钻进式井壁取芯技术(核磁)简介
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205
实际取芯 （颗数） 7 20 19 23 23 15 19 19 8 31 18
202
地区 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆
成功率
备
注
取 芯 作 业 情 况
肇48 肇35－29 台41－34 肇35－281 高57－24 葡99－80 葡46－90 葡56－87 芳葡190－48 杏3－310－831 葡116－66 统 计
ø Í É · Â Ê (mD)
大庆肇州油田 肇35－29井 钻进式井壁取芯核磁共振分析结果
井深 序号 岩性 (m) 1 1899.4 褐色油浸粉砂岩 2 1899.0 褐色油浸粉砂岩 3 1898.2 褐色油浸粉砂岩 4 1897.6 褐色油浸粉砂岩 5 1877.8 灰褐色油斑粉砂岩 6 1877.0 灰褐色油斑粉砂岩 7 1854.6 灰褐色油浸粉砂岩 8 1854.2 灰褐色油浸粉砂岩 9 1853.6 褐色油浸粉砂岩
辽河油田2011年应用情况
时间
3.26
井号
齐2-16-311
采油厂
欢采
设计颗 实取颗 数 数 7 7
岩性
砂岩
4.6
5.29 8.6
齐2-13-311
锦2-6-139 奈1-36-42
欢采
锦采 外围
9
7 9
9
7 9
砂岩
砂岩 凝灰岩
• 为了迅速直观地给用户提供满意合格资料
还配备有核磁共振岩样分析仪，它可以迅 速对取芯样本的孔隙度、渗透率、流体饱 和度等参数进行分析，还能对T2截止值、 弛豫时间等核磁测井参数进行刻度 。
钻进式井壁取芯及 核磁共振岩芯分析技术介绍
北京世纪诚和科技有限公司
油气勘探的决策者、地质工作者均希望能 够直观得到井下任一深度的储层物性特征、储 层岩芯及储层中的流体性质，从而直接确定地 下的岩性及含油性，以发现油气层。为此，各 个勘探、开发公司不得不在钻井的过程中，利 用钻杆进行钻井取芯，此项技术施工周期长而 且风险较大。测井取芯作为一种快捷、直接的 方法就成为石油勘探开发过程中非常重要的技 术。
体积 3 (cm ) 14.5 14.6 14.6 13.7 12.3 12.8 12.5 13.9 13.7
孔隙度 (%) 14.1 11.1 13.5 12.3 6.21 6.56 7.08 10.6 11.4
渗透率 含油饱和度 束缚水饱和度 可动水饱和度 (mD) (%) (%) (%) 34.6 53.6 25.2 21.2 3.78 57.5 38.9 3.6 23.5 51.5 27.4 21.0 13.8 56.8 28.9 14.3 0.057 36.0 61.7 2.3 0.026 25.7 72.7 1.6 0.158 42.7 55.7 1.5 1.03 43.9 52.5 3.5 1.46 45.9 51.6 2.5
泥浆粘度太大，大于100秒
泥浆粘度太大 泥浆粘度太大 泥浆粘度太大
98.50%
在胜利、新疆油田的应用情况
2011年，该项目在胜利、新疆油 田油田共进行了97井次的现场取芯 服务，钻取岩芯1866颗。得到了甲 方的一致好评。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
取 芯 作 业 情 况
胜利、新疆 2012年一季度 FCT钻进式井壁取芯统计表
¼ ½ Æ ù Ö µ
Ú Ò µ º Í ² ¡ È Ð Ä É ø Í · Â Ê ± È ¼ Ï
¼ ½ Æ ù Ö µ
Ë ´ ¹ Å Â » ½ ® £ ¸ ³ æ
孔 隙 度 比 较
1867.26
1867.26
1867.56
1867.56
1868.33
1868.33
1868.78
1868.78
1869.55
核磁共振与岩石物性的关系
1. 核磁信号的大小与岩芯孔隙度有关
2. 核磁信号的弛豫时间与岩石结构有密切关系 1/T2=p*(S/V)
由大小不同孔道组成的岩石多孔介质
S ( t ) Ai exp( t / T2 i )
i
通过实验，可得出可动、不可动流体 3. 弛豫时间与岩石孔隙度、渗透率有关 4. 核磁共振信号还与岩石润湿性、油水气特性和流体粘 度等有关，可以得到丰富的岩石物性信息
