连续油管内穿电缆测井工艺在水平井中的应用

唐海军，徐贵春，田 明

(1.中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院，江苏 扬州 225009；2.中国石化江苏油田工程技术服务中心，江苏 扬州 225265)

连续油管内穿电缆测井工艺在水平井中的应用

唐海军1，徐贵春1，田 明2

(1.中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院，江苏 扬州 225009；2.中国石化江苏油田工程技术服务中心，江苏 扬州 225265)

水平井测井是对水平井实施动态监测、储层评价及套损检测的重要手段，是水平井持续高效开发的一项主要工作。为了解决水平井测井时仪器输送难的问题，开发了以连续油管为工具的测井输送技术。技术的关键是将测试电缆穿入连续油管内，测井时将测试仪与连续油管末端内的电缆相连后接于连续油管上，连续油管将测试仪输送至水平井待测试井段的底端，以一定的测速上提连续油管完成不同井况水平井的测井。利用该工艺及配套技术，完成了江苏油田3 500 m连续油管的内穿电缆及H88P3井的PNN测井找水，完成了涪陵页岩气田5 000 m连续油管内的内穿电缆及JY9HF井的井下成像测井找漏。

连续油管 穿电缆 水平井 测井

水平井因井身结构特殊，测井时需借助工具才能将测试仪输送到水平测试井段[1]。目前，油田常用的水平井测井输送方式有油管水力输送和爬行器输送。油管水力输送[2]时测试仪位于油管内部不存在仪器落井的风险，不足是输送能力小，且循环水易进入地层，影响测井解释结果。爬行器输送[3]工艺简单，输送能力较强，不污染地层，但对井筒和井眼轨迹要求高，应用受限。

随着连续油管在油田开发应用中不断拓宽[4]，在测井领域已成为主要的输送工具，解决了水平井测井仪器输送难的问题。利用内穿电缆的连续油管输送测试仪进行水平井测井，具有推送能力强，对电缆保护好，适用井况广等优点。

1 连续油管内穿电缆的设计

在国内，多家单位曾进行过连续油管内穿电缆的研究和试验，有将连续油管平铺于地面，泵车驱动连有钢丝绳的水力塞，利用贯穿连续油管的钢丝绳牵引测试电缆实现穿电缆。有将连续油管下入深度较深的直井内，在电缆一端连接水力塞，利用水力输送实现穿电缆。两种方式均因在操作中电缆与管壁的摩擦阻力大，所穿电缆长度未达要求而失败。国外，斯伦贝谢研究了连续油管地面水力穿电缆工艺，能完成缠绕于滚筒上的5 000 m连续油管的内穿电缆，但对该技术实施封锁。

为实现连续油管内穿电缆测井工艺在水平井中的应用，在技术调研的基础上设计开发连续油管内穿电缆系统，解决了连续油管地面穿电缆的难题。

1.1 连续油管内穿电缆系统

连续油管内穿电缆系统是通过水力车向连续油管内泵入流体，由雷诺方程可知，当管内流体达到一定流速后会形成紊流[5-6]，流场对电缆产生的轴向作用力会使电缆悬浮于油管内。

再利用系统的送电缆装置将电缆平稳地推送入连续油管内，高速流体在悬浮电缆的同时，所产生的径向摩擦力给电缆在连续油管内穿行提供动力。因此，能在地面顺利地将电缆穿入盘于滚筒上的连续油管内，内穿电缆系统示意见图1。

图1 连续油管内穿电缆系统

连续油管内穿电缆步骤如下：

(1)将电缆依次穿入计数器、密封头，经送电缆装置进入管汇；

(2)启动水力车，待排尽送电缆装置及连续油管内空气，开启密封头液压，确保密封头处无漏液；

(3)启动液压站，控制送电缆装置的转向及转速，使电缆在设定的速度上平稳进入连续油管内；

(4)在整个穿电缆过程中，密切观察计数器和电缆滚筒是否匀速运转，若速度下降，则需缓慢增大水力车泵压，使穿缆速度保持稳定；

(5)电缆穿出连续油管后，先停水力车，再停液压站，留出电缆余量，将余下电缆从穿缆总成中抽出，穿电缆完成。

1.2 系统主要技术参数

(1)穿电缆速度：≤60 m/min；

(2)耐压：≤50 MPa。

2 水平井连续油管测井的实现

2.1 设备及管柱结构

利用连续油管内穿电缆输送工艺进行水平井测井所需的设备，主要是连续油管作业车、测井车。连续油管作业车用以控制连续油管及测试仪的起下；测试车用以控制测试仪及采集测试数据。管柱主要由连续油管、转换接头、功能短接串、扶正器、测试仪组成，如图2。其中功能短接串包括万向接头、单流阀、调整短接及电缆头。

