江强
长江大学 湖北武汉 430100
摘要：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，通过把连续油管与电缆、光纤结合，可以发挥连续油管井筒通过性好、作业效率高、可带压作业等特点。本文通过系统介绍连续油管水平井测井技术优势、连续油管穿电缆、光纤技术，以及国内连续油管水平井测井主要应用，提出了未来连续油管测井发展方向，为连续油管水平井测井应用和技术发展提供借鉴。
关键词：连续油管；电缆；光纤；水平井；测井
引 言
随着水平井、大斜度井越来越多，其特殊的井身结构对测井作业提出了更高的要求。特别是页岩气等非常规油气，一般都是采用水平井开发，且要在带压环境下进行测井作业，作业难度更大。电缆测井是最常用的测井方法，输送过程中借助重力作用将仪器输送至目的层段，但倾角大于60°重力分量很小，仪器难以沿井筒向下滑动，测井仪器无法输送至水平、大斜度井段，因此，无法满足水平井、大斜度井测井需要。
1 连续油水平井测井技术优势
国内常用的水平井测井输送方式有钻杆/油管传输测井、电动牵引器输送测井和连续油管输送测井三大类。与前两种方法相比，连续油管输送可在大斜度及水平井中长距离的输送井下测井工具仪器，也可实现过油管作业，当工具仪器在井下时，可通过连续油管进行循环，实现冲砂解卡，复杂情况处理能力强，已发展成为当今水平井生产测井的重要手段之一[1]。
表1 三种水平井测井传输方式对比表
2 连续油管穿缆技术
连续油管穿缆是实现连续油管电缆/光缆测井的基础技术。目前，连续油管制成管后，用于测井的话需要进行单独穿缆作业。电缆、光纤二者规格形态差异较大，穿入的工艺也不相同。
2.1连续油管穿电缆
连续油管穿缆通常采用三种方法。一是将连续油管下入直井筒，电缆通过自身重力穿入连续油管，再将连续油管从井里起出、盘卷、完成穿缆作业，此方法需要借助较深的井筒完成。二是在制造过程中，将一根较细的牵引钢绳置入连续油管，然后将连续油管水平铺开，通过连接钢丝和电缆，将电缆拉入连续油管内，这种方式需要满足6000m油管水平铺开的场地。第三种是基于泵送原理，通过专用设备的机械传动、液压传动和高速流体产生的推力将电缆贯穿连续油管。此方法较为经济，对连续油管损伤较小，比其他方式占地小，穿入效率高，还具备电缆退出连续油管功能，是目前普遍采用的连续油管穿缆方式。
连续油管泵送穿电缆，是将电缆连接牵引头穿入连续油管，采用泵车往连续油管内泵注清水，使电缆在连续油管内处于漂浮状态，推动电缆在连续油管内前进。穿电缆设备主要包括送线总成系统、液压动力系统、高压循环系统、动力滚筒系统4部分。同时需要根据水动力学分析电缆呈现紊流状态的关键工程参数，得出不同尺寸、不同长度连续油管和电缆泵注时的最优排量和压力。
2.2连续油管穿光纤
连续油管穿光纤技术是采用流体加速牵引力原理，采用地面专用设备，实现连续油管在盘卷状态下穿入光纤。采用的设备包括加速管、光缆密封系统和光缆滚筒控制等装置。通过泵送方式完成光纤在连续油管内穿入，穿入前需要做水动力学分析计算、地面流程设计，穿入后进行光纤性能检测。
3 连续油管水平测井技术应用
随着连续油管水平井测井技术的不断发展和逐步成熟，连续油管测井的作业项目也由最初的常规测井，逐渐拓展至连续油管井下电视、连续油管光纤产气剖面测试等，作业项目仍在不断的丰富完善，作业优势、应用规模仍在不断扩大
3.1连续油管测井技术分类
