松散易碎岩心长久保存方法

2019年12
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入净水降粘剂除硫。

原油物性极不稳定，净水降粘剂投加过程中经常调整加药量，更为严重的是一种净水降粘剂筛选出来后，运行一段时间后就满足不了脱水要求，需要进行配方调整。

我厂共有脱水站3座，B 联合站、C 联合站脱水相对平稳，为此，我们对三座脱水站进行对比。

3座联合站工艺流程相同，区块产液中硫化物含量相当。

不同的是A 联合站来液成分复杂，除了聚驱采油、落地油，还有压裂液处理站来水、老化油处理站来水、含油污泥处理站和A 污水处理站水处理站来水。

这些污水通过掺水始终在油系统循环，介质中残留的化学药剂和其它压裂液等化学成分是造成A 联合站脱水系统不稳的主要原因，从以下几方面可以印证这个分析结论。

（1）压裂液处理站、老化油处理站、含油污泥处理站处理过程中所用的药剂不同。

外输水量流量不稳定，为间歇性输送，所以A 联合站处理的介质成分也不稳定，造成运行过程中电脱水器运行时好时坏，净水剂加药量、配方需要适时调整。

（2）脱水系统不稳时曾向污水沉降罐加入絮凝剂约20t ，期间造成脱水器6次长时间送不上电场，沉降罐出现胶团物，供水泵出现抽空现象，需要反顶后才能正常运行。

（3）A 污水处理站停运，不再回收污水处理站污水，污水沉降罐出水含油逐渐下降至100mg/L 以下，三合一底水和电脱水器底水变好，电场稳定。

而当压裂液处理站外输污水700m 3时，三合一和电脱水器底水变黑，电流升高。

鉴于此，需对A 联合站脱水系统以外的来液采取技术措施。

总体思路是以净化来液为主，以药剂优化为辅，提高脱水系统稳定性，确保油、水系统各项指标合格。

先期净化脱水系统介质来源：污油输至老化油处理站处理，将可能残留絮凝剂等药剂的污水越过油系统直接输至A 污水处理站处理，系统稳定后优化药剂和运行参数。

后期是稳定A 污水处理站来水水质，严格控制压裂液处理站、注水干线冲洗液处理站、油泥处理站和老化油处理站出水水质达标外输，增强污水缓冲调质能力，避免对污水处理站造成过大冲击。

通过投加净水剂及对破乳剂等药剂进行筛选及配伍后，能够使含油维持300mg/L 以下；A 联合站周边污水不再进入脱水系统后，一年来，电脱水器运行渐趋平稳，各项指标稳定达标。

4取得的认识
（1）净水降粘剂能够有效去除硫化物，降低污水含油量。

（2）优选后的油溶性破乳剂可以减少A 联合站污水沉降罐老化油的形成。

（3）对工艺调整后，电脱水系统运行稳定，净化脱水系统介质来源对于维持脱水系统稳定运行作用明显。

为了保持脱水系统和污水处理系统的持续稳定运行，需进一步开展药剂筛选、效果评价、配伍试验及现场试验等工作，同时增设污水沉降罐，改善来水水质恶化时前段沉降罐缓冲调质能力不足的问题。

参考文献：
[1]徐明.电脱水器平稳运行技术探讨[J].化学工程与装备,
2017(4):52-55.
[2]孟凡玲.硫化物对原油脱水系统的影响及应对措施[J].城市建设理论研究,2012(1):1.
作者简介：梁文义（1968-），男，现为大庆油田有限责任公司第十采油厂副总设计师。

松散易碎岩心长久保存
方法
路杰
（大庆油田勘探开发研究院，黑龙江大庆163000）
摘要：岩心从井底取出在地面减压后，岩心很容易断裂解体，解体后呈块状岩心，形状参差不齐，大小不一，以致造成整体岩心解体，岩块位置错乱，结构不清，其中泥岩在加工过程中也易散、破碎，失去科学研究的意义。

钻井取芯，每米岩芯费用昂贵，它是难得和宝贵的地质实物资料，它真实地反映出岩层的结构特征和矿物组成，若因无法加工出合格的岩芯样品，将无法测得岩层的物性参数，科技人员将无法有针对性地进行地层研究，其经济损失巨大。

