水平井动态监测测井新技术
水平井测井工艺技术分析及应用探讨
水平井测井工艺技术分析及应用探讨【摘要】水平井测井工艺技术是现代油田开发中的重要组成部分，对于提高油田勘探开发效率和降低成本具有重要意义。
本文从水平井测井技术概述、工艺分析、技术应用案例探讨、前景展望以及发展趋势等方面进行了深入探讨。
通过对水平井测井技术的研究与应用，可以更好地实现油田资源的有效开采，提高勘探开发成功率。
本文还结合具体案例分析了水平井测井技术的重要性，应用前景以及发展建议，指出了未来水平井测井技术的发展方向和策略。
水平井测井技术在油田开发领域具有重要的应用和发展前景，对于提高油田开发效率和增加资源利用率具有重要意义。
【关键词】水平井测井工艺技术，分析，应用，探讨，概述，案例，前景，展望，发展趋势，重要性，应用前景，发展建议。
1. 引言1.1 研究背景水平井测井技术作为油田开发中的重要环节，对于提高油气勘探和开发效率具有至关重要的意义。
随着我国石油勘探开发行业的不断发展，水平井测井技术逐渐成为研究热点之一。
水平井具有较大的井壁面积，能够有效增加油气开采量，降低开采成本，并具有更好的地质解释能力。
水平井测井技术中存在一些挑战和难点，如井深较大、井壁不规整等问题，因此有必要对水平井测井工艺技术进行深入研究和探讨，以提高测井技术的精准度和可靠性，为油田勘探和开发提供更好的技术支持。
本文旨在通过对水平井测井工艺技术的分析与应用探讨，揭示其在油田开发中的重要作用和发展趋势，以期为相关研究和实践提供参考和指导。
1.2 研究目的研究目的是通过对水平井测井工艺技术进行深入分析和探讨，探索其在油田勘探开发中的应用价值与作用机制。
具体包括以下几个方面的目的：了解水平井测井技术的基本原理和方法，揭示其在实际工程中的优势和局限性；通过对水平井测井工艺的详细分析，探讨其在实际勘探生产过程中的应用方式与效果；通过实际案例的探讨，验证水平井测井技术在不同油田地质条件下的适用性和效率；展望水平井测井技术的未来发展趋势，为油田勘探开发提供技术支持和决策参考。
生产动态测井解释新技术
注入剖面测井
四、脉冲中子氧活化测井
用于注水、注聚井(分层配 注和笼统注入)注入剖面测 量，并可找窜、找漏。
远探测器
中探测器
近探测器
水流
中子发生器
注入剖面测井
四、脉冲中子氧活化测井
实例：笼统注入井，
油管下到层位下，流体
为油套环形空间内向上
流动的聚合物。四个射 孔层段中，葡Ⅰ2层段 吸入量最高，绝对吸入
3、录取参数： 三参数：伽玛、磁定位、井温 五参数：伽玛、磁定位、井温、 流量、压力 4、测量方式： 连续测量、点测
注入剖面测井
5、施工管柱要求
喇叭口的深度位置最好设计在施工 层位上方，以满足五参数测井要求。
地层
地层
地层
地层
地层
地层
地层
地层
L>15m
偏心配水管柱
地层
地层
地层
地层
L>10m
喇叭口管柱
● 注水井的注水动态资料，包括分层注水量，注水强度等。
● 了解套管外储层流体性质的变化，包括确定油、气、水层 及其界面，确定油层水淹程度和剩余油饱和度等地质参数。
提供完井固井水泥胶结质量评价，评价储层间的封隔情况。 ●
提供油（水）井的工程监测资料，包括检测套管节箍、套 管损伤、腐蚀、变形，找漏找窜，评价压裂、酸化和封堵 ● 效果等。
生产动态测井解释新技术
一、生产测井在油气田开发中的应用
1、油气田开发的阶段划分
国内： 勘探
开发
生产
国外： 资金投入
利润回收
2、勘探与开发阶段地层的主要差别 勘探：So、Sw、K、P、是常数
开发：So、Sw、K、P、、Fw是变量 3、生产测井被誉为油田开发的“医生”
水平井测井新技术发展概况和展望-文档
水平井测井新技术发展概况和展望早在上世纪80年代初期，在意大利的Rospomaro油田为开采该区岩溶地层中稠油，共钻探了3口井，其中的一口直井和一口斜井共钻穿油层3 0 m，但第三口水平井的水平段却穿过在油层中穿行约590m。
为了弄清水平井的高产层段，是地层均匀分布的油层还是裂缝情况发育，测井工作者首次进行了水平井生产测井的实验和评价。
