测井现场常见问题和典型案例分析1.2

测井现场常见问题和典型案例分析编写：严建奇宋晓辉引言本章案例由各油田的各位编委提供，各编委从长期的测井实践中提取出有代表性的典型案例，由于属于非正式出版物而无法在参考文献中引列，本章编者在此特予说明并致谢意。引言第一节遇阻、遇卡原因分析第二节案例分析第三节常见工程事故预防措施与处理方法第一节遇阻、遇卡原因分析常见事故按如下情况进行分类：（1）井况（井筒不畅）（2）违章操作（3）设计有问题（4）监督不到位（如虚假资料等）（5）其它（管理不力或管理制度不完善等）。事故分类主要参考了中石化测井监督培训教材。一、测井常见事故分类地质需要地面条件限制成本限制钻井方为了节约成本，压缩钻井过程中必要的资金投人，降低了钻井液的性能，井下情况的复杂性增加。1、井况（井筒不畅）1、井况（井筒不畅）在这类井中进行施工，为防止仪器遇卡等事故的发生，施工人员要随时汇总电缆张力变化情况和其他测井信息，进行全面分析，正确判断遇阻、遇卡原因，及时调整施工方案。1）压差粘附所谓压差粘附是由于钻井液和地层压力差较大而吸附电缆或仪器造成的遇卡，多数是吸附电缆造成仪器遇卡。这种情况一般发生在钻井使用了密度较高的钻井液或钻井过程中发生钻井液漏失，而测井时电缆在井中静止时间过长。在进行地层测试或井壁取心作业过程中，如果操作人员对操作规程、注意事项了解不够，未能按照规定下放电缆，极易造成电缆吸附（图9-1）。1）压差粘附图9-1压差粘附示意图遇卡原因：钻井过程中用泥浆平衡井眼和地层间的压力，并在井壁上形成泥饼。当仪器或电缆切入泥饼，在压差（泥浆压力大于地层压力）的作用下迫使仪器或电缆压靠井壁，如果泥饼粘度和压差产生的力大于电缆的安全拉伸张力就会产生粘附卡。1）压差粘附1）压差粘附遇卡特征：利用电缆伸长法判断遇卡深度浅于仪器深度，且电缆张力小于正常值，则可基本判定电缆产生压差造成粘附。电缆粘附一般产生在渗透层，可参照地质录井记录核实遇卡层位。（有张力短接的组合更容易判断压差粘附）2）井眼不稳定造成的遇阻、遇卡这种情况主要是由于地层膨胀超压造成缩径，或是由于钻井液中岩屑沉积而在井中形成沙桥造成仪器遇卡。这种情况多发生在页岩膨胀超压、钻屑中有大块泥岩碎屑、起下钻时拉力异常或起下钻不畅、井下仪器下放有困难的井（图9-2）。2）井眼不稳定造成的遇阻、遇卡图9-2井眼缩径或沙桥遇阻、遇卡原因：是由于地层膨胀造成井眼缩径，地层疏松引起井壁掉块、垮塌造成井眼不畅通，引发遇阻、遇卡。2）井眼不稳定造成的遇阻、遇卡2）井眼不稳定造成的遇阻、遇卡遇卡特征：当砂桥位于仪器上部时，电缆可以下放但不能上提，此时电缆悬重接近正常值；当仪器本体被卡在砂桥部位时，电缆不能下放。此时电缆悬重小于正常值，卡点深度与仪器深度一致。可参照地质录井记录核实遇卡井段岩性，做出进一步3）键槽遇卡在斜井或井眼弯曲的井中进行测井施工，电缆一直沿一个轨迹运动，就很容易在井壁上勒出键槽，由于鱼雷或仪器比电缆直径大不能进入键槽而造成遇卡。这种情况多发生在斜井的造斜点及狗腿井段（图9-3）。3）键槽遇卡图9-3键槽遇卡示意图3）键槽遇卡遇阻、遇卡原因：由于某种原因（定向井、狗腿子井段、大、小井眼）仪器、电缆摩擦井壁力度增大，且在同一井段反复摩擦形成键槽，导致井下仪器无法通过造成遇阻、遇卡。这种情况一般发生在写景拐弯处和大小井眼交替处，可查看井眼轨迹图和井径曲线。遇卡特征：电缆只能下放不能上提，且下放张力接近或等于正常悬重。当仪器卡死时，电缆不能下放（如：狗腿子井段）张力成遇阻显示。3）键槽遇卡4）套管损坏或套管鞋开裂这种情况主要是由于在固井过程中套管有损伤变形或是套管口形成裂口，电缆或仪器卡在裂口处，多发生在套管故障或是固井时出现问题（图9-4）。4）套管损坏或套管鞋开裂图9-4套管损坏或套管鞋开裂示意图遇卡原因：在钻井过程中由于某种原因可能使套管受到损坏，套管鞋是最脆弱、最容易的部位。