水平井杆管输送测井方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油田水平井测井技术领域，具体而言，涉及一种水平井杆管输送测井方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内外水平井测井一般采用油管(连续油管)输送、牵引器输送、水力输送等三种方式。现有的油管输送和水力输送，要栗送液体，液体进入地层，直接影响测试结果，牵引器输送和连续油管输送投入成本较高。迫切需要找到一种如同直井测井那样的测试工艺技术。
[0003]国内查到山东、吉林、黑龙江、四川、湖北等地关于水平井测试仪器输送方面的文献。其中，山东荣兴石油工程有限公司研制的水平井测井输送装置，主要由注水管、油管、套管、测井装置、水栗、筛管、出水管组成，油井内固定有套管，套管内放置油管，油管的顶端连接有筛管，测井装置与电缆线连接，放置于油管内；油管的地面段为密封，并设有注水管，注水管与水栗连接，套管靠近地面处设有出水管；筛管的顶端封闭，管上有若干筛孔。胜利石油管理局钻井工艺研究院发明的水平井测井仪器机械保护装置，能够用钻杆柱等刚性管柱将测井仪器送入井下，有效地实现水平井的测井。该装置由仪器保护套(包括两个短节和接箍)、引鞋、弹性锁定器及刚性扶正器等组成。其特点在于该装置可预先用钻杆柱下入井下到待测部位上部，而后允许测井仪器整体经过钻杆柱内部水眼进入该装置并锁定，通过钻杆的起下携带测井仪器前进或退出，以录取测井资料。吉林油田公司采油工艺研究院孙爱军根据水平井井身结构和测井工艺的特点，采用连续油管传输工艺技术，将井下仪器送至测量井段，达到对水平井进行吸水剖面测试的目的。
[0004]国外查到美国、俄罗斯、加拿大等地关于水平井测试仪器输送方面的文献。其中，加拿大NUTH DAVID研制了一种使用连续抽油杆在井筒里输送仪器的设备和方法。俄罗斯
O00 KUB研制了一种水平井测试仪器输送装置，包含嵌入了支架及助推器的圆柱体。美国SCHLUMBERGER TECHNOLOGY CORP开发的水平井井底工具的输送方法，包含一对关键的安装好的圆弧形曲面，通过偏移，圆弧的曲面都能够与井壁无缝连接，同时，工作的传动装置也能与圆弧面相连。俄罗斯G AKTS1NERNAJA N PROIZV开发的将地球物理测试仪器送至水平井段的方法。将地质探测设备放入井中，它机械地连接在第一根油管的顶端，末端接有一根电缆。
【发明内容】
[0005]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种水平井杆管输送测井方法。
[0006]本发明的目的是:提供一种水平井杆管输送测井的测井方法，利用挺杆和油管作为测井仪器输送工具，采用电缆对接上提方式，完成水平井的测试。
[0007]本发明的另一个目的是:提供一种水平井杆管输送测井的测井工艺杆管柱，保证水平井杆管输送测井的测井方法的实现。
[0008]提供一种井口导向装置，用于水平井测试，确保电缆顺利通过井口，能够避开作业机游动滑车，减少电缆与作业机游动滑车的摩擦，保护电缆防止电缆的磨损。
[0009]本发明采用的技术方案是:
[0010]水平井杆管输送测井方法，
[0011]首先，起出原井管柱，通井、洗井；
[0012]其次，将水平井杆管输送测井工艺杆柱下半部下入套管内:井下仪器上部接柔性短节、挺杆，挺杆一直接到需要的长度，最上一根挺杆接挺杆悬挂解锁装置的悬挂器、防顶解锁装置的防顶器、电缆对接装置公头，井下仪器两端接有井下仪器扶正器；
[0013]第三，将电缆对接装置公头与悬挂解锁装置(防顶解锁装置)的悬挂防顶外壳相连；
[0014]第四，下入水平井杆管输送测井工艺管柱:悬挂解锁装置(防顶解锁装置)的悬挂防顶外壳接油管，油管一直接到井口 ；
[0015]第五，安装井口导向装置；
[0016]第六，用电缆从油管内下入水平井杆管输送测井工艺杆柱上半部:电缆头接电缆对接装置母头，电缆对接装置公、母头相连；
[0017]然后，采用电缆上提进行测试；
