川庆钻探过钻具存储式测井技术装备研发纪实(图)
2017-08-17
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来源：[互联网]
[中国石油新闻中心2017-08-16]
技术人员正在进行仪器入井前的检查工作。
仪器泵送压力
压力曲线变化过程便于操作人员判断仪器是否释放成功（时间）（兆帕）“改进后的软件，能更好地提高铀值测量精度。”8月6日，川庆钻探测井公司自主研发的过钻具存储式自然伽马能谱测井仪顺利完成试验井测试。这支外径只有60毫米，长度不到3米的“小家伙”能无线穿行在复杂井眼中，边捕捉边存储地层信息，寻找页岩气甜点。
川庆测井公司历时6年研发的无电缆存储式测井技术，改写了传统测井工具通过电缆传输信号形成测井曲线的历史，打造了征服复杂井况的利器。
无线存储，测得高品质曲线
存储式测井与常规测井的最大区别，就是不用电缆，没有“线”把仪器送到目的层位。这种技术是将测井仪器放入钻杆内，无需电缆，利用下钻方式把仪器传输到目的地层，然后释放仪器出钻杆，再起钻测井，测井数据存储在仪器的存储器中，最后通过地面软件处理得到测井曲线。
存储式测井集14支井下仪器、1套地面系统、1套悬挂释放系统、1套过钻具存储式测井工艺为一体，优势到底在哪？它是个“定心丸”，复杂井、轻松测，超5000米的深井、水基泥浆井、油基泥浆井不在话下；它是个“快刀手”，一次作业可直达目的层，取全取准地层信息，平均作业时效提高30%；它是个袖珍“铁甲金刚”，仪器外径在国内同类型仪器中尺寸最小，只有60毫米，身处盘根错节的井眼中，也能毫发未损；它还是个“智能型”选手，具有深度跟踪实时校正能力，保证测井资料品质。
重庆市科技成果鉴定委员会、集团公司科学技术成果鉴定委员会一致评价：“过钻具存储式测井仪在成套装备方面有重要创新，整体技术达到国内先进水平，其中单柱钻杆深度校正技术、井下数据存储坏区管理和冗余技术等达到国内领先水平。”国内测井界知名专家吴铭德、陆大卫等盛赞研究成果缩小了与国外技术的差距。
千里单骑，征服页岩疑难井
2014年，国家试点开发页岩气，但是用常规手段进行勘探开发难度很大。测井作业也不例外，此类井型泥浆体系差，井眼轨迹多呈螺旋形，常规电缆测井遇阻遇卡甚至无法到达目的层。“常规仪器要在超3000米的地下或横向前进，或急转弯，每前行一米，我们都胆战心惊。”员工描述当时的内心感受。
恰在此时，刚研发成功的存储式测井仪应用到页岩气开发上，优势尽显。首次“牵手”的长宁H3-6井，井况相当复杂，常规电缆测井作业7天未能测取资料。还在苏里格气田作业的全套存储式测井仪，连夜“奔袭”千里来到井场，无线深潜4461米，安全作业45小时，测取合格资料。
存储式测井仪的高时效性、高安全性、高可靠性在长宁得到验证后，也迅速在威远页岩气作业区发挥作用。
威204H4-6井被称为“史上最难井”，难就难在井眼轨迹如树根般错综复杂，起下钻遇磨阻，最大阻力达到100吨。仪器的可靠性、施工工艺的安全性遇到考验。存储式测井技术采用旋转划眼下钻、倒划眼起钻工艺，作业75小时，再一次“征服”页岩气。
页岩气为何青睐国产化的存储式测井？除了装备稳定可靠、工艺安全高效，还实现了勘探开发的降本增效。当时平均每口井的服务收费，不及国际大公司的1/10。仅2014年，存储式测井在长宁—威远国家页岩气示范区作业45井次，测井成功率100%。
持续研发，技术配套不断完善
2014年，过钻具存储式测井技术成功问世，获得国家知识产权局实用新型专利10件，形成川庆企业标准11项，软件著作权登记1项，技术规范1套。
国产化装备与本土工艺技术比翼齐飞，为存储式测井征战复杂井提供了前行的驱动力，相继创造了长宁H3-6井1661米水平井段最长测井施工纪录，中古13-3H井水平井测井深度、时效纪录。
页岩气的开发，给存储式测井带来了更有可为的机遇和挑战。
川庆测井公司继续深入推进存储式测井技术的配套完善，存储式阵列感应仪、硬聚焦双感应测井仪、缆控系统相继出炉应用。在边研发、边应用、边推广、边改进的过程中，自主设计的数据读取程序，将读数时间从4个小时缩短到十几分钟，提高了施工时效。
今年，电缆存储双模式扇区水泥胶结测井技术在高石110井分8扇区对套管环空成像，为甲方判断套管卡点的准确位置提供可靠依据。在长宁H7-3井填补了长水平段页岩气井的应用空白，其成像资料质量优于国内外同类型仪器。
与此同时，川庆测井公司向过钻具存储式成像测井仪发起挑战。作为集团公司的“十三五”重点科研项目，这项成果将为页岩气井提供更加丰富的测井采集手段，精准定位产层甜点。目前，已研发出过钻具存储式自然伽马能谱测井仪、交叉偶极子声波测井仪。
过钻具存储式测井仪井眼作业示意图
当钻具底部到达测井井段底部位置后，在井口投球，泥浆泵缓慢加压，将钢球推送至释放器上，封住释放器泥浆循环孔。当泵送压力达到7兆帕时，剪切销被切断，仪器被释放出钻杆，到达目的层采集资料。其中，剪切销是实现释放器弱点剪切技术的关键。它能保证仪器与钻杆可靠脱离，安全释放，杜绝误释放。随后仪器进入裸眼井段，最后起钻测井，测井数据以时间—测井数据组合的方式存储在仪器的存储器中。
同时，地面系统记录与时间对应的钻具深度位置数据，形成时间—深度数据文件。