与现有常规取芯的对比
1、与钻井取芯对比：
⑴占用井场周期短，成本费用低； ⑵不会出现漏取、掉芯现象，取芯点可根据需要，机 动增减； ⑶可重复对某一点多次取芯，以验证岩电性能； ⑷自然伽玛校深，岩芯归位深度无误差。
2、与撞击式取芯对比：
⑴所取岩心颗粒大，呈规则的圆柱状（直径25mm，最 大长度50mm）； ⑵岩心能保持地层原始产状，能直观反映储层的物性 和含油气性； ⑶能满足实验室做岩性分析，特别是储层的孔隙度、 渗透率、饱和度分析检测，为储层研究提供重要参数。
取芯器施工技术要求
1、提供详细的地质、井况资料。 2、对井况的要求： ⑴、井径范围：150mm—340mm； ⑵、需井径和自然伽玛曲线； ⑶、在井下拐点上下50米，需打玻璃微球降粘剂，以防仪器遇 阻和遇卡； ⑷、对于疏松砂岩（不成岩）的取芯，会影响取芯的收获率 3、对泥浆的要求： ⑴、取芯作业前，必须带最后一开钻头通井至井底，刮掉取芯 段的泥饼； ⑵、循环泥浆4周以上，充分除砂、除岩屑； ⑶、泥浆性能要求，粘度小于60s；含砂量小于0.5%；失水量小 于8ml;比重小于1.4g/cm3； ⑷、泥浆静止8小时以上，必须再次通井循环泥浆3周以上。
钻进式井壁取芯器（ FCT ）是为石油勘 探开发领域专门研制开发的以测井电缆输送 的新型地层钻进式井壁取芯器，是中石油确 立的十大科研攻关项目之一，该仪器所钻取 的岩芯颗粒大、外形完整，岩芯岩性、流体 等原始产状几乎不受破坏。该技术对井壁任 一岩层均可进行取芯，并能够对取芯器在井 下的工作状态进行实时监控，取芯成功率高， 具有良好的推广应用价值。
• 数字显示各种工作参数，做到了精确、直
观。
• 国产电缆可满足取芯器测控需要。
• 使用井场电源可满足取芯器工作需要；双
相供电技术，可保证实现平稳启动液压电
机。
岩芯颗粒大，呈圆柱体，可直观进行 岩性、含油性分析。可直接送岩电实验室 进行岩性、电性、物性和含油性分析化验， 求取饱和度、孔隙度、渗透率以及M（胶结 指数）、N（孔隙度指数）、A（岩性系 数）、B（孔喉比系数）、F（电阻率因数） 等参数。
技术指标
• • • • • • • • • •
电源 耐温 耐压 长度 重量 最大直径 岩芯直径 岩芯最大长度 校深垂直分辨率 最大一次下井取颗数 380VAC50Hz 175º C 140Mpa 7.5m 198kg 129mm 25mm 50mm 0.2m 25颗
与国外同类仪器对比有如下优点
1、地面面板采用高清晰数字显示井下仪器工 作状态，便于直观实施操作； 2、井下电机采用双相供电，电机功率强大， 仪器性能稳定； 3、数据传输采用载波技术，通讯稳定； 4、数据采集、储存与处理采用单片机技术， 数据准确； 5、所取岩芯颗粒大，能满足岩性、物性、含 油气性分析需要；
安全性！
• 三推靠臂技术，推靠力大，取芯器推靠井
壁牢稳，防粘卡。
• 本取芯器设计有多种防粘卡、解卡的自救
安全技术措施，确保取芯器在井下安全作
业。
主要性能： • 提高了温度、耐压指标以适应深井、高温井的 要求； • 采用了高精度伽玛校深技术以提高薄层分辨率； • 克服了对长电缆的限制，可以使用6千米电缆； • 增加地面自动调速功能，针对同一口井有软硬 不同地层需要不同的钻进速度实现了可控，提 高了取芯作业时效。
井名 沾202 dupunt-1 拐210 滴102 马14 哈试2 克106 设计取芯 实际取芯 （颗数） （颗数） 15 15 13 11 10 10 10 6 32 32 28 28 10 10 地区 胜利 胜利 新疆 新疆 新疆 新疆 新疆 备 注
泥浆粘度太大，大于160秒 井深320米，疏松
仪器简介
FCT （Formation Coring Tool)钻进式井
壁取芯器是采用机械液压驱动技术， 将金刚石钻头垂直井壁高速旋转钻取 岩心的工具，其技术性能达到世界同 类仪器先进水平。
取芯器作业模拟动画
• FCT技术先进，设计合理，性能稳定，安全可靠，
操作维修方便；目前作业队已在大庆、胜利、中
核磁共振岩样分析应用
快速 无损
无形状要求
一样多参数
小型、便携 小型岩心实验室
1. 2. 3. 4. 5. 6.
