钻井取心工艺中探心的研究与应用

钻井岩芯分析及其在油气勘探中的作用研究简介：钻井岩芯分析是一种常见的地质勘探方法，通过对岩芯的取样和分析，可以获取地下岩层的地质、矿物组成、地层结构等信息。

这些信息对于油气勘探具有重要的意义，能够帮助石油公司准确评估油气资源的丰度和分布，指导钻井决策和开发方案的制定。

一、岩芯取样与处理钻井过程中，钻头会钻取一段地下岩石，这段岩石被称为岩芯。

岩芯取样的目的是为了获取地下岩石的真实信息，并将其送往实验室进行分析。

岩芯取样需要小心谨慎，并保证取样品的完整性。

取得岩芯样品后，需要对其进行标记、切割和加工，以便进行后续的实验和分析工作。

二、岩芯分析方法1. 岩芯物理性质分析通过测量岩芯的物理性质，如密度、孔隙率、渗透率等，可以获得地下岩石的孔隙结构和流体性质信息。

这些参数对于评估油气储层的有效性和产能具有重要作用。

物理性质分析还可以帮助确定岩石的机械性质，为钻探提供参考依据。

2. 岩芯岩相分析岩相是指岩石的组成和结构特征。

通过岩相分析可以确定地下岩石的岩性、颗粒组成、沉积环境等信息。

这些信息对于油气勘探尤为重要，因为油气的分布和储集通常与特定的岩石类型和沉积环境有关。

3. 岩芯地层古生物学分析地层古生物学分析是通过研究岩芯中保存的古生物化石，推断地下岩层的时代和生物环境。

这种分析方法可以帮助钻井师傅准确判定目标岩层，指导钻井的定位和深度选择。

三、钻井岩芯分析在油气勘探中的作用1. 评估油气资源潜力钻井岩芯分析可以通过分析岩石的油气饱和度、含油气饱和度和孔隙结构等参数，准确评估油气资源的丰度和分布。

这有助于指导地质勘探的方向和策略，提高勘探成功率。

2. 优化钻井决策岩芯分析结果可以为钻井决策提供重要参考。

例如，物理性质分析结果可以评估岩石的强度和可钻性，帮助钻井师选择合适的钻头和钻进手段。

岩相分析可以提供关于岩层的层序、裂缝、断层等信息，指导钻井方向和决策。

3. 制定开发方案钻井岩芯分析还可以通过分析岩石的物性、渗透率、孔隙结构等参数，准确评估油气储层的产能和开发潜力。

管理及其他M anagement and other 矿山地质钻探绳索取芯钻探技术浅析张 峰摘要：在技术越来越完善的大形势下，绳心钻井技术的研究从一定意义上促进了钻井技术的稳步发展。

本文阐述的取芯钻井技术与传统钻井工艺相比，具有更大应用意义与优势，在钻井工艺中得到广泛运用。

根据多面性很强的地质结构，这项研究不仅能够提升降失水剂的质量和性能，还突破了传统式常规钻井的瓶颈问题。

根据对绳芯钻探技术开展实地考察，全方位融合有关技术及要求，为绳索取芯钻探技术在地质勘查行业的应用打下坚实的基础。

 关键词：地质钻探；绳索取芯钻探；钻进工艺目前，随着经济的兴盛和科学技术的高速发展，矿产资源的供需差距增加，我国相关人员已经积极推进新式矿产地质勘查技术，想要尽快解决资源量不足的现况。

