用于光纤电缆测井的水力泵送装置及使用方法与流程

本发明涉及油气田水平井光纤测井，具体涉及一种用于光纤电缆测井的水力泵送装置及使用方法。

背景技术：

1、光纤测井技术是石油领域的一项新技术，凭借抗电磁干扰、温度/压力/震动灵敏度高、空间分辨率高、传感分布阵列化等显著技术优势在油气行业的应用进入快速增涨阶段。

2、油气井光纤电缆的测井布放方式主要包括管具外永置式光纤、管具内临时光纤两种。目前管内光纤电缆的入井方式主要有连续油管输送、牵引器输送两种。连续油管输送是将光纤电缆穿入油管内，通过下入连续油管将光纤电缆携带到目的井段；牵引器输送是通过测井马笼头将光纤电缆与牵引器连接，采用牵引器作为动力将电缆输送至目的井段；

3、上述现有的连续油管和牵引器输送光纤电缆测井工艺主要存在以下几项缺点：

4、连续油管输送时，一是油管管壁对光纤接收地层信号形成阻碍作用，造成较大的信号延迟，影响数据的实时性；二是连续油管本身体积较大，占用了油气水通道，改变测量对象的流量、速度、声波响应特性，严重影响到测量结果的真实性。三是连续油管介入测量回路，其热阻抗、声阻抗等特性对光纤测量精度、分辨率造成较大影响；此外，由于连续油管自身的屈曲使其在水平段推进过程中与套管内壁摩擦产生阻力，阻力达到一定程度就发生自锁，自锁现象使连续油管无法达到目的深度而导致作业深度受限。

5、牵引器输送克服了连续油管存在的缺陷，但受限于自身输送动力和越障能力，对井筒环境要求较高；同时在套变频繁地区，较大的仪器外径增大了遇卡风险，一旦发生遇卡等工程异常而无法打捞的，牵引器设备自身的高价值将造成难以承受的经济损。

6、分布式测井光纤泵送速度控制方法及控制装置(公开号cn116122796a)，公开了一种分布式测井光纤泵送速度控制方法及控制装置。其方法根据采集到的复合缆相关参数进行分析，判断泵送电机的速度与绞车下放速度是否一致，装置用于实施该方法，能够解决泵送与绞车速度同步的问题，但缺乏具体的光纤电缆测井工艺，特别是缺乏井筒环境复杂、仪器外径增大场景下遇卡风险防范方法措施。

7、中国实用新型专利(授权公告号cn219910733u)公开了一种用于光纤电缆水力泵送作业的可溶送装置，包括本体和光纤电缆，本体前端设有可溶导向锥，本体外套有可溶泵送环，本体为可溶本体，本体后段内设有密封单元。中国实用新型专利(授权公告号cn21879751u)公开了一种光纤电缆测井用可溶泵送短节，包括本体，所述本体的前端为接头端，后端螺纹套装有可溶端头，所述本体的前段螺纹套装有一个可溶泵送环，所述可溶泵送环和可溶端头的周向壁面上均匀分布有多个开口槽，所述开口槽前端不与对应的可溶泵送环或可溶端头的前端面贯通，后端与对应的可溶泵送环或可溶端头的后端面贯通。上述两个专利均结构简单、溶解速度快、使用寿命长、泵送效率高、井筒通过性好、能够有效降低工具串遇卡风险。但缺乏具体的光纤电缆测井工艺，特别是缺乏井筒环境复杂、仪器外径增大场景下遇卡风险防范方法措施。

8、中国期刊网(网络出版时间2023.7.27)公开了水力泵送桥塞分段压裂技术的特点及现场应用，根据长庆油田油气开发的经验，每口井的射孔压裂是施工的关键阶段。针对较长水平段的水平井，需多次射孔压裂，每次射孔压裂既费时间又费劳力，国外长久以来的成功经验告诉我们，水平井分段压裂技术是改造水平井储层的有效技术，这就需要水力泵送桥塞分段压裂技术的广泛应用，其施工速度快，成本低廉，现场操作简单，可灵活调整射孔枪簇深度等优势明显。这样，可以节省时间和劳力，增加单井的出油气效果，有助于长庆油田油气开发的进一步实施。但缺乏井筒环境复杂、仪器外径增大场景下遇卡风险防范方法措施。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有水平井光纤电缆测井技术的不足，提供了一种成本低、时效高、精度高且复杂井况适应性强的用于光纤电缆测井的水力泵送装置及使用方法。

