定向井轨迹复测与固井质量测量一体化工具

陈宇同（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452）

定向井轨迹复测与固井质量测量一体化工具

陈宇同（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300452）

渤海油田部分平台使用外租钻井平台进行作业，其结构布局与海油内部钻井平台有些不同，振动筛等钻井液处理设备摆放在悬臂梁甲板下面，无法利用非钻机时间交叉作业进行CBL测井和陀螺轨迹复测，只能占用井口进行CBL和轨迹复测作业；另外有一部分井钻井液比重较大，重晶石沉淀使得CBL无法下到预定深度。为解决这些情况，项目组与油服油技事业部一起沟通讨论，通过CBL和陀螺转换接头，将两种工具连接在一起，测CBL的同时也可以测陀螺，并且测量速度不受影响，一趟电缆作业完成两项测量工作，节约了一趟电缆作业时间。

渤海油田；固井质量；井眼轨迹复测；测量速度

渤海油田开发井大多数是在老油田基础上加密调整，布井间距小，浅层及深层防碰异常严重，要求陀螺复测表层及二开轨迹，为定向井工程师防碰扫描提供可靠的依据。目前目的层为东营组和沙河街的井，钻进过程中泥浆比重均在1.35g/cm3以上，固井结束以后，CBL要在两天后进行测量，但由于槽口位置可能不合适等原因，不占井口测CBL时往往已过了一周以上时间，重晶石沉淀使得CBL无法下到预定深度，只能等完井期间刮管洗井之后再下入CBL工具。此外有部分平台悬臂梁甲板不具备非钻机时间交叉作业的能力，所以常规情况下需分别下入CBL工具和陀螺轨迹复测工具，增加了作业周期。

针对这一情况，在项目开始初期，项目组与油服油田技术塘沽基地讨论，于2014年初，确定了将开发固井质量测井与自寻北连续陀螺一体化工具的目标，并在垦利10-1作为试点。为了圆满完成此项任务，项目组与相关专业团队多次召开会议，确定该项目研发方向及解决了技术核心问题。2014年3月，负责设计的陀螺挂接外筒加工图纸问世，该外筒主要解决了陀螺仪与CBL工具连接和陀螺仪、CBL与电缆通讯这两个关键性问题。2014年7月至10月陀螺挂接外筒加工完成，在仪修车间进行CBL与NAVI陀螺挂接联合调试，并调试配合测井托橇作业环境，陆地调试成功，随后在现场多口井使用，数据准确，测试效果良好。

1 技术简介

1.1 一体化工具核心问题

常规的陀螺和CBL是两套独立的工具，技术人员也是两组独立的队伍，此次一体化工具的改进，有两个关键的问题需要解决。

（1）陀螺仪挂接支架的设计

（2）信号传输设计：陀螺仪及CBL仪器各自独立工作，信号无干扰

为解决这两个问题，首先，必须设计和CBL一样的挂接筒，内装陀螺；其次，与CBL管串挂接后，共用电缆芯，其中六根归CBL使用，另外两根归陀螺使用，陀螺和CBL仪器地面系统各自独立工作。

最佳方案

序号1 2 3设计目标措施确定陀螺挂接筒设计确定电缆芯的分配采用六方卡环的设计地面多次进行通讯试验，保证CBL与陀螺信号互不干扰挂接后陆地联机测试将陀螺固定在挂接筒内，固定且易操作电缆芯除去CBL使用6根外，确定另外两根给陀螺使用陀螺与CBL陆地模拟海上下井工作，能各自独立工作，采集数据地面多次试验

1.2 具体实施步骤

（1）设计陀螺仪与电缆测井仪器挂接筒：

设计主要由承压骨架、紧固框架、信号线、过管线四部分组成。其中承压骨架是整个挂接筒的主体，陀螺仪器由锁定框架牢牢固定在骨架上，信号线一部分用于陀螺的信号传输，另一部分在过管线的保护下输送至支架尾部，用于支架下部挂接的电缆测井仪器的信号传输。此挂接筒易于拆卸保养，紧固框架采用六方卡环的独特设计，方便现场工程师快速完成陀螺仪器的更换。此发明实现了陀螺仪器与裸眼电缆仪器的顺利挂接，两种仪器间通讯无干扰，通过与各自地面系统的挂接，可以完成陀螺数据和裸眼电缆仪器数据的同时采集。

（2）电缆缆芯分配：

1#………………………………………AC供电(CBL)

2#………………………………………模式2/5(CBL)

3#………………………………………模式2/5(CBL)

4#………………………………………AC供电(CBL)

5#………………………………………模式2/5(CBL)

6#………………………………………模式2/5(CBL)

7#………………………………………陀螺供电与信号

10#(Armor)……………………………陀螺接地

在正常的CBL测井作业，需要打到7C的档位上，7C单位的原理是使电缆芯LINE和PANEL串联起来，陀螺挂接作业却正好相反，CBL测井使用的1#-6#芯LINE和PANEL需要串联，但陀螺设备使用的7#和10#需要分开，所以档位需要打到PATCH,使LINE和PANEL全部断开连接，再使用跨接线依次将LINE和LANEL的1#-6#连接起来，陀螺使用7#通讯和10#接地，这样就可以达到测井设备和陀螺可以同时工作又不会互相干扰。

（3）陀螺与测井仪器管串组合：

从上往下顺序依次为：

陀 螺/ERMT61XA/ECCL61XA/ERTT61XA/EDST61XA/ EDAT61EA/EDAT61MA/EDAT61FA/扶正器

2 使用效果

2014.10 月，完成了陆地陀螺与CBL挂接各自独立工作管串连接及信号测试工作。

2014年11月，海上完成了第一口陀螺与CBL挂接作业，CBL与陀螺均正常工作，测量数据准确可靠。信号无干扰，测量数据准确，平均每口井可节约10个小时，节约费用近250万元。

3 应用前景

通过一体化工具的使用，增强了解决实际问题能力和创新能力，研制出陀螺仪挂接筒，与CBL连为一体，实现了数据传输与数据采集一体化，同一次入井作业，分别采集合格的固井质量数据和陀螺轨迹数据，通过此技术，节省了海上现场作业的人力和物力，并缩短了海上作业总的入井时间，同时减少了一趟电缆下入作业，降低了作业风险，为海洋石油作业降本增效做出巨大的贡献。

陈宇同（1982-），男，河北沧州人，在职硕士，中海石油（中国）有限公司天津分公司工程师，主要研究方向：钻井工程与井控技术。