大陆科钻1井取心工艺新技术
科钻一井取心钻进技术研究
基 金项 目 ： 国 家 重 大 科 学 工 程 项 目一 一中 国大 陆 科 学 钻 探 工 程
（ Ｃ Ｄ）部 分 研 究成 果 Ｃ Ｓ
金 刚石 钻 头 ，特 别 是孕镶 金 刚石 钻 头 ，由于其 切 削刃 粒度 小 ， 入 岩 石 的深度 有 限 ，当其 在孔 底 回转 切 时 ，不会 像牙 轮 钻头 那样 因切 削工 具本 身 的运 动而 产
摘
要 ：根据科 学钻探 对岩心的特殊要求 ，认 为金 刚石取心钻 头是科 学深钻取 心钻进较理想的选择 。推 导 了提 钻
取 心 和 绳 索取 心 两种 钻 进 方 法 的 时 间 和 成 本 计 算公 式 ，进 而 建 立 了 临界 井 深 计 算模 型 。 以设 计 井 深 ５０ ０ｍ 的 科 钻 一 ０
位置 ，叉从 最高 位置 到最 低 位 置 ，如 此 反复 交替 。从
２ １ 钻 进 时 间 ．
２ １１ 起 下钻 时间 ． ．
实 际钻 进施 工 中 ，每 只钻 头 的寿命 不 同 ，每个 回 次进 尺 不一 ，要 精 确地 计算 出 一 口井总 的起 下 钻时 间
而 产生 纵 向振 动 。因此 牙轮 在 自转 、公 转 、滑动 、轴
井 为例 ，对 提 钻 取 心和 绳 索取 心 进 行 了技 术 经 济分 析 ，认 为 科 钻 一 井的 首 选 为 绳 索 取 心 钻 进 方 法 ，但 如 能将 回 次 长 度
提 高到 ９ｍ 左 右 ，提 钻 取 心 钻进 方 法 也 不 失 为一 种 经 济 实 用 的 选择 。对 科 钻 一 井 采 用 的 井 底 马 达 驱 动 金 刚石 钻 头 冲 击
科 学 钻探 对岩 心 的要求 特 殊 ，它不 仅要 求进 行 全
达平1井依靠新工艺新技术喜获高产
达平1井依靠新工艺新技术喜获高产
达平1井依靠新工艺新技术喜获高产
达平1井是为了高效开发达2块都一段3砂组而打的一口水平井，该井设计垂深571.5米，完钻井深956米，于7月12日开钻，8月3日完钻，8月10日钻完盲板后直接投产。
达平1井8月14日19点开抽，日产液稳定在24方左右，日产油由4.7吨逐日增加到19日的10.5吨。
在钻井、固井方面，由于该井地层压力系数低（0.88-0.92），为彻底解决钻完井过程中钻井液和完井液对产层的污染，采用了全过程欠平衡钻进和国内先进的点封固井工艺，钻井液使用水包油钻井液体系，密度控制在0.9—0.92 g/cm3，完井方式采用割缝筛管完井，固井采用水泥胀封管外封隔器方式，水泥浆不与储层接触，完全避免了常规固井水泥浆对产层的伤害。
在采油工程方面，由于该井造斜点高（210米），泵挂点井斜达到54.5度，因此，重点配套了防偏磨工艺技术。
采用计算机软件准确计算抽油杆各点的支反力及偏磨点，配套应用双向保护接箍+抽油杆扶正器+大斜度井抽油泵+加重杆工艺，有效解决了大斜度井偏磨及抽油泵无法正常工作的问题。
达平1井喜获高产油流得益于技术管理部门注重油气层保护、强化新工艺新技术的应用。
该井在钻井、固井、完井、采油等方面采用的新工艺、新技术皆属中原油田首次使用，是喜获高产油流的重要保障，也为同类储层钻完井方式提供了技术支持。
同时，加强施工过程控制，特别是钻井、固井、完井、投产等各主要控制点都有专人在现场技术把关，为新工艺新技术的顺利实施起到了关键作用。
钻井取芯技术
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。
钻井取心工艺技术课件
目的和目标
目的
明确本课件的教学目的，即让学生掌 握钻井取心工艺技术的相关知识，提 高其在石油、天然气、矿产资源勘探 开发中的实际应用能力。
目标
具体阐述本课件的教学目标，包括了 解钻井取心工艺技术的原理、掌握相 关设备和操作方法、学会在实际工程 中应用该技术等。
02
钻井取心工艺技术概述
定义和背景
