密闭取心技术
密闭取心技术在南海东部油田的首次应用
参数要根据地层岩性特点合理制定， 一般而言 ， 适当提高机械钻速 ， ＸＪ ２ ４ － ３ － Ａ（ 侧钻井 ） 井为三维轨迹 定向井， 完钻井深２ ５ ６ ８ ｍ。 造 缩短 岩心在岩 心筒 内的裸露 时间对保证岩心密 闭率 十分有利 。 斜 点２ １ ０ ｍ， 最大井斜３ ７ ． ２ １ 。 （ ６ ３ ０ ｍ） ， 后降斜至零度 ， 在直井段进行密 （ １ ） 取心前处理 ： 下钻到井底后 ， 开泵冲洗井底沉 砂 ， 后停泵 ， 下 闭取心作业。 压钻具６ － ８ Ｔ， 剪断密封活塞销钉 ， 随后缓 慢上提钻具 ， 使钻头刚好接 ２主 要技 术难 点 触井底 ， 然后开泵和转动钻具 ， 开始树 心钻 进 ； （ ２ ） 树心钻进 ： 树心是取心顺利与否 的关键 一般用轻压 （ １ ～２ Ｔ ） ＸＪ ２ ４ － ３ 油田分别在４ Ｎ井进行过常规取 心作业 ， 最小收获率为 慢转（ ３ ０ － － ５ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ） 低排量（ ４ ０ ０ ６ ０ ０ Ｌ ／ ｒ ｒ ￣ ｎ ） 的方法 。 使岩心顶部形 零， 平均收获率 为７ ５ ％， 通过查 阅历史资料 ， 该油田取心作业存在 的 成易进入 “ 和 尚头” 形状 ， 利于 引导岩心进筒 。 一般树心进尺为０ ． ３ － 主要 技术难点有 ： ． ５ ｍ。 密闭取心特别要注意岩心接触 下活塞开始进入内筒那个转折 （ １ ） 西 江 油 田地 层 岩 性 为 砂 、 泥岩互层 ， 主 要 砂 岩 地 层 胶 结 物 强 ０ 度 低， 岩 心不易成形 ， 难 以进入取心筒 ； 地层渗透率好 ， 钻井液容 易 点 时 的 参 数 变 化 ； （ ３ ） 取心钻进 ： 在不 影响岩心收获率的前提下 ， 适量提高钻压、 转 失水侵入 ， 造成岩心易受钻井液的污染 ， 直接导致岩心密 闭率低 ；
树35-平27水平井密闭取心技术探讨
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树３ ５一平 ２ ７井进行 了现场应用 ， 取得 了良好 的应用效果 。
关 键 词 ： 平 井 ； 平 段 ； 闭取 心 ； 迹 控 制 水 水 密 轨
中图分类号 ：Ｅ ４ Ｔ ２３
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ：６ ２— ４ ８ ２ １ ）２— ０５— ３ １７ ７ ２ （０ ２ ０ ０ ２ ０
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试论密闭取心技术的应用
试论密闭取心技术的应用作者：高长春来源：《中国新技术新产品》2011年第16期摘要：密闭取心技术是现代地质勘探为了避免钻井液对岩心污染、保障岩心天然性状而研究、应用的新技术。
这一技术的应用为油气勘探提供了技术支持，为保障岩心标本的准确性奠定了基础。
在现代油气田勘探、开发中，为查明储油储气层的性质提高勘探质量，密闭去取心技术已经得到了越来越多的应用。
本文以密闭取心技术的特点入手，分析了密闭取心技术在油气勘探中的应用。
关键词：密闭取心技术；油气田勘探；岩心标本中图分类号：TE34 文献标识码：A2010年1月31日我国第一口页岩气井密闭取心技术作业获得了成功。
这标志了我国在油气田勘探领域中密闭取心技术的应用取得了很大的进展。
该井取心井段为1370.39～1388.75米和1420.01～1430.02米，密闭取心总进尺28.36米，心长28.2米，岩心收获率99.44%。
这些数据都显示了我国密闭取心技术应用已经逐渐跟上世界勘探技术的发展，预示了我国在石油、天然气领域勘探技术水平的提高。
以下从密闭取心技术特点、设备情况等入手，对勘探过程中的要点与注意事项等进行了分析和论述。
1密闭取心技术概述钻井密闭取心技术是油气田勘探中取得地层剖面原始标本的重要方式，该技术能够通过专用取心工具实现密闭、低污染、保形取心等多种勘探要求。
另外，深井密闭取心技术还能够在油田开发过程中检查油田注水开发效果，帮助油田企业了解控制油水动态，实现油田的安全开采。
密闭取心技术能够取出不受钻井液滤液影响岩心，为油气田勘探、开采控制等提供准确的勘探报告，实现精准、安全的油气勘探与开采。
2密闭取心技术的应用2.1密闭取心技术所用设备的构成油气田密闭取心技术主要是通过所使用钻头的特殊性实现密闭取心的目的，以此达到对取心标本的无污染。
通过密闭取心技术所采用的密闭液将钻取得岩心迅速保护起来。
以此避免油层或气层岩心含油气饱和度发生变化，影响取心检测资料的准确性。
密闭取心技术在疏松地层的成功应用
二、现场应用
1工具、设备检查
工具型号MB178×115；要求工具的密封性好，岩心进筒容易。
密闭液：油基密闭液。
示踪剂：酚酞
取心钻头：针对该井的岩性，选择PDC钻头。
一、密闭取心工艺
1结构原理
它是由取心钻头、岩心筒组合、密封活塞、加压接头四大部分组成，取心钻头连接在外筒之下，内、外筒组合组成岩心筒组合，外筒组合包括外筒和定位接头，内筒组合包括岩心爪、岩心爪短节、内筒和悬挂总成，内筒中装有一铝合金衬筒。内筒组合通过销钉、销套固定在定位接头销孔处，密封活塞通过销钉固定在取心钻头进口外，内筒与钻头的配合面上装有密封圈，内筒在井口灌满密闭液，加压接头连接在定位接头之上，它是由能相对滑动的外六方杆和内六方杆以及加压中心杆组成。取心钻进前，密封活塞首先接触井底，加钻压剪断密封活塞的固定销钉，钻头接触井底，并迫使密封活塞完全进入钻头，此时内筒的密闭液开始逐渐被挤出，在井底形成保护区，随着岩心的形成和增长，密封活塞也自然被推着上行，同时由于内筒上端是密封的，内筒的密闭液就只能通过岩心与衬筒的环形间隙不断向下等体积被排出，并连续不断地、均匀地涂抹在岩心柱表面上，形成保护膜，从而达到保护岩心柱免遭泥浆污染的目的。取心钻进时，加压接头六方柱合拢，并传递钻压和扭矩。钻进结束后，加压六方杆被拉开，投加压钢球到位，然后，下放钻具，钻具重量通过钢球传递给加压中心杆，并直达内筒悬挂销钉，进而剪断销钉，内筒下行，推着岩心爪沿钻头内锥面收缩，并割断抱住岩心，达到疏松地层密闭取心的目的。
4取心钻进