时至今日，水平井早已成为国内外各油田降低成本和提高生产效率的重要方法之一，随着水平井方法的逐渐开展，其生产测井技术也飞速发展。
但受限于常规的电缆测井不能用于测量水平井的水平井段，且水平井井眼轨迹在形态上与直井完全不同，因此后来学者在生产测井方法和工艺上发展了诸种方法来提升生产测井的技术应用。
1 水平井生产测井新方法以美国为主的西方国家测井公司，在水平井生产测井在仪器方面，对生产井的产液剖面监测技术发展迅速，主要体现在仪器光纤材料传感器阵列设计上，该方法解决了以往测井方法的部分不足，而获得永久监测技术，该技术是油田动态监测技术的非常重要的发展方向。
其中以斯伦贝谢公司的传感设计为例，其光学探针传感器的测量原理是，油、气、水对入射光线分别有不同的反射率，其中水的反射率相对最低，而油泡的反射率相对较高，气泡的则最高。
因此，原理上通过识别监测反射光的强弱可以识别分散的液相气泡，尤其是气泡和油泡。
应用于生产和注入剖面监测，为生产决策提供有价值的数据。
应用光纤传感器的生产测井仪器在水平井中的随时间推移监测技术将成为未来油层生产动态监测的主导技术。
另外在已下套管的水平井中，如何测量和监测储层的含油饱和度也成为技术革新的重要方面。
以往人们主要依赖脉冲中子测井技术。
但脉冲中子测井方法探测深度浅，且只在孔隙度状况良好的储层应用效果较好。
斯伦贝谢和贝克阿特拉斯先后推出过应用于套管井中的过套管电阻率测井方法，该方法可以在水平井中通过测量套管外的地层，主要用于监测油藏流体饱和度的变化，和油藏流体界面的变化情况。
生产测井新技术及应用
特点：3臂篮式全井眼流量计有三个滚动轴式弹簧臂，下井时摩擦 力较小，并且使灵敏度有稍微提高。不过，转子叶片更多地暴露在 外面，使转子叶片更易于受损坏。
SONDEX全井眼流量计
② 6臂篮式 全井眼流量计
用 途：a.水平井和高斜度井
b.全井眼套管产出剖面测井 c.全井眼注入剖面测井 d.低流量测井
含
水
取
率
样 式
计
电
容
磁定位、温度、压力短节
过
过
流
流
式
式
电
阻
容
抗
流
低 产
量
液
计
涡
轮
高
相
产
关
液
流
涡
量
轮
计
集 流 器
布 伞
皮 球
金 属 伞
SONDEX产气剖面测井仪器技术指标
仪器名称
长度 (″) 外径 重量 (lb) 耐温(℃) 耐压(psi) 精度 测量范围 备注
遥传短节xtu
25.06
1 3/8"
3
同位素示踪（注水井） ④电磁流量计（注水井）
涡轮流量计的工作原理
管内流体线性运动 涡轮旋转运动
涡轮流量计是利用流体动量矩原理实现流量 测量的。由动量矩定理可知，当涡轮旋转时， 它的运动方程为：
J
d
dt
T
Ti
式中：J为涡轮的转动惯量；
d/dt为涡轮旋转角加速度；
T为推动涡轮旋转的力矩，即驱动力矩；
Ti为阻碍涡轮旋转的各种阻力矩。
度等的影响。
流体识别测井
②放射性流体密度仪
用
途： a.多相流产出剖面 b.流体识别 c.水平井/高斜度井测量
水平井生产测井技术
三、水平井生产测井技术现状
水利输送水平井测井-中子寿命测井实例
四、探讨水平井生产测井方法适用性
输送方法分析-确定输送方法
四、探讨水平井生产测井方法适用性
输送方法分析-硬式输送法
连续油管输送法
硬电缆输送法 硬式输送法
四、探讨水平井生产测井方法适用性
输送方法分析-输送原理
四、探讨水平井生产测井方法适用性
栅传感器实时测量温度、压力的变化。
四、探讨水平井生产测井方法适用性
对于复杂水平井测井的思路
油管
存储式测试短节
进液孔
四、探讨水平井生产测井方法适用性
对于复杂水平井测井的思路
电子线路
持水探头
涡轮
水平井产出剖面测井技术在全国还处于摸索应用阶段，随着不断的试验和 研究，逐步认识到了一些方法的局限性和不足，随之而来的是更加先进的 测井技术不断得到应用，因此要求我们随时掌握水平井测井新方法的应用 情况，并不断发挥才智，开发一种成功率高、适用性强、测量结果准确的 测井方法，为油田的油气开采尽一份技术人员应尽的责任。