以某城市采矿工程为例，绳索取芯技术是地质勘查环节中很重要的技术方式，但在地质结构繁杂的地层勘探中，经常出现的状况多见涌水、漏水及其水敏地层和矿带坍塌等负面情况。

本文主要从绳芯技术工作原理、设备选择及各类机械设备配备等方面进行，综合分析该技术的相关内容，促进绳芯发掘平稳可持续发展观。

1 绳索取芯技术概述1.1 绳索取芯技术的工作原理有关绳芯技术工作原理，具体内容如下。

芯和芯管各自归属于表层和里层芯，根据上端绳芯钻具的转动形式，在一定程度上转动里层管。

当泵压升高到一定程度时，释放出来滚轮慢慢向上移动，支系连接头上外管被绳钻牵引带正常地钻进，下外管不做转动动作，即具有钻进的功效。

1.2 绳索取芯技术的设备选择工程机械设备在一定条件下也为绳芯技术提供帮助。

在钻机设备、机器的型号选择过程中，应当按照钻探水平、钻探成本及地质构造标准等相关信息进行全方位精确测量。

并且也应关心钻头倾斜面的挑选，考虑到少钻或者不钻岩心的办法。

该技术存有的核心价值即高钻进速率、钻头使用寿命长、职工劳动效率较低，具有较强的绳芯钻进技术安全系数、高效化等。

钻机设备和机器在型号选择过程中应为孔壁可靠性、清洁液合理化提供有力地确保。

119岩心作为一个地层最直接、最准确的第一手地质研究资料，是了解地层岩性和储层特性最可靠的手段。

因此，岩心对初期勘探地层及后期油气田开采有着极其重要的影响，而钻井取心工艺则是获取岩心的最直接手段，也是唯一途径。

在钻井取心施工中，如何保证岩心质量、提高岩心收获率，是每一个钻井取心技术人员探讨和研究的永恒话题。

探心作为钻井取心钻进结束后、起钻前的一种补救措施，经常被钻井取心技术人员提及并应用，特别是在钻进过程中和割心时有异常情况时，探心则可以有效的防止岩心丢失和避免空筒(岩心收获率为0)的出现。

一、探心理论探讨1.自锁式取心工具自锁式取心工具主要适用于成柱性好、岩性中硬到坚硬的地层，割心原理是当取心钻进结束后，通过岩心与自锁式岩心爪之间的摩擦拉力，带动岩心爪下行并锁死岩心，当岩心爪随钻具继续上行时，岩心受到持续向上的拉力，当拉力达到岩心的拉伸破坏极限时，岩心就会因拉伸破坏而断裂，达到割心的目的。

自锁式岩心爪割心后，岩心爪在卡箍座处锁死岩心，取心筒内的岩心无法从岩心爪处掉出，但在割心后如果想继续钻进取心，岩心可以在外力的作用下从外部通过岩心爪进入取心筒，自锁式岩心爪是可以重复使用的，自锁式取心工具的割心原理是探心及采取补救措施提供了必备条件。

2.加压式取心工具加压式取心工具主要适用于岩性较松软、成柱性差的地层，割心原理是在取心结束后再循环管线中投入50mm的钢球，利用钻井液将钢球带入井底取心工具上部的球座。

钢球落座后，钢球会封堵取心工具的所有循环通道，随着钻井液的持续进入，球座处的泵压持续上升，当泵压达到一定值时，取心工具上部的悬挂销钉就会被剪短，取心内筒下行，靠着钻井液瞬间的水击冲击力和下部钻头的倾斜倒角，使得下部的一把抓式岩心爪收缩而切断岩心，并将岩心封死在取心内简中。

加压式取心工具的岩心爪为一次性使用，加压割心后进行探心操作只能确认丢失岩心数量，为下一步施工做准备。

二、探心的实际应用1.在腾xx 井自锁式取心工具中的应用腾xx井属于二连盆地白音昆地凹陷东部陡坡带，取心目的为了解该地层岩性及含油气性质，该井取心总进尺24.77米，共取心7筒次，取心钻遇地层主要岩性为灰色泥岩、灰色砂砾岩、深灰色荧光砂砾岩、灰色凝灰岩，所取地层难度较大，再者因钻井设备的限制，对取心作业是一个不小的挑战。

煤矿地质钻探技术的应用分析摘要：就现阶段来看，中国煤炭工业中仍然存在着钻探技术问题，尽管各矿井均提出钻探技术的应用措施，但因钻井技术在施工过程中程序相对繁琐，且费时较长，造成了许多施工队伍在钻探作业中偷工减料的情况出现，增加矿井危害的发生概率。

