YST―48R无线随钻仪在超密集丛式井组中的应用

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【摘 要】yst-48r随钻测量仪组装灵活、测量精度高，可加装伽马测量短节，用于大斜度井和水平井中配合动力钻具组成导向钻井系统，能提高井眼轨迹的控制精度和钻井的速度效益。本文通过该仪器在埕岛油田某超密丛式井组施工情况分析，总结出了一系列施工经验，为石油钻井提速、提效，降低生产成本，有效规避风险以及提高测量成功率提供技术支持。

【关键词】随钻测量仪；磁干扰；丛式井

1 仪器情况

1.1 YST-48R工作原理简介

YST-48R是一种可打捞式的正脉冲无线随钻测斜仪，它是将传感器测得的井下参数，按照一定的方式进行编码产生脉冲信号，脉冲信号控制伺服阀阀头的运动，利用循环泥浆使主阀阀头产生同步运动，控制主阀阀头与限流环之间的泥浆流通面积。地面上采用钻井液压力传感器检测来自井下仪器的钻井液脉冲信号，通过地面数据处理系统进行解码，将所得的井下参数显示在计算机软件及司钻显示器上。

1.2 YST-48R主要技术特点

在施工前，可将该仪器工作模式中的各序列进行更改，以满足不同地区的工况和要求。定向探管及伽马探管均具有数据存储功能，且存储量大。在钻井液脉冲传输出现问题时，可将仪器取出，读取相应数据，从而获得井眼轨迹数据和地质参数；该仪器地面数据处理系统抗干扰能力强。所有地面数据传输均采用专用防干扰电缆，并且可从操作间的PC机直接向远程数据处理仪发送中（英）文信息，指导司钻作业；该仪器井下循环套外径分别为Φ95mm、Φ79mm、Φ60mm，配合不同型号的限流环、主阀头和定向接头，可使仪器在不同井眼尺寸（120mm-444.1mm）和钻井液排量（10-55L/s）条件下施工。同时，该仪器配套的胶翼扶正器可根据不同的无磁钻铤内径进行切削，保证仪器在钻具水眼内居中；可根据施工需要，加装伽马短节和电阻率短节，满足水平井地质导向的施工；该仪器定向探管使用石英加速度计，测量精度高，抗干扰能力强；该仪器配有专用打捞设备，当井下出现卡钻、井漏等事故时，可及时将仪器取出，减少损失。

1.3 YST-48R主要性能指标

定向探管的井斜0-180°（±0.1°），方位0-360°（±1.0°），工具面0-360°（±1.0°）；伽马探管的探测范围0-500API，测量精度±3API，垂直分辨率优于130mm；抗压筒外径Φ48mm，钻井液信号强度20～100PSI，仪器压降50～200PSI。

2 项目情况

埕岛油田埕北区块256井区，主要含油层位为明化镇组7砂组，为曲流河沉积。储层岩性以粉、细砂岩为主，高孔高渗，常温常压，常规稠油，为岩性构造油气藏。埕北256-258井区明化镇组油藏未投入开发，相邻区块埕北243块总井数8口，目前生产明化镇组油井开井3口，日油能力21.8t/d，累产油28.4×104t。因此在256井组共布井40口，该丛式井组造斜点高137m～490m，有14口井需要表层定向，全部16口井控制在方位50.25°～158.75°范围内，井间距为1.8m×1.8m，属于超密集丛式井组。

钻井工程设计中，一开钻具结构：Ф444.5mm钻头+Ф244 mm1.5°单弯偏心动力钻具+ 631×630 回压凡尔+ 631×630 定向接头+Ф203.2 mm无磁钻铤+631×410配合接头+Φ127mm 加重钻杆×15柱+Ф127mm钻杆。一开钻井液性能：一开使用海水膨润土浆钻井液体系，为确保井壁稳定及大井眼携砂，配浆开钻，钻井液密度由1.05g/cm3逐步提升到1.10g/cm3，马氏漏斗粘度为（30～40）s，钻进中采用低浓度的聚合物溶液维护。

