测井施工作业中常见故障的分析与处理

测井施工作业中常见故障的分析与处理
蒋恒丰
(华北石油工程有限公司测井分公司,河南南阳473132)
摘要:在测井施工过程中,测井事故时有发生㊂特别是近几年来,各油田加大了大斜度井㊁定向井㊁开窗井㊁水平井的开发㊂由于这些井的井身结构比较特殊,增加了井下情况的复杂程度,使得测井施工难度加大,因而测井中的故障出现的次数不断增加,且有逐年明显升高趋势,影响测井时效,增大了材料和人工成本及安全风险㊂文章通过对测井作业过程中常见故障原因的总结和分析,从而提出了一些解决途径及处理方法,为顺利完成测井施工起到了非常好的借鉴作用㊂关键词:遇阻;遇卡;井下落物;电缆打扭;电缆打结
中图分类号:P631.8+1文献标识码:文章编号:1006-7981(2020)10-0071-03
引言
测井作业的整个过程中,测井事故时有发生㊂特别是近几年来,各油田加大了大斜度井㊁定向井㊁开窗井㊁水平井的开发㊂由于这些井的井身结构比较特殊,增加了井下情况的复杂程度,使得测井施工难度加大,因而测井中的故障出现的次数不断增加㊂对于测井事故如果没有得到适当的处理,不但影响正常
生产,甚至还会造成严重的经济损失,更严重的有可能导致井报废㊂因此,得当㊁安全㊁高效地处理测井故障特别重要㊂本文对测井中常见故障进行归类研究㊂
1测井施工的各个阶段的安全管理概述
①在测井前的准备阶段,测井小队没有进入到井场的时候,对测井仪器㊁设备㊁工具等进行检查和保养,存在安全隐患的仪器设备进行排查和治理,避免设备㊁仪器带病作业,引发严重的后果㊂定期保养测井仪器设备,定期检查维修测井施工的全部仪器设备等,电源的设置合理,有专人负责,避免测井施工中发生触电事故,影响到测井施工的顺利进行㊂保证地面的仪器仪表设备完好无损,天地滑轮灵活好用㊂
②进入到测井施工现场后,需要对测井的仪器设备进行安装㊁调试㊁测前刻度等,保证测井仪器仪表设备的顺利下井㊂通过钻井队了解井下的情况,制定测井作业施工方案和安全管理措施,保证安全平稳地完成测井施工的任务㊂对操作人员进行施工前工作安排,确定操作程序和安全要点㊂
③测井施工作业时,钻井队指定专人配合,测井施工人员不允许动用钻井设备和设施,下井仪器出入井口的时候,需要有专人的指挥,不得碰撞井口的钻井设备,避免损坏设备,影响到后续钻井施工的顺利进行㊂进行生产井测井的时候,打开井口阀门前,需要检查井口的防喷器,预防发生井喷事故㊂
2测井作业常见故障分析与处理
2.1仪器下放时遇阻
仪器下放时遇阻是测井作业过程中经常会遇到的问题㊂如果处理得当将不会造成什么损失,如果不能很好的处理将会造成不可挽回的损失㊂在仪器下放过程中,绞车面板上指重计读数应连续增加,当指重计读数突然减小时,可判断为遇阻㊂同时,在地面仪同步监视曲线上也可以直观的判断出来㊂仪器下放过程遇阻时,张力梯度指示针会突然向时针方向转动,总张力指示会突然减小㊂当仪器在井下运行正常时,张力梯度指示针会保持在 零 位不变,而总张力逐渐增加㊂
2.1.1遇阻原因分析
a.井壁缩径遇阻
b.井壁意外垮塌遇阻
c.井身结构引起的遇阻
d.电缆在井筒内打扭
e.井内落物遇阻
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2020年第10期内蒙古石油化工
收稿日期:2020-08-14
作者简介:蒋恒丰,男,工程师,2009年毕业于长江大学勘查技术与工程专业,现在在华北石油工程有限公司测井分公司从事E C L I P S5700数控地面系统操作与维护工作㊂
f.泥浆性能不符合要求
2.1.2通常采用的处理方法
测井设备发现仪器下放遇阻时,应及时慢慢上提仪器到遇阻位置30到50米以上,讨论井身情况以后可选择再下放电缆㊂