2470.0m 630.05m3/d
2260.0m 0.00m3/d
2540.0m 704.76m3/d
2265.0m 0.00m3/d
2611.0m 934.79m3/d
Y接头509.27m
顶部封隔器2224.5m
套管浮鞋2274.48m
带孔管2613.07m
油管圆堵2621.57m
筛管引鞋2626.4m
2、流体流型：
二、水平井生产测井所面临的难题
1、测井施工的安全保障 2、测井仪器的输送技术 3、产层测量技术 4、测井曲线解释技术
二、水平井生产测井所面临的难题
7第七章水平井生产测井技术【优质文档】
水平井钻井的目的是尽可能多的钻穿油层，提高油井单井产量或注入量，从而获得更高的采收率。 一般情况下，水平井平行于油藏层面。但对大倾角油层和垂直裂缝的油层来说，水平井要横穿这些油层。
第一节 水平井完井技术
0 水平井示意图
图7－１ 垂直层面直井与平行层面水平井示意图
1.地层的岩性
3.钻井液
2.钻井方法
1.4 完井的几个问题
在水平井和斜井中，由于轻质相与重质相的分离，流型与垂直井中有较大差异. 水的表观速度较低时（小于0.1英尺／秒），为均质泡状流动。随着油相表观速度的增加，油泡开始聚集形成大油泡流动（段塞流），最后形成雾状流。
(7-13)
(7-14)
（1）校正系数的计算
下表给出了不同流型和流动方向的情况下式(7-14)中d、e、f和g的取值方法。
表８－２
（2）不同情况下参数的取值
两相流体间的摩擦系数ftp是用无滑动摩擦系数fn与校正因数es相乘得出来的：s值与 及 相关。 (1)计算fn 式中 —井内条件下的液体密度，1b/ft3 —井内条件下的气体密度，1b/ft3
0-4 水相流动中等时的流型
水平井中的流型分为三种流动： （1）分相流； （2）间断流； （3）均布流。 分相流包括层状流、波状流和环状流； 间断流包括段塞流和段状流；均布流包括泡状流和雾状流。
图7－５ 水平管道中的流型
0-5 水平井中流型的分类
②各参数的意义
从水平位置开始，角度为 的持液率等于水平管子的持液率乘以校正管子倾斜角度的因数y： 首先根据下列公式求出HL(0)： 根据适当的水平流动类型，从参数表7－１中得出的参数a、b和c的值。
(7-11)
(7-12)
2.2 持液率（持水率）HL的确定1
双管柱水平井动态测井新工艺
｝ ¨
＿ ÷
…
ｊ湮 王 ＝ 譬￡＿ ＝
：－ ， ＝譬 ＝ ＿－ ＿
．． １
＂ ～
量 ；④测试管柱下井前必须进行检管作业 ； ⑤水力 输 送 井下 仪 器 串 时应 避 免 电缆 下 放 过 快形 成 电 缆
堆积。
＿ ａ
；
０
一 ｌ！ ＇
毒。 ｜
段 ，上 提 电缆 ，测量 Ｇ ＋ Ｃ Ｒ Ｃ Ｌ曲线 ，校正 深度 ，再
一
测井曲线
ｌ（ ５１
流壁剂断
： ｍ流量／ ｄ ＇・ ｌ
０ ｌ （ ｍ
深度 静枉儿＿
【 １ ｊ７
｝ 漓箭璐定位，ｖ － ｎ然韶玛／Ｐ ＡＩ
“ ｍ 【 】
｜ １ ｌ ｜ ＿
次将 仪 器输送 至井 底 ，按 照预 先设 置好 的点测 位 置 定 位井下 仪 器深 度 ，然后 点测 上行 （ 下行 ）油 套 或 环 空液 流速 度 ；测量 结束后 根据 资料 显示 确定 出井
图 ２ Ｚ ｘ ｚ ｌ 平 井 井 眼 轨 迹 示 意 图 ｘ—ｐ 水
测井曲 线
４０ ０
线 ，校正 深度 后将 其作 为井 下仪 器标 准深 度 ；安装 井 Ｌ防 喷器 ，启 动注 水泵加 压 注水 ，用水 力输 送法 ＿ Ｉ （ 爬 行 器 Ｔ 艺 ）将 井 下 仪 器 输 送 至 测 量 目的层 或
示 ，发 现 遇阻应 立 即停止 下放 电缆 ，避 免 电缆 下放
占总 量 的 １ ． ；在 １９ ５９一１９ ０１ｍ段 水 约 ２５ ％ ０ ． 一 １．
４ ，占总量 的 ３ ．％。该 井 不存 在 套 管破 损 和 ５ｍ／ ｄ ７５ 管外窜槽 情况 ，其 为下部堵水措施 提供 了资料依据 。
国内连续油管水平井测井技术现状及展望
