密闭取心技术

1、 1密闭取心技术易贵华谢勇费维疆石油局钻井工艺争辩院摘要 MQJ215DQX215 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 工艺概述油田勘探开发需要准确获得油层原始含油饱和度和地层孔隙度等重要地质资料 的勘探开发方案。对于注水开发的老油田，需要检查注水效果，定量分析油层的油水动态，水淹 分析资料为依据。常规取心获得的岩心因受到钻井液的污染 终对该岩心分析得到的资料会有较大误差，从而使勘探开发方案的制定受到较大的制约。密闭取心是指在水基钻井液中取得的岩心根本不受钻井液的污染实现的一种特别钻井取心工艺。工作原理密闭取心工具 却外唇面的型式，杜绝岩心受钻井液直接冲蚀。密闭取心工

2、艺原理 端由浮动活塞密封，形成密封腔。取心钻进时，由于钻压的作用，销钉被剪断，密封活塞上行， 开头被挤出，在井底形成保护区。随着钻进，岩心不断形成和增长，推着活塞不断上行。由于内 免遭钻井液污染的目的得以实现。密闭取心和松散地层取心存在的技术难题密闭取心的技术难题、保持内筒内部压力与井筒间压力的平衡，确保下钻时内筒内密闭液不被污染、提钻 时不因内筒内岩心间的气体压力无处释放而顶掉岩心。、在确保内外筒间密封不使密闭液在钻进时被污染的同时，保证内筒无周向运动，提 高取心收获率和岩心成形率。松散地层取心的技术难题松散地层是指胶结性差、易裂开、易水化、高含水等地层的统称，在这些地层取心往往难度大、简单

3、程度高，不易得到抱负的效果，造成以上结果的主要缘由是由于：、 地层胶结物强度低，岩心不易成形，难以进入取心工具；、 当岩心胶结物具有较强水敏性时，在水基钻井液冲蚀下，岩心承载力量降低，易坍塌裂开，造成堵心、磨心现象的发生，影响取心技术指标；、 在胶结松散、不均质含砾砂砾岩取心过程中，取心钻头和工具振动易造成岩心断裂、裂开；、 岩心的出筒过程中，由于岩心柱受力状态发生变化，岩心易坍塌裂开，减小了岩心地质分析的选样范围，降低了地质资料的准确性。取心工具及钻头特点 DQJ215 井和中深井中硬-硬地层密闭取心的MQJ215B 型密闭取心工具和与之相配套的系列金刚石密闭取心钻头为解决密闭取心和松散地层

4、取心存在的技术难度方法解决了问题：、承受浮动活塞保持内筒内部压力与井筒间压力的平衡、用异型密封圈组成动密封，密封内筒与外筒并保证内筒无周向运动。 ，岩心柱的截面积是最重要的因素之一。依据材料力学的材料屈服强度： =P/Fkgf/mm21由1转换得P=Fkgf2其中：屈服强度kgf/mm2P应力kgfF材料截面积 mm2结论：当某材料的屈服强度肯定时，其承载力量与截面积成正比。心，通过材料和设计优化，最终松散地层取心工具的岩心截面积比常规取心增加了46.6%。、在松散地层尽量承受密闭取心进展作业，以削减钻井液冲蚀对岩心柱强度的影响。、承受低钻压(2-6t)、低排量(16-18 l)和适当转速(4

5、0-50rpm)等技术措施来削减工具振动，保证岩心收获率和成形率。、应用玻璃钢内筒，排解出筒对岩心成形率的影响。DQJ215 型大直径玻璃钢内筒密闭取心工具在疏松裂开地层取心，由于地层胶结性差，易造成堵心，影响岩心收获率，并由于岩心柱不 层取心，在保证密闭率的前提下，可提高岩心成形率与收获率。工具的构造工具由上接头、浮动活塞、外筒、玻璃钢内筒、密闭头和取心钻头等组成详见以下图。工具的特点猎取的岩心直径大，强度高，易成形。内筒内壁光滑，摩擦系数小，降低岩心入筒阻力，降低了卡心和堵心消灭的频率，可以提高岩心成形性、收获率和单筒进尺。岩心不出筒，切割内筒选样，削减对松散岩心的扰动，避开疏松岩心因出筒

6、而裂开，导致无法选样的问题。现场简洁切割，并没有火花危急。重量轻，易于搬运。耐腐蚀，不受钻井液中处理剂的影响。33.1.2 工具的技术参数适用井眼：215.9mm岩心直径：115mm 工具总长：6100mm外筒：1901545000mm 内筒：1401255050mm 工具内筒调整范围： 20mm钻头内径与岩心爪内径差值范围：23mm爪套与钻头内腔台阶轴向间隙：815mm 可取岩心长度：5000mm可灌密闭液容量：约80 l上端扣型：API410MQJ215B 型密闭取心工具工具的构造详见以下图。1、.安全接头5、轴承座2、外筒接头6、分流接头3、轴承心轴7、压帽4、轴承8.、卡片9.、钢球1