取心必须由司钻操作，启动转盘平稳、送钻均匀、控制蹩跳钻，在设计钻井参数允许范围内，司钻可根据井下情况调整。开始取心钻进时先树心加压10-20KN，转速50--60n/min，钻进0.3m后，慢慢增加至设计钻压。
密闭取芯
四、取芯技术简介
3、密闭取芯技术 简单工作原理及操作程序：自锁式密闭取芯工具为双 筒双动式取芯工具，主要由大接头、丝堵、外筒上接头、 内外岩芯筒、外筒下接头、内筒密封圈、卡箍岩芯抓、密 闭头、剪销和取芯钻头组成。取芯钻进时，内外筒同时随 钻具旋转。内筒里注满密闭液。当密闭头通过岩芯抓进入 内筒，密闭液则从其间隙流出，并均匀地涂在岩芯表面上， 形成一层保护膜，防止钻井液浸入岩芯。而所取的岩芯， 克服了岩芯抓的磨擦力进入内筒。割芯时，上提钻具，岩 芯抓沿钻头内锥面下行，产生径向锁紧力，将岩芯卡紧。 当上提拉力达到岩芯断面极限拉断力时，岩芯即被割断。
四、取芯技术简介
3、密闭取芯技术 采用密闭取芯技术可以避免高速循环钻井液对岩芯冲 刷、浸泡和污染，取得不受外界影响的岩芯。使用的密闭 取芯工具有：机械加压式密闭取芯工具、自锁式密闭取芯 工具、双节双筒密闭取芯工具和双功能深井密闭取芯工具。 目前使用的自锁式密闭取芯工具具有以下特点：适用 于井段800～3000m中深井、深井的密闭取芯；岩芯抓采 用整体式，并且稳坐于钻头内腔锥面，割芯时卡芯牢靠， 可多次使用；内外筒悬挂装置简单，工具组装、拆卸方便； 操作容易，省去复杂的投球加压法割芯工艺；配有多种类 型取芯钻头，能满足不同地层取芯要求。
密闭取芯
三、取芯工具的组成 四、取芯技术简介 五、岩芯分析项目简介 六、密闭取芯检查井的井位部署 七、密闭取芯现场资料录取 八、密闭取芯岩芯水淹识别方法 九、密闭取芯井资料整理方法 十、密闭取芯井的成果及应用
三、取芯工具的组成
2、取芯工具主件部分 安全接头：取芯工具在井下被卡，能使内筒及岩芯同 时取出的专用接头。 悬挂总成：悬挂内筒，承载内筒重量，确保内外岩芯 筒异步运动的装置。 岩芯筒稳定器：增加刚度时，对取芯工具起稳定和扶 正作用组件。 整体螺旋稳定器：稳定器的扶正部分采用整体螺旋筋 进行扶正的。 三滚轮稳定器：采用滚轮式扶正的稳定器。
密闭取芯技术的应用
密闭取芯技术的应用作者：张辉来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第12期摘要：随着石油工业的发展，地层中原油的开采越来越多，地层中剩余油的分布情况直接影响着以后的分井布井格局，因此，搞清楚地层中剩余油分布情况是非常重要的，密闭取芯是最直观、最有效的查看地层剩余油的分布情况的方法。
關键词：剩余油;密闭取芯;钻井液密闭取芯作业能够在岩心形成过程中用密闭液把岩心保护起来，避免岩心受钻井液滤液的浸泡和污染。
密闭取芯所取得的地质资料能够客观真实地反映地层情况，能够准确地取得地层油水饱和度、孔隙度、气体渗透率等物性参数，为计算油气藏储量，制定开采开发方案提供可靠的依据，保证合理的井位布局和最大限度的开采油藏，搞清楚地层中剩余油的分布情况。
因此采用密闭冷冻保形密闭取芯工艺技术取出目的层的岩心，然后测定岩心内所含油的分布情况。
在这个过程中最重要的是把地层中的岩心完整的取出来，光这样还不够，还要保证岩心不被钻井液污染，这样的岩心才能最真实的反映地层含油情况，才能提供准确的资料。
1 密闭取芯原理密闭取芯技术是一种应用密闭取芯工具、密闭液在钻井工程中开展的一项特殊的取芯技术，是一种取得油层原始含油、含水饱和度，以及岩性、物性、含油与电性关系等资料的特殊取芯工艺。
作业前应对钻井液进行处理，加入示踪剂，充分循环、分散均匀，含量达到标准。
检查维护好取芯工具，内筒要装满配制好的密闭保护液，用密封圈及岩心活塞连接钻头，并用金属销钉固定活塞，使密闭保护液不会流失; 取芯钻进前，活塞先接触井底，通过钻具自重先将固定活塞的金属销钉剪断，活塞上移;钻头接触井底地层时，密闭保护液提前流出一定量体积排挤钻井液、同时对钻头内部间隙进行有效包裹;取芯钻进时，随岩心的不断形成并进入内筒，上顶内筒活塞，驱使内筒上部的密闭保护液不断沿岩心四周流出，一部分在岩心表面进行均匀包被，另一部分继续流出保持井底下部始终有密闭保护液而继续钻进;取芯钻进结束后，用岩心爪抓紧岩心上提钻具进行割心，起钻到地面，卸去钻头的密封圈，从内筒中取出岩心。
跃3-13密闭取心技术
２ ． 密闭取心技术
采用特 殊办法 ， 使取 心钻 进时 钻出的岩心 立即进 入密 闭液 台， 并 将 井 口盖 好 。 的保护 层 内 ， 以防 止钻 井液 侵污 岩心 的取心 方法 ， 称为 密 闭取 ３ ． ５ 岩心出简 心 。该 系列的 密闭取心 工具 ， 具有 自动调 节压 力的平衡 活塞和 密 闭取心 要求 在 ４ ０ ａｉ ｒ ｎ内出筒 并取 样完 毕， 同时 确 保岩 心 岩心爪 自动扶 正结构 。 不 与水 接触 。如 遇雨天 ， 应 采取防 雨措 施。
３ ． ２ ． ２ 钻进参数推 荐值 ： ３ ． ２ ． ２ ． １ 对 中硬至 硬地 层 ， 钻压 为钻头直 径 （ 以 毫米 为单位 ） 乘以０ ． ３ ５ — ０ ． ５ ９ Ｋ Ｎ／ Ｉ Ｔ ｌ ｍ， 软 地层 钻压应 降低 ／ ； 对极软 地 层 ， 应 及时送钻 、 避免岩心 冲蚀 ； ３ ． ２ ． ２ ． ２ 转数 为 ６ ０ － ８ ０ ｒ ／ｒ ａｉ ｎ ， 软地层可适 当增加 ； ３ ． ２ ． ３ 钻 进操作要求 ： ３ ． ２ ． ３ ． １ 送钻 均匀 ， 增压缓慢 ， 不允许 溜钻。 ３ ． ２ ． ３ ． ２ 钻进 中不停泵 、 不停转 ， 遇蹩， 跳 钻时可 适当调 整钻 井 参数 。 ３ ． ２ ． ３ ． ３ 钻头 不得离 开井底 ， 直到取 心钻进 完 为止 。如 遇特 殊 情况需要提起 钻头时 、 应割心起 钻 。 ３ ． ２ ． ３ ． ４应做好 钻时记 录 ， 随 时观察 钻时 ， 钻压、 泵压 与转盘 扭 矩的变化 ， 发现 异常情况果断 处理 。 ３ ． ３ 割 心 ３ ． ３ ． １ 割 心层应选择 成柱性较好 的井段 。 。 ３ ３． ２ 割心完毕立 即起钻 ， 严禁转盘 卸扣 。 ３ ． ４ 起钻 ３ ． ４ ． １ 起钻速度适 当 ， 操 作平稳 ， 用旋绳或液 压大钳卸扣 。 ３ ． ４ ． ２ 起 钻过程 中应 连续 向井 眼灌 满钻井液 。 ３ ． ４ ． ３ 取心结束， 凡 用大 钳 紧 扣 的外 筒螺 纹 应松 扣 再 下 钻
大庆油田松软地层密闭取芯技术的应用