对未来的展望
随着石油勘探技术的不断发展，钻井 取心工艺技术将不断面临新的挑战和 机遇。未来，钻井取心技术将向更加 高效、智能、环保的方向发展，提高 取心效率和成功率，降低取心成本， 满足石油勘探开发的需求。
新材料、新工艺和新技术的应用将进 一步提升钻井取心技术水平，例如采 用新型复合钻头、智能钻井液和实时 监测系统等，提高钻井取心过程的自 动化和智能化水平。
定义
钻井取心工艺技术是一种通过钻井方式获取地下岩心样本的 工程技术。
背景
随着地质勘探和资源开发领域的不断发展，钻井取心工艺技 术在矿产资源勘查、油气田开发、地热能利用等领域得到了 广泛应用。
技术和方法
技术
钻井取心工艺技术涉及钻井工程、岩心采集、岩心处理和岩心分析等多个技术 环节。
方法
根据不同的地质条件和勘探需求，可以采用不同的钻井取心方法和设备，如常 规取心、密闭取心、定向取心等。
钻井取心工艺技术课件
• 引言 • 钻井取心工艺技术概述 • 取心工具与设备 • 取心工艺流程 • 取心技术应用与案例分析 • 取心技术面临的挑战与未来发展 • 结论
01ห้องสมุดไป่ตู้
引言
主题简介
钻井取心工艺技术
介绍钻井取心工艺技术的定义、 原理和应用领域。
重要性
阐述钻井取心工艺技术在石油、 天然气、矿产资源勘探开发中的 重要性和作用。
技术革新例子全解
英国：技术革新工业革命18世纪60年代哈格里夫斯发明珍妮机中国：1、神舟六号载人航天飞行圆满成功10月17日凌晨4时33分，在经过115小时32分钟的太空飞行，完成我国真正意义上有人参与的空间科学实验后，神舟六号载人飞船返回舱顺利着陆，航天员费俊龙、聂海胜自主出舱。
神舟六号载人航天飞行的成功，标志着我国在发展载人航天技术、进行有人参与的空间实验活动方面取得了又一个具有里程碑意义的重大胜利，这对于进一步提升我国的国际地位，增强我国的经济实力、科技实力、国防实力具有重大深远的意义。
2、青藏铁路全线铺通青藏铁路工程技术人员和建设者按照建设世界一流高原铁路的目标，在素有“生命禁区”之称的雪域高原上，克服许多难以想象的困难，攻克“多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱”三大世界性难题，优质高效地完成了青藏铁路全线铺通任务，这是世界铁路建设史上的辉煌壮举。
装载着大批援藏物资的列车10月15日陆续抵达拉萨。
3、我国首款64位高性能通用CPU芯片问世中科院计算所研制的龙芯2号，其单精度峰值浮点运算速度为每秒20亿次，双精度浮点运算速度为每秒10亿次，最高频率为500MHz，功耗为3瓦至5瓦，远远低于国外同类芯片，其标准测试程序的实测性能是1.3GHz的威盛处理器的2倍至3倍。
信息产业部、科技部、中科院和江苏省合作，建立“中科梦龙”龙芯产业化基地，一条以龙芯产业化为目标的高科技产业链已经初步形成。
4、中国科考队首次登上南极冰盖最高点北京时间1月18日3时16分，在挺进南极内陆冰盖1200多公里后，中国南极内陆冰盖昆仑科考队登上了南极内陆冰盖的最高点：南纬80度22分00秒，东经77度21分11秒，海拔4093米。
按照计划，冰盖科考队将在最高点建立科学观测站，开展气候环境监测，进行冰雷达测厚、高精度GPS定位和综合气象观测。
我国科考队成功登上冰盖最高点，是人类南极考察历史上的一次壮举，表明我国南极事业发展又上了一个新台阶。
5、全球记载种类最多的《中国植物志》全部出版与世界上同类著作相比，126卷册的《中国植物志》收载植物种类和所含卷册最多，总体编研水平高，是我国近百年来第一部最全面、最系统的全国植物志。
技术革新例子全解
英国：技术革新工业革命18世纪60年代哈格里夫斯发明珍妮机中国：1、神舟六号载人航天飞行圆满成功10月17日凌晨4时33分，在经过115小时32分钟的太空飞行，完成我国真正意义上有人参与的空间科学实验后，神舟六号载人飞船返回舱顺利着陆，航天员费俊龙、聂海胜自主出舱。
