定向井軌跡復(fù)測與固井質(zhì)量測量一體化工具

陳宇同（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

定向井軌跡復(fù)測與固井質(zhì)量測量一體化工具

陳宇同（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300452）

渤海油田部分平臺使用外租鉆井平臺進(jìn)行作業(yè)，其結(jié)構(gòu)布局與海油內(nèi)部鉆井平臺有些不同，振動篩等鉆井液處理設(shè)備擺放在懸臂梁甲板下面，無法利用非鉆機時間交叉作業(yè)進(jìn)行CBL測井和陀螺軌跡復(fù)測，只能占用井口進(jìn)行CBL和軌跡復(fù)測作業(yè)；另外有一部分井鉆井液比重較大，重晶石沉淀使得CBL無法下到預(yù)定深度。為解決這些情況，項目組與油服油技事業(yè)部一起溝通討論，通過CBL和陀螺轉(zhuǎn)換接頭，將兩種工具連接在一起，測CBL的同時也可以測陀螺，并且測量速度不受影響，一趟電纜作業(yè)完成兩項測量工作，節(jié)約了一趟電纜作業(yè)時間。

渤海油田；固井質(zhì)量；井眼軌跡復(fù)測；測量速度

渤海油田開發(fā)井大多數(shù)是在老油田基礎(chǔ)上加密調(diào)整，布井間距小，淺層及深層防碰異常嚴(yán)重，要求陀螺復(fù)測表層及二開軌跡，為定向井工程師防碰掃描提供可靠的依據(jù)。目前目的層為東營組和沙河街的井，鉆進(jìn)過程中泥漿比重均在1.35g/cm3以上，固井結(jié)束以后，CBL要在兩天后進(jìn)行測量，但由于槽口位置可能不合適等原因，不占井口測CBL時往往已過了一周以上時間，重晶石沉淀使得CBL無法下到預(yù)定深度，只能等完井期間刮管洗井之后再下入CBL工具。此外有部分平臺懸臂梁甲板不具備非鉆機時間交叉作業(yè)的能力，所以常規(guī)情況下需分別下入CBL工具和陀螺軌跡復(fù)測工具，增加了作業(yè)周期。

針對這一情況，在項目開始初期，項目組與油服油田技術(shù)塘沽基地討論，于2014年初，確定了將開發(fā)固井質(zhì)量測井與自尋北連續(xù)陀螺一體化工具的目標(biāo)，并在墾利10-1作為試點。為了圓滿完成此項任務(wù)，項目組與相關(guān)專業(yè)團(tuán)隊多次召開會議，確定該項目研發(fā)方向及解決了技術(shù)核心問題。2014年3月，負(fù)責(zé)設(shè)計的陀螺掛接外筒加工圖紙問世，該外筒主要解決了陀螺儀與CBL工具連接和陀螺儀、CBL與電纜通訊這兩個關(guān)鍵性問題。2014年7月至10月陀螺掛接外筒加工完成，在儀修車間進(jìn)行CBL與NAVI陀螺掛接聯(lián)合調(diào)試，并調(diào)試配合測井托橇作業(yè)環(huán)境，陸地調(diào)試成功，隨后在現(xiàn)場多口井使用，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，測試效果良好。

1 技術(shù)簡介

1.1 一體化工具核心問題

常規(guī)的陀螺和CBL是兩套獨立的工具，技術(shù)人員也是兩組獨立的隊伍，此次一體化工具的改進(jìn)，有兩個關(guān)鍵的問題需要解決。

（1）陀螺儀掛接支架的設(shè)計

（2）信號傳輸設(shè)計：陀螺儀及CBL儀器各自獨立工作，信號無干擾

為解決這兩個問題，首先，必須設(shè)計和CBL一樣的掛接筒，內(nèi)裝陀螺；其次，與CBL管串掛接后，共用電纜芯，其中六根歸CBL使用，另外兩根歸陀螺使用，陀螺和CBL儀器地面系統(tǒng)各自獨立工作。