所以在钻探技术的实际应用上，必须加强对工作人员的政治思想教育，招纳高水平的作业技术人员。

才能保障钻探技术在矿井工作中的广泛应用，保证矿井行业的高速发展。

关键词：钻探技术；煤矿勘探；矿井防水引言在矿井工作中，如果发现瓦斯含量超标或发生泄漏，很容易造成重大的安全事帮。

煤矿中的瓦斯主要由甲烷、丙烷、丁烷、硫化氢、二氧化碳、氮气等烷烃物质以及水、氦和氩等惰气组成，一般无色、无味，一旦吸入太多就会造成缺氧。

此外，气体在大气中的含量达到一定尝试也会引起火灾和爆炸。

因此，在进行矿井安全生产的过程中，要加强对矿井瓦斯的监控和控制，才能确保矿井生产的正常进行，并能有效地保障工作人员的生命。

本文从煤矿瓦斯治理的实际出发，对煤矿瓦斯防治工作中钻探技术的应用进行深入探讨。

1地质钻探工艺技术的特征概述地质钻探工艺技术，主要就是深入到地下岩层结构当中取得地层岩心矿样，然后对地质结构和资源实际情况进行分析和检验，是通过使用现代先进的机械化钻探设备、工具，按照相应的技术操作流程，完成地质钻探活动。

通过地质钻探工艺技术，可以对岩层地质结构、存在矿产资源的具体信息进行掌握，为地质钻探相应的开发工程提供相应的地质参数参考。

我国地域辽阔，很多地区的矿产资源都处于非常丰富的状态，矿产资源往往都是在地表下较深的结构层当中，需要地质钻探工艺技术的有效应用，来对地表下的地质结构以及矿产资源分布情况进行了解和确认，因而地质钻探工艺技术应用广泛，在技术水平方面也在不断的创新升级，在相应地质勘探工程当中的均有着非常重要的地位。

2煤矿钻探技术应用2.1地质勘探由于煤矿所处的自然地理环境较为复杂，环境较为恶劣，开采时会遇到各种各样的问题，这就给煤矿开采人员的生命健康与安全造成了极大的危险。

钻井取心技术钻井取心指的是为了掌握地下地质情况。

直接获得真实可靠的地下岩层的有关资料，在钻井过程中用取心工具从地下取出大块岩样(岩心)的作业。

1取心方式1.1常规取心对岩心无任何特殊要求的取心称为常规取心。

常规取心是取心作业中最大量、最常见的，无论是什么油气藏，在勘探阶段或开发阶段都要进行大量的常规取心。

1.1.1主要目的：1.1.1.1发现油气层，了解含油气情况与储集特征，并确定油气层岩性、物性、厚度、面积等基础数据。

1.1.1.2建立地层剖面，研究岩相及生、储特征。

1.1.1.3了解岩性与电性关系。

1.1.2常规取心方式：1.1.2.1一般短筒取心，是指取心钻进中途不接单根的常规取心。

它的工具只含有一节岩心筒，结构简单。

它在整个取心作业中所占的比例最大，在任何地层条件下均可进行。

1.1.2.2中、长筒取心，是指钻进中途要接单根的取心。

它的工具必须含有多节岩心筒，通常只有当地层岩石的胶结性与可钻性较好时，才进行中、长筒取心。

中、长筒取心的目的是在保证岩心收获率较高的前提下，尽可能提高取心的单筒进尺，以大幅度提高取心收获率，降低取心成本。

1.2特殊取心对岩心有一定特殊要求的钻井取心称为特殊取心。

它多用在油田开发阶段，通常有下列几种方式：1.2.1油基钻井液取心是指在油基钻井液条件下进行的取心。

对储量较大的砂泥岩油气藏，在开发之前一般都要进行这种取心，其目的是取得不受钻井液自由水污染的岩心，以求获得较为准确的储层原始含油饱和度资料，为合理制定油田开发方案提供依据。

