陳宇同（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津 300452）

定向井軌跡復(fù)測(cè)與固井質(zhì)量測(cè)量一體化工具

陳宇同（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津 300452）

渤海油田部分平臺(tái)使用外租鉆井平臺(tái)進(jìn)行作業(yè)，其結(jié)構(gòu)布局與海油內(nèi)部鉆井平臺(tái)有些不同，振動(dòng)篩等鉆井液處理設(shè)備擺放在懸臂梁甲板下面，無(wú)法利用非鉆機(jī)時(shí)間交叉作業(yè)進(jìn)行CBL測(cè)井和陀螺軌跡復(fù)測(cè)，只能占用井口進(jìn)行CBL和軌跡復(fù)測(cè)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(wú)法下到預(yù)定深度。為解決這些情況，項(xiàng)目組與油服油技事業(yè)部一起溝通討論，通過(guò)CBL和陀螺轉(zhuǎn)換接頭，將兩種工具連接在一起，測(cè)CBL的同時(shí)也可以測(cè)陀螺，并且測(cè)量速度不受影響，一趟電纜作業(yè)完成兩項(xiàng)測(cè)量工作，節(jié)約了一趟電纜作業(yè)時(shí)間。

渤海油田；固井質(zhì)量；井眼軌跡復(fù)測(cè)；測(cè)量速度

渤海油田開(kāi)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(cè)表層及二開(kāi)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(yíng)組和沙河街的井，鉆進(jìn)過(guò)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(cè)量，但由于槽口位置可能不合適等原因，不占井口測(cè)CBL時(shí)往往已過(guò)了一周以上時(shí)間，重晶石沉淀使得CBL無(wú)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(tái)懸臂梁甲板不具備非鉆機(jī)時(shí)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(cè)工具，增加了作業(yè)周期。

針對(duì)這一情況，在項(xiàng)目開(kāi)始初期，項(xiàng)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(kāi)發(fā)固井質(zhì)量測(cè)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(diǎn)。為了圓滿完成此項(xiàng)任務(wù)，項(xiàng)目組與相關(guān)專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)多次召開(kāi)會(huì)議，確定該項(xiàng)目研發(fā)方向及解決了技術(shù)核心問(wèn)題。2014年3月，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的陀螺掛接外筒加工圖紙問(wèn)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(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。2014年7月至10月陀螺掛接外筒加工完成，在儀修車(chē)間進(jìn)行CBL與NAVI陀螺掛接聯(lián)合調(diào)試，并調(diào)試配合測(cè)井托橇作業(yè)環(huán)境，陸地調(diào)試成功，隨后在現(xiàn)場(chǎng)多口井使用，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，測(cè)試效果良好。

1 技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 一體化工具核心問(wèn)題

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

（1）陀螺儀掛接支架的設(shè)計(jì)

（2）信號(hào)傳輸設(shè)計(jì)：陀螺儀及CBL儀器各自獨(dú)立工作，信號(hào)無(wú)干擾

為解決這兩個(gè)問(wèn)題，首先，必須設(shè)計(jì)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(dú)立工作。

最佳方案

序號(hào)1 2 3設(shè)計(jì)目標(biāo)措施確定陀螺掛接筒設(shè)計(jì)確定電纜芯的分配采用六方卡環(huán)的設(shè)計(jì)地面多次進(jìn)行通訊試驗(yàn)，保證CBL與陀螺信號(hào)互不干擾掛接后陸地聯(lián)機(jī)測(cè)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(dú)立工作，采集數(shù)據(jù)地面多次試驗(yàn)

1.2 具體實(shí)施步驟

（1）設(shè)計(jì)陀螺儀與電纜測(cè)井儀器掛接筒：

設(shè)計(jì)主要由承壓骨架、緊固框架、信號(hào)線、過(guò)管線四部分組成。其中承壓骨架是整個(gè)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(hào)線一部分用于陀螺的信號(hào)傳輸，另一部分在過(guò)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(cè)井儀器的信號(hào)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(dú)特設(shè)計(jì)，方便現(xiàn)場(chǎng)工程師快速完成陀螺儀器的更換。此發(fā)明實(shí)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(wú)干擾，通過(guò)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(shí)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(hào)

10#(Armor)……………………………陀螺接地

在正常的CBL測(cè)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(lái)，陀螺掛接作業(yè)卻正好相反，CBL測(cè)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(kāi)，所以檔位需要打到PATCH,使LINE和PANEL全部斷開(kāi)連接，再使用跨接線依次將LINE和LANEL的1#-6#連接起來(lái)，陀螺使用7#通訊和10#接地，這樣就可以達(dá)到測(cè)井設(shè)備和陀螺可以同時(shí)工作又不會(huì)互相干擾。

（3）陀螺與測(cè)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(dú)立工作管串連接及信號(hào)測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。信號(hào)無(wú)干擾，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，平均每口井可節(jié)約10個(gè)小時(shí)，節(jié)約費(fèi)用近250萬(wàn)元。

3 應(yīng)用前景

通過(guò)一體化工具的使用，增強(qiáng)了解決實(shí)際問(wèn)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(shí)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(guò)此技術(shù)，節(jié)省了海上現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的人力和物力，并縮短了海上作業(yè)總的入井時(shí)間，同時(shí)減少了一趟電纜下入作業(yè)，降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，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(guó)）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)。