神舟六号载人航天飞行的成功，标志着我国在发展载人航天技术、进行有人参与的空间实验活动方面取得了又一个具有里程碑意义的重大胜利，这对于进一步提升我国的国际地位，增强我国的经济实力、科技实力、国防实力具有重大深远的意义。
［2、青藏铁路全线铺通青藏铁路工程技术人员和建设者按照建设世界一流高原铁路的目标，在素有生命禁区”之称的雪域高原上，克服许多难以想象的困难，攻克多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱”三大世界性难题，优质高效地完成了青藏铁路全线铺通任务，这是世界铁路建设史上的辉煌壮举。
装载着大批援藏物资的列车10月15日陆续抵达拉萨。
3、我国首款64位高性能通用CPU芯片问世中科院计算所研制的龙芯2号，其单精度峰值浮点运算速度为每秒20亿次，双精度浮点运算速度为每秒10亿次，最高频率为500MHz，功耗为3瓦至5瓦，远远低于国外同类芯片，其标准测试程序的实测性能是1.3GHz的威盛处理器的2倍至3倍。
信息产业部、科［技部、中科院和江苏省合作，建立中科梦龙”龙芯产业化基地，一条以龙芯产业化为目标的高科技产业链已经初步形成。
4、中国科考队首次登上南极冰盖最高点北京时间1月18日3时16分，在挺［进南极内陆冰盖1200多公里后，中国南极内陆冰盖昆仑科考队登上了南极内陆冰盖的最高点：南纬80度22分00秒，东经77度21分11秒，海拔4093米。
按照计划，冰盖科考队将在最高点建立科学观测站，开展气候环境监测，进行冰雷达测厚、高精度GPS定位和综合气象观测。
我国科考队成功登上冰盖最高点，是人类南极考察历史上的一次壮举，表明我国南极事业发展又上了一个新台阶。
5、全球记载种类最多的《中国植物志》全部出版与世界上同类著作相比，126 卷册的《中国植物志》收载植物种类和所含卷册最多，总体编研水平高，是我国近百年来第一部最全面、最系统的全国植物志。
科钻一井-金刚石取心钻头
金刚石取心钻头
金刚石钻头在科钻一井使用中遇到的难题是： 金刚石钻头在科钻一井使用中遇到的难题是： 岩石坚硬研磨性强，钻头克取岩石困难，钻进效率低， ① 岩石坚硬研磨性强，钻头克取岩石困难，钻进效率低， 胎体的保径效果不理想，钻头寿命短。 胎体的保径效果不理想，钻头寿命短。 承受液动锤的冲击载荷，要求钻头胎体强度高、 ② 承受液动锤的冲击载荷，要求钻头胎体强度高、金刚石 质量高和胎体对金刚石把持力强。 质量高和胎体对金刚石把持力强。 外径为157mm 内径为96mm 高为240mm 制造困难。 157mm、 96mm、 240mm， ③外径为157mm、内径为96mm、高为240mm，制造困难。 以往制造地质勘探取心钻头的工艺只局限于小口径（ ④以往制造地质勘探取心钻头的工艺只局限于小口径（91mm 以下） 设计新结构和研究制造工艺。 以下） ，设计新结构和研究制造工艺。 所钻遇的岩层超过50 为片麻岩，属于强致斜地层， 50％ ⑤所钻遇的岩层超过50％为片麻岩，属于强致斜地层，需要 钻头具有好的稳定性和防斜性能。 钻头具有好的稳定性和防斜性能。
二次成型镶嵌金刚石钻头
• 热压法制造工作层镶嵌块 • 无压浸渍法制造保径规 • 中温钎焊法将镶嵌块焊接在钻头体上
• 聚晶耐磨 • 天然金刚石高强度 • 卡邦金刚石高硬度
金刚石
• 采用高品级的SDA１００ ＋ 人造金刚石 （英国DE BEERS 公司标准） • 这种金刚石磨损到一定时候会发生微破裂， 金刚石可以保持较长时间的、较好的锋利 性能， 而不会因为磨损而变钝， 有利于提 高钻进速度和提高钻头使用寿命。