a.井壁缩径㊁意外垮塌造成的遇阻,可提升仪器30-50米后,再下放电缆,改变下放速度,以快速㊁中速㊁慢速等不同速度多次上起下放㊂假如仪器还是下不去,且阻位无变化㊂此时应告知钻井队井下情况并通知其下钻通井㊂
b.井斜过大㊁沙桥㊁仪器质量轻造成的遇阻,也可以采用a中改变速度地方法,假如仪器还是下不去,应适当加大加重锤的重量或长度再次下放㊂
c.井筒不直存在拐点㊁井斜过大等由于井身结构复杂造成的遇阻应改变加重锤的形状或附加引导装置㊂
d.井壁缩径遇阻,要求钻井队下钻划眼和循环处理泥浆㊂
e.泥浆性能不符合要求也易造成遇阻,此时应通知井队降低泥浆的相对密度和粘度,以减少摩擦阻力㊂
f.井内有落物,一般应拒绝施工㊂
2.2上提仪器遇卡
仪器遇卡处理不当所造成的后果要比仪器遇阻直接带来的损失更为严重㊂仪器上提过程中,指重计读数突然增大时,可判断为遇卡㊂
2.2.1遇卡原因分析
a.仪器顺利下井,等上提时井眼缩径使仪器遇卡㊂
b.选择上提拉力的偏差,失去快捷解卡途径㊂遇卡以后,上提拉力的选择是十分关键的一个问题,因为及时选择合适的拉力是解卡的最快捷的途径㊂
c.电缆吸附遇卡㊂进行穿心打捞时可以发现,在下打捞筒到达电缆卡点时,绞车面板显示的张力突然降低,这就是电缆吸附遇卡得到解卡的结果㊂之所以发生电缆吸附遇卡,原因是多方面的㊂可能是仪器(有推靠的)在井下推靠臂控制失灵无法收回㊁设备问题(如车辆动力故障)㊁电缆绞车故障(如绞车离合器打坏),同时又没有及时地采用井队提升设备上下活动电缆,使电缆在井内停留时间过长,使井壁泥饼造成对电缆的吸附遇卡㊂也可以是钻井液性能指标因素㊂
d.仪器在上提过程中,井眼缩径垮塌造成仪器遇卡㊂
e.电缆断钢丝或打结造成遇卡㊂
f.仪器过套管鞋或油管鞋遇卡㊂
g.仪器过沙桥㊁键槽遇卡㊂
h.仪器推靠臂失灵遇卡㊂
i.电缆沿井璧运行磨成槽造成电缆嵌入遇卡㊂电缆在井内运行所受台力作用(合力)的结果使电缆沿着定的方向运动,如果电缆与井壁摩擦达到一定程度,就可磨成深槽㊂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㊂这种遇卡特点是仪器能向下滑行.多次上提下放.卡点几乎不变㊂
j.思想上的不适应性.表现为思想上准备不足,情绪急燥.总想急于求成,往往容易拉断拉力棒或电缆.造成仪器落井;胆小怕事,只满足请示报告,自己没有主见;方法单一呆板,不能结台实际,失去解卡机遇㊂由此可见,遇卡以后把握时机,抓住机遇显得十分重要㊂
2.2.2避免遇卡的几种方法
a.保证张力计准确可靠,选择合适的K系数,如果可能,张力计尽量挂在天滑轮上K=1,下井之前调整好绞车的扭矩,计算好仪器遇卡时可施加的最大安全拉力㊂
b.在裸眼井内应保持电缆移动,停留易产生电缆吸附卡㊂
c.在井底停留时间应尽可能短㊂
d.要始终保持电缆张力㊂
e.遇阻时根据井况做出明确决定,尽量不要用测井仪器做无预知结果的下冲㊂
f.尽量使用扶正器㊂
g.接近套管鞋或油管鞋时小心(降低绞车速度)㊂
h.具体作业要正确选择合适的弱点(根据具体作业及井深选择合适的拉力弱点)㊂
2.3测井施工中遇卡的处理
i.发现遇卡应立即摘除离合器,使电缆张力降低,电缆下行后再刹车,不可急于猛刹车或先刹车后摘离合器㊂防止急刹车后滚筒受力,使电缆张力增大而拉断电缆㊂
j.重新检查绞车,天地滑轮的安全情况,并打好掩木㊂
k.遇卡后应先收回推靠再下放电缆,若仪器能下行,下一段后再上提㊂假如仪器还是遇卡,则改变提升拉力,在电缆允许提升拉力的权限范围内多
26内蒙古石油化工2020年第10期
