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连续油管推送式固井质量测井施工工艺

2020-07-23张佳伟臧晓伟

声学与电子工程 2020年2期
关键词:短节固井油管

张佳伟 臧晓伟

(1.杭州瑞利声电技术有限公司,杭州,310023)

(2.中国石油集团测井有限公司塔里木分公司,库尔勒,841000)

随着国内水平井的广泛应用,水平井下套管固井后的固井质量越来越被重视[1]。使用测井仪测试固井质量变成一种必要的需求,可为后期的射孔压裂提供技术参数[2]。传统的电缆测井靠仪器自身重量下放,遇到大斜度井或水平井的时候会遇到输送问题,对井况要求较高,已经不适合复杂油田生产开发的要求。新的存储式测井技术利用水平井现场的各种工程机械输送存储式固井质量测井仪以获得测井数据,效率高、适应性好。连续油管车是水平井常用的工程机械之一,不同于其他输送方式,其推送存储式测井没有电缆,因此会在配接、输送、测井和深度等环节中遇到各种实际问题。本文介绍了存储式固井质量测井仪配接连续油管机(图 1)测套管井固井质量的测井施工工艺,包含了测前、现场、测后等多个阶段。

图1 连续油管滚筒

1 关键工艺

1.1 深度配接刻度

连续油管车自带深度系统,但是由于油管车的深度滚轮容易打滑,误差大。实际使用还会遇到连续油管车的深度文件下载失败和格式转换的问题,因此不建议使用其自带的深度系统。为此。我们将自己的深度编码轮安装到连续油管注入头(图2[3])的张紧系统处(一共有 4个,任选一个位置),这个位置的齿轮不打滑、精度高。深度编码轮接入自己的系统,全程可控,也不存在格式不兼容的问题。在全部设备安装到位后,连油车输送100 m左右进行深度编码轮刻度即可获得非常准确的深度数据。深度编码轮安装到连续油管注入头需要提前加工转接头。

图2 深度编码轮安装位置示意图

1.2 悬挂器安装

测井仪配油管的悬挂器需提前加工。在施工现场,连续油管车的油管具有自身的弧度,不能处于垂直状态,在连接仪器时候会产生很大的横向扭切力,轻则安装耗时费工,重则损坏螺纹环。正确的方式是在悬挂器下端安装柔性短节以抵消油管的扭切力,或者直接将悬挂器加工成柔性头。

2 施工流程

2.1 测前准备

(1)根据“测井通知单”的要求,准备深度记录系统、地面传感器(深度编码轮)及连接头和连线、下载箱及连线、地面附件、井下仪器及附件、悬挂器(仪器和连续油管的转接头)及附件、仪器组装和拆卸工具、消耗材料等。

(2)地面系统要连接地面传感器深度编码轮,通电运行,确认地面深度记录设备工作正常,确认要连接连续油管机的连接头尺寸合适可用。

(3)对悬挂器及水眼通径,并清理内壁脏污。

(4)对所用的下井仪器进行车间外观检查(螺丝等机械件是否紧固);对旋转短节、柔性短节进行绝缘检查。

(5)检查O型圈是否完好无损,如有问题更换;检查仪器上下接头的插针、母座是否正常。

(6)根据施工情况与电池短节使用情况(低于8 A不能进行测井),选择合适电池短节下井。并对下井电池开路电压检查:用万用表,将其档位设置在直流电压档,测量电池短节上接头电压值,空载应≥58 V,否则更换电池。如果是新电池未激活,则使用下载箱设置开关电,使其工作10 min,使电池激活,并对电池情况进行跟踪记录。

(7)声波仪器根据井眼大小选择合适的扶正器和扶正器配接方案。

(8)仪器组合连接检查,保持仪器工作状态约10 min,利用测井软件下载模块和下载箱对存控短节、声波仪器下载数据,确认仪器数据正常,清空存储区数据。

(9)了解井况信息和施工要求(钻井基本信息表、造斜数据表、上测下放速度及下放深度、下放到井底时间、上测开始时间、是否已经洗井、是否需要循环、有无遇阻段、钻井工程中的事故、是否要灌液及灌液时间长度等)、测井现场施工全过程。

