SBAS棒式水平井工具的应用与改造

景韫国 王修甫 薛继荣 张 瑛 周建辉

（河南石油勘探局地球物理测井公司 河南 南阳）

0 引言

SBAS棒式水平井电缆对接工具是山东滨州胜滨石油仪器制造有限公司生产的SBAS棒式水平井测井工具，即湿接头。目前，已经在许多油田得到推广应用，它是水平井测井不可缺少的专用工具。通过相应的水平井测井传输工艺技术，实现井下仪器与地面设备间的电连接，从而对水平井实现全参数测井[1]。具有安全、可靠、操作方便、井下数据采集完整等特点。

1 水平井工具的组成和应用

1.1 水平井工具的主要组成

SBAS棒式水平井电缆对接工具主要组成有：旁通短节、电缆对接工具，包括公头总成和母头总成、加重杆、电缆连接头等。

井下传输部分包括钻具、测井电缆等。配备张力短节、旋转短节、硬电极、挠性短节、测井仪器串及导向体等辅助工具进行测井。

1.2 水平井工具的应用

水平井传输测井时，首先要对公头进行检查准备。测量公头各导电环通断及绝缘，合格后将公头通过公头连接套固定于公头定位体上，然后通过公头定位体连接于公头扶正体上，最后固定在公头外壳内，公头即安装完毕。在井口按测井系列要求顺序连接各测井仪器，再次校验仪器长度。用钻具将测井仪器串送至合适的井下对接点。为了避免泥浆沉积于钻杆内，此时需要接方钻杆循环泥浆30 min～40 min。

母接头的检查准备：测量母接头各导电环通断及绝缘。合格后先将母接头导线穿过母接头上端，通过母接头插针座与母接头各导电环连接。装上外壳及导正帽，连接锁卡及锁卡套，备紧压紧螺帽。此时，将母接头上端及下连接头的枪体内注满硅脂。再次测量母接头各导电环通断及绝缘，合格后即可连接测井电缆下井使用。

将电缆通过旁通用锥筐固定，并在加重杆鱼雷外壳内与母接头对号连接，在鱼雷外壳内注满硅脂，检查锁卡是否安装并锁紧。将加重杆下放至井口，放入钻具水眼内，将旁通短节与钻具连接。下放电缆至对接点前约50m，上提电缆至对接点前约100m，即电缆再上提50m，记录张力。装上旁通胶塞，开泵，泥浆流速应大于2m/s，静止2min，消除电缆旋转力。

要求电缆下放速度为6000m/h，直至对接点对接。若下放到电缆松弛，此时深度显示应多放10m以上。

母接头和公接头对接情况的检查：在地面测量测井仪器串的缆芯阻值，如正常可向测井仪器供电，如测井仪器串工作正常则说明对接成功。

当地面测量仪器串阻值不正常时，可上提测井电缆测试张力，如果母接头被拉开则说明没有对接上，需要重新对接。如果电缆测试张力大于记录张力150kg左右，说明对接工具已对接并锁定，再次测量阻值如仍不正常则说明测井仪器串故障或对接工具线路故障。此时可根据缆芯通断和绝缘情况判断原因所在：首先、通断绝缘正常说明对接工具已连通，对接工具无故障，测井仪器串故障。其次、断线或绝缘值低则说明对接工具故障或测井仪器串故障。以上两项均需起钻检查。

总之，公接头的上部与钻具相连，下部与测井仪器串相连，测井仪器的底部接缓冲器防止压坏测井仪器。当测井仪器串下放到预定深度时，测井电缆穿过旁通接头与母接头相连接，在钻具水眼中将母接头泵入井下，使之与公接头在井下高温、高压、导电液体环境中实现对接并锁紧，在一定深度段内（旁通短节不能出套管，否则易损伤测井电缆），通过输送和提升钻具即可实现水平井测井。

2 主要问题及改造措施[2]

2.1 主要问题

河南石油勘探局地球物理测井公司在2009年开始使用SBAS棒式水平井电缆对接工具。先后成功测井100多口，顺利完成了水平井测井的生产任务。在使用过程中也出现了一些问题。

从2011年7月到2012年2月份，测井公司水平井传输测井统计73口井，有15口井测井“对接”失败。其中，由于母接头保护套脱落造成“对接”失败共达4次。造成直接经济损失20多万元。

经过深入研究，结合现场测井情况分析，确定母接头保护套脱落的主要原因是固定母接头保护套的活键脱落所致。保护套本身是靠活键固定在母接头外壳上的，而活键是靠钢制卷销固定的。原采用的钢制卷销硬度高，脆性强，在井下遇到高温、撞击或硫化氢气体腐蚀等恶劣环境条件下，易碎裂。另外，由于测井过程中母接头保护套的脱落，导致无法实现母接头和公接头的准确对接而造成测井中断。

2.2 改造措施

为了增强母接头保护套的固定强度与使用安全，必须对母接头保护套的固定方式进行改造。采取的主要措施是：1）在原固定活键位置的对面重新增加一个活键，如图片1所示；2）把原来固定活键的钢制卷销，改成螺丝，把卷销孔车成螺纹，并用特制螺丝固定。

这种改造方法具有实施方法简单，应用材料轻便，同时不影响母接头枪体内的上下贯通连线。保证了现场施工的安全，减少了测井风险；便于车间对母接头的维修操作及保养。

母接头改造后，通过对2012年4～5月的调查统计，水平井测井9口，母接头保护套无一脱落，没有影响水平井测井的“对接”，取得了较好的应用效果。

同时，水平井传输工具中母接头的定期维修保养是水平井测井对接成功的保证。必须及时维护保养，检修时应拆下母接头连接体，用汽油清洗插针和胶套及硅脂腔，直至无泥浆等杂物。使用汽油冲洗对接腔，不得用硬物插入对接腔以免伤及导电环，烘干整支仪器，保证连线的通断绝缘合格。装上母接头连接体，用硅脂枪注满硅脂待用。

图1 母接头改造前后的对比图

3 结束语

水平井测井是一个复杂的系统工程[2]，正确应用水平井传输工具是测井成功的关键。随着水平井测井工艺的不断完善、传输工具的不断改进，水平井测井成功率逐步提高。从SBAS棒式水平井电缆对接工具母接头改造以后的使用情况看，取得了明显的社会和经济效益。减少了因水平井测井对接失败而占用的井场时间，加快了钻井周期。按照阶段性测井“对接”失败与成功的比例分析计算，统计水平井测井共38口井，直接经济效益达22万元。

[1]山东滨州胜滨石油机械厂.水平井电缆对接工具说明书及维修手册.2011（资料）

[2]《测井学》编写组.测井学[M].北京：石油工业出版社，2004