3 YST-48R的应用情况

3.1 施工中的影响因素：A）一开为Φ444.5mm的大井眼，而无磁钻挺外径为Ф203.2mm，上部的加重钻杆外径为Φ127.0mm，井眼环空间隙120.6mm。在排量高达50L/s、表层200m左右就要定向的情况下，整串钻具振动非常剧烈。若该振动频率恰好与仪器信号同频产生共振，将对仪器压力脉冲的传输造成极大的影响，甚至影响压力传感器收集正常脉冲信号，导致地面设备无法正常解码井下数据。与此同时，钻具强烈的振动考验仪器的抗震性能。B）一开钻井液排量大，且为大循环不经过固控设备。钻井液含砂量高，对仪器扶正器、脉冲发生器等冲刷非常严重。钻杆滤清器无法过滤的细小岩屑，极易堵塞仪器驱动总成，造成仪器无信号。C）该井组井间距为1.8m×1.8m，提前打桩下入的20根隔水管形成一个巨大的磁干扰源。

3.2 应对措施

A）钻井液采取“五级”净化控制钻井液的固相含量，以防止钻井液中的杂质、有害固相颗粒堵塞井下仪器。B）在仪器定向接头下部接单向阀，防止钻井液倒返。C）通过改变限流环与主阀头的配比，提高仪器初始正脉冲强度，增强压力脉冲在向上传输过程中的抗干扰能力和抗衰减能力。D）在使用过程中，经常检查使用过的扶正器胶翼，如果有断裂或欠尺寸，应及时更换。E）表层预定向时，通过设置提高仪器测量磁环境的精度，力求最快识别无磁干扰环境，尽快实现表层预定向。

3.3 应用效果

A）2013年7月至11月，该井组已完工4口井。4口井仪器累计下井时间532.2h，总进尺9452.5m。仪器测量成功率100%。由于措施得当，配件冲刷情况并不严重，没有出现配件报废的情况。B）磁干扰问题。在CB256A-2井的设计中，前期已桩入20根隔水管，每根深度73.5m。该井设计造斜点110m，从临井数据表和井口布置方式图可看出：CB256A-7井与CB256A-2井间距5.69m，根据经验，这个距离套管和隔水管不会对CB256A-2井表层预定向施工造成磁干扰；CB256A-6井与CB256A-2井间距3.6m，此距离将会对仪器造成轻微磁干扰；CB256A-1井与CB256A-2井间距4.03m，此距离造成的磁干扰也不会对其造成太大的影响；CB256A-2井隔水管对其造成磁干扰。YST-48R仪器测点距离钻头13.8m，加上经验数据3.5m和隔水管深度73.2m，预计在井深90m后，磁干扰会消除。在CB256A-2井施工中，从仪器测得的磁干扰情况可看出，在钻至113.31m，仪器测量深度99.01m时，仪器所处磁环境良好，可以满足定向测量的要求。此时与设计造斜点110m，仅落后3.31m，对现场施工影响不大，比预计磁干扰消失的井深落后了20m。

4 结论与建议

4.1 实践证明YST-48R能够在Φ444.5mm井眼震动、大排量工况下良好工作。无论是控制钻井液参数，还是提高仪器信号强度，都是保证其成功完成测量的前提。

4.2 在超密度丛式井施工中，一定要提前做判断，并尽量提高仪器测量精度，以便及时判断仪器有无磁干扰，为施工争取宝贵时间。

4.3 YST-48R在埕岛油田超密集丛式井组的实际施工，表明该仪器完全胜任该类型井的施工任务。但在施工过程中，仍要力求小心谨慎。熟悉该仪器的性能指标，做好预判，将各类影响因素降至最低。

4.4 在大排量冲刷的工况下，仪器扶正器胶翼经常被冲坏，建议选用高强度、耐冲刷材料。