2019年09月斜的功能，先是打开侧面，然后在窗口的那个地方钻出新的井眼，再把尾管放置于井下，则完成了一个工艺技术。
进行侧钻技术前要对下井的人员还有有关的机器装备进行优化，在实施工程之前，掌握好风险的概率以及伤害程度，并制定相应的应急对策，减小难度。
如果转盘扭矩过大会造成倒塌的后果，因此需要依据上一次侧钻的程度来开展下面侧钻工作，避免反复性失误。
水平井需要在加钻加井的条件下，通过调节井眼的走向，然后将施工的步骤进行系统的对接，实现将工期减小的标准。
进行侧钻能够促进修钻水平井工作的顺利实施。
伴随着勘探开发油田的技术持续进步，油井出现意外状况的次数也会减少，科学高效的使用修井技术，就会减少井下油田的工作出现的风险。
2.5解卡技术探究在油田井工作大修施工的过程中，经常采用的接卡技术有，憋压恢复循环接卡和长期神庙接卡方法。
憋压恢复循环接卡法是指在工作过程中，万一出现了砂卡，就应该在最短的时间内将泵打开，要是没有恢复循环，就可通过憋压的方法打开然后消除卡钻。
在憋压的时候，要注意安全，跟管线联系起来的部分要保证扣紧，操作人员在工作过程中，要系好安全带，避免套管滑落伤害到维修的工作人员。
长期悬吊接卡计数法指的是井下钻卡是因为胶皮桶上，胶皮块卡钻的影响。
这样就可以通过处理胶皮然后产生相应的性能，在井口处拉扯管柱，使得胶皮能够流动比较长的一段时间，这样实现解卡的效果。
在施工期间，要多注意悬挂的重量的变化，保障它能拉力，促进蠕动，从而能够实现继续解卡的功能。
2.6套管取换方面探究进行套管取换，在最开始的时候，是被用来修复浅层部位暴露出来的套管，还有破损或者形状改变的套管故障的技术。
这个技术，准确来说，是将受到破坏的井修复彻底的一种技术。
套管取换技术利用工具，钻铣套管等四周的水泥环还有一些石头，让它能够自主的运动。
利用工具将受损的部位的上面还有下面合适位置的套管，截取下来到地面，然后利用工具补接上新的套管，这样才能完成新旧套管的连接。
密闭取心作业指令
4.4取心钻进过程中，由司钻、副司钻操作刹把，在取心过程中做到“均匀送钻”，如需增加钻压，须缓慢增加，切忌“一次到位”。
4.5取心钻进时，应严格执行取心钻井参数，如需调整，须征得取心人员同意后方可实施。
4.6取心钻进过程中，无特殊情况，不停泵、不停转，钻头不准提离井底。防止泥浆破坏井底岩心密闭保护区。
5．1起钻过程中，按相关规定及时向井内灌注钻井液
6
6.2起钻留最后三柱不灌泥浆，预留一定空间，防止出心和组装工具时污染岩心和内筒。
6.3当取心工具座在井口后，打好安全卡瓦，从悬挂接头处将扣卸掉，将内筒提出；卸掉岩心爪座，将岩心钳在内筒上固定好，由专人操作岩心钳出心；在出心过程中防止用受过泥浆污染的物体接触出筒的岩心。
7
7.1如下钻、取心钻进及起钻过程中，如遇井漏、溢流等其它紧急情况应立即割心提离井底，立即采取措施，各岗按井控要求，立即报告给井队值班领导，并通知取心技术人员。
3.4下钻可根据井下情况分段循环钻井液。下钻完毕用钻具严禁探底。保持离井底1米循环，循环期间可上下活动钻具。循环时间以观察后效所需时间为准，
4
4.1取心作业取心钻进中，转盘、钻井泵采用柴油机分开驱动。
4.2取心钻头到底前，开泵循环，缓慢下放钻具到底，静压50～80KN，剪断活塞销钉，并静止30～60s。
NO1密闭取心作业指令
序号
内容
1
1.1取心前检查钻井设备，确保钻进时设备运转良好，避免取心钻进中检修设备。
密闭取心介绍
• 1、取芯前准备 • 2、取芯工具介绍 • 3、取芯作业介绍 • 4、出芯 • 5、取芯注意事项
取芯前准备
• 1、根据地质卡层，钻进到要求井深起钻， 电测对比，依据对比结果确定取芯井段。 • 2、电测完通井，充分循环，保证井眼干净 通畅 • 3、对取芯工具进行精确丈量，严格检查 • 4、在钻井液中加入示踪剂酚酞 • 5、取芯前将泥浆性能调整至要求性能
5、取芯注意事项
• （5）取芯作业在油层段进行，必须保证井 控工作，由于取芯作业割心需要投球，取 芯钻具中使用了投入式止回阀。
2、取芯工具介绍
• （4）加压接头球座
2、取芯工具介绍
• （5）密闭活塞
2、取芯工具介绍
• （6）密ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ液
2、取芯工具介绍
• （7）配取芯筒
2、取芯工具介绍
• （7）配取芯筒
3、取芯作业
• （1）取芯筒配好后，通过取芯筒上安全接 头将密闭液倒入内筒4桶 • （2）下钻到底，根据取芯长度计算好钻杆 串长度，使用短钻杆调长，小排量10l/s开泵 循环，取芯前校好井深，停泵，压100KN， 切断钻头处密闭活塞销钉，然后开泵开转 盘进行钻井取芯作业。取芯作业过程不能 停止，钻压40-60KN，钻压跟足，同时在钻 进中量好方入。
4、出芯
• （2）岩心化验 ：对岩心中的示踪剂酚酞 进行检测，算出取芯密闭率
4、出芯
• （3）岩心保存
5、取芯注意事项
• （1）取芯前必须通井，取芯之前泥浆性能 必须符合要求。 • （2）保证取芯连续性，取芯开始不能停止。 • （3）严格执行技术措施，钻压、排量符合 要求，割心后起钻操作平稳。 • （4）密闭液使用前需加热，加热至可流动 倒入取芯筒。
密闭取心工艺规程
密闭取心作业技术措施1、取心前的准备1．1工具检查1.1.1内外筒无变形，无裂纹，螺纹和密封槽完好，内筒中无剩余密闭液和污物，直线度不超过总长度的0.2％。
1.1.2钻头内出均匀完好，直径和固定活塞销钉孔位置符合图纸要求，内腔密封部位光洁。
1.1.3岩爪无变形，尺寸符合图样要求，放在缩径套内转动灵活，不碰活塞体。
1.1.4下活塞尺寸符合图样要求，放入钻头岩心入口处便于固定活塞销钉并密封，上活塞尺寸符合图样要求，能顺利放入分水接头内并密封。
1．2钻井液1.2.1钻井液滤失量要小，中压滤失量不大于1.5ml。
1.2.2在取心前按资料部门要求，在钻井液中加入示踪剂且循环均匀。
使用加量为800~1000mg/l，其质量符合国家标准。
1．3密闭液1.3.1密闭液的质量符合Q/ZY0143的标准要求。
1.3.2在冬季施工时密闭液需保持温度在210C以上，便于顺利装筒。
1．4设备和仪表1.4.1设备和仪表，性能良好，工作正常。
1.4.2井场应备有拆装取心工具的手工具和相应的井口工具。
1.4.3井场必须备有6m左右的短钻杆3根或12m的长钻杆2根，便于调整方入。
2、下钻2．1有下列情况之一者不准下密闭取心工具a．井下有阻卡掉块，井底有落物和漏失等复杂情况。
