湿接头水平井测井中的技术难点

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29卷 第

3期

2005年

6月测 井 技 术

WELLLOGGINGTECHNOLOGYVol.29 

No.3

Jun2005

文章编号

:1004Ο

1338(

2005)

03Ο

0268Ο

04

湿接头水平井测井中的技术难点

万平杰

(江汉油田测井工程处

,湖北潜江

433123)

摘要

:钻杆输送湿接头水平井测井技术是目前在各类大斜度井、水平井测井中运用最成熟的测井技术。介绍了湿接头

水平测井工艺

,以及现场运用中存在的主要问题并提出了解决措施。如井下仪器串上传的张力信号

;带推靠器仪器的井

眼姿态控制

,使用爬行器短节保持方向稳态

,井下仪器组合调整短节

,保持方向固定

;合理设计刚性段长度

,设置适应井

眼的柔性短节以保证仪器顺利通过井眼。实践证明运用该湿接头水平井测井工艺取得了较好效果

,但还需进一步改进

其工艺缺陷。

关键词:

水平井测井

;湿接头

;测井工艺

;措施

中图分类号

:TE3551

6 文献标识码

:A

OnTechnicalProblemsofWetΟ

connectorinHorizontalWellLogging

WANPingΟ

jie

(

LoggingProjectDepartment,JianghanOilfield,Qianjiang,Hubei433123,China)

Abstract:Atpresent,wet2

connectorloggingsystemthatisconveyedbydrillpipeiswidelyusedin

varioushighlyinclinedandhorizontalwells.Introducedarewet2

connectorhorizontalwelllogging

techniquesandproblemsinapplication.Proposedaremethodssolvingtheseproblems.Logpractice

showsthatthemethods’applicationsarebetter,butthewet2

connector′

stechnicalshortcomingsneed

improving.

Keywords:horizontalwelllogging;wet2

connector;loggingtechnique;measure

0 引 言

随着科学技术进步以及石油工业的发展

,大斜度定

向井、水平井在各个油田不断应用

,水平井测井技术也

不断成熟

,其中最具代表性的方法就是钻杆输送湿接头

水平测井技术。现结合国内外水平井技术以及多口水

平井施工经验

,对湿接头水平测井在实际运用中存在的

几个技术问题进行分析

,并提出了解决措施

,实践证明

具有较好的效果。

1 钻杆输送湿接头水平井测井工艺[1]

一套大满贯测井仪器中间配备合适的辅助工具(用

以保证仪器测量状态和适应井眼曲率)

,通过过渡短节

联接到钻具底部

,用钻具将仪器送到待测地层顶部

,仪

器到达测量位置后

,电缆由旁通短节穿过

,连加重和泵

下接头下放

,泵下接头与井下接头在泥浆中完成电气和

机械联接

,此联接为湿接头。

电缆通过旁通短节侧孔引出

,用电缆夹固定在旁通短节上

,旁通短节以上的电缆在钻具外部

,通过一套导

向装置引向绞车

,旁通短节一般不应下出套管

,以免损

坏电缆

,因此

,每次测量井段不能大于套管长度。

湿接头联接好后

,给仪器供电

,检查仪器状态

,一切

正常后

,钻井测井同步下钻具和电缆

,下测至测量井段

底部

,然后再同步上提测井

,至旁通到达井口

,测井完

毕。钻杆输送湿接头水平井测井工艺示意图见图

1。

1 钻杆输送湿接头水平井测井工艺示意图

2 测井中的几个问题及解决措施

2.1 张力信号的开通以及服务表的编辑

普通方法测井使用电缆输送井下仪器

,通常在井口

© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.或盘缆器安装张力测量装置

,用以判别井下仪器遇卡遇

阻情况

,这个张力反映电缆上的拉力变化。但使用湿接

头水平测井时

,因为是钻具输送仪器

,这些方法都用不

上了。因钻具能承受的拉压力很大

,能达到几十甚至上

百余吨。但测井仪器则不然

,通常在

4t的拉压力下就

可造成仪器严重损坏。所以仪器串一定要有上传的张

力信号(反映仪器串在输送过程中仪器串承受的力量)