图2 水平井连续油管内穿电缆测井施工

2.2 施工步骤

利用连续油管内穿电缆测井工艺进行水平井测井时，施工步骤如下：

(1)待测水平井井口安装连续油管专用多闸板防喷器[7]；

(2)在内穿电缆的连续油管下部依次连接转换接头、万向接头、单流阀、调整短接、电缆头及测试仪，电缆则穿过上述功能短接后在管内与测试仪相连；

(3)若井口无压力，可打开防喷器闸板，将测试仪置于井内，让防喷管下端与防喷器连接；如井口有压力，则需回收连续油管至测试仪置于防喷管内，再将防喷管与防喷器连接，打开防喷器闸板；

(4)根据测井设计的要求，控制连续油管的下入速度，每下入一定深度调试一下测试仪是否运行正常，当显示测试仪到达测试井段底端时，按要求上提连续油管实施测井作业；

(5)若采集的测井数据满足要求，则测井完成；若不满足，可继续下放测试仪至试井段底端进行二次测试，测井完成后缓慢上提连续油管至井口，按测井前连接井口和仪器串的反循序拆卸。

2.3 技术特点

(1)推送能力强，由于连续油管能承受一定的压应力和拉应力，在测井过程中能轻易通过曲率半径小、井壁光滑程度不高的井段。

(2)对电缆保护好，由于测试电缆内穿于连续油管内部，与直推式[8]相比，避免了电缆的缠绕、损伤，同时确保了起下过程中连续油管与电缆的同速。

(3)满足不同井况水平井的测井施工，借助连续油管配套的防喷装置，可以对带压井、含气井实施测井[9]，在施工过程中若遇卡还可通过底部的单流阀实现循环解卡。

3 现场应用

3.1 H88P3井测井找水

H88P3井是江苏油田部署于黄88断块E2d12-1砂体的一口水平井，2011年10月生产9#-11#层，初期日产油17t，不含水，之后产油量逐渐降低至1.6 t，含水为86%。2013年12月上返生产5#-7#层，初期日产油6.2 t，含水30%，2015年6月日产油降至0.1 t，含水升至98%，停井，累计产油7 439 t。根据对该井分析，判断水平生产段存在局部剩余油富集，有找堵水潜力。

2015年11月采用设计的内穿电缆系统成功将φ5.6 mm测试电缆穿入3 500 m的φ50.8 mm的连续油管内。在整个穿缆过程中水力车最高泵压25 MPa，保持穿缆速度18 m/min，3.3 h完成穿电缆，经测试电缆无断路。

2016年1月对H88P3井实施了连续油管内穿电缆输送测PNN找水施工，测井管柱结构：连续油管+转换接头+万向接头+单流阀+调整短接+电缆头+PNN测试仪。成功录取了测井数据，经解释，该井跟端强水淹。根据解释结果，对H88P3井的强水淹段进行了机械卡封，生产趾端2 680～2 759 m的较强水淹端。投产后日增油4.5 t，含水下降20%，取得很好的找堵水效果。

3.2 JY9HF井测井找漏

JY9HF井是涪陵页岩气田部署的一口预探井，井深5 440 m，在第三次泵送桥塞-射孔联作施工中遇阻。在注酸进行井筒处理中压力由93 MPa突降至57 MPa，结合泵送异常井段，判断3 400 m～3 450 m井段可能存在漏点，且井口有压力，决定采用连续油管内穿电缆测井工艺实施井下成像测井，进一步确定漏失井段及套损的情况。