b．钻井液性能不符合要求和数量不足。
c．岗位人员对取心工具结构、性能不了解，未贯彻取心措施。
d．设备和仪表故障未排除。
e．取心工具装配质量不合格。
f．密闭液质量不合格。
g．对上筒岩心收获率低或岩心密闭率低未分析原因和未制订有效措施2．2密闭取心工具必须用大钩和电（气）葫芦抬上钻台，钻台上应设栏绳，防止碰断活塞销钉。
2．3外筒上所有螺纹，用大钳紧扣，紧扣扭矩2200~2950N·m。
2．4密闭取心工具坐在井口后，内筒中应灌满密闭液，然后再向分水接头放入上活塞方可下钻。
2．5取心工具下井时，用（25~30）m/min的速度下放钻具，防止猛放、猛刹和硬压。
西安院 密闭取心资料
1、论文：煤矿井下煤层密闭取芯技术理论及有限元分析，国内会议，黑磊、张阳、张培河、景兴鹏，2012.8；机械密闭取芯瓦斯含量测定集成技术研究，中国安全生产科学技术，景兴鹏，2015.11；煤矿井下煤层密闭取心技术及应用，陕西煤炭，黑磊，2014.04；2、密闭取心试验情况自2008年以来，研究了煤矿井下瓦斯含量精确测试技术工艺和装置研制，并进行了相关专家鉴定。
目前，该套技术及其装置在陕煤集团彬长公司胡家河煤矿、晋煤集团寺河煤矿和安徽芦岭煤矿得到了初步应用，取得了显著效果。
目前，煤矿井下瓦斯含量测试普遍采用钻机带动普通取心筒取样，并对样品进行瓦斯含量测试，其煤层煤心采取过程耗费时间较长，且采集过程中的损失气量难以准确估算，因此瓦斯含量测试结果往往误差较大，甚至不准。
该项目研制的密闭取芯装置及测试技术，主要应用于煤矿井下煤层气瓦斯含量的精确测试，对煤矿瓦斯抽采及治理有积极的现实意义。
根据教育部科技查新工作站(Z08)文献调研发现，目前国内外还没有相关的测试装置和技术。
在煤层中直接钻进取心；采用机械方式实现了取心装置与解吸装置一体化，避免了煤样暴露期间瓦斯气体的逸散，因此增加了煤层瓦斯含量值，与直接法对比其结果提高了20%以上。
国内采用密闭液密封煤样方式，其测定比直接法提高了9%；快速解吸测定方法，测定比直接法提高7%；国外的密闭取心、保压取心技术主要应用于石油天然气行业,煤矿行业还没有应用。
与国内外对比均为：技术首创。
2013年，11月30日，经过陕西省科技厅组织专家对该项目进行鉴定，项目鉴定专家一致认为：该方法在煤矿井下瓦斯含量测试是首次使用密闭取心的瓦斯含量精确测试方法；为煤矿煤层基础参数测试提供了有力的技术支持；项目成果对于提高煤矿瓦斯预防和治理能力具有良好的实用价值和应用前景，总体达到国际先进水平；装置研制完成后，在陕西彬长、山西晋城和淮北芦岭的煤矿生产矿井进行了试验和应用，效果良好，较常规的煤层瓦斯含量测试精度有较大提高。
密闭取心技术在推广应用中不断改进和提高
密闭取心技术在推广应用中不断改进密闭取心能够真实地反映地层情况，为了准确计算油田储量﹑制定合理的开采开发方案提供可靠的依据。
尤其是油田开发中后期，了解剩余油的的分布和油藏储量动用情况﹑水淹水洗程度﹑残余油饱和程度。
为油田调整开发方案提供科学的数据资料。
一﹑密闭取心工具的结构原理使用自锁式密闭取心工具，该工具由取心钻头﹑岩心爪﹑密封活塞和岩心筒组合而成。
岩心筒分内外筒：内筒由缩径套﹑内岩心筒﹑限位接头和分水接头组成，岩心爪置于缩径套之中；外筒由外岩心筒和上接头组成。
上接头之下连接着分水接头和外筒。
外筒下接着取心钻头。
密封活塞用销钉固定在取心钻头进口处，内筒与钻头的配合面上装有密封圈。
内筒在井口灌满密闭液，将浮动活塞置于限位接头之上，形成密闭区。
在下钻过程中，随着井深的不断增加，密闭区外部压力增大，推动浮动活塞压缩密闭液，使密闭区的压力和外压力自动保持平衡，从而保证了取心筒的密封的可靠性。
取心钻进前，在钻井液中加入示踪剂，开泵循环均匀且含量达到规定要求。
在加压20KN左右时，剪断密封活塞固定销，活塞开始上行﹑内筒的密闭液开始排出并在井底逐步形成保护区，岩心不断形成推着活塞上行。
内筒的密闭液连续地涂抹再岩心表面形成保护膜，从而达到保护岩心免遭钻井液自由水污染的目的。
取芯钻完进尺，采取上提钻具的办法自锁割心。
岩心出筒后，及时取样化验分析，按照岩心密闭分析标准，将达到密闭标准要求的油砂进行含水饱和度分析，确定油砂原始含油饱和度。
二﹑影响密闭取心的主要因素分析衡量密闭取心的主要指标是岩心收获率和岩心密闭率，影响因素比较复杂。
1﹑影响密闭取心岩心收获率主要因素（1）地层因素：地层松散破碎﹑成岩性差，如煤层和破碎岩层等。
（2）井底不干净，有金属落物，井底有沉砂，泥饼过厚，易造成堵心和磨心。
（3）操作不稳，割心层位选择不当，造成掉心和漏心等。
2﹑影响密闭取心岩心密闭率主要因素（1）地层因素：地层松散，地层孔隙度连通性好。
密闭取芯
五、岩芯分析项目简介
图像分析：可定量确定孔隙数量及几何形状。它 是一套以计算机为基础的系统方法。它可以定量确定 砂岩碎屑颗粒的粒度，还可以定量确定在二维图像中 所见到的孔隙特征，并定量确定各种孔隙类型的孔隙 大小、形状、分布和体积比例，并对所需视域进行彩 色图形输出。
五、岩芯分析项目简介
粘土矿物相对含量：用来了解粘土矿物结构及化 学组分的变化，通过粘土矿物在纵向上或平面上的组 合特征及其变化规律，主要用于地层对比、沉积环境、 成岩作用及粘土矿物成岩演变研究。 粘土矿物绝对含量：用于了解粘土矿物在砂岩中 的实际含量。主要用于油层保护研究。 X衍射全岩量：用于分析岩样中各种矿物成分及其 含量。
粒运移从而发生损害的临界流速，以及确定由速度变化 引起的油层损害程度；二是为水敏、盐敏、碱敏、酸敏
及其它各种损害评价试验确定合理的试验流速提供依据。 一般来说，由速敏试验求出临界流速后，可将其它各类 评价试验的试验流速定为0.8倍临界流速；三是为确定 合理的注采速度提供科学依据。
五、岩芯分析项目简介
荧光薄片：用于检测储集岩中含烃发光物质的分布 状况和烃表面类发光物质的组分。根据发光性质及发光 物质的产状来追溯沥青与岩石之间的关系和成因。以便 对肉眼观察含油产状不清楚的储集层进行评价和对油气 源及油气运移途径进行研究。用于碳酸盐岩储集层的研 究效果显著，对于砂岩储集层和油气源岩的研究尚有待 深入和提高。
2、取芯工具主件部分 卡箍岩芯抓：用弹簧钢制成的内周向表面具有规则磨 擦面，外周向具有锥形体，且设有内外排液道，切口在特 定的空间内径向收缩或扩张，上提钻具时，岩芯抓紧能自 动卡紧，进而拔断岩芯。 卡瓦岩芯抓：由带倒齿的卡瓦片组成，割芯时上提钻 具使被卡岩芯越卡越紧，直至割断。 卡簧岩芯抓：由卡簧座和弹簧片组成的岩芯抓。 全封闭岩芯抓：由抓片组成的岩芯抓，割芯后，即可 完全封闭内岩芯筒底端，用于软地层可提高岩芯收获率。