由于油基钻井液不失水，性能稳定，流动性和润滑性都很好，因而岩心不存在吸水膨胀或剥落的问题，也不易断裂或磨损，取出的岩心规矩、完整、成柱性好、收获率高。

1.2.2密闭取心是指以注水方式开采的砂岩油田，在开发过程中为检查油田注水开发效果，了解地下油层水洗情况及油水动态，以制定合理的开发调整方案，采用密闭取心工具与密闭液，在水基钻井液条件下取出几乎不受钻井液自由水污染的岩心。

探寻地球深部秘密的“手”文图/刘晓慧 张金昌——深部科学钻探取心技术探秘近年来，我国工业化、城镇化和农业现代化加快推进，使得我国矿产资源供需矛盾日益突出，这对地质工作提出了更高的要求。

我国矿产资源勘查面临大量找矿难题。

成矿预测、钻孔选址、复杂地层与深部连续取心亟待破题，急需运用先进的、高效的成矿理论和勘查技术方法指导。

地质钻探技术是取得地下实物资料、建立测试通道、验证地下信息推断与解释，最终圈定矿体、计算储量及评估品位的工程技术手段。

深部地质钻探技术离不开地质岩心钻探设备，有先进的设备才能使先进技术付诸实施。

地质岩心钻探设备的发展回顾钻探是人类获取地球内部信息最有效、最直观的方法。

20世纪八九十年代西方发达国家就完成了从立轴式钻机到全液压动力头钻机的更新换代，绳索取心钻进技术得以普遍应用。

据报道，世界大国纷纷开展各自的深部探测计划。

其中，美国于2003年启动的“地球透镜计划”，15年内将投入200亿美元；俄罗斯在2005年以前就在其欧洲部分和盛产能源的西西伯利亚实施了十多处超级钻探项目。

但深部探测并不简单。

截至目前，全球仅有前苏联的科拉超级钻达到过1万米的深度。

我国曾于2001年在江苏省东海县启动了中国大陆科学钻探第一井，2005年曾达到5 100多米的深度。

深部矿产资源勘探与开发是影响我国可持续发展能力的战略性科技问题。

为解决日益严峻的资源短缺问题，应加强深部探测，使我国主要区域地下4 000米变得透明。

国内地质岩心钻探设备的发展，在改革开放前经历了以下5个阶段：第一阶段为1949年以前,国内钻探机械几乎全部由国外引进;第二阶段是20世纪50年代初,我国大量钻机是从前苏联引进的手把式钻机，这在当时来看并不先进;第三阶段为20世纪50年代中期，我国开始学习国外先进钻机制造技术，并仿制出一批高质量钻机;第四阶段为20世纪60年代，随着国内机械制造业迅速发展,我国已经开始自行设计钻机；第五阶段为20世纪70年代，我国开始全面推广金刚石钻进技术，促进了我国地质岩心钻机的研制与制造业的发展，并于20世纪80年代开始基本满足了国内地质矿产勘查的需要，甚至有部分机型还向外出口。

浅析地质钻探岩心的采取发表时间：2019-10-14T17:08:19.653Z 来源：《建筑细部》2019年第7期作者：张利伟[导读] 近年来，随着地勘行业向深部勘探延伸和加大非常规天然气的勘探开发，在钻探过程中的取心要求更加严格，取心工具的使用也越来越规范。

安徽省煤田地质局第二勘探队安徽芜湖 241006摘要：近年来，随着地勘行业向深部勘探延伸和加大非常规天然气的勘探开发，在钻探过程中的取心要求更加严格，取心工具的使用也越来越规范。

本文简要介绍有关地质钻探中的岩心采取知识。

关键词：地质勘探岩心采取取心工具取心方法钻井取心是获得地层资料主要手段和最直接方法，通过地层岩样的分析研究，可以了解底层构造、岩层性质、矿产资源、岩层渗透率、孔隙度等地层特点，并根据地层特点制定科学合理的勘探施工设计方案。