最佳方案

序號1 2 3設(shè)計目標(biāo)措施確定陀螺掛接筒設(shè)計確定電纜芯的分配采用六方卡環(huán)的設(shè)計地面多次進(jìn)行通訊試驗，保證CBL與陀螺信號互不干擾掛接后陸地聯(lián)機測試將陀螺固定在掛接筒內(nèi)，固定且易操作電纜芯除去CBL使用6根外，確定另外兩根給陀螺使用陀螺與CBL陸地模擬海上下井工作，能各自獨立工作，采集數(shù)據(jù)地面多次試驗

1.2 具體實施步驟

（1）設(shè)計陀螺儀與電纜測井儀器掛接筒：

設(shè)計主要由承壓骨架、緊固框架、信號線、過管線四部分組成。其中承壓骨架是整個掛接筒的主體，陀螺儀器由鎖定框架牢牢固定在骨架上，信號線一部分用于陀螺的信號傳輸，另一部分在過管線的保護(hù)下輸送至支架尾部，用于支架下部掛接的電纜測井儀器的信號傳輸。此掛接筒易于拆卸保養(yǎng)，緊固框架采用六方卡環(huán)的獨特設(shè)計，方便現(xiàn)場工程師快速完成陀螺儀器的更換。此發(fā)明實現(xiàn)了陀螺儀器與裸眼電纜儀器的順利掛接，兩種儀器間通訊無干擾，通過與各自地面系統(tǒng)的掛接，可以完成陀螺數(shù)據(jù)和裸眼電纜儀器數(shù)據(jù)的同時采集。

（2）電纜纜芯分配：

1#………………………………………AC供電(CBL)

2#………………………………………模式2/5(CBL)

3#………………………………………模式2/5(CBL)

4#………………………………………AC供電(CBL)

5#………………………………………模式2/5(CBL)

6#………………………………………模式2/5(CBL)

7#………………………………………陀螺供電與信號

10#(Armor)……………………………陀螺接地

在正常的CBL測井作業(yè)，需要打到7C的檔位上，7C單位的原理是使電纜芯LINE和PANEL串聯(lián)起來，陀螺掛接作業(yè)卻正好相反，CBL測井使用的1#-6#芯LINE和PANEL需要串聯(lián)，但陀螺設(shè)備使用的7#和10#需要分開，所以檔位需要打到PATCH,使LINE和PANEL全部斷開連接，再使用跨接線依次將LINE和LANEL的1#-6#連接起來，陀螺使用7#通訊和10#接地，這樣就可以達(dá)到測井設(shè)備和陀螺可以同時工作又不會互相干擾。

（3）陀螺與測井儀器管串組合：

從上往下順序依次為：

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

2 使用效果

2014.10 月，完成了陸地陀螺與CBL掛接各自獨立工作管串連接及信號測試工作。

2014年11月，海上完成了第一口陀螺與CBL掛接作業(yè)，CBL與陀螺均正常工作，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。信號無干擾，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，平均每口井可節(jié)約10個小時，節(jié)約費用近250萬元。

3 應(yīng)用前景

通過一體化工具的使用，增強了解決實際問題能力和創(chuàng)新能力，研制出陀螺儀掛接筒，與CBL連為一體，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)采集一體化，同一次入井作業(yè)，分別采集合格的固井質(zhì)量數(shù)據(jù)和陀螺軌跡數(shù)據(jù)，通過此技術(shù)，節(jié)省了海上現(xiàn)場作業(yè)的人力和物力，并縮短了海上作業(yè)總的入井時間，同時減少了一趟電纜下入作業(yè)，降低了作業(yè)風(fēng)險，為海洋石油作業(yè)降本增效做出巨大的貢獻(xiàn)。

陳宇同（1982-），男，河北滄州人，在職碩士，中海石油（中國）有限公司天津分公司工程師，主要研究方向：鉆井工程與井控技術(shù)。