• 螺杆马达液动锤金刚石提钻取心钻进技术体系， 螺杆马达（C５ LZ 螺杆马达液动锤金刚石提钻取心钻进技术体系， 螺杆马达（ LZ１２０ 的理论转速为１２８ ９５ × ７ 和４ LZ１２０ × ７） 的理论转速为１２８ ～ ３８ 工作扭矩可达２１３７ ０r／min ， 工作扭矩可达２１３７ N · m 。 • 但在使用中， 由于受到各种条件的限制， 螺杆马达的实际转速不超 但在使用中， 由于受到各种条件的限制， ２００r 多数情况下为１７６ １８９r 过２００r／min ， 多数情况下为１７６ ～ １８９r／min ， １５ 钻头的外圆周线速度约１ ７mm 钻头的外圆周线速度约１.５m／ s ， 为孕镶金刚石钻头钻进 所要求的线速度（ 的下限值。 所要求的线速度（１.５ ～ ３m／s） 的下限值。 • 采用液动锤钻进对钻压的要求也随之降低， 通常的钻压范围为１ 采用液动锤钻进对钻压的要求也随之降低， 通常的钻压范围为１ ３５kN 但对钻头的耐冲击性能提出了较高的要求， ０ ～ ３５kN ， 但对钻头的耐冲击性能提出了较高的要求， 较大 的冲击力对金刚石钻头产生不利的影响， 的冲击力对金刚石钻头产生不利的影响， 曾出现多个钻头的胎块崩 甚至整块胎块脱落现象， 对电镀钻头的影响尤其明显。 落， 甚至整块胎块脱落现象， 对电镀钻头的影响尤其明显。
钻井取芯工艺技术
• 取心工具组装时，不装钢球，待下钻完毕，循环 泥浆冲洗内筒后，从钻杆水眼内投入一个规定尺 寸的钢球，球落座后可开始取心钻进。
外筒上扣推荐扭矩如下表:
取心工 具规格 川6-3型 川6-4型 外 筒 尺 寸 (外径×内径) Φ133×Φ101 Φ133×Φ101 Φ172×Φ136 扭矩(牛 顿· 米) 8500 85009500
• 将地面组装好的安全接头和旋转总成与内筒内螺 纹连接好后，卸掉内筒卡盘下放内筒，最后将安 全接头外螺纹与外筒内螺纹上紧。 • 岩心爪底面与钻头内台肩的纵向间隙川8-3、川 7-4为10-15毫米;川8-4、川6-4、川6-3间隙 为8-13毫米。否则，必须卸开旋转总成调整间 隙。川-3型工具则必须卸开卡箍座用调节环调 整间隙。
内外筒等长（外筒带有差值短 节），各套内外筒可以互换，用了一 个差值短节来补偿悬挂器总成的差值， 既可以单筒取心，也可以用做长筒取 心。长筒取心时，利用岩心爪割心接 单根的方法实现连续取心。
• 采用了215毫米的取心钻头
• 采用了双盘单向推力轴承
• 采用了投球法清洁内筒
不需要进行大段的划眼，节约了时间
4、川式工具的结构 特点
川式取心工具适用于中硬、硬地层取 心可一次下一至三节取心筒，具有下列特 点：
• 外岩心筒强度高、稳定性好、 组合方便、使用范围广。
外岩心筒是用无缝厚壁钢管制 成。使用了带有台阶的锥度扣，强 度高、稳定性好，提高了岩心的收 获率，延长了取心钻头的使用寿命， 并且上卸扣方便：
悬挂轴承灵活,装配后内筒用手转动灵活， 安全接
头内的“O”形密封圈必须完好密封,安全接头必须 记录倒扣圈数。 详细丈量岩心爪组合件长度及卡箍的内外径。卡箍 座无裂纹、无毛刺。与卡箍装配后,卡箍在其内活动 自如,卡箍下移,其下端露出卡箍座不得超过2-3毫米。 卡箍外表面光滑无伤痕、弹性适宜。 丈量并记录内外筒长度、内外径,卡箍张开、闭合直 径,卡箍座最小内径,循环回压钢球直径并确实证明 上述尺寸都符合技术规范。
大陆科钻1井取心工艺新技术
旋转，只消耗泵压，也就是说，只需要泥浆泵提供能量。
液动锤的控制元件是一个双稳射流元件，泥浆泵输出的高压水经钻杆柱输入射流元件的喷嘴时产生附壁效应，它主要是靠液流的附壁效应来实现活塞的上下活动，实现旋冲钻进 (见图1)。
单次冲击能（J） 60~150钻具总长（mm） 22902.3 中国大陆科探井使用液动锤的情况液动锤的使用使单一的转盘的回旋钻进变成回旋冲击钻进，从理论上非常有利于快速破岩，从实际使用效果来看也非常乐观，它有效的加快了钻进速度，防止了井斜和堵心（见表1）。
从现场试用看，无论是在榴辉岩里还是在角闪岩和片麻岩里，液动锤正常工作时机械钻速是不工作时的4~6倍，而且单筒进尺也较长，由此可见，液动锤在钻进速度上体现了很大的优越性。