一旦套管鞋受到损坏，极易造成井下仪器遇卡事故，甚至可能发生拉掉仪器的严重事故事故。4）套管损坏或套管鞋开裂4）套管损坏或套管鞋开裂遇卡特征：遇卡深度与套管鞋深度一致，且仪器又在套管鞋以下，则电缆或仪器头可能卡在套管鞋处。5）井壁垮塌、碎块测量过程中，下落的碎块等掉在仪器的上部而卡住仪器或井壁跨塌埋住仪器造成遇卡（图9-7）。6）井底沉沙由于井底沉沙过多，仪器快速冲至井底陷入沉沙中，造成遇卡（图9-8）。图9-6井下仪器损坏示意图图9-7井壁垮塌、碎块示意图图9-8井底沉沙示意图7）侧钻开窗井的窗口处遇卡对老井进行侧钻，通过在套管上开窗打斜井，测井时仪器经常在开窗处遇卡。7）侧钻开窗井的窗口处遇卡大致分两种情况：套管口钻穿过程中形成齿状裂口，不是标准的椭圆形，电缆或仪器易卡在裂口处；开窗周围水泥环震动坍塌，加上钻井液冲蚀井眼扩大，在窗口处形成台阶（图9-9）图9-9开窗侧钻井的示意图8）仪器损坏在施工过程中，如果测井施工人员不严格按照操作规程施工，极易造成测井仪的损坏。如某测井队在进行水平井测井施工过程中没有按照水平井施工要求在井口留人监督下钻，造成在下钻过程中遇阻时井队未及时停钻，将双感应仪器压裂。2、违章操作由于对施工方案、操作规程了解不深入或是不严格按照施工方案、操作规程进行施工，往往会发生各类意想不到的事故。经验表明，不按操作规程进行测井施工造成工程事故的占80%。（1）仪器落井测井仪在井中运行时，仪器头弱点拉断、电缆拉断或仪器串断裂，致使测井仪掉人井内，无法正常起出，称为仪器落井。1）由于仪器遇卡，上提拉力超过最大安全拉力，将仪器弱点拉断，造成仪器落井这种事故主要是在测井仪器遇卡时，未计算好最大安全拉力、张力指示存在问题或其他原因等导致上提拉力超过最大安全拉力，致使仪器从弱点处（拉力棒）拉断，造成仪器落井。2）绞车面板或张力系统出现问题，上提拉力超过最大安全拉力，造成仪器落井。在测井过程中，由于测井绞车面板（张力显示一般都在绞车面板上）出现故障，或者是张力线、张力计等出现问题，造成不能正确显示张力或者显示的张力小于实际的拉力，从而拉断弱点，造成仪器落井。如某测井队在XX井测井，由于上提过程中，张力线和张力计接触不良，在仪器遇卡时，不能准确的显示张力，造成仪器串从弱点处拉断，仪器落井。3）张力计挂在地滑轮，而绞车面板上的K系数设置过小，张力面板显示的拉力小于实际拉力，在仪器遇卡时，上提的拉力超过最大安全拉力，造成仪器落井。4）马笼头、花键、锥体等部分存在问题，造成仪器落井除了拉力棒外，电缆与电极、电极与仪器之间的连接部位也是承受拉力的薄弱环节，如果连接点所能承受的拉力小于最大安全拉力，就会出现仪器落井事故的发生，主要有以下几种情况。4）马笼头、花键、锥体等部分存在问题，造成仪器落井（1）使用了加工工艺存有缺陷的连接件。目前，鱼雷壳、花键、锥体等配件的国产化率越来越高，但国产配件的质量参差不齐；（2）在连接部位制作过程中出现压钢丝、断钢丝等情况没能及时发现；4）马笼头、花键、锥体等部分存在问题，造成仪器落井（3）连接部位在使用过程中损伤、腐蚀等。如某测井队在XX井进行测井施工时，井斜较大，使用软电极马龙头下井，由于多次遇阻，鱼雷根部受伤，在上提过程中，拉力未达到最大安全拉力却在鱼雷处断开，造成仪器落井。5）电缆对接不当或电缆磨损严重，拉断电缆，仪器落井。在电缆使用过程中经常需要对接电缆，电缆对接的好坏，直接影响施工的进行。如果在对接过程中存在隐患，容易出现电缆拉断，仪器落井的事故。5）电缆对接不当或电缆磨损严重，拉断电缆，仪器落井。另外，电缆的保养、定期检查也非常重要，如果电缆保养不及时，会出现电缆锈蚀严重（尤其是海洋拖撬测井电缆），轻者出现断钢丝，造成遇卡，重者电缆的抗拉性能达不到要求，造成拉断电缆仪器落井。6）绞车系统调压阀调节不当，遇卡时未及时采取措施，拉断弱点造成仪器落井。