(10)熟练掌握悬挂、深度编码轮、仪器等的安装和拆卸。

(11)确认深度传感器的连接头是否可以安装到连续油管机的深度轴上,确认连续油管机的扣型是否正确,是否需加工特殊的转接配件,如果有需要应测量配接扣型的数据,绘出配件图及时加工。

2.2 井场施工

(1)在合适的位置放置测井仪器、悬挂器。在井场安全、合适的位置放置工程车,连接电源线及接地线。井场施工流程见图3。

图3 井场施工流程图

(2)外观检查,确认测井仪器、悬挂,在运输过程是否造成损坏。再次检查所有仪器外观螺丝等机械件是否紧固。

(3)连接声波仪器、扶正器、底部缓冲器为第一组;连接旋转、磁定位、存控短节、伽马短节、电池短节及电池上下隔压为第二组;连接第一组和第二组。利用下载箱、笔记本连接仪器,对整串仪器进行下井前检查,让仪器工作5~10 min。测量并记录工作状态下的直流电压(如电压<54 V,需更换电池)。确认仪器正常后,根据下放时间、井况信息等设置开关电时间阈值。开关电时间是根据施工时间选定,并设置信号放大量,一般要预留足够的开关电时间。

(4)将悬挂与柔性短节连接,并将它们一起放到连油防喷器下方与连续油管对接。

(5)使用气动小车吊装、卡盘等,分段将两组仪器吊装到四通压裂井口中连接,其中声波仪器段要特别注意声系防弯折。

(6)将柔性短节下端与四通压裂井口中的测井仪器连接,等待连油防喷器与四通压裂井口锁紧安装完成。

(7)将连续油管注入头停在接近地面高度,用两把扳手将深度传感器安装到连续油管注入头的链轮处。传感器与线连接处用防水胶布包裹做好防水处理,传感器连线要用胶带固定。打开地面深度记录系统,运行测井软件,检查深度显示是否正常。

2.3 下放过程

(1)在连油车操控室为深度刻度做准备并做好记录。连油车在套管中以<20 m/min速度平稳下放。

(2)完成深度刻度。已安装完还没有下放时的深度刻度为仪器长度,深度编码轮计数设置为0。将连油车下放,下放100 m左右停止,读取此时连油深度,刻度此时为(100 m+仪器长度)。再下放100 m左右检验深度误差,深度刻度完成。

(3)刻度后继续下放至预设深度,距离底部5~10 m。如果遇阻需及时停止。

2.4 上提测井

(1)测井操作员标记开始测井深度后,确认仪器已开始供电5 min以上开始上提测井。

(2)上提测井时,以≤10 m/min速度匀速上提,保证测井数据的准确性。上提过程中,应操作平稳。操作员监视测井深度与实际连油车深度是否一致,并记录深度。

(3)完成测量段测井后,以≤20 m/min速度上提。

2.5 测后处理

(1)将连油防喷器从四通压裂井口拆除并上提至略高于四通压裂井口高度,拆开悬挂与仪器串的连接,利用钢丝绳、卡盘和吊车配合分段拆卸、吊出、平放井中仪器串。

(2)用下载箱下载存控短节、存储声波数据。

(3)用测井测后处理软件对地面数据进行预处理,然后对井下数据和地面深度数据进行合并、剔除,数据处理后生成测井曲线。调入已有测井数据进行比对分析,得到最终测井曲线。

3 结论

(1)通过实井测试,新的施工工艺减小了测井曲线的深度误差。与套管表对比,误差小于千分之一,明显优于连油车自带的深度系统。

(2)严格按照本工艺和要点实施现场测井,具有安装方便、测量准确、测井连续高效的优势。

(3)本工艺为连续油管推送式固井质量测井合理开发提供一条新的技术途径。

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