[0018]最后，起出电缆、挺杆、测井仪器。
[0019]水平井测井挺杆现场使用方法:
[0020]在进行测井作业时，水平井测井挺杆下连接体接测井仪器，上连接体接本装置，根据测井需要可组合多根，最上一根上连接体和电缆头相连，采用电缆起下进行测试。
[0021]在进行测井作业时，根据测井的需要可以采用多根水平井测井挺杆进行串联连接。即在最下端一根水平井测井挺杆的下连接体下端螺纹接测井仪器，电缆插座总成与测井仪器连接导通；在最下端水平井测井挺杆的上端连接另一根水平井测井挺杆，电缆插座总成与电缆插头总成连接导通；在最上一根水平井测井挺杆的上连接体上端螺纹连接电缆头，电缆头与最上一根水平井测井挺杆的电缆插头总成连接导通；电缆头上部连接电缆到井口。采用电缆起下进行测试。
[0022]安装井口导向装置，包括以下步骤:
[0023]将井口导向装置的导向滑轮卸下，电缆穿过导向滑轮支撑板一端开有的孔槽，安装好导向滑轮和转动丝杆，使得导向滑轮向内移动，使电缆与作业机游动滑车之间存在一定距离后，即可下放电缆；当需要下电缆时，旋转螺母，使螺母旋转到丝杆靠近丝杆接头的一端；由于居中定滑轮支撑板、连接板、导向滑轮支撑板和丝杆接头之间形成一个四边形，使得导向滑轮支撑板与居中定滑轮支撑板平行，导向滑轮支撑板带动导向滑轮远离井口上方套管接箍的上方；此时电缆在导向滑轮的牵引线离开井口上方；作业下电缆开始后，电缆能避开作业机游动滑车避免电缆与作业机游动滑车的摩擦，防止电缆磨损；然后，电缆经过居中定滑轮的引导进入井口内，使得电缆不会与井口套管或油管摩擦，减少了电缆的磨损。
[0024]—种水平井杆管输送测井的测井工艺杆管柱，
[0025]水平井杆管输送测井工艺杆管柱，由水平井杆管输送测井工艺管柱、水平井杆管输送测井工艺杆柱组成；水平井杆管输送测井工艺杆柱由水平井杆管输送测井工艺杆柱上半部、水平井杆管输送测井工艺杆柱下半部组成；
[0026]水平井杆管输送测井工艺管柱，主要由油管、悬挂解锁装置(防顶解锁装置)的悬挂防顶外壳等组成，悬挂解锁装置(防顶解锁装置)的悬挂防顶外壳接油管，油管一直接到井口 ；
[0027]水平井杆管输送测井工艺杆柱上半部，主要由电缆头、电缆对接装置母头总成组成，电缆头接电缆对接装置母头总成；
[0028]水平井杆管输送测井工艺杆柱下半部，主要由电缆对接装置公头总成、防顶解锁装置的防顶器、悬挂解锁装置的悬挂器、挺杆、柔性短节、井下仪器扶正器等组成，井下仪器上部接柔性短节、挺杆，最上一根挺杆接悬挂解锁装置的悬挂器、防顶解锁装置的防顶器、电缆对接装置公头总成，井下仪器两端接有井下仪器扶正器；
[0029]所述的水平井杆管输送测井工艺杆管柱，所采用的水平井测井挺杆，主要由杆体、电缆插头总成、压帽、电缆、电缆插座总成、挡圈和储运中使用的护丝和护帽组成；
[0030]杆体由圆柱体形的本体、圆柱体形的上连接体和圆柱体形的下连接体焊接在一起，本体、上连接体和下连接体的中心线在同一条直线上；
[0031]上连接体有中心孔，上连接体中心孔为阶梯形中心孔，上连接体上端中心孔有内螺纹，在上连接体的上端螺纹固定有储运中使用的护丝；在上连接体中部中心孔内有一个电缆插头总成；在中部中心孔壁上有轴向槽，电缆插头总成的插头防转销一端在轴向槽内；在上连接体中间中心孔的上端有内螺纹，环形的压帽外螺纹固定在上连接体中间中心孔上端，压帽将电缆插头总成固定在上连接体中间中心孔内；电缆穿过上连接体下端中心孔、本体中心孔和下连接体中心孔，将电缆插头总成和电缆插座总成连接；
[0032]下连接体有中心孔，下连接体中心孔为阶梯形中心孔，下连接体下端中心孔内有一个电缆插座总成；在下连接体下端中心孔壁上有轴向槽，电缆插座总成的插座防转销一端在轴向槽内；下连接体下端中心孔内壁有环形槽，环形的挡圈卡在下连接体下端中心孔内壁环形槽内，挡圈将电缆插座总成固定在下连接体下端中心孔内；在下连接体下端有外螺纹，储运中使用的护帽螺纹固定在下连接体的下端；
[0033]在下连接体外螺纹段的壁上有密封槽，密封槽内有O密封圈；在上连接体内螺纹段的壁上有密封面；当水平井测井挺杆之间及挺杆与仪器工具之间连接时，通过螺纹和O密封圈实现上连接体和下连接体与连接部件连接和密封；
