测井下井仪器遇卡分析及其打捞工具研制

【摘要】在超深井、小井眼井以及高压气井中，测井仪器被卡死的恶性工程事故时有发生，导致打捞难度增大。本文在分析测井时井下遇阻的原因基础上，为能够更好在复杂井条件下安全高效地处理测井井下事故，探讨测井仪器事故处理的工艺技术，并且最后指出具有打捞、释放和套洗等多种功能的测井打捞工具则是解决测井下井仪器遇卡有效措施。

【关键词】测井下井仪器；遇卡分析；原因；打捞工具

1.引言

近几年，由于测井仪器被卡的恶性工程事故时有发生，相关的打捞工艺出现不完善、不配套的情况，在不断增加的钻井速度基础上，发生在小井眼、超深井、高压气井中的测井事故所导致的打捞难度越来越大。本文在分析测井仪器遇卡原因基础上，研制系列化的测井打捞工具，以满足快速高效地处理测井事故的要求。

2.测井仪器遇卡原因分析

2.1 裸眼井测井中测井仪器遇卡原因分析

1）键槽卡。在井内软地层位置，井壁由于钻杆与测井电缆的摩擦而产生键槽，在狗腿子井段更容易发生此情况。所以，测井仪器在上提电缆时容易留在键槽中，造成遇卡。

2）测井仪器的压差粘附卡。地层压力往往一般小于井内在渗透层的液柱压力，在地层的吸收钻井液越多，相应的造成的泥饼就越厚。对于泥岩的地层来说，砂岩最为容易形成泥饼。在一定的停留时间内电缆切入泥饼，在电缆切入力大于地层压力的测井过程中，电缆靠在井壁成为可能。

3）砂桥卡。松散地层中的测井仪器，容易造成岩屑随测井仪器下落情况。下落的岩屑随测井仪器一起形成砂桥，在上提测井仪器过程中，则容易出现遇阻情况。有时出现了下放容易而上提困难情况，有时也出现向上、下都是遇阻情况。

4）井眼限制。对于受到井液浸泡页岩来说，膨胀的页岩致使井眼变小，这是由于页岩的吸水性质，这样测井仪器通过受到影响，造成相关的测井仪器的遇阻、遇卡。

5）井径为大肚子的遇卡。井眼垮塌严重容易造成长至几十米的大肚子情况，远超过了下井测井仪器的组合长度。对于大肚子中的测井仪器来说，会遇到向下遇阻的情况，再加上不规则井壁的影响，上提遇卡也成为必然。

6）电缆打扭或电缆外层钢丝断裂卡。由于井眼直径、钻井液相对密度、粘度等方面问题，在测井射孔中，必须考虑仪器在井中的下放速度。测井电缆打扭则会在上提电缆较快情况下出现，在扭结大于井眼情况中，就容易出现电缆受卡于井中的情况。

7）破坏的套管鞋卡。在过大的套管鞋倾角下，在倾斜的方位角上，由于钻杆通过套管鞋而造成的磨损套管鞋情况时有发生，这样就容易出现套管鞋处破裂。在破裂的套管鞋中，测井时的电缆上下运动，就容易出现电缆外层钢丝被拉断现象，造成测井电缆被套管鞋卡住。

8）损坏的下井仪器卡。对于特殊的测井仪器来说，比如推靠器的仪器等，在井中的上提或下放过程，测井仪器卡也往往是由于推靠失控造成。

2.2 套管井中测井仪器遇卡原因

1）套管内岩屑和砂粒卡。岩屑和砂粒可能存在于套管液体中，对于悬浮在液体中的是第一次射孔后进入的砂粒来说，当进行第二次射孔爆炸，在射孔枪或仪器中就容易造成砂粒或岩屑下落，而最终形成砂桥遇卡。