国内连续油管水平井测井技术现状及展望摘要：水平井测井是对水平井实施动态监测、储层评价及套损检测的重要手段，通过把连续油管与电缆、光纤结合，可以发挥连续油管井筒通过性好、作业效率高、可带压作业等特点。
本文通过系统介绍连续油管水平井测井技术优势、连续油管穿电缆、光纤技术，以及国内连续油管水平井测井主要应用，提出了未来连续油管测井发展方向，为连续油管水平井测井应用和技术发展提供借鉴。
关键词：连续油管；电缆；光纤；水平井；测井引言随着水平井、大斜度井越来越多，其特殊的井身结构对测井作业提出了更高的要求。
特别是页岩气等非常规油气，一般都是采用水平井开发，且要在带压环境下进行测井作业，作业难度更大。
电缆测井是最常用的测井方法，输送过程中借助重力作用将仪器输送至目的层段，但倾角大于60°重力分量很小，仪器难以沿井筒向下滑动，测井仪器无法输送至水平、大斜度井段，因此，无法满足水平井、大斜度井测井需要。
1 连续油水平井测井技术优势国内常用的水平井测井输送方式有钻杆/油管传输测井、电动牵引器输送测井和连续油管输送测井三大类。
与前两种方法相比，连续油管输送可在大斜度及水平井中长距离的输送井下测井工具仪器，也可实现过油管作业，当工具仪器在井下时，可通过连续油管进行循环，实现冲砂解卡，复杂情况处理能力强，已发展成为当今水平井生产测井的重要手段之一[1]。
表1 三种水平井测井传输方式对比表仪器输送方式钻杆/油管电缆+牵引器连续油管是否可带压作业否是可高压带压作业最大提升力/kN520-12000-40230-450最大下压力/kN200-6000-10115-225下入管柱规格/mm,38.1-139.7 5.6-11.831.75-60输送速率（m/min）不均匀0-100-40适用井斜/°不受限0-90不受限循环排量（L/min）不受限00-600数据传输方式存储电缆/光缆存储/电缆/光纤2 连续油管穿缆技术连续油管穿缆是实现连续油管电缆/光缆测井的基础技术。
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节侧孔进入并连接到仪器上，井下仪器串在油管内靠仪器串重量下放
至保护套，之后就可进行上提或者下放测井。
保护篮式油管输送工具
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一、水平井测井仪器输送技术
第二种：水力输送工艺 水平井水力输送法是利用水的推动力将测
水力输送法易对 油层造成污染，输
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水平井动态监测测井新技术 汇 报 内 容
一、水平井测井仪器输送技术
二、水平井测井解释技术
三、水平井动态监测应用实例
四、主要认识
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三、水平井动态监测应用实例
找窜实例：八面河油田北区J10-x75井 大斜度井，最大井斜达86°，由于出水 严重，2009年以来处于半关井状态。8 月份采用Sondex公司生产的水平井电 缆牵引器与国产中子寿命测井仪配接， 成功送进测井仪器，完成了硼中子寿命 测井验窜。测量结果显示，油层及以下 地层的俘获截面基线和曲线一直保持一 定幅度的离差，说明下部水层上窜，与
3、牵引器输送法是目前水平井生产测井最佳的输送方式，施工工艺简单可 靠、成本低，但对井眼条件要求较高；
4、挠性管输送法性能可靠，施工工艺复杂、成本高。
5、江汉油田开展水平井动态监测测井可采用施工工艺简单可靠、成本低的 牵引器输送法进行中子寿命、注水剖面等项目的测井。
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总重量： 85.4kg；
耐温：150℃；
耐压：100Mpa；
可工作井眼：57mm～244mm；
测速：540m/h。
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一、水平井测井仪器输送技术