2、为实现上述目的，本发明提供一种用于光纤电缆测井的水力泵送装置，包括防喷管柱、安装在防喷管柱底部的捕集器、光纤鱼雷连接器及泵送工具串，光纤鱼雷连接器与泵送工具串通过电缆相连接，光纤电缆从防喷管柱上方穿进、从捕集器穿出后与光纤鱼雷连接器相连。

3、进一步地，所述泵送工具串依次包括马笼头、磁定位、转接头、至少一根加重杆及可溶泵送短节；且泵送工具串重量≥光纤电缆横截面积×井口压力×120％。

4、进一步地，所述可溶泵送短节包括本体、可溶泵送环和可溶端头。

5、进一步地，所述光纤鱼雷连接器由光纤鱼雷连接器公头和光纤鱼雷连接器母头组成；光纤鱼雷连接器公头内有光纤端头防水密闭容仓，光纤电缆穿过光纤鱼雷连接器公头进入防水密闭容仓内；光纤鱼雷连接器公头连接光纤鱼雷连接器母头，光纤鱼雷连接器公头与光纤鱼雷连接器母头之间为防水隔离。

6、进一步地，所述马笼头内有电缆弱点，电缆伸入马笼头内后延伸至电缆弱点位置处。

7、进一步地，所述马笼头壳体内部空间注满密封硅脂进行防水密封。

8、进一步地，所述光纤鱼雷连接器公头和光纤鱼雷连接器母头壳体内部空间均注满密封硅脂进行防水密封。

9、还提供一种如上述所述用于光纤电缆测井的水力泵送装置的使用方法，所述使用方法如下：

10、1)完成施工井首段射孔作业，光纤电缆泵送施工前，进行井筒试挤或首段压裂，建立水力泵送装置所需要的水力通道；

11、2)电缆防喷器通过转换法兰与压裂井口相连，测井绞车上的光纤电缆依次穿过地滑轮和天滑轮，从防喷管柱上方穿进、从捕集器穿出后与光纤鱼雷连接器连接，光纤鱼雷连接器通过电缆与泵送工具串连接；

12、3)上提光纤电缆将泵送工具串拉入防喷管柱内，关闭捕集器，将防喷管柱垂直起吊至电缆防喷器上方连接；采用泵送系统，通过压裂井口对防喷管柱进行试压；

13、4)试压合格后打开压裂井口、打开捕集器，下放光纤电缆，直井段依靠重力下放泵送工具串；

14、5)测井结束后，上提光纤电缆将泵送工具串上提至防喷管柱内，关闭压裂井口闸门，关闭捕集器，卸下防喷管柱。

15、进一步地，所述步骤4)中，泵送过程中，控制泵送排量，控制泵送速度≤3500m/h；保持光纤电缆下放速度与泵送工具串速度一致，同时保持光纤电缆有冗余量。

16、进一步地，所诉步骤4)中，泵送过程中使用磁定位进行深度校正，获取泵送工具串的准确深度和光纤电缆冗余量。

17、进一步地，所诉步骤4)中，泵送工具串具体下方的过程为：泵送工具串下放至大于等于30°且小于45°井斜附近时，泵送系统启泵至大于等于0.40m3/min且小于0.50m3/min的排量，在大于等于45°且小于60°井斜时平稳增加排量到大于等于0.50m3/min且小于1.20m3/min，在大于等于60°且小于80°井斜时平稳增加排量到大于等于1.20m3/min且小于1.80m3/min，井斜达到大于等于80°且小于110°时排量调整到大于等于1.80m3/min且小于3.00m3/min，井斜大于等于110°后排量为3.00～3.05m3/min，直到将光纤电缆泵送至目的层深度。

18、进一步地，所述步骤4)中，停止泵送后，上提光纤电缆，利用磁定位进行深度校正，深度校准后，活动光纤电缆，调整地面电缆张力，使地面电缆张力＝垂直井段电缆重力。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明采用泵送工具串作为泵送光纤电缆的承载体，光纤电缆通过光纤鱼雷连接器密闭后与泵送工具串连接，利用井筒水流推力推动泵送工具串向前，带动光纤电缆到达水平段井底，具有成本低、时效高、精度高、复杂井况适应性强的优势。