2）损坏的仪器卡。推靠器的仪器由于上提推靠器收不拢等原因而造成的下井失控问题，这也是测井仪器遇卡的原因。

3）射孔抢膨胀卡。在高温膨胀变形影响下，或是射孔枪上产生毛刺严重的情况下，射孔作业后的油管枪容易造成遇卡。

4）套管损坏卡。下井或安装时造成的套管损坏，固井时也许不存在起下的问题。但是，在电缆下井后，对于倒齿形的套管损坏的形状来说，不能上提而造成测井仪器的遇卡。

5）落物卡。落物从井口掉下，由于仪器套管间隙很小，测井仪器的头部或中部某处被落物阻碍上提成为可能，这样测井仪器由于落物而越卡越死，最终形成测井过程中的落物卡。

2.3 避免或减少测井事故发生的方法

第一，严格规定没有地面张力传感器禁止测井施工，测井过程必须使用张力传感器；第二，电缆移动在裸眼井中非常重要。粘附情况在移动测井电缆情况下不会产生，要求测井电缆在井中与井壁间的运动的静摩擦力大于其动摩擦力；第三，要求测井仪器在井底停留时间尽最大可能缩短。重钻井液及岩屑在钻井队停止循环以后会沉淀数米的距离在井底，测井仪器的井底冲力过大，这容易造成砂桥卡和粘附情况。应该在了解实际的井底深度的基础上，测井仪器的下放速度在接近井底处而变慢，若接触到井底应该立即上提操作，切记不能较长时间的将测井仪器停留在井底；第四，测井仪器的扶正器应该正确使用。为了减少粘附卡，以及减小井壁接触面，在一定的井眼要求下，测井施工配套使用扶正器；第五，套管鞋附近操作应该格外注意。大肚子井眼容易在套管鞋位置出现，为了尽可能避免测井仪器卡在套管鞋，其通过速度此时应该有所降低；第六，注意测井电缆保持有一定的张力。电缆易打扭出现在测井电缆下放过快情况下，这是由于电缆下放速度大于测井仪器在井中运行速度。因此，测井电缆有一定的电缆张力在下放测井电缆中显得尤为重要。应该根据相关技术操作要求进行；第七，对于弱点的正确选择。

3.测井打捞工具的研制情况

3.1 电缆打捞矛

电缆外打捞矛和内打捞矛系列化配套井眼尺寸为6in、81/2in、12 1/4in，其主要根据电缆掉入井内的打捞特点设计。重点的改进位于打捞矛在矛钩设计，充分考虑安全性等特点，有效避免打捞电缆过程中矛钩断裂所引起的相关问题。

3.2 CDL打捞器

不同直径下井仪器的打捞则是通过更换配套的打捞环进行的。相比于三珠打捞工具，其能够抓住仪器的中部或下部，还具有处理缩径及吸附卡造成的工程事故的能力，不同直径的铣筒或套管可以通过相应的转换接头进行挂接。同时，可以在套管内部包容整个仪器。

3.3 可退式卡瓦打捞器

这种可退式卡瓦打捞器能够配合Φ86mm、Φ89mm、Φ92mm三种直径仪器进行打捞，其最大特点是通过更换卡瓦来来接不同规格的套管或铣筒，同时，还能抓住仪器的上部或中部。当钻具上提力量达到仪器可能被拉断时，仍然存在仪器被卡情况，这样为进一步确保仪器安全，可以利用钻具的操作而释放掉仪器。另外，挂接5in、51/2in，7in套管或铣筒通过转换接头而进行配套打捞。

3.4 铣筒打捞器

针对测井中存在的井壁垮塌、缩径、吸附卡等方面的遇卡问题，配套设计5in、53/4in、7in三种规格，能够配套各种规格的打捞器、套管或者相关的可退式卡瓦打捞器。

4.结语

要想能够安全、高效地处理复杂井条件下的井下遇卡事故，应该不断对于测井仪器事故处理的工艺技术进行完善，通过系列化的测井专用系列打捞工具的研制工具，经过现场井下事故的详细分析，研制各种井下测井仪器具有打捞、释放和套洗等多种功能的工具则是发展方向。

参考文献

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[2]高存等.测井施工遇卡事故的预防及处理[J].江汉石油职工大学学报，2010，（5）.