测井绞车大多采用液压驱动，并且装有系统调压阀，其作用是：调节液压系统的拉力大小。顺时针旋转调压阀，系统拉力逐渐增大；逆时针旋转，系统拉力逐渐减小。通过调压阀的调节，既保证了系统有足够大的拉力上提仪器，又能保证在仪器遇卡达到设定的拉力时系统会自动卸载，不致拉掉仪器。在测井过程中应随时调节调压阀，保证系统张力不超过最大安全拉力。如果不及时调节，在仪器遇卡时很容易出现拉掉仪器的事故。（2）电缆打扭。两种情况易造成电缆打扭：（1）使用未进行破劲或者破劲不够的新电缆进行测井。新电缆有一定的破劲期，一般为最初的20-25次下井；2）仪器下井过程中遇阻未及时停车，放入了过多的电缆，在上提时速度过快。（2）电缆打扭。电缆打扭后一般会造成电缆绝缘破坏，无法继续施工，需要重新对接电缆；有时处理不当会出现更复杂的情况，导致电缆从打扭处拉断，仪器落井。（3）电缆跳槽电缆跳槽原因分析：1）仪器下速过快，仪器在井口附近，仪器下入较慢，而电缆下放较快，造成电缆不能完全进入滑轮槽内。2）电缆快速运行中突然停车，造成电缆脱离滑轮槽。电缆跳槽原因分析：3）滑轮槽损坏，造成电缆沿损坏部位脱离滑轮槽。4）电缆外径与滑轮槽尺寸不匹配。若采用密闭测井，可将手压泵打压抱死电缆，将电缆安装在滑轮槽内。4、仪器灌肠现场施工时，一旦井内压井液的压力大于仪器耐压，压井液进入仪器内部，造成仪器损坏，通常叫仪器灌肠。造成仪器灌肠的原因：l）在测井准备期间没有严格执行操作规程检查仪器连接部分的密封圈，未及时更换存有缺陷的密封圈；造成仪器灌肠的原因：2）井下仪密封部位的密封面受损；3）在高压井施工前没有对仪器进行高压试验，未及时发现仪器耐压性能不能满足施工需求的问题。施工设计不周密，施工前，测井方要详细了解施工井的情况及施工目的，针对不同的测井任务及每口井的具体井况做周密的施工设计，分析可能出现的各种意外情况，有针对性地做出施工预案，对施工预案进行技术论证，确认其可行后，在生产准备阶段备齐相关的设备及材料。（3）设计有问题仪器组合不当，在测井施工前，必须进行充分的准备，根据施工井的具体情况及施工通知单的要求，配备施工所需仪器，确定合理的仪器组合方案。仪器组合不合理，仪器串不能适应施工井的特殊情况，往往导致事故的发生，因此，施工前要对井筒情况有充分的了解，做好准备工作。（3）设计有问题施工设计的不周密表现在现场操作中对出现的各类意外情况不能及时准确地进行处理，导致事故的发生。（3）设计有问题（4）对井筒情况了解不够了解施工井的情况是测井监督人员的首要工作，了解井况有利于我们制定详细的工作计划，确定施工方案，对各种意外情况有一个全面的预测和综合考虑，并为此做好充分的准备。需要了解的井况主要包括：井史、井斜、套管程序、钻井液性能、钻头尺寸、井径、工程事故、地层地质情况、井深、测井目的、测井项目、其他测井要求、井场环境、井场设施等等。（4）对井筒情况了解不够（4）对井筒情况了解不够测井监督人员一定要在生产准备阶段尽可能多地了解井况，到达现场后要进一步对已知情况进行核实和确认，这样才能保证施工顺利。施工过程中，常因对井筒情况了解不够导致施工出现问题。（5）其它（管理不力或管理制度不完善等）1）人员组织和过程控制不利测井施工过程需要周密的人员组织，这是测井队长的一个非常重要的任务，人员分工明确、配合协调是施工成功的一个重要因素。组织不利往往导致施工作业人员职责不清，造成人力浪费或关键岗位无人值守，形成无序施工，导致事故发生。1）人员组织和过程控制不利要按操作规程对关键环节的质量、安全等方面进行严格控制，保证施工无缺陷、无漏洞。疏忽或考虑不周必然导致事故发生。2）疲劳施工由于测井特殊的工作条件，测井过程的不可预测性，很容易导致施工人员疲劳。疲劳意味着思维迟钝、精力不集中，对突发事件反应迟缓。特别是中国固有的饮食及作息习惯，导致在午后和晚上出现困乏。因此施工人员在施工中要特别注意，避免过度疲劳出现事故。