密闭取芯钻井技术与实践应用
密闭取芯钻井技术与实践应用摘要：围绕地层、钻井参数、井下复杂情况等影响取芯收获率因素分析，重点从前期检查、取芯钻进参数配合、取芯操作等方面对密闭取芯钻井技术进行了论述，并在实践应用中取得良好效果。
关键词：钻井技术；密闭取芯技术；实践应用取芯的目的就是要取出地下岩层中的原始资料——岩芯。
因此，无论在任何情况下，都应将提高岩芯收获率作为主要任务进行研究。
要提高岩芯收获率就要了解影响收获率的各种因素，然后采取相应的措施，已确保岩芯收获率并提高取芯钻进效率。
1密闭取芯技术密闭取芯技术是指钻取不受钻井液污染岩芯的取芯作业方法，所使用的取芯工具称为密闭取芯工具。
密闭取芯技术受地层、钻井参数以及井下各种情况影响很大，给取芯带来较大难度与风险。
2影响取芯收获率的因素2.1地层地层的变化是多样的，不同地区地质构造与地层结构有着很大的区别，如断层、大倾角地层、裂缝发育地层、溶洞等，都会对岩芯收获率有影响；地层的岩性是另一影响因素。
胶结程度好、致密的地层成柱性强易取得较高的岩芯收获率，而胶结性差、松散、薄夹层、软硬交错地层、吸水膨胀地层、含大量可溶性类列地层，都会对岩芯收获率造成不利的影响。
2.2取芯钻进参数不合理的钻进参数，会严重影响岩芯收获率。
钻压过大、过小对岩芯收获率提高都不利，钻压过大会使外岩芯筒失稳弯曲，使钻头工作不稳，外筒与内筒夹紧使内筒摆动及旋转。
钻压过低则钻速过低。
转盘转速过大会使钻进不稳定、震动等破坏岩芯。
在排量方面，过大的排量可能会冲蚀岩芯，过小排量引起钻头泥包影响收获率提高。
2.3井下复杂情况井眼中如有井漏、井塌、缩径、落物、狗腿、键槽、掉块等复杂情况，如不及时处理会直接影响到取芯效果。
3提高取芯收获率的技术措施影响岩芯收获率的因素是多方面的，但也有规律可循，提高岩芯收获率应注意几个方面：3.1前期检查工作主要是做取芯作业前取芯工具及设备的检查。
取芯工具检查：钻头出刃（内外及顶部出刃）均匀完好、水眼畅通，钻头内腔无焊渣，活塞小端能通过钻头空内径；卡箍岩芯爪必须整形，使12片抓瓣居于同一圆柱上且无毛刺，置于岩芯爪缩径套内须转动灵活，抓片的背锥面与缩径套的内锥面必须贴合一致，缩径套内需有胀径槽；所有密封圈均须完好无损，装配合格，“Y”型圈不得有翻折现象；内外筒均应通过探伤检查，保证无裂纹、无明显弯曲、咬扁，筒内要清洁，所有丝扣均须完好；工具装好以后，缩径套与钻头定位台肩的轴筒间隙必须保证8-10mm；密闭液装完后，须将整个工具提出井口检查，观察无密闭液渗漏为合格。
密闭取心工艺现场技术浅析
图 ２ 录 井 取心 流 程 图
表 １岩心含油性
含曲 级 釉
含油 面积 ） ９ ５ ％ ＞ ７ ０ ％ ≤９ ５ ％
饱 含油的作用是取心过程 中抓住岩心 ， 并且在岩心 别 的含油产 状下 ， 现场观察 的含 油性 要考虑降级描述 ， 同时在岩心 进入取 心筒前进行第二次磨心 。岩 心抓在上提时会 自动收缩 ， 抓住 含油性描述时 ， 要根据层位进行判别。 岩心。 岩心观察 总体上追寻远看 颜色 ， 近看岩性原 则 ， 观察岩 心颜色 ３ 录 井 取心 时， 放大视野 ， 远距离观察相邻岩心 的颜色 ， 进行 比较和描述 ； 观察 录井取 心是密闭取心井的关键 流程 ， 其每一步都决定了岩心资 岩性时 ， 要近距离观察 ， 分析岩心的砂泥组分并定名。 料的准确性 和可靠性 ， 录井取心流程如图 ２ 所示 。 （ １ ） 含油性 ： 根据 岩心的含油面积确定岩心 的含油性 ， 共分 为 ５ （ １ ） 岩心下架 与粗选 ： 岩心下架时 ， 岩心粗选应在镰刀刮密闭液 个级别 ， 如表 １ 所示 。 的过程中完成。并用红蓝铅 、 钢叉做好标注。 （ ２ ） 岩性 ： 岩性主要是根据粒度分级。 （ ２ ） 岩心样品的装样及化验 ： 在岩心粗选后 ， 细选 出具有较好含 （ ３ ） 裂隙 ： 裂隙主要是描述长度和裂隙密度 。其 中密度描述时量 油性的岩心进行劈心 ， 一半用于化验 ， 另一半则保留原始岩心 。 用于 取每公分 的条数 ， 但在岩心描述本上要换算成每米的条数 。 化验 的岩 心又被主要分为两部分 ：一部分 化验岩心是否 被泥浆侵 结束 语 入； 另一部分密闭合格的岩心装瓶 ， 送至取心所化验饱 和度 。 对于剩 本 文主要概述了密闭取心工艺的流程 以及注意事项 。密闭取心 下的一半岩心 ， 进行彩色照片采集 ， 保留原始 的岩心信息。 能够保 护岩心不受钻 井液浸泡 ， 能够有效的获得地下油气水饱和度 （ ３ ） 滴水 试验与描述 ： 岩心进行滴水试 验主要是 为了观察岩心 的真实数据 ； 录井取心过程保证 了密闭取心资料的准确性 ； 岩 心资 的水淹程度 以及含油性 。 料则记录了地下岩层 的岩性与含油性 的原始信息。 （ ４ ） 岩心标号 ： 在整个取心过程 中 ， 一共有 三个岩心标 号过程 。 参考 文献 是在取样化验室标注标 签 ， 二是根据 钢叉 位置标注深度 ， 三是记 【 １ ］ 白雪峰 ， 贾成前， 贾乐平等． 吴起 油田密闭取心技 术研 究与应 用［ Ｊ ］ ． 录单筒岩心块数 。同时在全直径取心位置用独立 的标签标注。 内蒙古石ｉ ｂ４ ￣ｒ． ２ ０ １ １ （ ４ ） ： １ １ ６ － １ １ ８ ． ４岩心描述 ［ ２ ］ 赵峰． 密 闭取心信 息管理与应 用［ Ｊ ］ ． 中国石油和化 工标准与质 量， 录井现场 的岩心描述 与岩心 库描述岩心最 大的区别在 于含 油 ２ ０ １ ３ （ ３ ） ： ２ ２ ２ ， ２ ７ １ ． 性的描述 ， 由于岩心在岩心库 长时间存 放后 ， 油气挥发使含油产 状 【 ３ 】 高长春 ． 试论密 闭取心技 术的应 用［ Ｊ ］ ． 中国新技 术新产品， ２ ０ １ ｌ ， １ ６ ： 颜 色变浅 ， 而现场 观察含油性更直观 ， 条带显示也更 明显 。 在相同级
密闭取心技术
收获率
辽河油田分公司钻井工程质量 常规评定项目与质量要求(暂行)规定
中 油 字 （ ２ ０ ０ ２ ） ５ ６ 号
指标，％ 取心类型 项 目 砾岩、花 松散砾岩、 非胶结松 砂泥 岗岩潜山， 石英岩潜山， 散砂岩、 岩 灰岩潜山 破碎灰岩潜 砂砾岩井 井段 井段 山井段 段 ≥90 ≥90 ≥80 ≥80 ≥80 ≥65 ≥65 ≥60 ≥60 ≥80 ≥60 ≥60 ≥50 ≥50 ≥80 ≥55 ≥55 ≥50 ≥50 ≥80
