沙玉琢
牡丹江天擎科技有限公司 黑龙江省 牡丹江市 157000
摘要：对水平井测井的需求也越来越迫切，尤其是对水平井段的分段产出情况、主力产出段的持续监测，可以为高含水后期水平井的改造及生产管理提供技术支持，促使了一些油田开始采用引进国外的水平井牵引器进行水平井测井，同时一些公司也进行水平井牵引器的研制开发的尝试。水平井测井用牵引器应用与研究成为国内测井市场热点。
关键词：水平井测井仪器牵引器输送；工艺改进；应用；
一、水平井测井仪器牵引器输送工艺改进及应用
1.牵引器输送:牵引器输送是最近几年产生的新输送技术，市场上以Sondex最为常见，应用效果良好，相同类型的我国自主研发的产品在技术上也达到了比较成熟的水平。以我国自主研发生产的JHQ-A牵引器为例所示。无论是进口还是国产牵引器，都有三部分构成，即地面与井下设备及控制软件。其中井下设备包括张力器、电路、电机、扶正器、驱动轮及传动机构。扶正器主要由在周向进行布置的多个扶正杆构成，可将管道支撑住并夹紧，一般可分为滚轮与方向轮。其它部分为牵引段的核心所在，其功能在于使牵引器于套管内反复行走。地面设备主要是为以上井下设备进行供电，具体供电方式以工作方式为依据选定。爬行器实际牵引速度主要通过对供电电压的适当调整来改变。在测井仪与电缆间安装爬行器，然后采用推送方式进行工作。当有需要时，安装在地面上的控制器将发出相应的指令，待井下设备接收到指令后，辅助电机将爬行器上行走驱动轮完全打开，促使驱动轮与套管壁相紧靠。在实际工作中，推靠段和套管壁相紧靠，将牵引臂向外推开，在推靠力的作用下，使驱动轮在套管内壁上开始行走，以此牵引测井仪器前后运动，实现测井的目的。主电机由传动装置促使行走轮在套管上行走，使测井仪到达要求的位置。对于爬行器实际行走方向与行走速度主要由地面设备进行控制。在测井仪到达要求的位置以后，爬行器将不再行走，并收回牵引臂，最后将电源断开。之后通过重新启动测井仪开始工作，由绞车对电缆实施上提，完成测井。因牵引器主要利用马达对仪器进行推动，所以如果井底有杂物或存在缝隙，则会使推送无法达到要求的测井段。就目前来看，JHQ系列牵引器已经能够进行上测与下测，且推送功率持续变大，在测井施工中得到广泛应用。该输送技术主要优势在于施工简单、效率快、对深度进行的控制十分准确、在测井时油井能保持正常生产；但也存在一些缺点，如输送动力不足，且对井筒技术条件有着很高的要求，如套管的内径要达到规则且井筒中没有杂物存在等。井筒施工开始前，应做好刮管与冲砂，并准备好各类井口设施，避免泄漏，井口处和井内的管柱，其内径应达到ф60mm以上。对于直井段而言，上提、下放速度按不超过50m/min控制；当需要从变径处通过时，上提、下放速度按不超过10m/min控制；如果井斜超过50°，则上提、下放速度按不超过30m/min控制；若仪器遇到阻碍，则绞车必须马上停止，将电缆缓慢上提到保持拉直，使电缆的实际拉力达到安全张力以上。为减小井下设备发生旋转与电缆自身剪切应力快速释放造成的影响，需要在爬行器和电缆相连接的部位设置旋转短节。
2.挠性管输送:挠性管为特制连续管，也可采用具有一定挠性的硬质电缆管。在这种电缆管中，大多使用多芯电缆，实际作业过程中盘卷于滚筒车或其它部位的管将在拉直之后进入到井内。而连续管中未布置电缆，可满足水平井测井要求。挠性管的直径可分成多种，常用的为25.4mm、31.8mm和38.1mm，管材为强度较高的低合金钢。它具有良好的柔性，能像常规电缆那样安装于绞车滚筒，使挠性管和测井仪器一同进入到井底。