次上提下放电缆㊂绞车上下活动电缆的同时操作员应随时观察仪器运行情况㊂随时观察张力是否恢复正常张力(除去电缆及仪器悬重最大权限为2. 5吨)㊂
l.电缆嵌入遇卡时一般活动一段时间可以解卡㊂
m.若仪器不能下行,应继续下放㊁上提电缆,逐渐加大上提拉力㊂若已增大到当时悬重+弱点拉断力ˑ75%仍不能解卡时,保持最大权限拉力1-2小时,如果还是没有解卡应提议进行打捞㊂
n.打捞前应先判断遇卡深度㊂方法如下:
a)使电缆处于正常张力状态;
b)在转盘水平面处的电缆上做上记号;
c)慢慢上提电缆使张力增加1吨;
d)在转盘水平面处的电缆上做上第二记号;
e)测出第一和第二记号之间的距离L1;
f)使张力再增加1吨;
g)在转盘水平面处的电缆上做上第三记号;
h)测出第一和第三记号之间的距离L2;
i)利用测量的结果用公式分别计算出卡点深度j)或利用图表查出大致遇卡深度㊂
o.判定遇卡类型,计算最大安全张力㊂
若计算出的卡点深度与仪器在井下的深度接近,可认为是仪器被卡㊂若小于仪器在井中的深度,则可能是电缆吸附卡㊁砂桥卡㊁电缆断钢丝卡或其他遇卡情况㊂
p.如仪器在井口遇卡,可采用上小钻具或油管拨动电缆或井下仪器,并循环泥浆解卡㊂
q.若仪器不在井口遇卡应上提电缆一直拉到最大安全张力㊂
r.拉紧刹车,等待自行解卡㊂
s.仍不解卡,则请示上级部门,采用相应的解卡措施(采用特殊解卡工具解卡㊁采用穿心打捞方法解卡)㊂
t.遇卡后上提电缆速度在每分钟1~2米,随时观察张力指示㊂
u.发现遇卡后应通知井队,以便配合工作㊂2.4仪器连接常见故障及处理
连接不上仪器或仪器上不到位㊂原因是仪器对接时未对准定位销㊁定位槽,碰撞力过大使定位销变形,或碰撞接头变形㊂
处理办法是卸开仪器,用什锦锉锉平变形部分㊂接头与插座连接不良㊂原因多数是因插头与插座使用时间较长,磨损严重或插头弹性变小,而造成接触不良或不接触㊂
其处理办法是更换新的插头㊂
组合测井连接好后发现顺序错㊂原因是井口工对组合不熟悉,抬错仪器㊂
处理办法是从连接正确的仪器上端卡上组装台,卸开仪器,装上后堵头,上部只有一二只仪器直接拉到地面上卸开,再按正确顺序在井口组装㊂2.5测井现场机械故障及处理
1.绞车链条断
遇到这种情况应立即通知井队司钻利用大钩上起下放电缆㊂一般是直接用大钩带动天地滑轮上下运动活动仪器和电缆,其优点是既能观察井队指重计的变化又能观察测井张力系统的指示,防止遇卡拉断仪器㊂缺点是下放时宜出现电缆跳槽㊂另一种方法是用电缆卡子将电缆卡住,用大钩吊住电缆卡子上下活动㊂缺点是不能观察张力的变化情况
2.绞车刹车失灵
测井作业的安全与绞车的操作密切相关㊂为此,第一串仪器下放时要求每300m试一次刹车㊂其目的是确保测井施工过程中绞车刹车有效㊂然而由于种种原因,有时试刹车时发现绞车刹车失灵㊂有时在测井过程中突然发现绞车刹车失灵㊂遇到这样的故障时,首先要保持冷静,要按部就班地想办法去排除故障㊂对于下放速度慢且仪器下放不深时,可采取抢挡的方法㊂而对于其它情况,通常用撬杠或木杠
之类的东西顶进到车带和滚筒之间㊂阻止滚筒继续旋转㊂绞车停住后,电缆卡子将电缆卡住㊂然后通知井队司钻利用大钩上起下放电缆㊂再进行绞车刹车修理㊂
3结论
测井故障在测井作业中经常会出现㊂我们要做到清楚测井故障,尽量做好预防工作,尽可能的避免其发生㊂遇到故障要头脑清晰,做出正确的判断,拿出最好的解决办法,提高测井时效㊂
[参考文献]
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2020年第10期蒋恒丰测井施工作业中常见故障的分析与处理

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