论文部分内容阅读
摘 要:针对ECLIPS-5700测井系统在涪陵工区页岩气井施工中遇到的问题进行分析,结合涪陵地区现状,解决了水平井施工对接一次成功率偏低、双井径测井项目不能与双侧向和微球项目同时并测等问题。
关键词:测井;ECLIPS-5700系统;页岩气水平井;施工问题;解决方法
1 系统简介
ECLIPS—5700测井系统(简称“5700”)是美国Baker·Hughes(贝克·休斯)公司于20世纪90年代推出的测井系统,是CLS-3700的换代产品,在其后几年又经过不断发展和更新,是当今世界最先进的测井设备之一。
5700地面系统由运载设备、绞车动力系统、电力系统、车载地面处理系统和测井辅助系统构成,其中车载地面处理系统配有两个2021VAC交流供电面板、2010VDC直流供电面板、5756LCP接线控制面板、5750DAPS数字信号采集处理面板、示波器、5711信号模拟面板、UPS不间断电源,及两台绘图仪和两台HP工作站组成。井下仪不但有常规项目,还配有微电阻率成像仪、超声波成像仪、核磁共振、交叉偶极子等特种仪器,同时具有开发、射孔功能,并兼容所有3700井下仪,组合能力强。
2 常见问题及解决方法
2.1问题:水平井施工对接一次成功率偏低。
用湿接头时水平井工具在长水平段中对接一次成功率为90.1%,远不能满足页岩气开发进程中要求的98%以上。
问题分析:裸眼井长水平段水平井施工工艺的不成熟是影响测井一次成功率的重要因素;其次是施工人员对长水平段水平井地质状况的不熟悉,以及水平井施工对接工具的选型不够优化等问题。
解决方法:针对涪陵工区的特殊井况及其地层地质构造,通过多方调研和分析、实证、总结,形成了一整套合乎涪陵工区实际的长水平段裸眼井水平段施工工艺,这主要包括以下几方面:
1)借鉴国内外先进的水平井施工方案,反复对比,并在试验确证的基础上,淘汰了原来构造复杂、工艺落后、故障率高、对接困难的滨州产水平井施工对接工具,选择TQ-402型棒式水平井对接工具图1,作为涪陵工区水平井施工工具。它由水平井公枪和水平井母枪组成,连接触点采用滑环结构,由原来的触点接触改为面接触,综合考虑了高温、高压同时均衡作用,以及单纯高温、单纯高压的各种极限使用环境,更具可靠性;该工具构造简单、设计科学,易于保养,可以反复对接,提高了水平井施工对接的成功率。
图1 TQ-402型棒式水平井对接工具外形图
2)水平井测井时,对仪器串的最大刚性长度——仪器串硬连接的最大长度要求非常严格。
经多次施工试验,总结出一套在涪陵工区长水平段裸眼井施工中仪器串的连接顺序:柔性(3944)+旋转(3977)+三参数(3981)+遥传短接(3514)+伽马能谱(1329)+连斜(4401)+柔性(3944)+中子(2446)+密度(2228)+柔性+声波(1680)+阵列感应(1515)+柔性(3944)+满贯适配器(3516)+井径(4203),将井径及3516传输短接放在仪器串的底部,同时对生产准备的流程进行优化,便于提前发现问题,消除隐患。
3)细化电缆过旁通、泵送等施工环节操作流程,增加旋转、柔性短接及扶正器等辅助工具的使用,并根据需要改变其在仪器串中的位置,确立一整套大斜度、长水平段水平井标准施工程序,提高施工可靠性。
2.2问题:个别测井项目的校正图版及其资料处理软件与涪陵工区地层地质实际之间存在差异。
问题分析:开发初期,由于对涪陵工区地质状况掌握的不足及阵列感应测井规律认识不到位,5700阵列感应在涪陵工区一段时间的施工和资料处理中,出现了在泥岩段深、浅阵列感应曲线不重合、序列不正确等现象。另外,在一些测量段,阵列感应测得的地层电阻率特征与其他曲线表现得不一致,也与真实地层电阻率不相符,但不同阵列感应仪器在相同地层的一致性却很好。
解决方法:建立相关测井校正图版,编制资料处理软件,彻底解决个别测井项目在涪陵工区的资料符合率问题。针对涪陵工区的地质构造及特殊的施工工艺,充分考虑阵列感应测井的影响因子,像泥浆电阻率、井径、井温等,经过大量的理论计算及多次试验,最终建立了一个合乎涪陵工区实际的阵列感应测井解释图版。该解释图版运用了大量的数学知识,像高等数学中的傅里叶变换等,对影响因子等参数通过数理公式进行了复杂的计算,最终从井下仪采集的原始数据中校正出真实的地层电导率。
2.3问题:双井径测井项目不能与双侧向、微球等项目并测。
由于涪陵工区要求测双侧向微球项目,还要求测量双井径,而原装5700不能满足这个要求,要下2趟测井仪。分析结合后改装3516满贯适配器的内部线路可以满足这种情况。