2.4 液动锤的优越性及展望从中国大陆科学钻探井CCSD-1的施工来看，液动锤的确解决了许多问题：⑴在同种地层钻进比较，机械钻速大约是普通钻进的4~6倍；⑵大大提高了单筒取心进尺和收获率，有效地防止了堵心；⑶有效地防止了卡钻，液动锤在起下钻遇到阻卡时可以开泵解卡；⑷从液动锤在科探井应用来看，它表现出了前所未有的优越性，解决了许多取心问题，大大提高了钻进速度。
如果液动锤能石油在钻井上广泛使用，它将使石油钻井产生巨大的进步，冲击回转钻进在石油钻井的垂直钻进、定向钻进和水平钻进中都有着和普通的纯回转钻进不可比拟的优越性，将大大推动钻井技术的发展。
旋转，只消耗泵压，也就是说，只需要泥浆泵提供能量。
液动锤的控制元件是一个双稳射流元件，泥浆泵输出的高压水经钻杆柱输入射流元件的喷嘴时产生附壁效应，它主要是靠液流的附壁效应来实现活塞的上下活动，实现旋冲钻进 (见图1)。
单次冲击能（J） 60~150钻具总长（mm） 22902.3 中国大陆科探井使用液动锤的情况液动锤的使用使单一的转盘的回旋钻进变成回旋冲击钻进，从理论上非常有利于快速破岩，从实际使用效果来看也非常乐观，它有效的加快了钻进速度，防止了井斜和堵心（见表1）。
科钻一井主孔取心钻进钻井液技术
的制备工艺 ，用单一材料就 可 以配制成 满足科 钻一井取
心钻进要求的钻井液 ，避免 了准备 多种 材料 和复杂 的配
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第３巷第３ ４ 期 ２０ ０ ６年 ５月
石
油
钻
探
技
术
ＶｏＩ ４ ｌ３ ．Ｎｏ ３ ．
Ｍａｙ， ２ ０ ０６
Ｐ ＴＲ ＵＭ ＤＲＩ Ｉ ＮＧ ＴＥ Ｅ ＯＩ Ｅ Ｉ Ｉ ＣＨＮＩ ＱＵＥＳ
●科钻一井专栏
科钻 一井主孔取 心钻进钻 井液技术
石钻头取心钻进 ，满足了螺 杆马达 ＋液动锤 ＋双管取心
钻进工艺要 求 。
１ Ｌ Ｍ—Ｄ 的 制备 和 性 能 Ｂ Ｓ
１ １ Ｌ Ａ 聚 合 物 合成 ． Ｐ
Ｌ Ａ 是 Ｌ Ｍ Ｄ 的 主 要 成 分 ，它 是 由 丙 烯 酸 Ｐ Ｂ Ｓ
收 稿 日期 ：２０—４０ ０６０ ３
（ ＡＣ） 、丙 烯酰胺 （ ＡＭ） 和丙 烯 腈 （ ＡＮ） 单 体 在 低
长期稳 定 ， 而 Ｇ ．Ｂ 的 应用 ，保证 了井底 钻 具工 作稳 定 ，减 少 了钻具 磨 损 ，提 高 了岩 心 收获 率厦 取心 质 量 。 Ｉ Ｕ 关 键词 ：金 刚 石钻 头取 心 ；钻 井液 性 能 ；钻 井液 处理 荆 ；科 钻 一 井 中图分 类 号 ：ＴＥ ５ ２４ 文 献标 识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１０—８０ （０６ ３０ １＿３ ０ １ ９ ２０）０ ０６０ ０
浆工艺 ；根据现场钻井 工艺 的需要 ，适 当调整 Ｌ Ｍ－Ｄ Ｂ Ｓ 的加量 ，就可 以方便 地调整钻井 液性能 ；与专 门研制 的 ＧＵ Ｌ Ｂ润滑剂配伍性 良好 ，不会生成对 录井有 干扰 的物
科钻一井钻探施工技术路线和钻探施工概述
科钻一 井 是 国家 “ 五 ” 大 科 学 工 程— — 中 九 重
国大 陆科学 钻探 工程 的主 要 工程 之 一 ， 井先 导 孔 该 于 ２０ ０ １年 ６月 ２ ５日开钻 ，０ ２年 ４月 １ ２０ ５日先 导孔 钻 达 ２ ４ ． ４ｍ。２ ０ ０ ６ ５ ０ ２年 ５月 ７日在先 导孔 基础 上
ｔ ｎ ｗｅｅ ｂ ｅ ｙ ｍａ ｅ ｎ ｄ ｓ ｍｅ ｏ ｇｎ ａａ ａ ｄ ｔ ｃ ｎ ｃ ｃ ｎ ｍｉ ｎ ｅ ｅ ｆｔ ｅ ｄ ｌ ｎ ｐ ｒ ｔ ｎ ｗ ｒ ｒ ｓ ｎ ｅ ． ｉ ｒ ｒ ｆ ｄ ．ａ ｏ ｒ ｉ ａ ｄ ｔ ｎ ｈ ｉａ ｅ ｏ ｏ ｃ ｉｄ ｘ ｓ ｏ ｌ ｒ ｌ ｇｏ ｅ ｉ ｅ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｏ ｉｌ ｉ ｌ ｅ ｌ ｌ ｉ ｉ ａ ｏ
