钻井取芯工艺技术.
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钻井取芯一、取芯方式按取心方式分:常规取心和特殊取心常规取心可分短筒取心和长筒取心特殊取心:1)油基钻井液取心2)密闭取心3)海绵取心4)保压密闭取心5)疏松砂岩保形取心6)定向取心二、常规取心主要目的: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。
②建立地层剖面,研究岩相及生、储特征。
③了解岩性与电性关系。
2)常规取心方式:短筒取心: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。
中、长筒取心:钻进中途要接单根的取心。
它的工具必须含有多节岩心筒。
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。
2、取心工具的选择1).不同井深条件下取心工具的选择浅井选短筒,深井中长筒。
2).根据地层岩性选择取心工具在松散、松软地层中应选用加压式取心工具,而在中硬~硬地层以及岩心成柱性较好的软地层中应选用自锁式取心工具。
3).根据取心方式选择取心工具3、取心钻头的选择目前,国内外钻井取心均广泛使用金刚石取心钻头。
1).金刚石取心钻头使用效果好特别是胎体式金刚石取心钻头,能保证钻头出刃均匀。
金刚石耐磨,胎体耐冲蚀,因而钻进平稳,速度快,收获率高,使用寿命长,综合经济效益好。
2).金刚石取心钻头适用范围广。
从极软至极硬地层,均有与之相适应的各种系列的金刚石取心钻头供选择,完全能满足各种条件下取心的需要。
3).胎体金刚石取心钻头成型容易,加工简便,成品率高。
4、取芯工具的组成取心工具由上稳定器、分水接头、堵孔钢球、外返孔嘴、悬挂总成、内岩心筒组、外岩心筒组、下稳定器、组合内筒鞋、岩心爪、取心钻头等部件组成。
5、取心前的准备A.井眼准备(l)钻进一开始就要保持良好的井身质量,防止井斜、狗腿、键槽、台肩、缩径等。
(2)取心前的一个钻头要带打捞杯,要修平井底。
指令内容:检查保养取芯工具,接取芯钻头,下取芯工具,取芯钻进,辅助一、取芯钻具组合:8 1/2″RC476取芯钻头+250P6 3/4″取芯筒+6 1/4″钻铤*3柱+4A11*410+5″HWDP*5柱+5″钻杆;1号立柱下单根入井,接3号短钻杆(长度3.42m),接方钻杆到底方入0.86m。
二、技术措施(一).取心工具入井前的检查和准备工作:1.井眼准备:保证井眼稳定和畅通,保证起下钻畅通无阻。
因此,必须做到:(1).井下情况正常起下钻无阻卡现象如有阻卡现象,应通井划眼,直到井眼畅通。
(2).泥浆性能稳定,具有良好的携砂悬砂性能,满足取心要求。
(3).井底干净无落物。
2.认真检查钻机、泥浆泵、动力设备、指重表等,保证取心工作连续进行。
3.严格把好取心工具入井关、检查装配关。
(1).内外筒不弯曲、变形,无伤痕、裂纹,内筒干净。
(2).各部位丝扣完好。
(3).轴承间隙不超过3mm,转动灵活。
(4).球座光滑完好。
(5).分水接头水眼畅通。
(6).卡箍岩心爪内表面碳化钨粉颗粒明显,磨擦作用好,自身弹性好,不变形。
(7).取心钻头各部位完好无损,水眼、水槽畅通,钻头内外径符合标准。
(8).岩心爪底端与钻头内台阶间隙10-12mm为宜。
(9).岩心筒吊在井口,内筒用手转动灵活。
(10).认真丈量取心钻头、内、外筒有关尺寸。
(二).取心技术措施:取心技术措施主要包括起下钻操作和取心钻进。
起下钻操作:(1).起下钻操作要求平稳,不得猛顿、猛刹,不能长时间或长井段扩划眼。
(2).下钻遇阻不超过50kN,上下活动无效,循环钻井液,不得强压硬下,应接方钻杆开泵正成拨划通过遇阻井段。
下钻至井深2678m(立柱编号37柱下完),开泵顶通,循环30min(排量:30L/s,单泵90冲),上下活动,不启动转盘;下钻至3339m(立柱编号15柱下完),开泵顶通,循环30min(排量:30L/s,单泵90冲);下钻至井底控制速度,遇阻不超过40KN,遇阻接方钻杆,顶通返出正常,大排量循环(排量:30L/s,单泵90冲),冲、拨、划至井底;(3).下钻距井底一个单根高度,开泵循环,下放钻具清洗井底。
石油钻井取芯技术简介一、取芯技术概述-、取芯的目的岩芯是石油勘探、开发过程中取得完整的第一性资料,通过大量对岩芯的分析与研究才能为准确计算油田储量、制定合理的开发方案、制定增产措施提供依据。
1.研究生油层在一个沉积盆地内寻找油气,需要从目的层的岩芯取样化验分析各项生油指标。
根据化验所得结果可以从生油角度选择勘探油气藏的目的层和有利地区。