2015年12月，利用内穿电缆系统对5 000 m的φ50.8 mm连续油管进行穿电缆施工，水力车最高泵压30 MPa左右，保持穿缆速度16 m/min，耗时近5 h，顺利将φ5.6 mm测试电缆穿入了连续油管内。

穿电缆成功后，实施JY9HF井连续油管内穿电缆输送带压成像测井找漏，管柱结构与H88P3井相同。施工中完成预定井段的井下成像测井，找出套管的破漏位置，为后期的套管修复提供了技术支持。

4 结论

(1)连续油管内穿电缆测井工艺是以内穿电缆的连续油管作为测井仪的输送工具，具有推送能力强、对电缆保护效果好等优点，可应用于常压、带压水平井的测井，现场取得很好的效果。

(2)为解决连续油管穿电缆时摩擦阻力大的难题，研究利用流体在连续油管中高速流动呈紊流状态时，会对电缆产生轴向和径向作用力的原理，使电缆悬浮于油管中前行，降低穿缆阻力。

(3)利用设计的连续油管内穿电缆系统进行地面穿电缆，操作简单且性能可靠，成功将φ5.6 mm电缆穿入置于卷盘上的长度为5 000 m的φ50.8 mm连续油管内。

[1] 刘猛，高建伟，熊万军，等.水平井井下仪器送进技术的现状及发展建议[J].石油矿场机械，2004，33(6)：16-18.

[2] 宋秋菊，金友春，刘印堂，等.水平井水力输送法找水生产测井技术[J].测井技术，2009，33(1)：72-74.

[3] 戴宇刚，杨波.拖拉器在水平井生产测井中的应用[J].石油仪器，2005，19(4)：13-15.

[4] 陈树杰，赵薇，刘依强，等.国外连续油管技术最新研究进展[J].国外油田工程，2010，26(11)：44-50.

[5] 梁琛.几种因素对连续油管内部流动的影响[J].全面腐蚀控制，2015，29(9)：38-41.

[6] 陈勋，闫铁，毕雪亮，等.连续油管管内摩擦压降计算模型与敏感性分析[J].石油钻采工艺，2014，36(5)：13-17.

[7] 赵章明.连续油管工程技术手册[M].北京：石油工程出版社，2011：164-223.

[8] 徐贵春、徐宜建.连续管直推工艺在带压水平井测试中的应用[J].石油机械，2014，42(10)：71-73.

[9] 曹学军，周赟，傅伟，等.连续油管带压作业技术在特殊复杂井况中的应用[J].天然气勘探与开发，2012，35(2)：50-56.

(编辑 谢 葵)

Wireline through coiled tubing logging for horizontal wells

Tang Haijun1,Xu Guichun1,Tian Ming2

(1.PetroleumEngineeringTechnologyResearchInstituteofJiangsuOilfieldCompany,SINOPEC,Yangzhou225009,China; 2.EngineeringandTechnologyServiceCentreofJiangsuOilfieldSINOPEC,Yangzhou225265,China)

Horizontal well logging is an important means for dynamic monitoring,reservoir evaluation and casing damage inspection,which becomes a main work in the sustainable and efficient development of horizontal wells.In order to solve the technological problem of conveying logging tools,a new conveying technology was developed according to coiled tubing.The key technique is to run wireline through coiled tubing.After connecting the cable head to logging tools at the end of coiled tubing,the logging tools could be conveyed to the end of tested-formation.And then the different conditions of horizontal wells were tested by rising up the coiled tubing at a certain speed.This technology has been applied successfully in H88P3 well of Jiangsu oilfield.The cable with 3,500 m long was threaded through coiled tubing to detect water location by PNN logging.In JY9HF of Fuling shale gas field,the cable with 5,000 m long was threaded through coiled tubing to detect leakage location by downhole imaging logging.

coiled tubing;cable threading;horizontal well;logging

10.16181/j.cnki.fzyqc.2017.01.018

2016-08-23；改回日期：2016-11-28。

唐海军(1973—)，高级工程师，现从事采油工艺和盐穴储气库建设研究工作。电话：0514-87760907。E-mail：tanghj.jsyt@sinopec.com。

中石化江苏油田分公司重点科研项目“φ139.7 mm套管水平井连续油管找水工艺研究与应用”(JS14029)。

P631.81

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