第四种：挠性管传输工艺 挠性油管直径有25.4mm、31.8mm、 38.1mm三种，制造材料是高强度、低合
可以正常生产。
缺 点
输送动力较小、对井筒技术条件要求较高（套管内径规
则、井筒内无杂物）。
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一、水平井测井仪器输送技术
第三种： 牵引器输送工艺 Sondex牵引器技术指标： 外形直径：54mm； 最大负载：273kg；
仪器长度：7.4m；
进行集流点测流量或使用存储式生产测井组合仪。
用于水平井工程测井时，可输送多臂井径仪或电磁探伤等仪器进
行套管检测，可输送声波仪检查水泥固井质量。
用于地层参数测井时，可输送C/O、中子寿命测井仪等进行剩余
油饱和度测量。
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水平井动态监测测井新技术 汇 报 内 容
一、水平井测井仪器输送技术
二、水平井测井解释技术
三、水平井动态监测应用实例
四、主要认识
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一、水平井测井仪器输送技术
目前，世界上采用四种水平井动态监测测井传输方式。
一是 一种
二种
三种
四种
油管 输送 工艺
水力 输送
工艺
牵引器 输送 工艺
优化提供可靠依据，最终达到稳油控水提高采收率的目的显得尤为重
要。
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水平井动态监测测井新技术
面水 临平 的井 困测 难井
仪器送进困难
资料解释困难
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水平井动态监测测井新技术 汇 报 内 容
四、主要认识
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四、主要认识
1、油管输送法成功率高， 但需钻井方配合， 易损坏测井仪器，测井 速度慢，施工周期长； 2、水力输送法易对油层造成污染，输送距离短，不适用于带压测井，但却
因其施工工艺简单、成本低，在许多水平井及大斜度井中应用广泛；
水平井动态监测测井新技术
汇报人：葛 华
中石化江汉石油工程有限公司 测录井公司
2013年8月
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水平井动态监测测井新技术
前 言
近年来，国内各油田水平井数量急剧上升，且有逐年递增的趋势，
水平井采收率问题已成为影响油田整体产量的一个重要因素。随着水 平井的投产开采，部分油井含水上升快、产量下降快的状况凸显严重， 因而适时进行水平井生产动态监测测井以了解井下注入与产出状况、 储层剩余油分布及套管损伤情况，为水平井生产效果评价和增产措施
井工具串到达目的测试井段。
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一、水平井测井仪器输送技术
第三种： 牵引器输送工艺 该技术采用常规测井井口装置，在测井仪器后端连接井下牵引器，
牵引器与测井电缆连接，垂直井段靠仪器重量自然下放，进入造斜段
仪器停止后，通过测井电缆供电
扶正器
咨询、地层评价等。
先把水平井的测井资料转化为井眼轨迹信息和储层特性参数信息，
原 则
并根据这些信息绘制出井眼轨迹图和垂深的测井组合图，并在此基
础上以直井的解释为参考进行地层定量评价。
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二、水平井测井解释技术
水平井不同于直井
水平井近水平穿 越地层
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三、水平井动态监测应用实例