[0034]上连接体的外壁上有环形凹槽，作为挺杆现场起下井作业时，起吊挺杆的抽油杆吊卡的卡口之用；
[0035]所述的电缆插头总成由紧定螺钉、插头绝缘套、插头导电环、插头防转销和插头主体组成；
[0036]插头主体外形为阶梯型圆柱体，有中心孔，中心孔的上端有内螺纹，与紧定螺钉下端的外螺纹联接固定；插头主体下端圆柱体外圆上与轴线垂直有内螺纹，与插头防转销下端的外螺纹联接固定；2个插头导电环和插头绝缘套为圆柱环状，依次固定在插头主体圆柱体外圆中段上；2个插头导电环分别接有导线，通过双芯电缆与电缆插座总成的2个插座导电环连接；
[0037]所述的电缆插座总成由插座防转销、插座导电环、插座绝缘环、插座主体、密封防尘圈和插座压帽组成；
[0038]插座主体外形为圆柱体，内有阶梯型中心孔，下端有内螺纹；插座主体圆柱体上端外圆上与轴线垂直有内螺纹，与插座防转销下端的外螺纹联接固定；2个插座导电环为圆环状、插座绝缘环为圆柱环状，依次固定在插头主体圆柱体中段的内孔内；2个插座导电环分别接有导线，通过双芯电缆与电缆插头总成的2个插头导电环连接；插座压帽内孔有环形槽，密封防尘圈就装在环形槽内；插座压帽外圆上端有外螺纹，与插座主体下端内螺纹联接固定；
[0039]所述的水平井杆管输送测井工艺杆管柱，所采用的水平井测井悬挂解锁装置，由悬挂防顶外壳和悬挂器组成，其特征在于:悬挂器能够悬挂在悬挂防顶外壳上，并能够实现悬挂及解锁；
[0040]悬挂防顶外壳由接箍、防顶体和悬挂体组成，接箍的两端带有油管内螺纹，通过螺纹与防顶体连接；防顶体上部有导引通道，下部有上对接通道；上对接通道下面有悬挂腔；上对接通道与悬挂腔之间的平面台阶为防顶面；防顶体与悬挂体通过油管螺纹连接；在悬挂体上带有下导引通道；下导引通道与悬挂腔之间的平面台阶为悬挂面；
[0041]悬挂器由上锥体、防顶卡环、顶丝、悬挂卡瓦环、复位弹簧、锥体连接头组成，上锥体的上部为圆柱，下部为圆柱，两者之间为斜面；在上锥体圆柱的底端，即斜面的上部，有凹槽；上锥体上部带有密封面和内螺纹；内部通孔，通孔的两端有倒角；上锥体下部有外螺纹和密封圈槽；防顶卡环为两个半圆环结构，半圆环的边缘开有顶丝孔，能够通过顶丝合为一个整体；悬挂卡瓦环采用弹簧钢制作，带有斜面，侧面有缝隙，能够沿上锥体的斜面滑动，夕卜径变大或缩小；复位弹簧为锥形弹簧；锥体连接头上部有内螺纹和密封面，下部有内螺纹和密封面；防顶卡环通过顶丝安装在上锥体的凹槽内；上锥体的下部穿过悬挂卡瓦环、复位弹簧，通过螺纹与锥体连接头连接。
[0042]所述的水平井杆管输送测井工艺杆管柱，所采用的水平井测井防顶解锁装置，由悬挂防顶外壳和防顶器组成，其特征在于:防顶器安置在悬挂防顶外壳内，并能够实现防顶和解锁。
[0043]悬挂防顶外壳由接箍、防顶体和悬挂体组成，接箍的两端带有油管内螺纹，通过螺纹与防顶体连接；防顶体上部有导引通道，下部有上对接通道；上对接通道下面有悬挂腔；上对接通道与悬挂腔之间的平面台阶为防顶面；防顶体与悬挂体通过油管螺纹连接；在悬挂体上带有下导引通道；下导引通道与悬挂腔之间的平面台阶为悬挂面。
[0044]防顶器由防顶锥体、防顶卡瓦环、箍簧、卡瓦座、活塞体、定位销、拉簧、活塞限位筒、拉簧堵头组成，防顶锥体带有倒角斜面，下部通过螺纹与活塞体连接；防顶卡瓦环采用弹簧钢制作，上部为斜面，下部为圆柱形，防顶卡瓦环侧面有缝隙，能够在外力的作用下撑开或收缩；箍簧套在防顶卡瓦环上；防顶卡瓦环配合安装在防顶锥体上，能够在外力作用下沿防顶锥体的斜面上下滑动；卡瓦座上部有阶梯状安装槽，用于安装防顶卡瓦环，卡瓦座部用螺纹与活塞限位筒连接；防顶锥体底部通过螺纹与活塞体连接；活塞体下部带有螺纹，与拉簧相连；拉簧下部与拉簧堵头上部的螺纹连接；活塞限位体的侧面带有定位孔，孔内装有限位销钉，用于限制活塞体向上的运动；活塞限位体上部用于放置活塞体，下部用于放置拉簧；拉簧堵头在拉簧的作用力下，堵塞在活塞限位体的下端。
