松散地层取心回次长度的优化

②钻头。钻头结构对松散地层取心的影 响主要在 钻 头 的质 量 、 结 构 和 选 择 与 提 高岩 心 收获 率 有 很 大 的 关 系 。钻 头钻 出 的岩心 柱在 进 入 内筒 之 前就 应 受 到保 护， 因此取心钻头结构必须具有这种功能。钻头体保 护岩 心 主要 由两方 面决 定 ： 一 是 钻头 刀 片较 短 （ 刮 刀 取 冲蚀和振动 ， 则易于得到完整 、 固结、 代表性好 的岩矿 心钻头） ； 二 是钻井液不从钻 头体与 内岩心 间隙处 流 心 。对于断层 、 大倾 角地层、 裂 隙发 育、 胶结性 较差的 出。这样 ， 钻出的岩心在进入 内筒前不会受 到钻井 液 复杂地层 ， 在取心钻进 中， 容易造成堵 心、 卡心 、 磨 心。 的冲 刷 ， 因此有 利 于取心 。 如泥质胶结的砂 岩、 钙质胶结 的砂 岩、 粉砂质 泥岩 等。 ③ 内外岩 心筒的刚度及 光滑度。对于短筒取 心， 不 会 发 生 较 大 若 地层 结构 松 散 、 酥脆 、 软 硬 交替 频 繁 ， 钻 进 中怕 冲 、 怕 内外 管 的刚度 基 本 能够 保 证 满 足 要 求 ， 振、 怕污染等 ， 要取得高质量 的岩矿 心就 比较 困难 ， 如 变 形 。为 了减 小 这 种 阻力 的 影 响 ， 新 工 具 一 般 采 用 了 含 矿含 水 的松 散砂 、 弱胶 结 的含 砾砂 岩 、 砂 砾岩 等 。 内壁光 滑 的 Ｐ Ｖ Ｃ塑 料管 。 １ ． １ ． ２取 心工 艺 因素 ④岩心爪。岩心爪是割心、 包拢岩心 的关键工具 。 １ ． １ ． ２ ． １ 钻 进方 法 岩 心爪 的尺 寸 与钻头 、 岩 心筒 的尺 寸不 匹配 ， 岩 心爪 毛 松 散地 层传 统 的取 心方 法有 压 人 法 、 击入法、 回转 刺过多， 出现变形等质量问题 ， 都有可能造成取心作业 击入法等。回转法通常采用泥浆作 为循环介质 ， 由于 中的堵 心 、 磨 心 或卡 心 。 自锁式 取 心爪 如 果 强 度不 够 、 泥浆流经孔底进行排粉 ， 容易对所 取样品产生 污染 或 缺乏韧性等都会对岩心收获率带来不利的影响。 冲蚀 ， 同时也 不利 于 孔壁 稳 定 ； 钢 丝绳 冲击 取 样 法 虽 然 １ ． １ ． ２ ． ３钻 进规程 不用或用很少量的液体 ， 但工人劳动强度大 ， 取样效率 与 松散 地层相 适 应 的钻 进规 程 十 分 重要 。在松 散 钻 压 过 大 容 易 造 成 岩 心 筒 失 稳 而 发 生 低； 振动取样法虽然克服 了劳动强度大的缺点 ， 但是 由 地层 中钻进 时 ， 于振动力是由钻杆传到钻头 ， 能量损失大 ， 能量利用率 弯曲、 振动 ， 引起岩矿心受扰 ； 增 大 了岩 心进入岩心管 低。潜孔锤取样器 冲击力直接作用在取样 管上 部 ， 能 的阻力 ， 降低 回次长度 ； 极有 可能造成 糊钻、 堵心 、 烧 量利用率高 ， 但对孔 壁的冲蚀性大。各 种方法都有其 钻。钻压过小 又会 降低进尺速度 ， 增长 了岩矿心 的磨 损 时间 ； 如果 吊打 ， 部 分 岩 心 将 会 受 到钻 井 液 冲蚀 ， 不 利弊 ， 必须综合考虑地层岩性进行周详考虑。 １ ． １ ． ２ ． ２钻具 结 构 利 于 松散 地层 取心 。 ①钻具直径 。很显然 ， 钻具直径越大 ， 岩心的直径 转速 过高 时 会 增 加 钻 头 在 井 底 的 振 动 和 摆 动 ， 不 越大 ， 岩 心强 度 就 越 高 ， 也 就 有 利 于 提 高 岩 心采 取 率 。 利 于 松散 地层 孔壁稳 定 ， 增 加 岩 心 的磨 损 ， 导 致岩 心 的 根 据辽 河 油 田现有 取 心 工 具 所 取 岩 心 直 径 统 计 ， 可 得 直径减小 ； 转速过低也会降低进尺速度 ， 增 长了磨心时 到 以下 经 验关 系 ： Ｙ＝１ ５ ． ３ ０ ８＋ ０ ． ８ ｌ Ｘ 间， 不 利于 取心 。 式 中： Ｙ —— 岩 心收 获率 ， ％； 泵 量过 大会 造成 对 松散 岩 心 的 冲刷 ， 不 利 于 取心 ； ｘ — — 岩心 直径 ， ｍｍ。 泵 量过 小 又不 能及 时排 粉 ， 沉积 的岩 粉会 磨 损 岩 心 ， 有 从式中可以很 明显地看 出， 岩心采取率和岩 心直 时还能引起烧钻等事故。为 了减小钻井液对岩心的冲 径呈现线性关系， 随着岩心直径的增大 ， 岩心采取率逐 刷和破坏 ， 应尽可能使用低排量钻进。 渐增 大 。 １ ． １ ． ２ ． ４钻 进 冲洗液 当然 ， 岩心 直径 的增 加 主 要受 到井 眼直 径 的 限制 ， 钻井 液 在松 散 地 层 中如 果 不 能 与地 层 相适 应 ， 如 因此 ， 在 满 足工 具强 度等 条 件 下 ， 应尽 量 选 用 大 直 径取 果失水量高 ， 可能会造成很厚的泥皮 ， 堵塞钻头造成堵
ｄ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ７ ． ０ ７ ５ 中图分类号 ： ［ ７ ４ ０ ７ ． １ ； Ｔ Ｅ ２ ４ ４ 文 献标 志码 ： Ｂ
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岩矿心上行时受到的总阻力达到使钻头处的岩心产生塑性变形时岩心根部产生横向变形使岩心与取心管紧密接触接触力到一定程度时即造成堵心回次进尺即告终结回次长度即为采取岩心时的进尺记为l2
松散地层取 心回次长度的优化
杨 永顺 （ 武警黄 金第二支队 ， 内蒙古 呼和浩特 ０ １ ０ ０ １ ０ ）
摘 要： 通过研究 分析取心回次长度相应的 影响 因素和取心困难 ， 针对 目前钻具 普遍缺乏取心 检测能 力 ， 在钻 具内发生堵 心 、 岩 心管 取满 的情况时 ， 不能较好 、 较 及时的预警的问题 ， 设计 了一套松散地 层取心检 测钻 具。该 钻具在设计 中注重岩心 采收的 预警 ， 能 在岩心 管采满岩心或者发 生堵心 时及时通过泵压的变化反映 出来 ， 而且通过泵压 的变化量不同可以很清楚的区分孔内发生的是堵心 还是 岩心 管装满的情况 。同时 ， 设计 了松散地层取心检 测钻具的检测试验 ， 以测试钻具 的使用性能 。 关键词 ： 松 散地层 ； 取心 ； 回次进尺 ； 钻进检测