因此钻探岩心采取在钻探施工中十分重要，因此，如何从钻孔中取出取全取准可靠的实物地质样品是钻探工作的关键技术之一。

为了做好岩心的采取工作，笔者认为首先要掌握勘探区地质设计对岩心采取的要求，其次要根据设计要求选择取心工具和取心方法。

1.岩心采取的基本要求1.1.岩心的采取率是指在回次钻进过程中实际取出的岩心长度与实际钻进进尺的比值。

按照需要与可能原则，工程合同中或设计部门应先规定出取心孔段的岩心采取率的具体指标。

可按以下公式计算、考核：岩心采取率=[岩心长度÷取岩心进尺长度〕x100%。

式中的进尺和岩心长度，系指在固体岩层中的实际进尺和取出的岩心长度。

除设计要求外，一般不包括废矿坑、空洞、表面覆盖物、浮土层、流砂层的进尺及取出物。

1.2.岩心采取要求钻探施工单位应根据合同要求或设计部门设计，可全孔取心，部分孔段取心或全孔不取心。

钻探施工单位负责做好以下工作：取出的岩心、矿心要保持其天然的结构和构造，不受外污的浸蚀。

以便划分矿石类型，观察其原生结构和共生关系，避免影响矿石的品位、物理性能。

清洗岩心，尽量避免人为的破碎、颠倒和扰动以保持岩矿心的完整性。

地质工程勘查中钻探技术方法及应用效果研究于倩倩发布时间：2023-05-07T08:17:50.691Z 来源：《工程管理前沿》2023年5期作者：于倩倩[导读] 随着科技的进步，地质勘查技术也在不断发展，为了保证经济发展的需求、保障施工工人的人身安全、提高地质勘查工作的准确性，要了解地质勘查特点，提高技术人员的综合素质，保证工作人员掌握技术要求复杂的地质工程勘查钻探技术。

同时想要更好地开展地质勘查工作就要根据不同的地质条件选择适合的钻探技术并作积极研究，利用波谱技术分析得出更多专业理论，发展钻探技术，快速得到地质环境特征和相关数据理论，了解矿区地质的碳酸盐岩、水合物和含羟基矿物，保证工作人员利用设备在钻探过程中得到更多准确数据，保证通过数据可以更好地完成地质勘查工作。

基于此，对地质工程勘查中钻探技术方法及应用进行研究，以供参考。

山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿摘要：随着科技的进步，地质勘查技术也在不断发展，为了保证经济发展的需求、保障施工工人的人身安全、提高地质勘查工作的准确性，要了解地质勘查特点，提高技术人员的综合素质，保证工作人员掌握技术要求复杂的地质工程勘查钻探技术。

同时想要更好地开展地质勘查工作就要根据不同的地质条件选择适合的钻探技术并作积极研究，利用波谱技术分析得出更多专业理论，发展钻探技术，快速得到地质环境特征和相关数据理论，了解矿区地质的碳酸盐岩、水合物和含羟基矿物，保证工作人员利用设备在钻探过程中得到更多准确数据，保证通过数据可以更好地完成地质勘查工作。

基于此，对地质工程勘查中钻探技术方法及应用进行研究，以供参考。

关键词：地质工程；勘查；钻探技术；应用效果；使用条件引言利用地质钻探工艺技术可以有效开发和利用自然资源和生态环境，满足各行各业发展需求。

我国地质钻探作业范围十分广泛，而且具有较大的开采规模，因此，在实际工作中，将会面临较多的环境问题，同时增加了地质钻探工作的风险性。

地质岩心钻探技术及在资源勘探中的有效运用地质岩心钻探技术是现代地质勘探中不可或缺的技术之一，其主要应用于油气勘探、矿产勘探以及地质灾害预警等领域，成为了地质勘探领域中最重要的技术支持。

地质岩心钻探技术是一种通过钻取地下岩层来获取其物理和化学特征以及沉积条件、构造史等信息的技术。

该技术通过钻探岩石，在取样过程中形成的岩芯可以根据岩层变化的特点分为不同的层位，并分析岩芯中各种物理和化学特征，如孔隙度、渗透性、饱和度、压力、温度等参数，从而判断该地区是否存在矿产资源、油气储量等地质特征。