连续油管水平井测井技术按照数据传输媒介，分为存储式、内置电缆式、内置光纤式三种方式。其中连续油管存储式测井已经应用于温压测试、固井声幅测试等，无需特殊管材，目前常规连续油管挂接测井仪器就可完成，但是缺点是测试数据质量需要地面回放才能评估测试质量，井下出现异常情况，需要重复作业。穿电缆连续油管测井可完成多臂井径、井下电视、RST测试、射孔与桥塞联作等作业，可以满足信号实时传输，基本满足常规水平井生产测井需求。穿光纤连续油管目前主要用于水平井产气剖面测试、分布式光纤测试等，重点是利用光纤数据传输量大，和整根光纤就是温度和声波探头的特点。
3.2连续油管测井技术主要应用
（1）连续油管井下电视
连续油管井下电视技术，是通过在穿电缆/光纤连续油管下挂接井下电视，照明系统发出光线照射井壁，井壁反射光透镜成像，由光电成像器接收，信号放大处理后，转换为视频信号，通过连续油管内电缆传送至地面处理系统，完成解码成像。采用连续油管传输，可以实现输送至水平井任意井段，内置电缆能够满足地面数据直读，实时成像，配套“过液过电”工具，可实现作业过程泵注清水，顶替镜头前污物提高成像效果，可探查落鱼、套损情况、炮眼生产状况。
（2）连续油管多臂井径测井
连续油管多臂井径测井是采用穿电缆连续油管，传输三参数、多臂井径仪、电磁测厚仪等测井仪器，检测套管形变、变形、错断、弯曲、孔眼、破损等情况。可以指示套损部位的相对方位，提供井身倾斜角度及倾斜方位信息。
（3）连续油管RST测井技术
连续油管RST技术是通过在穿电缆连续油管下挂接RST（中子仪器），在压裂液中加入高Sigma添加剂，在压裂前与压裂后分别测试Sigma值，准确判断近井筒范围压裂裂缝高度。
（4）阵列式连续油管产出剖面测试技术
目前常用的阵列式产出剖面测试仪器有SONDEX和Hunter等仪器，转子呈伞状分布，Schlumberger的FSI测试仪，传感器呈阶梯式分布。穿光纤连续油管下面挂接阵列式产剖仪器，直接测量页岩气水平井底多相流下的相持率、流速、压力、温度等多个物理参数，解释计算分段（簇）贡献率，分析产出差异成因，评价压裂改造效果。
（5）分布式光纤连续油管产出剖面测试技术
分布式光纤产出剖面测试（DTS）基于光纤拉曼散射所携带的温度信息实时获取全井筒温度剖面。穿入连续油管内的光纤本身就是探头，6000米的光纤相当于有24000个传感器。利用生产状态与关井状态下的温度曲线对比，基于焦耳-汤姆逊等效应进行正反演拟合，产气时，气体膨胀吸热，产生冷却，使温度下降低于地热温度，根据温度变化大小（能量守恒、质量守恒），确定出气量大小。无需井下仪器，无机械运动部件，作业更加安全可靠。同时测试处于静止状态，全井筒实时监测，对生产无干扰。因动用设备少，费用低，对井筒环境要求低，还可以实现安全过油管作业，是目前发展速度最快的产剖测试技术。
图1 连续油管分布式光纤产出剖面测试主要构成
4 连续油管水平井测井未来展望
（1）通过把电缆、光纤与连续油管结合，利用连续油管井筒过程性好、可带压作业、作业效率高等特点，连续油管水平井测井应用潜力较大。
（2）目前市场上电缆与管材有机融合衍生的集束管、复合管等新型产品，有望在未来对连续油管测井工艺产生巨大影响。
（3）套管外分布式光纤（DTS＆DAS）永久监测无需传统仪器，施工风险低成本低，在井筒完整性、压裂监测、生产测试等水平井开发全过程应用前景广阔。
参考文献
[1] 唐海军,徐贵春,田明. 连续油管内穿电缆测井工艺在水平井中的应用[J].复杂油气藏,2017,10(01):84-86.
[2] 袁发勇,马卫国,张国锋. 连续油管水平井工程技术 [M]，科学出版社,2017:258-280.