孔隙度 渗透率 饱和度 可动流体 T2截止值 弛豫时间等
双孔核磁岩样分析仪
岩心样核磁共振分析与常规分析比较结果
Ú Ò µ º ² Í È ¡ Ð Ä ¾ ×Ï ¶ ¶ È ± È ¼ Ï
1869.55
Ë ´ ¹ Å Â » ½ ® £ ¸ ³ æ
渗 透 率 比 较
© ×£ î (Ã ® É ½
© ×£ î (Ã ® É ½
1870
1870
1871.37
1871.37
1871.83 0 2 4 6 8 10 12 14 16
1871.83 0.001 0.01 0.1 1 10
¾ ×Ï ¶ ¶ È (%)
海油、克拉玛依、河南、冀东等油田投产应用，
先后作业几百井次，所取岩芯已用于油田勘探开
发生产中，用户反映良好。
技术和应用环境简介
FCT（Formation Coring Tool)钻进式井壁 取芯器由地面控制台和井下取芯器两部分 构成，采用单片机控制，信号传输和控制 指令采用载波技术，操作稳定可靠。
在大庆油田的应用情况
2008年至2011年，该项目在大庆油田 共进行了300多井次的现场取芯服务，钻 取岩芯5000多颗。一次下井取芯成功率达 90%以上，所取岩芯完整性良好，运用效
果显著，该项目在一定程度上取代了传统
的爆破取芯。
2012年一季度 FCT钻进式井壁取芯统计表
井名 设计取芯 （颗数） 6 20 20 23 24 15 20 20 8 31 18
目前,各油田的测井取芯普遍所采用的是传统的爆破取芯技术 ,该技术
由于受地层岩性、井况等因素的影响，存在以下的局限性： 1、取芯成功率低。致密坚硬岩层（如花岗岩），撞击筒常常打不
进井壁 ,取不出岩芯;松软岩层,由于撞击筒裸露在仪器外部 ,仪器在上提
过程中岩芯常常易脱落,很难得到岩芯。 2岩芯利用价值低。爆破取芯在取芯的过程中受爆破力的影响 ,破坏 了岩芯原来的物性结构，取出的岩芯通常是破碎的岩屑，因此，根据 该岩芯分析的岩性与地层实际岩层性质都存在一定差异。同时，由于 取出的岩芯很薄，通常在3-5mm，撞击筒裸露在仪器外部 ,仪器在上提 过程中岩芯受井筒泥浆侵入，岩芯中的原有流体很容易被井筒流体替 代，在进行岩芯分析时，需要对岩芯中的流体进行清洗替换，然后再 模拟地层原始流体进行分析，其结果与地层流体实际差异较大。
Mutual benefit Win-Win for future! 双赢互利 携手未来！ Thank you!
实际取芯 （颗数） 7 20 19 23 23 15 19 19 8 31 18
202
地区 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆 大庆
成功率
备
注
取 芯 作 业 情 况
肇48 肇35－29 台41－34 肇35－281 高57－24 葡99－80 葡46－90 葡56－87 芳葡190－48 杏3－310－831 葡116－66 统 计
ø Í É · Â Ê (mD)
大庆肇州油田 肇35－29井 钻进式井壁取芯核磁共振分析结果
井深 序号 岩性 (m) 1 1899.4 褐色油浸粉砂岩 2 1899.0 褐色油浸粉砂岩 3 1898.2 褐色油浸粉砂岩 4 1897.6 褐色油浸粉砂岩 5 1877.8 灰褐色油斑粉砂岩 6 1877.0 灰褐色油斑粉砂岩 7 1854.6 灰褐色油浸粉砂岩 8 1854.2 灰褐色油浸粉砂岩 9 1853.6 褐色油浸粉砂岩
辽河油田2011年应用情况
时间
3.26
井号
齐2-16-311
采油厂
欢采
设计颗 实取颗 数 数 7 7
岩性
砂岩
4.6
5.29 8.6
齐2-13-311
锦2-6-139 奈1-36-42
欢采
锦采 外围
9
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砂岩
砂岩 凝灰岩
• 为了迅速直观地给用户提供满意合格资料
还配备有核磁共振岩样分析仪，它可以迅 速对取芯样本的孔隙度、渗透率、流体饱 和度等参数进行分析，还能对T2截止值、 弛豫时间等核磁测井参数进行刻度 。
