张德生(长城钻探钻井一公司新技术推广中心 辽宁 盘锦 124010)
LWD(Logging While Drilling)随钻测井技术是在钻井过程中利用的随钻测量系统进行实时跟踪监测,既能测量工程参数满足钻井需要,又能在钻进过程中进行实时测井,及时 获取地质资料,从而准确判断地层特性,引导井眼轨迹钻达目的层,并在储层中穿行,实现地质导向的目的,达到油气开发利益的最大化。LWD随钻测井是钻井地 质导向技术的关键部分,它主要包括M WD、深浅电阻率、自然伽马、中子密度、近钻头传感器等。LWD技术发展的核心是将电缆测量方式成熟的测井技术改造成为随钻测量方式,使其具有更大的应用价值。
LWD技术具有以下优点:(1)在钻井过程中,不需要起下钻、通井、电测,大大节省了钻井施工时间,降低成本;(2)在钻井过程中,可以实时监测,根据随钻地质参数的变化,随时指导工程施工。(3)由于地层暴露时间短,影响因素少,消除了泥浆浸入和泥饼对测井质量的影响,所获得的地质特性更加真实可靠,因此随钻测井的及时性,能够提供高质量的测 井曲线。(4)满足地质对薄油层的开采。(5)提高储层界面卡准率,引导井眼轨迹进入油层并在目的层穿行,大幅度提高水平井的单井产量。(6)利用LWD随钻测井资料,替代完井电测,导致的钻井周期缩短,降低电缆测井所带来的风险,提高经济效益。
该技术的应用如下:(1)钻井定向控制和安全控制的实时测量:倾角、方位和钻头方向;钻压、扭矩(力学数据)。(2)地层物理参数测量(地层评价):电磁波传播与侧向测井;密度/中子测井;声波测井。(3)地质导向测量:电阻率/GR/方位密度(优化井眼轨迹和地质目标)。(4)其它应用:套管位置和取心位置选择;超压探测;临井对比/地震对比;浅层天然气探测。
根据测井项目要求把测井仪器、水平井工具及其它辅助工具按照组合顺序在井口依次连接,通过钻杆过度短接把仪器连接在钻具下部,使之能够通过钻具将湿式接头公头及仪器输送到水平井段上部,湿式接头母头及电缆通过旁通进入钻具内,靠泥浆循环动力迫使公母接头对接,实现井下仪器、电缆、地面设备间的信息连接,由旁通器把电缆从下部钻具中导出、侧滑轮改变电缆的运行方向,保证起下钻具时测井电缆在钻具与套管之间的间隙中与钻具同步运行,来实现水平井测井。
(1)水平段下放测井施工注意事项
水平段测井时,电缆与钻杆须同步起下,由钻台指挥统一指挥,下放、上提速度控制在10m/min,必须锁住转盘,确保钻杆不得旋转;下放电缆时,绞车挂空档,用手刹控制滚筒阻力,要始终保持旁通接头处的张力在5KN左右;测井地面仪器在下放测井方式下记录测量数据;安装侧滑轮要选择适当的位置和方向,避免电缆在下放和上提过程中 与游动滑车、液压大钳、井口等物体的接触;电缆下放过程中,每隔三个钻杆立柱安装一个电缆卡子,将电缆固定在钻杆上,打电缆卡子时应盖好井口,以防物体落入井中;下测过程中操作工程师要密切注视井下张力短节的数值变化,若张力向负方向变化10KN,应立即通知钻台停止下放钻杆。同时井队司钻应观察悬重表的变化,发现遇阻应立即停止下放钻杆,控制下井仪器承受的阻力不超过20KN,并通知钻台指挥;在测量过程中,绞车司机必须注意井口和听取发自井台及操作工程师的操作指令,配合井口下放电缆;钻台指挥在钻台上指挥施工操作。测井过程中,钻台和仪器车内不得大声喧哗,以免传错或听错口令,影响测井工作的正常进行;每起下一个钻杆立柱,操作工程师要对比钻杆长度和下放电缆长度,其深度距离应小于0.2m;下井仪器底端下至距井底5m处停止测量,仪器串最下端仪器在井底漏测不得超过15m;测量完毕,操作工程师对各种下井仪器进行 测后刻度,该刻度可作为上测资料的测前刻度;带推靠器的下井仪器不准进行下放测量,带灯笼体推靠器的仪器可视井下情况选择测量;下放测量时不允许将旁通接头下出套管鞋,若测量井短长于井内套管深度,可分两次或多次测量。
(2)水平段上提测井施工注意事项
1)当仪器下测至井底,完成测量刻度后开始上提测量,此时地面仪器应切换到上提测量方式记录数据。2)测量过程中钻杆上提速度控制在10m/min左右,平稳无抖动地均匀上提,同时将测井电缆同步上提,并始终保持5KN左右的张力。3)上提测量时,每次上提座吊卡时,上提距离不应超过0.2m,带推靠器的下井仪器已经打开,上提过高并下放座吊卡会损坏推靠臂。4)上提过程中每遇到电缆卡子,适时停车卸下电缆卡子并妥善保管。5)完成上提测量后,进行侧后刻度,上提钻杆直到旁通接头起出完成水平段上提测井。
除了上述两种常用测井技术外,还有其他技术,本文只做简要介绍。
(3)挠性油管测井技术
该技术是一种用于大斜度井和水平井的测井技术,它使用具有柔性的油管柱推送测井仪器柱下井,在仪器柱上提和下放过程中,均可进行测井作业。
(4)泵送测井技术
利用泵入井眼液压力,传递给加重管,再由加重管推送测进仪器柱下井。这种测井方法的主要优点是能在套管井中使用正规的生产测井仪器(温度计、压力计、流量计和用作深度对比的套管接箍定位器)进行生产测井。
(5)爬行器测井技术
用爬行器T ractor拖动仪器到达水平井井底,用电缆将仪器回,在此过程中进行测井。
水平井的井段长度不受地层条件限制,具有泄油面积大、生产压差小的特点,能极大地发挥储层的潜能,提高原油的采收率。因此,水平井测井技术作为油田勘探开发的一项新技术,逐渐被推广应用。
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