挠性管主要采用以下方式进行施工：利用预先插在管中的电缆和地面相连，然后利用挠性管对仪器进行上提与下放；而连续管主要采用以下方式进行施工：借助环空压力对测井仪器进行唤醒，然后根据相关工作程序实施测量，其测井方式与挠性管相同，都是通过对管的上提及下放实现测井。相对而言，这一输送方法比较简单，可在各种尺寸的井眼中使用，特别是直径较小的裸眼井，有着更为明显的优势；作业直接利用挠性管车完成，无需配备其它设备，也无需湿接头，不会发生对接失败。因挠性管自身强度存在一定限制，所以对井下仪器有很高要求，尤其是质量不可过大，但井下仪器的质量都很大，不可全部使用这一方法来输送；另外，因强度有限，所以水平段实际测量长度应控制在1000m以内。
3.水力输送：在水力输送中，工具十分简单，只有柔性短节、液压活塞短节与导向锥，在地面也只需要配置水泵。为了使测井仪器实现串通，要配置2个扶正器，即上扶正器与下扶正器。设置在地面上的水泵不断向井筒中输送水流，测井仪器在液压活塞持续作用下进入水平井并到达井底处，以此实现对水平井的实时监测。以测井目的与实际井况为依据，采取适宜的测井方法进行测井，主要用于含水率为中高程度的水平井及斜度相对较大的井。由于该方法容易对油气层造成污染，而且无法满足带压测井要求，所以主要用在找水测井方面。采用水力输送法进行测井的过程中，应先利用测井工具自身重量对仪器进行下放，使其到达自然遇阻段，在遇阻段，其井斜为60°。之后开启设置在井口的水泵，使水流进入到井筒当中，作用于井下活塞，对测井仪器进行推送，使其到达要求的测量段，完成整个测井任务。
二、适用范围与发展建议
牵引器输送法因其施工工艺简单可靠，成本低，不需要与作业队配合，就可以完成固井质量检测测井、硼中子寿命测井找水、氧活化水流找水测井、井温以及电磁探伤、陀螺测斜等测井服务项目，是目前水平井动态监测测井的最佳输送方式，但其对井眼条件要求较高，测井前需要彻底清洗井筒。水力输送法易对油层造成污染，输送距离较短，测量项目很有限，但因其施工工艺简单，成本低，所以在许多水平井及大斜度井找水中得到应用。挠性管输送法适用于小直径套管井或裸眼井，能完成过油管动态监测测井作业，但受限于井下仪器串的质量，水平测量井段较短。传统的油管和钻杆输送法虽然实用，技术也成熟，但耗工费时，工人劳动强度大，相比牵引器输送法、水力输送法及挠性管输送法，其劣势越来越明显。总体来看，牵引器已完全实现国产化，具有广阔的推广应用前景。用户应根据不同区块的地质特点、测井目的和仪器组合状态以及自身优势来选择输送方法；加强施工安全性研究和井下配套工具持续改进，减小遇阻、遇卡风险，提高测井施工成功率和施工时效应，引起国内同行的高度重视。
结束语
综上所述，对于牵引器输送，由于它的施工方法比较简单，且成本较低，所以是现在水平井测井主要输送技术，但它对井眼条件有着很高的要求，在测井开始前需要对井筒进行彻底清洗。水利输送容易使油层被污染，且有效输送距离相对较短，可使用的项目有限，但它的施工工艺比较简单，所以依然在找水项目中有着广泛应用。挠性管输送在直径相对较小的套管井中比较适用，可进行实时监测，但会受到井下仪器自身质量与水平测量井段实际长度等因素的影响。过去常用的油管法或钻杆法尽管有着良好的实用性，但费时费力，劳动强度很大，与上文提到的三种方法相比，劣势逐渐显现。因此，在条件允许的情况下，应根据实际状况，选择适宜的输送技术，以保证最终的输送效果。
参考文献：
[1]王兆东.韩涛.拖拉器原理及其在水平井生产测井中的应用[J].国外测井技术,2019(6):36-39.
[2] 石元会, 陈四平,肖世匡,等.水平井测井牵引机器人输送技术及其应用[J].中国化工设备,2019，S1:396-400.