[0045]所述的水平井杆管输送测井工艺杆管柱，采用的水平井测井电缆对接装置，由公接头总成I和母接头总成2组成；所述的公接头总成1，主要由对接公针70101、公针压帽70102、公针主体70103、公接头绝缘座70104、公针压环70105组成；所述的母接头总成2，主要由电缆头70201、重力短节70202、母针加长针70203、密封塞70204、拉簧销A70205、拉簧70206、拉簧销B70207、锁紧簧销70208、锁紧簧70209、对接母针70210、内绝缘套70211、绝缘套支撑架70212、外绝缘套70213、对接锁卡70214、对接外筒70215组成；
[0046]对接公针70101的芯体采用硬质合金制成，对接公针70101芯体全长90?100mm，按直径大小可以分为四个部分:第一部分直径3?6mm，长度10?15mm，顶端有15°?30°圆锥倒角，外部采用镀金处理；第二部分直径2?5mm，长度40?45mm ;第三部分直径6?8mm，长度25?30mm ;第四部分直径I?2mm，最下端与信号传输线连接；对接公针70101芯体的第二部分外部、第三部分外部及第四部分外部的上半部分，采用模压工艺固化有硬塑料绝缘材料；
[0047]对接公针70101外部固化的绝缘材料，从上到下，按外径大小，可以分为四个部分:第一部分位于镀金芯体的下方，外径3?6mm，长度35?40mm ;第二部分外径5?7mm，长度14?16_，在外部有密封槽，安装有“O"形密封胶圈，与公针主体70103的内孔形成密封结构；第三部分外径7?9mm，长度12?14mm ;第四部分外径2?4mm，长度12?14mm ；
[0048]公针压帽70102上部为45°圆台型，中部为圆柱形，外径22?25mm，公针压帽70102内部有阶梯状通孔，上部通孔内径3?6mm，与对接公针70101上部形成间隙配合，深度10?15mm ;公针压帽70102中部通孔内径5?7mm，下部有M15?M18内螺纹与公针主体70103连接；
[0049]公针主体70103长度80?120mm，公针主体70103外部按直径划分，从上至下，可以分为五个部分:第一部分为M15?M18外螺纹，可以与公针压帽70102连接；第二部分外径为22?25mm，第一部分和第二部分之间为直角台阶；第三部分外径17?20mm，第二部分和第三部分之间有60°?70°的挂钩槽，能够与对接锁卡70214下部的挂钩形成配合，承载拉力；第四部分外径22?25mm，第三部分和第四部分之间为30°?45°倒角；第五部分外径32?38mm，第四部分和第五部分之间为30°?45°倒角；公针主体70103内部有阶梯状通孔，按内径划分，从上至下可以分为四个部分:第一部分外径5?7_，深度14?16mm ;第二部分内径7?9mm，深度12?14mm ;第三部分为M20?M22内螺纹，可以与公针压环70105连接；第四部分为M27?M30内螺纹，可以与挺杆悬挂器连接；
[0050]公接头绝缘座70104采用硬质尼龙材料制成，外部按直径大小，从上至下可以分为三个部分:第一部分外径7?9mm，长度5?6mm ;第二部分外径19?21mm，长度7?9mm ；第三部分外径7?9mm，长度7?9mm ;公接头绝缘座70104内部有直径2.5?4.5mm通孔；公接头绝缘座70104套在对接公针70101的下端，并安装在公针主体70103的内孔里；
[0051]公针压环70105采用不锈钢材料制成，外部为M20?M22外螺纹，可以与公针主体70103的内螺纹连接；公针压环70105中间为直径7.5?9.5mm的通孔；公针压环70105底端环面上对称有两个“一”字型凹槽，用于工具插入，旋紧螺纹；公针压环70105套在公接头绝缘座70104的下部；
[0052]电缆头70201外径为32?38mm，下部有M27?M30外螺纹与重力短节70202连接，外螺纹连接处有两个密封槽安装有“O “形密封圈；电缆头70201内部采用锥套结构固定Φ11.8三铠电缆；由于电缆头结构在测井中属于常规结构，其余结构不再赘述；
[0053]重力短节70202长度为500?701mm，