超過20個小時，鉆井隊必須通井的原則，通過循環(huán)泥漿的方法將井筒中的碎屑堆積物循環(huán)出來。通過短拉化眼的方法將測井隊提供的阻位、卡位進行處理，這樣就會使井簡通暢，為完成測井作業(yè)創(chuàng)造一個良好的井簡環(huán)境。

3.2 采用鉆具傳輸測井的施工方式

在長段易垮塌層油藏測井施工中遇阻頻次相當高，采用傳統(tǒng)的電纜傳輸測井方式既容易造成測井儀器串的頻繁阻卡，易誘發(fā)井簡事故的發(fā)生，又使作業(yè)隊頻繁上井屢次無功而返，占用了大量的作業(yè)時間。這種情況下，建議鉆井隊和甲方監(jiān)督最好采用鉆具傳輸測井，可以保證測井儀器下到井底不再存在障礙。鉆具傳輸測井一般是針對水平井、大斜度井（一般超過40度）的測井工藝。但是在常規(guī)電纜傳輸測井方式無法到達井底的情況下，仍然可以采用這種方式。其具體做法是將測井儀器通過過渡短接和變扣連接到鉆具下面，通過鉆具將測井儀器串傳輸到指定的對接位置后，將測井電纜母接頭通過鉆具水眼與過渡短接內的公接頭實現對接，建立通訊，由鉆具傳送儀器來完成測井。

3.3 測井過程中對協(xié)作方的要求

測井施工過程是一個復雜的系統(tǒng)工程，鉆井隊為測井隊提供一個順暢的井簡環(huán)境是能否完成測井的基本前提。隨著油田的大規(guī)模開發(fā)，鉆井提速被放在了首要位置，傳統(tǒng)要求進尺而不保證良好的井筒環(huán)境的做法是不可取的，這樣做給測井施工造成了諸多的不安全隱患。如井壁的坍塌容易造成測井儀器串的遇阻、下不到井底：井壁不規(guī)則易造成測井儀器的遇卡：井筒內泥漿比重大易造成電纜或儀器的粘卡等等.

因此要求測井前，鉆井隊必須對井簡進行仔細的處理。如在起下鉆有遇阻、遇卡的部位進行短拉、化眼，以便使井壁變得比較規(guī)則。對壓井泥漿進行一定的配置，使井壁在在測井時間內處于穩(wěn)定狀態(tài)、不出現垮塌現象，如此處理也就確保了井筒的暢通，為順利完成測井創(chuàng)造了必要條件。比如A1井第一次測井前，鉆井隊起鉆過程中在4710-4735米發(fā)現鉆具阻卡，隨即用PDC鉆頭進行了短拉處理，起出鉆具便要求測井。在測井儀器串下井過程中，多處遇阻、稍稍放松電纜儀器串便掉下去，最終儀器在4820米遇阻，嘗試用不同的速度下井近兩小時仍無法通過遇阻點。分析認為測井過程中的做法過于粗糙，只求時效、不講井筒質量，未能給測井隊創(chuàng)造一個暢通的井筒環(huán)境。在之后的通鉆過程中，發(fā)生了鉆具水眼堵死、處理泥漿的情況。還發(fā)生了鉆具通不下去鉆、多處化眼的狀況。說明該井井況確實復雜，井筒內多處形成了砂橋、部分地層出現了坍塌等現象。

4結束

確保一個通暢的井筒環(huán)境是能否完成測井的基本前提，通過分析造成復雜井測井遇阻的原因，針對不同測井遇阻的情況采取不同的處理方式，往往會達到事半功倍的效果。一旦發(fā)生測井遇阻，如果通井措施處理得當不僅可以提高測井作業(yè)的效率，減少測井隊占用井口的時間，提高鉆井隊完鉆效率，更重要的是可以減少測井儀器串在井簡中的風險，降低井簡事故發(fā)生的頻率。同時也使測井隊不斷的積累經驗，掌握好各種處理復雜的方法，提高抗風險能力，提升處理復雜井況的能力。

參考文獻

[1]蔣恒豐.測井施工作業(yè)中常見故障的分析與處理[J].內蒙古石油化工，2020，46（10）：61-63.

[2]李一濤.測井施工遇阻、遇卡原因及對策分析[J].化工管理，2019（31）：131-132+136.