QXT203-125 BXRM
QXT194-115 BXRM
QXT140-80 BXRM
QXT194-115 YM
QXT180-105 YM
液力(机械)加压割心 Core breaking by hydraulic (mechanical) load 6100, 8100 203×171 194×162 140×118
内筒内壁摩阻、耐温对比
300 250 200 150 100 50 0 ¸ Ö Ö Ê Ä Ú Í ² Ë Ü Á Ï ¹ Ü ² £ Á §¸ Ö Ä Ú Í ² Ä ¦ × è Á ¦ Ä Í Î Â
取 心 钻 头 及 密 闭 活 塞 示 意 图
3. 取心工艺技术
( coring technology)
自锁式割心 Core breaking by self-locking 9900 194×154 180×144
159×145
150×135
108×95
139.7×121.4
127×112
139×130 121/4″～91/2″
129×120 95/8″～81/2″
91×84 81/2″～6″
------95/8″～81/2″
PJ3井密闭取心技术
解 油 层 物 性 在 水 驱 油 过 程 中 的 变 化 ， 清 剩 余 油 分 布 ， 实 弄 落
（ ） 井 液 性 能 调 节 难 度 大 ， 闭 取 心 对 钻 井 液 性 能 要 ４钻 密
砂 钻 易 易 钻 后 在 中 ｌ ． ｍｍ 井 眼 内 系 统 密 闭 取 心 １ ２５ ９ ８简 ， 心 进 尺 发 ， 层 连 通 性 好 ， 进 时 易 返 水 ， 掉 块 ， 缩 径 。 而 本 井 取 １４４ １ ． ７米 ， 心 长 １ １ １ 岩 １ ． ２米 ， 心 收 获 率 ９ ． Ｖ ， 闭 率 钻 井 液 中不 准 混 入 任 何 具 有 荧 光 的 钻 井 液 处 理 剂 及 油 品 ， 岩 ７ １ｏ密 ９ ． ， 项 指 标 均 达 到 设 计 要 求 。 ６９ 各
表 １ 。 表 １ Ｐ ３井取 心 设 计 表 Ｊ
层 位 沙 二 下 沙 二 下 。 一 沙 二 下 一 沙二 下 合 计 井段（ ｍ） ２ ９ ～ ２ ０ ５２ ６０ ２ ０ ～ ２ ２ ６０ ７３ ２ ３ ～ ２ ６ ７４ ７２ Ｚ ７ ～ ２ ８ ７８ ７８ ２ ９ ～ ２ ８ ５Ｚ ７８ 进 尺（ ｍ） ９ １３ ２ ２ ８ １ ０ １９ ６ 备 注 试 取 心 密 闭 取 心 密 闭取 心 密 闭取 心 密 闭 取 心
如 ： 内 岩 ， 石 颗 粒 分 选 好 ， 结 物 含 量 较 高 ， 泥 质 为 主 ， 层 物 构 主 要 由 四 大 部 分 组 成 （ 图 １所 示 ） 悬 挂 分 水 部 分 ； 外 岩 胶 以 储 卡 密 性 中 等 ， 始 岩 石 润 湿 性 偏 亲 油 。 沙 二 下 平 均 孔 隙 度 为 筒 总 成 ； 心 部 分 ； 封 部 分 。 原 ２ ， 均 渗 透 率 ８ ． × １ — ｍ＿。 １ 平 ６４ ０ ０ 。
保压密闭取心
四、保压密闭取心密闭取心技术可以防止钻井液的污染，但岩心从井底取到地面，因压力降低和温度降低使岩心中的气体和原油中的轻质组分剧烈膨胀而散逸，所以不能反映井底条件下的原始状况。
保压密闭取心技术是取得保持储层流体完整岩心的一种有效方法。
这种岩心可准确求得井底条件下储层流体饱和度、储层压力、油层相对湿度及储层物性等资料。
它对于正确认识地质情况和进行残余油储量计算，合理地制定开发调整井方案，提高采收率有着十分重要的意义。
（一）工具结构（图5-13），1．切削型取心钻头；卡箍组合；密闭头；2．内外岩心筒总成：双岩心筒单动式；3．球阀总成：由球体、上下阀座、预紧弹簧、阀、阀体、半滑环、密封盘根、轴销等件组成。
球阀总成在割心后能密封内筒保持地层压力。
4．气阀调节机构：由高压气室、调节阀总成、单流阀等组成。
高压气室储存高压氮气（40MPa），气阀调节总成是能够保持内筒压力恒定的压力自动补偿机构5．气室联通总成：起钻时联通接头打开，气体由高压室通过联通接头向内岩心筒补充。
测压接头用以接压力表测量内筒压力或放空内筒压力。
6．悬挂总成：装有悬挂轴承组使内岩心筒保持不转动，用球座式悬挂内筒。
7．滑动机构：由六方杆、内六方套、大小头、压帽、盘根等组成，具有伸缩功能，并带有锁闭和释放机构，内外六方传递扭矩。
工具下部是球阀总成，这是工具下部的密封系统。
8．地面处理设备：对岩心进行清洗、冷冻、切割、分析化验等图5-13 保压密闭取心工具示意图（二）工作原理该工具为双筒单动式取心筒，卡箍式卡心，内筒是非旋转的薄壁管，悬挂在用钻井液润滑的轴承上，内岩心筒是容纳岩心的容器，也是在割心后的密闭壳体。
工具下井前，预先从密闭头注满密闭液，在取心钻进过程不断把岩心包封起来，保护岩心免遭钻井液污染。
当取心钻进完成后，上提钻具，岩心爪卡断岩心，并把岩心扶正到球阀内。
然后投入一只Φ50 mm 钢球使之坐在滑套座上，待钻井液返出且泵压正常后，说明滑套到位，此时，外筒在重力作用下，内外六方脱开，外筒下移，其重力作用在球阀半滑环上，半滑环使球体产生一扭矩，并旋转90°而关闭球阀，使岩心密闭在内岩心筒中。
密闭取心技术
密闭取心技术易贵华谢勇费维新新疆石油局钻井工艺研究院摘要本文以我院自行研制、并拥有独立知识产权的MQJ215、DQX215密闭取心工具为基础，系统介绍了密闭取心的目的，密闭取心工具的工作原理。
并以克拉玛依等国内外油田的现场应用数据为例，简要介绍了这两种工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1 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，以制定合理的勘探开发方案。
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，水淹油层情况及水驱油效果，以制定出有效的挖潜增效增产措施，完善开发方案。
这些都需要以岩心分析资料为依据。