ｅａｉｎ Ｆ Ｎ － ｅｇ ， Ａ Ｇ Ｄ １Ｔ ｅＩｓｔｔ ｏ ｘｌ ａｉ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｃ Ｇ ， ｈｎｄ ｉ ｕｎ６ ３ Ｃ ｉ ｒｔ ／ Ａ Ｌ ｓ ｎ Ｗ Ｎ ａ （ ．ｈ ｎｔｕ ｆ ｐ ｒｔ ｎＴ ｃ ｎｌ ｙ Ａ Ｓ Ｃ ｅｇｕＳｃ ａ １７４， ｈ－ ｏ ａｈ ｉｅ Ｅ ｏ ｏ ｏ ｈ １
量） 等工作 。２０ ０５年 ４月 １ ８日举行 了隆重 的现场
施 工竣工 典礼 ，０ ７年 １ ２０ ２月 １ 日中国大 陆科 学 钻 ４
探 工程通 过 了国家发 展 和改革 委员会 的竣 工验 收 。
合理的钻进参数等综合技术措施防斜， 在孔斜超差 和孔 内事故 难 以处 理 时 ， 用螺 杆 马 达 和 随钻 测 斜 仪
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７ ２
探 矿工程 （ 岩土 钻掘 工程 ）
２ ０ 第 ７期 ０ ８年
定向取心技术在松科1井中的应用
总结 与分 析 。 关 键 词 ： 学 钻探 ； 向取 心 ； 科 １井 ； 科 定 松 白垩 纪 中 图分 类 号 ：６４ ５ Ｐ ３ ． 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ７ ７２ （０ ７ １ ０ ６ １ ２— ４ ８ ２０ ） ０— ０ ９—０ ６ ３
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ｉｎ ｅ ｒｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｉ ｈ ＬＣＯＲＥ — Ｉ Ｌ Ｎ ｈ — ｉ ｎ Ｙ ＮＧ Ｃ ｎ ｓ ｅ ｇ ，Ｚ ａ ｇ Ｊ ａ ， ｐ ｉ ｔ ｆＯｒｅ ｔ ｄ Ｃｏ ｉ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｓ ｃ ｏ ／ Ｉ Ｚ ｉｑａ ｇ ， Ａ ａ — ｎ ｈ ｈ ｎ ｉｎ
Ｋ ｍｉ ｕ ｎｎ６ ０ ２ ， ｈｎ ） ｕ ｎ Ｙ ｎ ａ ５ ２ １ Ｃ ｉ ｇ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｉｔｏ ｕ ｅ ｏ ｋｎ ｒｎ ｉ ｌ ａ ｄ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓｏ ｅ ＤＸＩ ｙ ｅ ｏｉ ｎ ｅ ｏ ｅ ｄ ｌ ｎ ｓｒ ｃ ： ｈ ａ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｗ ｒ ｉ ｇ ｐ ｃｐ ｅ ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｆｔ ｉ ｃ ｈ ＯＩ ｔｐ ｒ ｔｄ ｃ ｒ ｒ ｌ ｇ ｅ ｉ ｉ
１ １ 结 构 特点 ．
定 向取心 工具是 在 常规 自锁式取 心 工具 的基础
上发展 起来 的 ， 办法 是 将 常 规 自锁式 取 心 工 具悬 挂 轴下端 的钢 球座 换 成 定 向座 ， 内筒 下 接 头 的岩 心 将
爪 座换 成带 刻刀 的岩 心爪座 。工 具结 构特点 如 下 。
ｔｏ ．ａ ｄ ｍａ ｅ ａ ｓ ｍｍ ａｙ ａ ｎ ｙ ｉ ｏ ｔ ｐ ｉａ ｉｎ ｉ ｈ ｏ １ ｎ ｄ ｕ ｒ ｎｄ ａ ａ ｓｓｆｒ ｉ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｎ ｔｅ ＳＬＣＯＲＥ —Ｉ ｌ ｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｓ ｉｎ ｉ ｃ ｄ ｌｉｇ；ｏ ｅ ｔ ｄ ｃ ｒｎｇ；ＳＬＣＯＲＥ — Ｉ ｔｅ Ｃｒ ｔｃ ｏ ｓ ｃｅ ｔｆ ｒ ｌｎ ｉ ｉ ｉ ｒ ｎｅ ｏ ｉ ： ｈ ｅａ ｅ ｕ
