裸眼电缆测井遇卡分析及预防措施研究

摘 要：在裸眼电缆测井作业工程中，遇卡是常见的工程事故之一，影响时效，造成巨大经济损失，因此采取必要的预防措施尤为重要。本文通过整理南海东部近十年裸眼电缆测井遇卡事故案例，分析其主要原因，研究采用合适的工具组合与制定相对应的预防措施，来降低遇卡机率，提高钻井时效，达到作业成本控制的目的。

关键词：裸眼电缆测井;遇卡;预防措施;成本控制

一、遇卡原因

通过大量资料分析，南海东部海域裸眼电缆测井作业遇卡原因主要有以下4种：吸附卡、键槽卡、桥塞卡和仪器故障卡

1.1吸附卡。测井电缆和测井仪器吸附在井壁，造成遇卡称之为吸附卡，引起吸附卡的主要原因是钻井液的问题[3]。钻井液密度大，静液柱压力与地层压力之差过大，过大的压差造成电缆和仪器吸附卡。而当钻井液性能不佳，失水比较大时，井壁的泥饼相对也较厚，厚泥饼对电缆和仪器的包裹作用更强，特别是在需要长时间静止的作业时，电缆在井壁上吸附越来越多，根本无法靠电缆有限的拉力解卡，最终只能进行打捞作业。长时间定点作业测井项目遇卡事故占所有遇卡事故的82%，是主要造成电缆作业遇卡的测井项目。

1.2桥塞卡。钻井液比重不足或者煤层容易产生掉块，潜山顶部风化带井壁不稳定甚至发生坍塌，以及井口保护工作不足导致人为的井口落物都容易造成井下仪器的卡死，还有泥岩发生水化膨胀以及渗透性砂岩层段泥饼过厚引起井径缩小最终造成仪器遇卡，称之为桥塞卡。

1.3仪器故障卡。测井仪器包含较多机械部分，比如推靠臂、测量极板、测压取样探针和取心钻头部件等，在井下工作时需要靠液压或者电机带动张开至贴井壁作业，井下环境相对比较恶劣，当井中存在高温高压时容易导致测井仪器功能异常，或者由于仪器保养不善，老化也容易出现故障，造成井下工具不能正常复位，最终卡死在井中。

二、预防措施

从上文可以看出电缆测井作业遇卡原因众多，但只要做好针对性的有效预防措施，就能减少遇卡次数，降低遇卡几率，控制事故发生，从而节省大量成本。

2.1 建立遇卡图版，指导作业设计和预防工具选择

1）井斜大小和压差大小直接关系测井作业是否顺利，井斜大，压差大，遇卡几率就大。通过图1可以看出：①测压取样打捞76.9%发生在井斜大于15°压差大于1000psi的情况下，而大满贯和核磁动态测量项目遇卡均发生在压差接近或大于1500psi的情况下。②当井斜大于15°时裸眼电缆作业遇卡几率明显升高，在井斜大于15°，压差大于1000psi时，遇卡几率达到46%。因此，钻井轨迹设计需要尽可能控制井斜角，钻井液密度在维持井壁稳定情况下，尽量选择设计下限。

图1遇卡压差与井斜角交会图版

2）裸眼长度越长，电缆接触井壁也越长，相对的地层变化也越大，也更容易发生遇卡。①随着裸眼长度和井斜角的增加，遇卡打捞几率升高，当裸眼长度超过1000m，同时井斜角大于10°时，40%的几率会遇卡打捞。②常规大满贯和核磁共振等动态测量项目遇卡只发生在井斜大于10°裸眼长度大于1000m的井中。

因此，在井身结构设计时，在控制井斜角的同时，也要尽可能的控制裸眼段长度，保证上一层套管下到合适的深度及层位。

2.2 应用防卡工具，降低打捞事故几率。通过分析研究以往遇卡打捞案列，可以得知很大一部分遇卡案例如果采用了合适的预防措施或工具，有较大几率解卡而不至于发生打捞事故。而现在较为常用的防卡工具主要有以下几种：

1）异向推靠解卡工具。异向推靠解卡工具是中海油拥有完全自主知识产权的一种解卡工具，该工具对仪器粘卡解卡能力非常强，是一种全新的解卡方式[2]，可以说是百分百解卡。该工具主要利用互成90°角的径向解卡臂来实现解卡功能，该工具目前适配于中海油自研的电缆地层测试工具EFDT，电缆地层测试工具由于需要长时间定点作业，发生仪器粘卡几率高，当仪器粘卡发生后，通过地面系统发送指令，激活解卡臂，解卡臂反向作用力将仪器与井壁剥离，实现解卡目的，通常情况下上下解卡短接配合使用。

2）飞轮扶正器。为避免电缆测井仪器与井壁的大面积接触，降低粘卡风险，通常会在仪器组合串中放置扶正器或者间隙器，常见扶正器为橡胶材质，4至6个叶片组成，该间隙器的弊端是在上提或下放仪器过程中扶正器不能转动，遇到井壁台阶难于通过，容易遇阻遇卡。或者当井温过高，橡胶刚性变差，无法起到支撑作业，失去分离仪器和井壁的作用。飞轮扶正器为无磁不锈钢材质，刚性强，椭圆状。飞轮扶正器装在工具连接位置，可以绕工具360°转动，器长轴两端也可以上下转动，因此，飞轮扶正器的刚性完全发挥了扶正器间隔工具与井壁的功能，同时使用飞轮扶正器增强了仪器的通过性能，从而降低了遇卡几率。

三、应用效果

南海东部裸眼电缆作业中陆续采用各种防卡工具和新的操作规程，使用效果非常明显，按年统计的打捞率呈现明显下降趋势（图3）。从图中可以看出，虽然打捞占比有所波动，但整体趋势是明显降低的，说明采取的针对性措施对降低电缆测井遇卡几率能够起到很好的作用。

图3近年打捞率统计结果

四、結论

（1）井斜角过大、钻井液与地层压差过大以及裸眼过长是造成造成裸眼电缆测井作业发生遇卡打捞事故的主要原因。应该从源头上优化井眼轨迹、裸眼长度等井身结构设计，采用合适的钻井液比重及稳定的性能进行钻井作业，为电测提供良好的作业环境，从而实现电缆测井的高效率低成本。

（2）采取必要的辅助工具和手段能够很好的控制裸眼电测遇卡打捞几率。根据实际的作业环境选取合适的应对工具能够提升电缆系统自身的解卡能力。

参考文献

[1] 陆永才，朱佩清.裸眼测井遇卡处理方法剖析[J].测井技术.2000，24（4）：314-318

[2] 苏鹤成，信召玲，张国强等.异向推靠解卡装置在渤海油田的应用[J].石油工业技术监督，2017，33（4）

[3] 冯海伟.测井施工中的遇卡事故及其防治对策[J].内蒙古煤炭经济，2013-5-15

[4] 罗荣.超深井测井遇阻遇卡原因分析及解决对策[J].测井技术.2012，36（5）：543-546

作者简介：王勇（1985-），男，湖北麻城人，本科，工程师。主要研究方向为勘探开发井测井资料采集、资料质量控制及地层评价技术。