常规取心获得的岩心因受到钻井液的污染，钻井液中的部分固相颗粒进入岩心使地层孔隙率数据失真，钻井液滤液进入岩心使地层液体矿物质成分发生变化并造成油水饱和度数据不准，最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基本不受钻井液的污染，能真实再现地层原始地质孔隙度、含油饱和度及水侵和含水率等资料。
它是通过专用密闭取心工具和密闭液的共同作用来实现的一种特殊钻井取心工艺。
2 工作原理2.1 密闭取心工具密闭取心工具主要由安全接头、外筒、悬挂结构、内筒和取心钻头组成。
采用双筒单动结构，内、外筒可相对运动。
金刚石密闭取心钻头采用钻井液只通过钻头水眼和外泄水槽循环，清洗冷却外唇面的型式，杜绝岩心受钻井液直接冲蚀。
2.2 密闭取心工艺原理取心工作开始前，在井口将取心工具内筒里注满密闭液，内筒下端由销钉固定密封活塞，上端由浮动活塞密封，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，内筒密封被打开，之后取心钻头接触井底，并迫使密封活塞完全进入内筒。
此时内筒里的密闭液开始被挤出，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。
由于内筒上端是密封的，故筒内密闭液只能被进入内筒的岩心所挤压，且只能从内筒环空间隙等体积向外排出，排出的密闭液立即涂抹在岩心柱表面形成保护膜。
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密闭取心技术易贵华谢勇费维新新疆石油局钻井工艺研究院摘要本文以我院自行研制、并拥有独立知识产权的MQJ215、DQX215密闭取心工具为基础，系统介绍了密闭取心的目的，密闭取心工具的工作原理。
并以克拉玛依等国内外油田的现场应用数据为例，简要介绍了这两种工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1 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，以制定合理的勘探开发方案。
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，水淹油层情况及水驱油效果，以制定出有效的挖潜增效增产措施，完善开发方案。
这些都需要以岩心分析资料为依据。
常规取心获得的岩心因受到钻井液的污染，钻井液中的部分固相颗粒进入岩心使地层孔隙率数据失真，钻井液滤液进入岩心使地层液体矿物质成分发生变化并造成油水饱和度数据不准，最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基本不受钻井液的污染，能真实再现地层原始地质孔隙度、含油饱和度及水侵和含水率等资料。
它是通过专用密闭取心工具和密闭液的共同作用来实现的一种特殊钻井取心工艺。
2 工作原理2.1 密闭取心工具密闭取心工具主要由安全接头、外筒、悬挂结构、内筒和取心钻头组成。
采用双筒单动结构，内、外筒可相对运动。
金刚石密闭取心钻头采用钻井液只通过钻头水眼和外泄水槽循环，清洗冷却外唇面的型式，杜绝岩心受钻井液直接冲蚀。
2.2 密闭取心工艺原理取心工作开始前，在井口将取心工具内筒里注满密闭液，内筒下端由销钉固定密封活塞，上端由浮动活塞密封，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，内筒密封被打开，之后取心钻头接触井底，并迫使密封活塞完全进入内筒。
此时内筒里的密闭液开始被挤出，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。
由于内筒上端是密封的，故筒内密闭液只能被进入内筒的岩心所挤压，且只能从内筒环空间隙等体积向外排出，排出的密闭液立即涂抹在岩心柱表面形成保护膜。
同时在井底岩心柱周围形成一定范围的保护区，钻井液只通过钻头水眼和外泄水槽循环，在携带岩屑和清洗冷却外唇面，使保护岩心免遭钻井液污染的目的得以实现。
2.3 密闭取心和松散地层取心存在的技术难题2.3.1 密闭取心的技术难题1）、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。
2）、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。
2.3.2 松散地层取心的技术难题松散地层是指胶结性差、易破碎、易水化、高含水等地层的统称，在这些地层取心往往难度大、复杂程度高，不易得到理想的效果，造成以上结果的主要原因是由于：1）、地层胶结物强度低，岩心不易成形，难以进入取心工具；2）、当岩心胶结物具有较强水敏性时，在水基钻井液冲蚀下，岩心承载能力降低，易坍塌破碎，造成堵心、磨心现象的发生，影响取心技术指标；3）、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、破碎；4）、岩心的出筒过程中，由于岩心柱受力状态发生变化，岩心易坍塌破碎，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。
3 取心工具及钻头特点我院在新疆油田进行了二十多年常规和密闭取心新工艺、新技术推广应用，掌握了大量取心现场应用经验和新疆油田地层胶结特性的资料，根据密闭取心存在的技术难题、工艺的特点和油田地层状况，研究设计出适用于松散地层的DQJ215型大直径玻璃钢内筒密闭取心工具、适用于深井和中深井中硬--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，研究制定了与取心工具工作机理、钻头特性、地层特点相适应的密闭取心工艺技术。
通过推广应用，这两种工具均获得很高的取心收获率、岩心密闭率和岩心完整率，满足了地质要求。
为解决密闭取心和松散地层取心存在的技术难度，我院在工具设计和技术措施上采取了以下方法解决了问题：1）、采用浮动活塞保持内筒内部压力与井筒间压力的平衡2）、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。
3）、松散地层胶结强度差，在目前的取心中很难改变也不应改变，如改变将造成地质资料的失真。
而岩心成形性的好坏与岩心承载能力成正比，影响岩心柱承载能力的因素多种多样。
其中，岩心柱的截面积是最重要的因素之一。
根据材料力学的材料屈服强度：σ=P/F（kgf/mm2）（1）由（1）转换得P=σ·F（kgf）（2）其中：σ屈服强度（kgf/mm2）P 应力（kgf）F 材料截面积（mm2）结论：当某材料的屈服强度一定时，其承载能力与截面积成正比。