钻井取芯工艺技术分析
• 保持井底干净。如有落物必须采取 打捞、磨铣等方法清理干净后,才能 下入取芯工具。
• 起下钻畅通。在井眼曲率变化大和 起下钻遇阻井段,要采用起下钻通井 划眼后再下入取心工具。 • 井下静止时间超过24小时必须先下 钻头通井，再下取心筒。
2、取心前取心工具的检查：
• 井队工程技术员对送井的取心工具及附件逐 项检查，下井使用前应重点检查以下部位及 尺寸。 • 取心钻头外径、内径尺寸及钻头腔体内径均 符合取心工具及井眼尺寸要求,与取心筒配 合同心度好、不偏心。 • 各取心筒丝扣无碰伤、断裂、变形,紧密距 合乎要求。内外筒畅通,无咬扁、无裂纹、 无变形,无深度超过2毫米的麻坑。内外筒的 长度、弯曲度、椭圆度均符合技术要求。
保压取心工具
定向取心工具
2、工具技术规范
规 范 型 号
部 件
单筒有效长度 (毫 米)
川8-3型 川7-4型 （川8-4） CQ172-10 CQ180105 9100 9200
川6-3型 川6-4型 CQ133-70 CQ133-7 0 9000 9000
外 筒 尺 寸 8600×18 长度×外径×内径 0×144× ×壁厚 （毫 18 米 ）
各丝扣光洁、无毛刺，外筒用手上紧后其紧密 距为： 川8-3型 川8-4型、川7-4型 （0.5-2.2 毫米） 川6-3型 川6-4型 （0.5-1.8毫米） 轴承转动必须灵活，轴向间隙不得超过5毫米， 弹子及轨道无损伤。 卡箍座最小内径必须大于钻头内径1-2毫米， 同时必须小于闭合后的卡箍外径1岩心筒旋转， 从而保护了内筒中的岩心；下排防止内岩心筒上顶。轴 承两边无密封，可以允许少量泥浆通过，起到润滑和冷 却的作用，使得其结构简单，转动灵活、寿命长。 取心工具下到井底后，开始开泵循环清洗内筒 及井底，待清洗干净后，投入钢球，清洗内外筒间隙， 从而保证了内外筒之间的干净，避免了堵心、卡心。
复杂地层取心技术
极复杂地层取心现状依然严峻
南海PY4-2-2井取心数据表
公司
起始井深(m) 进尺(m)
心长(m)
采取率 (%)
岩性
胜利油田 取心公司
1673.80 1843.00
13.20 9.50
0.82 6.20 松散软泥砂和钙质泥岩 4.52 47.50 极疏松砂岩和泥质粉砂岩
Baker Hughes INTEQ 公 司
杂 单动与普通单动双管结构—较完整地层
地
层
取
心
钻
用于完整、较完整地层
具
复
KZ型提钻取心钻具
杂 半合管结构 地
层
取
心 钻 单钻头双层管式，用于弱胶结地层
具
复
KZ型提钻取心钻具
杂 技术参数 地 双管钻头唇面：150~156mm/95mm 层 三管钻头唇面：150~156mm/76mm
容纳岩心长度：双管9～12m，三管3～6m，半
取 合管1.5m、3m 心 外总成螺纹上扣扭矩：8～10kN·m
最大工作钻压：50kN
钻
具
复
KZ型提钻取心钻具
岩心扫描仪
概
述
科学钻探对岩心的质量要求
概
述
科学钻探
国
内 CCSD的研究成果
➢ 绳/冲二合一、绳/螺二合一、绳/冲/螺三合一的
研
成果，反映了我国取心钻具研究的最高水平
究 ➢ 该批钻具设计依据是科钻一井的地层条件，护
状
心、卡心、托心手段均还不适应复杂地层取心
况
地质勘探
国 内 ➢ 钻具形式 研 无泵钻具 究 喷反式单动双管钻具
半合衬管式三层管钻具
状 冲击回转钻进提高破碎地层回次进尺 况
科钻一井钻探施工技术路线和钻探施工概述
科钻一井钻探施工技术路线和钻探施工概述
科钻一井钻探施工技术路线和钻探施工概述
简单介绍了中国大陆科学钻探工程科钻一井的钻探施工技术路线和钻探施工情况,提供了一些原始数据和科钻一井钻探施工完成的技术经济指标.