一般不怕水的岩芯，常采用自来水或盐水作为冷却液来加工样品。

但是，对于泥质岩芯见水后会马上发生膨胀破碎，无法加工出符合要求的岩芯样品。

目前，加工泥质岩芯样品有三种方法：①煤油钻取法，钻取泥岩样品时采用煤油作为冷却液，冷却钻取岩样过程中钻头产生的热量，以及携带钻取岩样时产生的岩屑。

采用煤油作为冷却液有两点不足，一是样品上或样品裂缝中的煤油清理困难，二是煤油有一定的气味造成环境污染；②液氮冷冻钻取法，用液氮目的与上述相同，采用液氮有两点不足，一是液氮冷冻钻取法成本非常高，二是冷冻样品容易返霜吸水造成泥岩样品的损坏；③风冷钻取法，采用风冷钻取环境污染比较大，必须提供足够的风源。

关键词：松散；易碎；岩心
松散岩心主要是指岩心的质地相对较为松散，岩心内部胶结程度相对较差的岩心。

这类岩心的主要特点为容易发生破碎、易于出现水化。

以上因素导致此类岩心的取芯工作难度偏高、且整体工艺相对复杂，很难获取完整的岩心。

此类岩心的取芯难点主要包括：（1）储层内部的胶结程度相对偏低，岩心很难成形，导致取芯工具难以发挥应有的效果；（2）在岩心所属储层的胶结物水敏性较强时，在水基钻井液不断冲蚀的情况下，岩心内部的承压能力将会大大减弱，易于发生坍塌破碎，从而导致堵心、磨心等问题的出现，进而影响整个取芯作业的效果；（3）若地层的胶结相对较为松散，在进行取芯作业时所采用的工具将会使储层内岩心发生断裂甚至破碎，或出现堵心等问题，从而导致卡钻。

1泥岩样品柱钻取方法改进
1.1泥岩样品柱的钻取（1）对于有裂缝的泥岩先在泥岩表面用502胶进行固胶；（2）采用倒置式岩样钻取机，将泥岩放在夹具上，紧固泥岩的作用力方向垂直于泥岩的层理或裂缝面，避免泥岩受力后从层理或裂缝面裂开；（3）转动钻取机齿轮摇柄使泥岩向下运动，钻出的岩屑在重力下顺着钻头壁自由落下，起到排屑的作用，钻取泥岩样品柱的长度控制在可以切割出渗透率样品长度范围内：30～
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40mm ，过长容易破损泥岩样品柱，也不利于排屑，在钻取样品柱的过程中不需要任何的冷却液，完全是一种干钻形式；1.2泥岩样品柱的切割（1）从夹具上取出泥岩样品柱后将带有一端开口的弹性的卡环紧固在泥岩样品柱上，避免下一步切割时产生的震动损坏泥岩样品柱；（2）用台钳紧固有泥岩样品柱部分的泥岩，泥岩的层理或裂缝面要垂直受力方向；（3）用手持切割机切割泥岩，直到泥岩样品柱掉出为止。

1.3泥岩样品柱的包封（1）去掉泥岩样品柱上的卡环及时套上热缩聚乙烯套；（2）将泥岩样品柱和热缩聚乙烯套同时放在酒精灯上烘烤，直到热缩聚乙烯套将泥岩样品柱固紧为止。

1.4渗透率样品切割
将过长的泥岩样品柱放到端面切割机上进行切割，切割为25mm 长度,作为透率样品。

倒置式岩样钻取机是一种钻头口向上的钻床，由三部分组成：①钻取岩样部分，由倒置金刚石钻头和轴承座组成，负责岩芯样品的钻取；②升降部分，由齿条轴、岩芯夹具和齿轮摇臂组成，
负责岩石夹具的升降；③动力系统，由电动机和传动带组成，负责倒置金刚石钻头的旋转。

为了提供一种岩心整体切割和长期保存方法，将刚出筒的
岩心放入透明有机玻璃U 型托槽，用水晶胶为岩心浇铸材料，水晶胶固化后其透明度、化学稳定性和可操作性高于其它浇铸材料，并且它侵入孔隙的能力差，对岩心内部的物理化学性质
影响较小。