钻进式井壁取芯及 核磁共振岩芯分析技术介绍
北京世纪诚和科技有限公司
油气勘探的决策者、地质工作者均希望能 够直观得到井下任一深度的储层物性特征、储 层岩芯及储层中的流体性质，从而直接确定地 下的岩性及含油性，以发现油气层。为此，各 个勘探、开发公司不得不在钻井的过程中，利 用钻杆进行钻井取芯，此项技术施工周期长而 且风险较大。测井取芯作为一种快捷、直接的 方法就成为石油勘探开发过程中非常重要的技 术。
体积 3 (cm ) 14.5 14.6 14.6 13.7 12.3 12.8 12.5 13.9 13.7
孔隙度 (%) 14.1 11.1 13.5 12.3 6.21 6.56 7.08 10.6 11.4
渗透率 含油饱和度 束缚水饱和度 可动水饱和度 (mD) (%) (%) (%) 34.6 53.6 25.2 21.2 3.78 57.5 38.9 3.6 23.5 51.5 27.4 21.0 13.8 56.8 28.9 14.3 0.057 36.0 61.7 2.3 0.026 25.7 72.7 1.6 0.158 42.7 55.7 1.5 1.03 43.9 52.5 3.5 1.46 45.9 51.6 2.5
泥浆粘度太大，大于100秒
泥浆粘度太大 泥浆粘度太大 泥浆粘度太大
98.50%
在胜利、新疆油田的应用情况
2011年，该项目在胜利、新疆油 田油田共进行了97井次的现场取芯 服务，钻取岩芯1866颗。得到了甲 方的一致好评。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
取 芯 作 业 情 况
胜利、新疆 2012年一季度 FCT钻进式井壁取芯统计表
¼ ½ Æ ù Ö µ
Ú Ò µ º Í ² ¡ È Ð Ä É ø Í · Â Ê ± È ¼ Ï
¼ ½ Æ ù Ö µ
Ë ´ ¹ Å Â » ½ ® £ ¸ ³ æ
孔 隙 度 比 较
1867.26
1867.26
1867.56
1867.56
1868.33
1868.33
1868.78
1868.78
1869.55
核磁共振与岩石物性的关系
1. 核磁信号的大小与岩芯孔隙度有关
2. 核磁信号的弛豫时间与岩石结构有密切关系 1/T2=p*(S/V)
由大小不同孔道组成的岩石多孔介质
S ( t ) Ai exp( t / T2 i )
i
通过实验，可得出可动、不可动流体 3. 弛豫时间与岩石孔隙度、渗透率有关 4. 核磁共振信号还与岩石润湿性、油水气特性和流体粘 度等有关，可以得到丰富的岩石物性信息
与现有常规取芯的对比
1、与钻井取芯对比：
⑴占用井场周期短，成本费用低； ⑵不会出现漏取、掉芯现象，取芯点可根据需要，机 动增减； ⑶可重复对某一点多次取芯，以验证岩电性能； ⑷自然伽玛校深，岩芯归位深度无误差。
2、与撞击式取芯对比：
⑴所取岩心颗粒大，呈规则的圆柱状（直径25mm，最 大长度50mm）； ⑵岩心能保持地层原始产状，能直观反映储层的物性 和含油气性； ⑶能满足实验室做岩性分析，特别是储层的孔隙度、 渗透率、饱和度分析检测，为储层研究提供重要参数。
取芯器施工技术要求
1、提供详细的地质、井况资料。 2、对井况的要求： ⑴、井径范围：150mm—340mm； ⑵、需井径和自然伽玛曲线； ⑶、在井下拐点上下50米，需打玻璃微球降粘剂，以防仪器遇 阻和遇卡； ⑷、对于疏松砂岩（不成岩）的取芯，会影响取芯的收获率 3、对泥浆的要求： ⑴、取芯作业前，必须带最后一开钻头通井至井底，刮掉取芯 段的泥饼； ⑵、循环泥浆4周以上，充分除砂、除岩屑； ⑶、泥浆性能要求，粘度小于60s；含砂量小于0.5%；失水量小 于8ml;比重小于1.4g/cm3； ⑷、泥浆静止8小时以上，必须再次通井循环泥浆3周以上。