岩心钻探与传统的地质勘探技术相比，具有高质量、高精度、高效率的特点，因此被广泛运用于地质资源的勘探和研究领域。

岩心钻探技术在石油勘探领域的运用尤为广泛，它是评估油气储集层性质和勘探油藏、评价储量、确定产能的重要方法之一。

通过在岩心钻探过程中获得的地质信息，可以判断储层的厚度、分布范围、孔隙度、渗透率、含油气层位的分布状况等，从而指导地质勘探的方向和范畴。

钻井方案的设计、油气勘探的开展，以及石油生产的管理、监督等方面都需要岩心钻探技术提供的信息支持，因此岩心钻探技术被广泛应用于石油勘探中。

岩心钻探技术在矿产勘探领域的应用也非常广泛。

矿产勘探中，岩心样品可以向地质学家提供用于研究地质演化历史的珍贵信息，例如岩石类型、矿物组成、区域构造作用、变形变质作用等。

通过研究岩心样品，地质学家可以获得关于矿产资源床层产出时间、产出地点、保存环境、产状等重要信息，确定矿产资源的类型和储量丰度，并根据岩心样品的分析结果确定合适的采矿方案。

岩心钻探技术在地质灾害预警方面也具有重要的作用。

钻探岩芯可以提供关于地下不稳定地质体的信息，如构造变形、岩层破裂、地下水移动等，从而预警地质灾害的发生。

除此之外，岩心样品还可以为地质环境保护、地质污染及其治理、地下水资源和环境的研究等方面提供重要数据支持，具有广泛的应用。

总之，地质岩心钻探技术是地质勘探领域必不可少的技术之一，它结合了多种地学手段，同时分析了不同时期地质作用过程中的物理、化学特征以及沉积和变形等条件，可以提供大量珍贵的地质信息数据。

- 51 -工 业 技 术石油是世界工业的血液，石油能源的稳定供应关系到国家的宏观发展计划。

为了获取石油能源，世界各国都十分重视石油勘探技术[1]。

在石油勘探的过程中，如何对岩石取心是一项非常关键的工作。

在不能直接观测到地表下深层岩石的物态时，通过岩心采集进行分析，进而掌握准确可靠的地质信息，这是高效开采石油能源的前提。

随着世界范围内较易开采的油田日益减少，石油资源勘探逐步向更深更复杂的地下岩层推进，这就给钻井取心工作带来了极大的困难，常规的方法显现出越来越多的缺陷或不足。

中长筒取心是钻井取心领域的新技术，对石油勘探具有十分重要的意义[2]。

中长筒取心的一次取心就可以获得足够的长度，单次作业可以深入岩层20m~30m 的地下空间。

中长筒取心获取岩心不仅数量更多，效率也非常高，可以达到常规取心技术的3倍左右[3]。

在这样的情况下，中长筒取心已经成为取代常规取心技术并在未来相当长时间内应用的关键技术。

该文将针对中长筒取心的难点、工具的选择、工具强度的校核等方面进行研究工作，为中长筒取心技术在石油勘探领域中更广泛的应用奠定基础。

1 石油钻井中长筒取心难点及工具为了便于全文研究工作的进行，该文先对石油钻井中长筒取心的难点及工具进行分析。

1.1 技术特点中长筒取心最突出的特点就是其对岩石取心的效率较高，可以达到常规取心工作效率的2.5倍以上，最高可以达到常规取心效率的3倍。

从技术上看，之所以会产生这样的效果，是因为中长筒取心的单次进尺深度非常大。

所以，和常规取心技术相比，中长筒取心技术可以在更短的时间里获得更多的岩心样本。

当然，中长筒取心技术的实现难度也大大高于常规取心技术，其与常规取心技术相比的变化如图1所示。

从图1可以看出，和常规取心技术相比，中长筒取心技术在取心筒数量、取心筒长度、取心工具等方面均有所不同，在工具吊装、井口组装、井口出心等方面也要做出技术的改变。

从技术改变的具体情况看，中长筒取心要使用更多的取心筒，多个取心筒的使用也导致了取心筒总体长度的增加。