并有环岩心3600
观察的特点：（1）可以永久保存岩心，其结构特征不受环境和人为因素影响；（2）为今后科学研究提供准确的原始岩心支持；（3）提供了一种新型保存岩心方法。

2岩心保存方法的改进
2.1设备准备（1）设计两种岩心U 型槽，一种为聚乙烯U 型托槽，长度1米，直径由岩心而定，选用聚乙烯材质其目的是浇铸后的岩心很容易从槽中脱离。

另一种为透明有机玻璃U 型托槽，用于切
割后岩心的包封，其规格同聚乙烯U 型托槽一致。

（2）设计一台岩心平面切割机，它由金刚石刀片、旋转电机和可以滑动的岩心托架三部分组成。

（3）选用一台可以装入若干透明有机玻璃U 型托槽的恒温干燥箱，用于浇铸材料的固化。

（4）选用水晶胶为岩心浇铸材料，水晶胶固化后其透明度、化学稳定性和可操作性高于其它浇铸材料，并且它侵入孔隙的能力差，对岩心内部的物理化学性质影响较小。

（5）用砂带机对浇铸后水晶胶表面进行磨平处理，用砂纸机对磨平处理后水晶胶表面进行分级别的磨削，用抛光机进行抛光处理。

（6）浇铸材料配制1）把浇铸材料倒入2000mL 的烧杯中，用5mL 移液管按体积比100:0.3～0.4的配方，量取一定的促进剂(蓝水)，缓慢的加入到盛有浇铸材料的烧杯中，并用玻璃棒缓慢的搅拌均匀；
2）再用5mL 移液管按体积比100:0.6～0.8的配方(与浇铸材料的体积分数比)，量取一定的固化剂(白水)，缓慢的加入到盛有浇铸材料的烧杯中，并用玻璃棒缓慢的搅拌均匀；
3）促进剂和固化剂的添加顺序不能颠倒，一定要先加蓝水，搅拌匀和后再加白水。

否则，同时倒入蓝水、白水，会发生危险现象(如急剧发热、甚至爆炸等)；
4）每次配制浇铸材料的量，不超过2kg ，量太多，会引起局部反应过快，瞬间出现凝胶现象，搅拌不均匀影响固化效果；
5）水晶胶、促进剂和固化剂其三者有定的配比，可以根据环境温度适当调整。

本方法具有如下有益效果：①解决了破碎岩心无法整米切割的难题；②切割的岩心表面连续、平整、结构层理清晰；③水晶胶化学稳定性和可操作性高于其它浇铸材料，并且它侵入孔隙的能力很小，对岩心内部的物理化学性质影响较小；④岩心包封后，可以对岩心进行3600全方位观察和描述，方便快捷；⑤岩心完全包封在有机玻璃托槽内，不受外界环境的温度、湿度以及人为因素影响；⑥水晶胶抛光后透明、光亮，观赏性好。

3取芯工艺改进措施分析
在储层岩心的成柱性相对较好的情况下，岩心容易成形，并且能够基本保持稳定，可以使岩心能够较为顺利的进入钻筒当中，使得整个取芯工作能够较为平稳的完成，能够保障整个作业的收获率维持较高的水平。

而如果岩心的胶结程度相对较低，则岩心通常不易成形，岩心的承压能力相对较差。

在进行岩心的钻取工作时，在钻取达到一定深度的情况下，下部岩心的承重能力不足以客服上部岩心的重量，使岩心容易发生破碎，最终造成岩心进筒困难，甚至使岩心不进筒，影响整个钻取的效果。

针对以上问题，可以在取芯作业中采取控制取芯钻尺等方法，从而在一定程度上减小下部岩心所承受的压力，降低堵心的概率，进而提高取芯作业的成功率。

4结语
（1）应用本方法，可以永久保存岩心，其结构特征不受环境
和人为因素影响，为今后科学研究提供准确的原始岩心支持并提供了一种新型保存岩心方法。

（2）打中浅层取芯井，每米岩心费用在3～5万元，取深层岩心每米费用在5万元以上，若因破碎岩心的结构不清，位置错乱而失去科学研究价值，其经济损失非常大。

而采用本文的保存方法，可以有效避免以上问题。

作者简介：路杰，现工作于大庆油田勘探开发研究院岩心资料室。

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