,

以区别于钻具上承受的力量。因此

,在下井仪器串的顶

部安装一个张力短节

,再把张力短节的信号输送到地面

面板处理后就可以及时获得钻具输送仪器过程中的仪

器串所受到的张力信号。

张力短节的核心是一个高压密闭的张力传感器

,使

用铂金丝材料制成的电桥将材料应变转化为电信号变

化。这个电信号以脉冲方式传输到井下仪器脉冲编码

,经过编码后与其他测井信号一起通过湿接头联通的

电缆传输到地面。

为了保证地面仪器能对信号进行采集

,需要完成信

号通道处理。张力信号在井下传输借用不常用的

CCL

通道来进行

,信号上传到地面解码后

,对地面软件作适

应性修改

,从而满足测井需求。

2.1.1 信号通道

CLS3700(经

GI3地面改造)系统为例

,具体作法

是在井下仪器中改张力信号为标准脉冲信号

,这个过程

是通过

1块安装在张力短节内的处理电路板来完成的。

经过处理电路的张力信号通过

9号、

18号道传入脉冲编

码器的

CCL道

,脉冲编码器编码后通过电缆传到地面

3752信号采集面板

,解码后传至

4号板作

D/A转换

,输

出模拟信号给显示器、记录仪、以及张力面板

,经张力面

板处理的信号传至井台张力显示器。图

2为信号流程。

2 信号流程图

2.1.2 地面系统软件修改

软件要完成对张力信号通道开放、滤波处理、记录

的格式规定、输出方式的规定等工作

,具体做法是进入

GI2X/GI3系统

,在

LINUX操作的

XDOS下进入

TA2

BLES编辑程序

,使用

CLS指令集

CHT指令

,修改其通

道方式、处理方式、记录格式规定、输出方式等

,将输出

通道选在

D/A模拟输出的第

4道

,经

J9接头传到井口

张力放大面板

,这样水平井测井过程中司钻就可以实时

观察井下仪器串的张力值了

,从而掌握输送过程的仪器

安全。修改后的服务表通过格式转换变成

CLS3700测井

服务表带

,张力信号就被记录在测井曲线上作为资料运

用了。

2.2 带推靠仪器的井眼姿态控制

当使用密度、微球等带推靠器的仪器进行水平井测

井时

,由于这些仪器在井下旋转

,就会出现探头不能贴

向井壁下方的情况

,导致测井资料失真。常用的解决方

法是使用

1个偏心短节安装于带推靠仪器的上部

,配合

柔性、旋转等短节使仪器探头贴向井壁下侧(见图

3)。

3 偏心短节与测井仪器的联接示意图

基本原理是旋转短节用于使上部钻具旋转力消除

,

使其下部仪器可自由旋转

,为探头到位做准备

;柔性短

节机械地隔离其上下部分仪器的侧向力

,并使下部仪器

重力在侧向上居主导作用

;偏心短节使上下部分仪器轴

心偏离

3/4in3

,当偏心方向与仪器探头成

180°排列时

,

下部仪器可依靠自重将探头旋转到井眼底侧。

但在实际使用中发现

,测井仪器的推靠部分绝大部

分时间都不能贴好井壁下方

,造成测井资料失真。通过

机械结构力学推算

,发现实际上在这种结构中所期望的

状态属于亚稳定状态

,真正的稳态是测井仪器侧躺的情

况。因此

,该方法不能真正解决推靠仪器的测量问题。

结构稳定性分析见图

4。

4 仪器从顶部向下的示意图

稳定性的判定方法。当结构体偏离其某个位置时

,

施加到此结构体的合力是否能产生恢复到原来位置的

趋势

,如果是

,则为稳态位置

,否则就不是[2]

。受力分析

如图

5所示。当仪器位于图

5左图位置时

,重力

G与支

撑力

N大小相等

,是平衡位置

,当略偏离左边位置时

,

由图

5右图受力分析可见

,重力

G与支撑力

N形成顺

时针旋转力矩

,仪器顺时针方向倾倒。故图

5左图位置

3非法定计量单位

,1in=251

4mm,下同・

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29卷 第

3期 万平杰

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