7、0、球座11、活塞杆12、.活塞13、外筒14、内筒15、外筒短节16、爪套短节17、密闭体18、密闭环19、销钉20、爪套21、岩心爪22、钻头23、密闭头3.2.2工具的特点大螺距安全接头具有承载大，耐磨损，上卸扣速度快，出心便利省时等特点，其关键是卸扣扭拒只有上扣扭拒的 60%，特别适用于深井取心作业时一旦发生卡钻，可便利的从安全接4 5头倒扣，提出工具的内筒组合及已钻取的岩心，为下步处理卡钻事故简化了井下落鱼构造。压力补偿构造可平衡内筒内外液柱压差，平衡在钻进过程中因堵心造成的内部压力上升，改善密闭头的受力状况，有利于深井密闭取心时保证岩心密闭率和取心收获率。提钻自锁割心的岩心爪，简化

8、了工具构造和割心操作，适合深井硬地层的取心，并且工 作牢靠，使用范围广。同时高耐磨性的岩心爪，避开了在深井硬地层取心钻进时间长，岩心爪与爪套摩擦时间长，从而使其失去弹性无法工作的问题消灭。3.2.3工具的技术参数总长： 9700mm外筒： 1781448100mm内筒： 1271128050mm钻头： 21498380mm岩心爪内径： 95mm可取岩心长度：8000mm工具内筒调整范围：20mm钻头内径与岩心爪内径差值范围：23mm爪套与钻头内腔台阶轴向间隙：815mm 可灌密闭液容量：约100 l上端扣型：API410密闭取心钻头取心工艺原理和各类不同地层的特性而设计的特别密闭取心钻头。密闭

9、取心钻头的特点等磨损布齿。冷却外唇面。外泄水槽内缘只能开到园弧顶点四周，杜绝钻井液紊流污染岩心。切削齿布齿方式承受增加内唇面的等磨损布齿 的提前烧损。即：同时使全部切削齿保持根本一样的磨损速度，从而使整个钻头到达等磨损，增加钻头效率。密闭取心技术在油田上的应用200 指标。深井密闭取心MQJ215 007 M006 85095 井,小拐油田的GD1155 FZ4-6-14 井，井深均大于3000m，密闭取心进尺：269.96m,平均96.7,96.5%，解决了中深井密闭取心难这一大难题。水淹层密闭取心ES2022 ES2022 井是国家级课题“三元复合驱采油”先期试验区的两口资料井， MQJ2

10、15 密闭取心工密闭率和成形率均到达 95%以上，同区块常规取心收获率仅 30%，比国内其它油田同类区块技10 个百分点以上，为证明本技术领先于国内其它油田。 油层地质资料的采集工作，我国于九十年月获得该油田的开发权益后，在该油田的 CKB6101、CKB6102 CKB6109 的状况制定了符合实际的现场施工方案与工艺技术措施，在251.44m 的取心中，取出了 221.61m 88.2%40%水淹层取心岩心照片见附图一、附图二、附图三。松散地层密闭取心279 井和检 280 井进展了密闭75.34m70.24m， 平均收获率为 9395。这两口井是国内首次在蒸汽驱油、蒸汽吞吐层密闭取心并获

11、得成功。疆油田九区、百重七、四区、克浅十等油区为稠油油藏,由于长期注汽驱油和吞吐开采， 剩余含油已不多，地层的胶结强度下降，岩心不易成柱。针对这些特征,制定了密闭取心工艺方案措施，共取心 100 95.9%，密闭率 98.7的好成绩,在现场出筒的岩心柱根本成形；同类区块常规取心收获率低于50%，因岩心不成形，无法选样。在吐哈油田的雁木西地区，用常规取心工艺进展取心作业，取心收获率仅能到达20%左右， 地层胶结特点，完成了该地区大直径玻璃钢内筒取心设计，在雁 301、雁 630 等三口井取心256.29m，取心收获率到达89.8%,岩心完整率到达 95%以上，为该区块的开发供给了较完整的地质数据松散地层取心岩心照片见附图四、附图五、附图六。定向井密闭取心GD1155 井是小拐油田的欠平衡定向井，是该区的重点资料井。本工具在井斜 45的井段取99.55%100%的优秀指标，证明本工具构造也适用于定向井的取心作业。结论与生疏经过十多年的争辩与应用，我院密闭取心技术已在哈国肯吉亚克油田、吐哈盆地、