问题分析:井下仪电路中:3516满贯适配器的目标是允许非WTS的仪器与WTS仪器组合测井,接受下传命令,上传采样数据,进行换档控制。它把连接到它下部的仪器信号(脉冲信号、模拟电压信号)数字化,并把这些数据传输给3514遥测短节。
3516传输短接有十个模拟道,六个脉冲道。但大满贯需要传输十个以上的模拟量。在5700系统工作时,能谱、密度等信息是在数字化后通过M5传输给地面系统,3516 传输短接的脉冲道只传输中子信号,还有许多脉冲道剩余未用。因此,可将井下仪采集的部分模拟信号借用3516剩余的脉冲道来传输,将井下仪采集的信息尽可能地传输给地面处理。
解决方法:1)改变井径测量电路设计,在井径信号输出端加一压频转换电路,把随着井径变化的电压信号转变成频率随井径变化的脉冲信号,再将该脉冲信号通过3516的脉冲道上传给地面系统处理。解决了3516传输短接模拟道不足,井径信号传输与别的信息冲突的问题。
2)为着大满贯信号尽可能多的传输,对3516传输短接的电路设计做相应的调整。图2是3516传输短接149449板框图,板上有两个二十脚插排JD和JD-1,标有MSF的JD为常规微球测井模式,标有MSF-4的JD-1为四臂微球测井模式。测常规微球可将插排插在JD(MSF),测四臂微球可将插排插在JD-1(MSF-4)。在大满贯测井时,使用四臂微球测量模式,即大组合测井模式,需调整3516的测量道分配,因此需更换插排,将原来16脚插排更换为20脚插排。更换如下:将20脚插排10脚和11脚短路,9脚和12脚短路,其余脚按原来JD插排焊线顺序换上即可。
3 结束语
ECLIPS-5700测井系统以其独特的优势在涪陵工区发挥着重要的作用,在长水平段裸眼井测井中,通过对相关硬件软件系统加以改进,使得该系统的各项优势更加充分的发挥出来,确保高时高效高质量的完成测井施工。■
参考文献
[1] 何晓波. 涪陵页岩气求产试气工艺优化与应用[J]. 江汉石油职工大学学报,2014,27(3):30-33.
[2] 王永波,杨文明,刘静章. 水平井生产测井仪器输送工艺探讨[J]. 石油仪器,2006,20(2):85-86.
[3] 赵广峰,林鑫,吕学俊,等. 提高5700系统测井质量的几点经验[J].石油仪器,2002,16(5):54-55.
作者简介:贺昌明(1979-),男,大学本科,工程师,现主要从事测井工作。
关键词:测井;ECLIPS-5700系统;页岩气水平井;施工问题;解决方法
1 系统简介
ECLIPS—5700测井系统(简称“5700”)是美国Baker·Hughes(贝克·休斯)公司于20世纪90年代推出的测井系统,是CLS-3700的换代产品,在其后几年又经过不断发展和更新,是当今世界最先进的测井设备之一。
5700地面系统由运载设备、绞车动力系统、电力系统、车载地面处理系统和测井辅助系统构成,其中车载地面处理系统配有两个2021VAC交流供电面板、2010VDC直流供电面板、5756LCP接线控制面板、5750DAPS数字信号采集处理面板、示波器、5711信号模拟面板、UPS不间断电源,及两台绘图仪和两台HP工作站组成。井下仪不但有常规项目,还配有微电阻率成像仪、超声波成像仪、核磁共振、交叉偶极子等特种仪器,同时具有开发、射孔功能,并兼容所有3700井下仪,组合能力强。
2 常见问题及解决方法
2.1问题:水平井施工对接一次成功率偏低。
用湿接头时水平井工具在长水平段中对接一次成功率为90.1%,远不能满足页岩气开发进程中要求的98%以上。
问题分析:裸眼井长水平段水平井施工工艺的不成熟是影响测井一次成功率的重要因素;其次是施工人员对长水平段水平井地质状况的不熟悉,以及水平井施工对接工具的选型不够优化等问题。
解决方法:针对涪陵工区的特殊井况及其地层地质构造,通过多方调研和分析、实证、总结,形成了一整套合乎涪陵工区实际的长水平段裸眼井水平段施工工艺,这主要包括以下几方面:
1)借鉴国内外先进的水平井施工方案,反复对比,并在试验确证的基础上,淘汰了原来构造复杂、工艺落后、故障率高、对接困难的滨州产水平井施工对接工具,选择TQ-402型棒式水平井对接工具图1,作为涪陵工区水平井施工工具。它由水平井公枪和水平井母枪组成,连接触点采用滑环结构,由原来的触点接触改为面接触,综合考虑了高温、高压同时均衡作用,以及单纯高温、单纯高压的各种极限使用环境,更具可靠性;该工具构造简单、设计科学,易于保养,可以反复对接,提高了水平井施工对接的成功率。
图1 TQ-402型棒式水平井对接工具外形图