因此我院取心工具设计时重点放在：在取心工具外径一定的条件下，如何获得最大尺寸的岩心，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%。
4）、在松散地层尽量采用密闭取心进行作业，以减少钻井液冲蚀对岩心柱强度的影响。
5）、采用低钻压(2-6t)、低排量(16-18 l)和适当转速(40-50rpm)等技术措施来减少工具振动，保证岩心收获率和成形率。
6）、应用玻璃钢内筒，排除出筒对岩心成形率的影响。
3.1 DQJ215型大直径玻璃钢内筒密闭取心工具在疏松破碎地层取心，由于地层胶结性差，易造成堵心，影响岩心收获率，并由于岩心柱不易成形，难以对岩心取样分析。
该型取心工具由于提高了岩心柱本身的强度，适用于松散破碎地层取心，在保证密闭率的前提下，可提高岩心成形率与收获率。
3.1.1 工具的结构工具由上接头、浮动活塞、外筒、玻璃钢内筒、密闭头和取心钻头等组成（详见下图）。
3.1.2 工具的特点1) 获取的岩心直径大，强度高，易成形。
2) 内筒内壁光滑，摩擦系数小，降低岩心入筒阻力，降低了卡心和堵心出现的频率，可以提高岩心成形性、收获率和单筒进尺。
3) 岩心不出筒，切割内筒选样，减少对松散岩心的扰动，避免疏松岩心因出筒而破碎，导致无法选样的问题。
现场容易切割，并没有火花危险。
4) 重量轻，易于搬运。
5) 耐腐蚀，不受钻井液中处理剂的影响。
3.1.2 工具的技术参数适用井眼：≥Ф215.9mm岩心直径：≤Ф115mm工具总长：6100mm外筒：φ190×φ154×5000mm内筒：φ140×φ125×5050mm工具内筒调节范围：±20mm钻头内径与岩心爪内径差值范围：2—3mm爪套与钻头内腔台阶轴向间隙：8—15mm可取岩心长度：≤5000mm可灌密闭液容量：约80 l上端扣型：API4103.2 MQJ215B型密闭取心工具3.2.1 工具的结构工具由安全接头、外筒接头、悬挂轴承、浮动活塞、外筒、内筒、密闭头和取心钻头组成（详见下图）。
1、.安全接头2、外筒接头3、轴承心轴4、轴承5、轴承座6、分流接头7、压帽8.、卡片9.、钢球10、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1) 大螺距安全接头具有承载大，耐磨损，上卸扣速度快，出心方便省时等特点，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，可方便的从安全接头倒扣，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结构。
2) 压力补偿结构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升高，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。
3) 提钻自锁割心的岩心爪，简化了工具结构和割心操作，适合深井硬地层的取心，并且工作可靠，使用范围广。
同时高耐磨性的岩心爪，避免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出现。
3.2.3 工具的技术参数总长： 9700mm外筒：Φ178×Φ144×8100mm内筒：Φ127×Φ112×8050mm钻头：Φ214×Φ98×380mm岩心爪内径：Φ95mm可取岩心长度：≤8000mm工具内筒调节范围：±20mm钻头内径与岩心爪内径差值范围：2—3mm爪套与钻头内腔台阶轴向间隙：8—15mm可灌密闭液容量：约100 l上端扣型：API4103.3 密闭取心钻头目前我院系列密闭取心钻头，采用人造金刚石聚晶作切削齿，根据密闭取心工具的结构特点、取心工艺原理和各类不同地层的特性而设计的特殊密闭取心钻头。
密闭取心钻头的特点：钻头内径和内唇面无钻井液清洗；钻井液只清洗冷却外唇面；增强型等磨损布齿。
因密闭取心工艺要求杜绝钻井液失水污染岩心，钻头内径和内唇面无钻井液清洗，只靠取心工具内筒挤出的密闭液冷却金刚石切削齿和携带岩屑，钻井液只通过水眼和外泄水槽循环，清洗冷却外唇面。
外泄水槽内缘只能开到园弧顶点附近，杜绝钻井液紊流污染岩心。
切削齿布齿方式采用增强内唇面的等磨损布齿，减少内唇面切削齿因无钻井液清洗冷却造成的提前烧损。
即：同时使所有切削齿保持基本相同的磨损速度，从而使整个钻头达到等磨损，增加钻头效率。
4 密闭取心技术在油田上的应用为检查区块油层水淹特征、水洗状况、剩余油分布问题和核算区块的含油面积、地质储量等所需要的原始依据，密闭取心技术在新疆油田等200余口井进行现场应用，并取得了较好的技术指标。
4.1 深井密闭取心用MQJ215密闭取心工具在石西油田的石007井，玛湖的M006井，八区85095井,小拐油田的GD1155井，塔里木油田的FZ4-6-14井，井深均大于3000m，密闭取心进尺：269.96m,平均收获率达96.7％,密闭率96.5%，解决了中深井密闭取心难这一大难题。
4.2 水淹层密闭取心二区的ES2004井和ES2007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，为保证项目的后续研究能顺利进行，我院针对取心目的层的胶结情况，选用MQJ215密闭取心工具与钻头，制订出了针对性的取心工艺技术措施，终于使这两口井取得的技术指标，岩心收获率、密闭率和成形率均达到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术指标高出10个百分点以上，为证明本技术领先于国内其它油田。
哈萨克斯坦肯吉亚克油田已有三十多年的注水开发历史，因种种原因，已多年未在该区进行油层地质资料的采集工作，我国于九十年代获得该油田的开发权益后，在该油田的CKB6101、CKB6102和CKB6109井进行了水淹层大直径玻璃钢内筒密闭取心，我院技术人员根据所取地层的情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 密闭成型岩心，取心收获率达到88.2%，为该油田的后期开发方案制定，提供了准确的地层数据；而同地区常规取心的收获率不到40%（水淹层取心岩心照片见附图一、附图二、附图三）。