找水实例：冀东油田高XX-平27井 使用电潜泵生产，测井前日产液195m3，含水98%。测井公司根据生产实际， 制订了利用气举法诱喷工艺，将油管下至井底，采用水力输送法将氧活化测井 仪器输送至井底，诱喷成功后，进行氧活化测井。
井眼周围的介质 不成径向对称
井下流动状态和 直井极不相同
测井解释须考虑因素 测井解释须考虑因素
井眼附近地层 的几何形状
测量方位
重力引起的 仪器偏心
井眼底部聚集 的岩屑
异常侵入及 地层各向异性
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二、水平井测井解释技术
水平井咨询系统——胜利油田开发，可绘制井轨迹平面投影图、空间 投影图、测井曲线垂深校正图、井轨迹测井曲线图、井轨迹测井成果 显示图等图件； 水平井成图系统——塔里木油田研制，在井眼轨迹空间展布、 井眼轨 迹与地层关系对比等方面显示出实用和直观的特点,而在三维非均质地 层模型中的电法数值模拟方法及大斜度井测井响应校正等应用上取得 相当成效； 水平井测井资料解释系统——大庆油田在上世纪 90 年代中期已研制 出，适合大庆低渗透油藏，经过多年来的不断完善,在斜井校直、井眼 轨迹绘制、测井资料数字处理方法等方面日趋成熟。
井仪器推入到水平段的末端，根据测井目的和
测试井的井况，选用合适的生产测井方式进行 测井。测试时首先依靠测井工具串的自重下放 仪器至自然遇阻，而后启动井口液压泵将液流 泵送到井筒内并作用到水力塞上，从而推动测
送距离短，但却因
水 力 成本低，在许多水 冲 击 平井及大斜度井中 帽
其施工工艺简单、 得到应用。
并控制牵引器开始工作，由牵引器提供
驱动轮
动力将仪器推送到目的段，然后通过地 面控制断开牵引器电源，为仪器供电， 靠测井电缆上提仪器进行测井。
驱动轮
扶正器
井下牵引器实物图
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一、水平井测井仪器输送技术
第三种： 牵引器输送工艺
优 点
施工简便、节省工时、深度控制准确、测井过程中油井
窜槽部位
预测结果一致。根据这一结论，改变采
油工艺，油层含水率得到了有效控制。
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三、水平井动态监测应用实例
固井质量检测实例：涪陵地区焦页9-2HF井 目前，我公司在涪陵地区已完成20多井次的爬行器输送固井质量测井施 工。2013年6月21日，在焦页9-2HF井中，完成爬行器输送固井质量评价 测井任务，并创造了江汉油田最长爬行距离1296米的新纪录，标志着爬行 器技术应用已走向成熟。
一、水平井测井仪器输送技术
二、水平井测井解释技术
三、水平井动态监测应用实例
四、主要认识
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二、水平井测井解释技术
指综合应用地质、测井、油藏和软件等方面的知识及技术解决油田
生产实践的过程。
概 念
任 务
水平井测井解释技术的主要任务包括：水平井井筒轨迹、地层剖面
液，同油管输送方式相比，不需要湿接头，不存在
对接失败的问题。
挠性管的强度有限，设备占地空间较大，速度慢， 缺点
深度控制误差较大，一般情况下不能带压施工。
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一、水平井测井仪器输送技术
各种输送工艺适合的测井服务项目：
用于水平井产出剖面测试时，可用多参数集流型生产测井组合仪
湿接头式油管输送工具
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一、水平井测井仪器输送技术
第一种：油管输送工艺
（2）保护篮式油管输送电缆测井工艺
主要由下井仪器保护篮和旁通短节两部分组成，采用常规电缆测
井马笼头连接法。测井时首先把下井仪器保护篮接到油管的底端，下 至测量井段的顶部，然后在油管顶端接上旁通短节，电缆通过旁通短