扶正器在中江、高庙构造井测井施工中的使用和效果

暴春雨

（中石化西南石油工程有限公司测井分公司，四川成都 610100）

1 中江、高庙构造井井况分析

1.1 地层原因

中江、高庙构造井的二开裸眼段地层为沙溪庙地层，主要岩性为泥岩、砂岩不等厚互层。根据取心情况和掉块岩性分析，泥岩层理性强并且存在微裂缝，层理及微裂缝为泥岩的水敏效应提供了通道，泥岩水化后产生的膨胀压超过其胶接强度时又产生了新的裂缝，促使钻井液进一步侵入；砂岩结构输送，裂缝发育，且多为平缝，一方面为渗透水化提供了渗流通道，另一方面增强了毛细管力作用，进一步促进了渗透水化，降低了井壁岩石强度。这种恶性循环极易导致井壁周围岩石发生掉块、坍塌，更加大了地层失稳的概率。

1.2 井身结构与工程原因

中江、高庙构造井通常为二开完钻井，二开裸眼段长，多在2000m以上，直井段、造斜段、稳斜段、水平段均在同一开次。同时，增斜段泥岩段地层非常多，钻速较慢，施工周期长，钻井液长期对裸眼段的浸泡，造成了井壁失稳。

除了钻进过程中发生的对井壁的破坏情况外，在电缆测井施工时也会发生电缆长时间沿井壁，尤其是造斜点运行磨成槽造成电缆嵌入遇卡。电缆在井内运行所受合力作用的结果使电缆沿着一定的方向运动，如果电缆与井壁摩擦达到一定程度，就可磨成深槽。上提井下仪时，电缆沿深槽运行，由于仪器直径大于电缆与井壁磨成的深槽，因而造成遇卡。

此外，井队对于掉块循环的不充分；没有做好短程起下钻，甚至形成砂桥。以上各种情况均对井况条件造成一定破坏。

2 扶正器的使用与效果

目前测井常用扶正器有灯笼体弹簧扶正器、橡胶扶正器、Teflon扶正器、滚轮扶正器。灯笼式弹簧扶正器主要用于直井和小斜度井；滚轮扶正器主要用于套管井；橡胶扶正器、Teflon扶正器主要用于大斜度井和水平井。合理地选用不同的扶正器和扶正位置，对于顺利测井至关重要。

2.1 位置与个数

本文以HH2530系列仪器和橡胶扶正器为例，该仪器电缆输送标准项目施工仪器组合方式一般为：马笼头+变接头+硬电极1+硬电极2+硬电极（SP）3+三参数短节TTR+遥测伽马TGR+绝缘短节AH169+连斜BDS+公用电子2REC+侧向电极DLS+声系HRAS+井径D4GC+导向角锥，见图1。该仪器串长29.39m、重623kg。扶正器个数通常为4个，即靠近马笼头的硬电极上部一个、遥测伽马仪TGR上部一个，声系HRAS上、下各一个。见图1左。

图1 HH2530标准仪器串与扶正器安装对比图

受地层压力、泥浆黏度等因素影响，裸眼井壁相当于黏性材料。根据古典摩擦定律修正理论，黏弹性材料的摩擦力与接触面积有关。因此定向井测井仪器下放过程中，摩阻由测井仪器串与井眼的接触面积直接相关。

橡胶扶正器的扶正块轴向长度为0.22m（0.22m＜＜29.39m，即远远小于仪器串长度），因此，可以将安装了扶正器的测井仪器串与井壁的接触视为扶正器与井壁的点接触，这种接触方式的接触面比较小，使得两接触物体间的摩阻力也相应的变小[7]。

经实际测量，按图1左捆绑四个扶正器时，扶正器1与扶正器2间隔约为12m，扶正器2与扶正器3间隔约为8.9m，扶正器3与扶正器4的间隔约为3.8m。除扶正器3与扶正器4的间隔小于4m外，扶正器1与扶正器2、扶正器2与扶正器3的间隔均比较大，接近甚至超过10m。在仪器外壳材料相同的条件下，仪器串越长，则刚性越小；特别是中江、高庙构造井井壁不规则，大肚子、扩径井段均比较多，则在仪器起下过程中，部分仪器外壳与井壁接触摩擦的可能性大大增加，也就是增加了接触面积。

相反，不安装扶正器的测井仪器串与井壁则为连续接触，安装数量少，扶正器的测井仪器串与井壁为部分连续接触与点接触，测井仪器串与井壁的接触面积增大，使测井仪器串下放或上提摩阻增大。

因此，在该地区进行施工时，将安装的扶正器个数确定为至少6个，即靠近马笼头的硬电极上部一个、遥测伽马仪TGR上部一个、共用电子2REC下部一个、声系HRAS上下各一个、井径D4GC尾部一个。见图1右。这种做法减少了仪器外壳本体与井壁的接触摩擦，从实际情况来看，也是非常有效的。

值得注意的一点是，无论安装几个扶正器，必须保证马笼头附近有一个。如果为钻具传输测井，必须保证公头附近有一个。马笼头附近的扶正器可以有效解决测井仪器串上提遇键槽卡的问题。

2.2 尺寸与捆绑方式

绝大多数中江、高庙构造井二开裸眼钻头尺寸为215.9mm，考虑到该区块井易产生掉块，因此，通常会在施工前将扶正器尺寸加工为150～160mm，这个尺寸更多地是为了保证仪器的顺利上提。

由于中江、高庙构造井井况普遍较差，井下高温高压条件下，橡胶扶正器极易受擦刮而割断，如图2。

在现固定扶正器的方式一般为两种：一是采用捆扎带，二是采用铁丝双股捆绑的方式。需要注意的是，采用铁丝捆绑时，务必保证两根铁丝均匀受力，杜绝一根紧、一根松。如图3。“单紧单松”的铁丝会增加铁丝与扶正器的压强，在井下高温高压和井况不好来回擦挂的情况下，扶正器更容易被铁丝隔断，从而变成了一个阻碍测井仪器串起下的障碍。

图2 被割破的扶正器

图3 “单松单紧”（左）与正确捆绑方式（右）

3 结束语

1）扶正器是测井施工中重要的辅助工具，测井队应该在施工中善于使用这些辅助工具，让它们发挥更大的作用，以促进测井施工的成功。

2）测井人员要加强学习，及时总结成功经验，提升处理施工中复杂情况的能力。