2.研究油气层性质通过对取出岩芯的分析,进一步了解储集层中油、气、水的分布情况,油层的空隙度、渗透率、含油气饱和度以及油气层的有效厚度,以确定油气层的工业开采价值。
3.研究地层利用岩芯的岩性、物性、电性、矿物成分及化石等资料对地层进行对比分析。
通过对岩机械力学性能测定,了解其强度、可钻性、研磨性等,以指导钻井作业。
4.指导油、气田开发通过对取出岩芯的分析,掌握水驱油的原理和在不同条件下的油水运移规律,为油田开发二次采油提供理论依据和实践经验。
同时对岩芯的研究还可为低渗油气田的酸化压裂提供可靠依据。
5.检查开发效果在油田开发过程中,通过对取出岩芯的分析,掌握油田开采动态,注入流体推动情况及驱油效率,以获取油层的油水饱和度、岩性、物性资料。
得出有关规律,为下一步开发油田提供支持。
综上所述,在油气田勘探、开发各阶段,为查明储油、储气层的性质或从大区域的地层对比到检查油气田开发效果,评价和改进开发方案,任一研究步骤都离不开对岩芯的观察和研究。
二、钻进取芯的几个环节1、环状破碎井底岩石,形成岩芯(圆柱体)。
2、保护岩芯。
钻进取芯时,已形成的岩芯要加以保护,避免循环的钻井液冲蚀岩芯及钻柱转动的机械碰撞损坏岩芯。
3、取出岩芯。
在钻进取芯到一定长度后(通常为一个单根长度,也可以进行长筒取芯达几十米甚至百米),要从所形成岩芯的底部割断并夹紧,在起钻时随钻具一同提升到地面。
钻进取芯时,以上三个环节都应做好,任一环节处理不当,轻则会得不到应有数量(长度)的岩芯,严重时会导致取芯失败,取不出岩芯。
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。
钻探取芯原理
钻探取芯原理是一种地质勘探方法,用于获取地下岩石的样本。
其基本原理是通过旋转和下压,通过特殊的钻头将地下岩石削取下来并带到地面。
以下是钻探取芯的原理:
1. 钻杆:钻机将钻杆沿井孔下放,钻杆由多节金属管组成,呈圆柱形。
钻杆的作用是向下沉进地下,将钻头送达要取芯的深度。
2. 钻头:钻头是固定在钻杆底部的具有尖锐钻头的装置。
当钻头旋转时,其尖锐部分切削岩石,将岩石层剥离。
3. 循环:在钻杆内部,有一股称为循环液的液体正在循环,通过立管进入钻杆。
这样,循环液可以通过钻头的孔洞进入岩石中,清除钻削过程中产生的岩屑和碎屑,然后被抽回地面。
4. 必要过程:在钻探过程中,钻杆旋转,而钻头则由钻机上的驱动机构进行推动和旋转。
钻杆在岩石中沉进深度,钻头不断切削岩石,并将其破碎成小块。
循环液将岩石屑冲刷掉,并将其带回地面。
5. 取芯:当钻头切削至一定深度后,岩石屑被冲刷到钻杆内。
钻探工程师会定期检查钻杆上的芯管,以确定是否成功取芯。
当钻杆上的芯管含有岩石样本时,这些样本可以被取出,并送往实验室进行分析。
⽂96-储5井钻井取芯⼯艺技术⽂96-储5井钻井取芯⼯艺技术技术发展部:黄海强刘怀刚⼀、前⾔:⽂96-储5井是⽯化集团在中原油⽥⽂96块部署建设的国家天然⽓能源储备井,共部署储⽓井14⼝,预计储⽓量7亿⽴⽅⽶。
为更准确详实的了解储层岩性、物性特征,为后期储⽓选层、储⽓施⼯⼯艺优化提供客观的、真实的第⼀⼿地质资料,该井设计取芯112⽶,也是该储⽓库唯⼀⼀⼝具有取芯任务的井。
取⼼作业中克服了地层埋藏浅,岩性松软,胶结性差,⽔敏性强,剥蚀掉块严重,易造成堵⼼、磨芯、掉芯、出芯困难,⽋平衡钻进井壁⽀撑作⽤⼒⼩,易坍塌掉块作业风险⼤等诸多不利因素,总结出⼀套⾏之有效的钻井取芯⼯艺技术措施,效果显著,取芯进尺120.71⽶,芯长120.00⽶,取芯收获率:99.41%。
⼆、钻井取芯技术难点1、为保证取芯收获率,要求不许长筒取芯,不需井⼝出芯,且取芯井段不连续分三段,从⽽成倍增加了起下钻次数。
取芯起下钻14趟,层间层下钻进起下钻3趟。
任⼀趟钻任⼀环节出现纰漏,将影响整体取芯结果,对钻井操作要求⾼。
2、地层埋藏浅,岩性松软,胶结性差,⽔敏性强,剥蚀掉块严重,易造成堵⼼、磨芯、掉芯,取芯收获率难于保障。
岩⼼如图⽰:3、岩性胶结性差、破碎,地⾯出芯困难。
砂岩成芯性好,不易破碎,易出芯。
但泥岩极易破碎,堵搡岩⼼筒内腔,通芯不畅,震击⼜使岩⼼更为破碎,出芯很不容易。
4、为保护⽓层,三开采⽤⽋平衡钻井,钻井液井壁⽀撑作⽤⼒⼩,地层易坍塌、掉块,时时威胁井下安全,钻井作业风险⼤。
三、关键技术及⼯艺(⼀)提⾼认识⽔平,增强安全意识。
针对这⼝井取芯意义和各⼯序技术措施,通过多种渠道,使职⼯做到思想上重视,⼼⾥头明⽩,⼯作上⽤⼼。
对井下、设备、泥浆等各路出现的任何异常情况,都做到及时发现,及时反馈,共同商讨应对措施,将隐患消灭在萌芽状态。
(⼆)把好取芯⼯具选配、⼊井关。
1、取芯⼯具选配。
按设计要求,岩⼼直径不⼩于105mm,并结合邻井资料调研岩性结构特征,选配满⾜设计要求与地层相适应的WQX180-105(川8-3型)型取芯⼯具。