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1、第4卷第4期新疆石油天然气Vol.4No.42008年12月XinjiangOil&GasDec.2008文章编号:1673—2677(2008)04—0046-05密闭取心技术易贵华,易明,谢勇,费维新,居来提(西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院,新疆克拉玛依834000)摘要:以我院自行研制、并拥有独立知识产权的MQJ215、DQX215密闭取心工具为基础,系统介绍了密闭取心的目的,密闭取心工具的工作原理。并以克拉玛依等国内外油田的现场应用数据为例,简要介绍了这两种工具的工艺技术措施及取得的实际应用效果。关键词:密闭取心;工具;工艺中图分类号:TE244文献标识码:A1概述外筒可相对
2、运动。金刚石密闭取心钻头采用钻井液只通过钻头水眼和外泄水槽循环,清洗冷却外唇油田勘探开发需要准确获得油层原始含油饱和面的型式,杜绝岩心受钻井液直接冲蚀。度和地层孔隙度等重要地质资料,以制定合理的勘探2.2密闭取心工艺原理开发方案。对于注水开发的老油田,需要检查注水效取心工作开始前,在井口将取心工具内筒里注满果,定量分析油层的油水动态,水淹油层情况及水驱油密闭液,内筒下端由销钉固定密封活塞,上端由浮动活效果,以制定出有效的挖潜增效增产措施,完善开发方塞密封,形成密封腔。取心钻进时,由于钻压的作用,案。这些都需要以岩心分析资料为依据。销钉被剪断,密封活塞上行,内筒密封被打开,之后取常规取
3、心获得的岩心因受到钻井液的污染,钻心钻头接触井底,并迫使密封活塞完全进入内筒。此井液中的部分固相颗粒进入岩心使地层孔隙率数时内筒里的密闭液开始被挤出,在井底形成保护区。据失真,钻井液滤液进入岩心使地层液体矿物质成随着钻进,岩心不断形成和增长,推着活塞不断上行。分发生变化并造成油水饱和度数据不准,最终对该由于内筒上端是密封的,故筒内密闭液只能被进入内岩心分析得到的资料会有较大误差,从而使勘探开筒的岩心所挤压,且只能从内筒环空间隙等体积向外发方案的制定受到较大的制约。排出,排出的密闭液立即涂抹在岩心柱表面形成保护密闭取心是指在水基钻井液中取得的岩心基膜。同时在井底岩心柱周围形成一定范围的
4、保护区,本不受钻井液的污染,能真实再现地层原始地质孔钻井液只通过钻头水眼和外泄水槽循环,在携带岩屑隙度、含油饱和度及水侵和含水率等资料。它是通和清洗冷却外唇面,使保护岩心免遭钻井液污染的目过专用密闭取心工具和密闭液的共同作用来实现的得以实现。的一种特殊钻井取心工艺。2.3密闭取心和松散地层取心存在的技术难题2.3.1密闭取心的技术难题2工作原理(1)保持内筒内部压力与井筒间压力的平衡,2.1密闭取心工具确保下钻时内筒内密闭液不被污染、提钻时不因内密闭取心工具主要由安全接头、外筒、悬挂结筒内岩心间的气体压力无处释放而顶掉岩心。构、内筒和取心钻头组成。采用双筒单动结构,内、(2)在确保内
5、外筒间密封不使密闭液在钻进时收稿日期:2008-07-12改回日期:2008-11-15作者简介:易贵华(1963-),男,西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院工艺四所副主任,学士,高级工程师。46第4卷第4期易贵华等:密闭取心技术被污染的同时,保证内筒无周向运动,提高取心收真。而岩心成形性的好坏与岩心承载能力成正比,获率和岩心成形率。影响岩心柱承载能力的因素多种多样。其中,岩心2.3.2松散地层取心的技术难题柱的截面积是最重要的因素之一。松散地层是指胶结性差、易破碎、易水化、高含根据材料力学的材料屈服强度:2水等地层的统称,在这些地层取心往往难度大、复σ=P/F(kgf/mm)(1)杂程
6、度高,不易得到理想的效果,造成以上结果的由(1)转换得主要原因是由于:P=σ·F(kgf)(2)2(1)地层胶结物强度低,岩心不易成形,难以进其中:σ—屈服强度,(kgf/mm)入取心工具;P—应力,(kgf)2(2)当岩心胶结物具有较强水敏性时,在水基F—材料截面积,(mm)钻井液冲蚀下,岩心承载能力降低,易坍塌破碎,造结论:当某材料的屈服强度一定时,其承载能成堵心、磨心现象的发生,影响取心技术指标;力与截面积成正比。(3)在胶结松散、不均质含砾砂砾岩取心过程因此我院取心工具设计时重点放在:在取心工中,取心钻头和工具振动易造成岩心断裂、破碎;具外径一定的条件下,如何获得最大尺寸的岩
7、心,(4)岩心的出筒过程中,由于岩心柱受力状态通过材料和设计优化,最终松散地层取心工具的岩发生变化,岩心易坍塌破碎,减小了岩心地质分析心截面积比常规取心增加了46.6%。的选样范围,降低了地质资料的准确性。(4)在松散地层尽量采用密闭取心进行作业,以减少钻井液冲蚀对岩心柱强度的影响。3取心工具及钻头特点(5)采用低钻压(2-6t)、低排量(16-18l)和我院在新疆油田进行了二十多年常规和密闭适当转速(40-50rpm)等技术措施来减少工具振取心新工艺、新