作者： FAN La-sheng 王达 FAN La-sheng WANG Da 作者单位：中国大陆科学钻探工程中心,北京,100083 刊名：探矿工程-岩土钻掘工程 ISTIC 英文刊名： EXPLORATION ENGINEERING(ROCK & SOIL DRILLING AND TUNNELING) 年，卷(期)： 2008 35(7) 分类号：P634 关键词：中国大陆科学钻探工程科钻一井钻探技术取心钻进生产时间非生产时间。
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旋转，只消耗泵压，也就是说，只需要泥浆泵提供能量。
液动锤的控制元件是一个双稳射流元件，泥浆泵输出的高压水经钻杆柱输入射流元件的喷嘴时产生附壁效应，它主要是靠液流的附壁效应来实现活塞的上下活动，实现旋冲钻进 (见图1)。
单次冲击能（J） 60~150
钻具总长（mm） 2290
2.3 中国大陆科探井使用液动锤的情况
液动锤的使用使单一的转盘的回旋钻进变成回旋冲击钻进，从理论上非常有利于快速破岩，从实际使用效果来看也非常乐观，它有效的加快了钻进速度，防止了井斜和堵心（见表1）。
从现场试用看，无论是在榴辉岩里还是在角闪岩和片麻岩里，液动锤正常工作时机械钻速是不工作时的4~6倍，而且单筒进尺也较长，由此可见，液动锤在钻进速度上体现了很大的优越性。
2.4 液动锤的优越性及展望
从中国大陆科学钻探井CCSD-1的施工来看，液动锤的确解决了许多问题：
⑴在同种地层钻进比较，机械钻速大约是普通钻进的4~6倍；
⑵大大提高了单筒取心进尺和收获率，有效地防止了堵心；
⑶有效地防止了卡钻，液动锤在起下钻遇到阻卡时可以开泵解卡；
⑷从液动锤在科探井应用来看，它表现出了前所未有的优越性，解决了许多取心问题，大大提高了钻进速度。
如果液动锤能石油在钻井上广泛使用，它将使石油钻井产生巨大的进步，冲击回转钻进在石油钻井的垂直钻进、定向钻进和水平钻进中都有着和普通的纯回转钻进不可比拟的优越性，将大大推动钻井技术的发展。
旋转，只消耗泵压，也就是说，只需要泥浆泵提供能量。
液动锤的控制元件是一个双稳射流元件，泥浆泵输出的高压水经钻杆柱输入射流元件的喷嘴时产生附壁效应，它主要是靠液流的附壁效应来实现活塞的上下活动，实现旋冲钻进 (见图1)。
单次冲击能（J） 60~150
钻具总长（mm） 2290
2.3 中国大陆科探井使用液动锤的情况
液动锤的使用使单一的转盘的回旋钻进变成回旋冲击钻进，从理论上非常有利于快速破岩，从实际使用效果来看也非常乐观，它有效的加快了钻进速度，防止了井斜和堵心（见表1）。
从现场试用看，无论是在榴辉岩里还是在角闪岩和片麻岩里，液动锤正常工作时机械钻速是不工作时的4~6倍，而且单筒进尺也较长，由此可见，液动锤在钻进速度上体现了很大的优越性。
2.4 液动锤的优越性及展望
从中国大陆科学钻探井CCSD-1的施工来看，液动锤的确解决了许多问题：
⑴在同种地层钻进比较，机械钻速大约是普通钻进的4~6倍；
⑵大大提高了单筒取心进尺和收获率，有效地防止了堵心；
⑶有效地防止了卡钻，液动锤在起下钻遇到阻卡时可以开泵解卡；
⑷从液动锤在科探井应用来看，它表现出了前所未有的优越性，解决了许多取心问题，大大提高了钻进速度。
如果液动锤能石油在钻井上广泛使用，它将使石油钻井产生巨大的进步，冲击回转钻进在石油钻井的垂直钻进、定向钻进和水平钻进中都有着和普通的纯回转钻进不可比拟的优越性，将大大推动钻井技术的发展。
旋转，只消耗泵压，也就是说，只需要泥浆泵提供能量。
液动锤的控制元件是一个双稳射流元件，泥浆泵输出的高压水经钻杆柱输入射流元件的喷嘴时产生附壁效应，它主要是靠液流的附壁效应来实现活塞的上下活动，实现旋冲钻进 (见图1)。
液动锤的使用使单一的转盘的回旋钻进变成回旋冲击钻进，从理论上非常有利于快速破岩，从实际使用效果来看也非常乐观，它有效的加快了钻进速度，防止了井斜和堵心（见表1）。
从现场试用看，无论是在榴辉岩里还是在角闪岩和片麻岩里，液动锤正常工作时机械钻速是不工作时的4~6倍，而且单筒进尺也较长，由此可见，液动锤在钻进速度上体现了很大的优越性。
2.4 液动锤的优越性及展望
从中国大陆科学钻探井CCSD-1的施工来看，液动锤的确解决了许多问题：
⑴在同种地层钻进比较，机械钻速大约是普通钻进的4~6倍；
⑵大大提高了单筒取心进尺和收获率，有效地防止了堵心；
⑶有效地防止了卡钻，液动锤在起下钻遇到阻卡时可以开泵解卡；
⑷从液动锤在科探井应用来看，它表现出了前所未有的优越性，解决了许多取心问题，大大提高了钻进速度。
如果液动锤能石油在钻井上广泛使用，它将使石油钻井产生巨大的进步，冲击回转钻进在石油钻井的垂直钻进、定向钻进和水平钻进中都有着和普通的纯回转钻进不可比拟的优越性，将大大推动钻井技术的发展。