2)水平井测井时,对仪器串的最大刚性长度——仪器串硬连接的最大长度要求非常严格。
经多次施工试验,总结出一套在涪陵工区长水平段裸眼井施工中仪器串的连接顺序:柔性(3944)+旋转(3977)+三参数(3981)+遥传短接(3514)+伽马能谱(1329)+连斜(4401)+柔性(3944)+中子(2446)+密度(2228)+柔性+声波(1680)+阵列感应(1515)+柔性(3944)+满贯适配器(3516)+井径(4203),将井径及3516传输短接放在仪器串的底部,同时对生产准备的流程进行优化,便于提前发现问题,消除隐患。
3)细化电缆过旁通、泵送等施工环节操作流程,增加旋转、柔性短接及扶正器等辅助工具的使用,并根据需要改变其在仪器串中的位置,确立一整套大斜度、长水平段水平井标准施工程序,提高施工可靠性。
2.2问题:个别测井项目的校正图版及其资料处理软件与涪陵工区地层地质实际之间存在差异。
问题分析:开发初期,由于对涪陵工区地质状况掌握的不足及阵列感应测井规律认识不到位,5700阵列感应在涪陵工区一段时间的施工和资料处理中,出现了在泥岩段深、浅阵列感应曲线不重合、序列不正确等现象。另外,在一些测量段,阵列感应测得的地层电阻率特征与其他曲线表现得不一致,也与真实地层电阻率不相符,但不同阵列感应仪器在相同地层的一致性却很好。
解决方法:建立相关测井校正图版,编制资料处理软件,彻底解决个别测井项目在涪陵工区的资料符合率问题。针对涪陵工区的地质构造及特殊的施工工艺,充分考虑阵列感应测井的影响因子,像泥浆电阻率、井径、井温等,经过大量的理论计算及多次试验,最终建立了一个合乎涪陵工区实际的阵列感应测井解释图版。该解释图版运用了大量的数学知识,像高等数学中的傅里叶变换等,对影响因子等参数通过数理公式进行了复杂的计算,最终从井下仪采集的原始数据中校正出真实的地层电导率。
2.3问题:双井径测井项目不能与双侧向、微球等项目并测。
由于涪陵工区要求测双侧向微球项目,还要求测量双井径,而原装5700不能满足这个要求,要下2趟测井仪。分析结合后改装3516满贯适配器的内部线路可以满足这种情况。
问题分析:井下仪电路中:3516满贯适配器的目标是允许非WTS的仪器与WTS仪器组合测井,接受下传命令,上传采样数据,进行换档控制。它把连接到它下部的仪器信号(脉冲信号、模拟电压信号)数字化,并把这些数据传输给3514遥测短节。
3516传输短接有十个模拟道,六个脉冲道。但大满贯需要传输十个以上的模拟量。在5700系统工作时,能谱、密度等信息是在数字化后通过M5传输给地面系统,3516 传输短接的脉冲道只传输中子信号,还有许多脉冲道剩余未用。因此,可将井下仪采集的部分模拟信号借用3516剩余的脉冲道来传输,将井下仪采集的信息尽可能地传输给地面处理。
解决方法:1)改变井径测量电路设计,在井径信号输出端加一压频转换电路,把随着井径变化的电压信号转变成频率随井径变化的脉冲信号,再将该脉冲信号通过3516的脉冲道上传给地面系统处理。解决了3516传输短接模拟道不足,井径信号传输与别的信息冲突的问题。
2)为着大满贯信号尽可能多的传输,对3516传输短接的电路设计做相应的调整。图2是3516传输短接149449板框图,板上有两个二十脚插排JD和JD-1,标有MSF的JD为常规微球测井模式,标有MSF-4的JD-1为四臂微球测井模式。测常规微球可将插排插在JD(MSF),测四臂微球可将插排插在JD-1(MSF-4)。在大满贯测井时,使用四臂微球测量模式,即大组合测井模式,需调整3516的测量道分配,因此需更换插排,将原来16脚插排更换为20脚插排。更换如下:将20脚插排10脚和11脚短路,9脚和12脚短路,其余脚按原来JD插排焊线顺序换上即可。
3 结束语
ECLIPS-5700测井系统以其独特的优势在涪陵工区发挥着重要的作用,在长水平段裸眼井测井中,通过对相关硬件软件系统加以改进,使得该系统的各项优势更加充分的发挥出来,确保高时高效高质量的完成测井施工。■
参考文献
[1] 何晓波. 涪陵页岩气求产试气工艺优化与应用[J]. 江汉石油职工大学学报,2014,27(3):30-33.
[2] 王永波,杨文明,刘静章. 水平井生产测井仪器输送工艺探讨[J]. 石油仪器,2006,20(2):85-86.
[3] 赵广峰,林鑫,吕学俊,等. 提高5700系统测井质量的几点经验[J].石油仪器,2002,16(5):54-55.
作者简介:贺昌明(1979-),男,大学本科,工程师,现主要从事测井工作。