钻进式井壁取芯器（ FCT ）是为石油勘 探开发领域专门研制开发的以测井电缆输送 的新型地层钻进式井壁取芯器，是中石油确 立的十大科研攻关项目之一，该仪器所钻取 的岩芯颗粒大、外形完整，岩芯岩性、流体 等原始产状几乎不受破坏。该技术对井壁任 一岩层均可进行取芯，并能够对取芯器在井 下的工作状态进行实时监控，取芯成功率高， 具有良好的推广应用价值。
• 数字显示各种工作参数，做到了精确、直
观。
• 国产电缆可满足取芯器测控需要。
• 使用井场电源可满足取芯器工作需要；双
相供电技术，可保证实现平稳启动液压电
机。
岩芯颗粒大，呈圆柱体，可直观进行 岩性、含油性分析。可直接送岩电实验室 进行岩性、电性、物性和含油性分析化验， 求取饱和度、孔隙度、渗透率以及M（胶结 指数）、N（孔隙度指数）、A（岩性系 数）、B（孔喉比系数）、F（电阻率因数） 等参数。
技术指标
• • • • • • • • • •
电源 耐温 耐压 长度 重量 最大直径 岩芯直径 岩芯最大长度 校深垂直分辨率 最大一次下井取颗数 380VAC50Hz 175º C 140Mpa 7.5m 198kg 129mm 25mm 50mm 0.2m 25颗
与国外同类仪器对比有如下优点
1、地面面板采用高清晰数字显示井下仪器工 作状态，便于直观实施操作； 2、井下电机采用双相供电，电机功率强大， 仪器性能稳定； 3、数据传输采用载波技术，通讯稳定； 4、数据采集、储存与处理采用单片机技术， 数据准确； 5、所取岩芯颗粒大，能满足岩性、物性、含 油气性分析需要；
安全性！
• 三推靠臂技术，推靠力大，取芯器推靠井
壁牢稳，防粘卡。
• 本取芯器设计有多种防粘卡、解卡的自救
安全技术措施，确保取芯器在井下安全作
业。
主要性能： • 提高了温度、耐压指标以适应深井、高温井的 要求； • 采用了高精度伽玛校深技术以提高薄层分辨率； • 克服了对长电缆的限制，可以使用6千米电缆； • 增加地面自动调速功能，针对同一口井有软硬 不同地层需要不同的钻进速度实现了可控，提 高了取芯作业时效。
井名 沾202 dupunt-1 拐210 滴102 马14 哈试2 克106 设计取芯 实际取芯 （颗数） （颗数） 15 15 13 11 10 10 10 6 32 32 28 28 10 10 地区 胜利 胜利 新疆 新疆 新疆 新疆 新疆 备 注
泥浆粘度太大，大于160秒 井深320米，疏松
仪器简介
FCT （Formation Coring Tool)钻进式井
壁取芯器是采用机械液压驱动技术， 将金刚石钻头垂直井壁高速旋转钻取 岩心的工具，其技术性能达到世界同 类仪器先进水平。
取芯器作业模拟动画
• FCT技术先进，设计合理，性能稳定，安全可靠，
操作维修方便；目前作业队已在大庆、胜利、中
核磁共振岩样分析应用
快速 无损
无形状要求
一样多参数
小型、便携 小型岩心实验室
1. 2. 3. 4. 5. 6.
孔隙度 渗透率 饱和度 可动流体 T2截止值 弛豫时间等
双孔核磁岩样分析仪
岩心样核磁共振分析与常规分析比较结果
Ú Ò µ º ² Í È ¡ Ð Ä ¾ ×Ï ¶ ¶ È ± È ¼ Ï
1869.55
Ë ´ ¹ Å Â » ½ ® £ ¸ ³ æ
渗 透 率 比 较
© ×£ î (Ã ® É ½
© ×£ î (Ã ® É ½
1870
1870
1871.37
1871.37
1871.83 0 2 4 6 8 10 12 14 16
1871.83 0.001 0.01 0.1 1 10
¾ ×Ï ¶ ¶ È (%)
海油、克拉玛依、河南、冀东等油田投产应用，
先后作业几百井次，所取岩芯已用于油田勘探开
发生产中，用户反映良好。
技术和应用环境简介
FCT（Formation Coring Tool)钻进式井壁 取芯器由地面控制台和井下取芯器两部分 构成，采用单片机控制，信号传输和控制 指令采用载波技术，操作稳定可靠。
在大庆油田的应用情况
2008年至2011年，该项目在大庆油田 共进行了300多井次的现场取芯服务，钻 取岩芯5000多颗。一次下井取芯成功率达 90%以上，所取岩芯完整性良好，运用效
果显著，该项目在一定程度上取代了传统
的爆破取芯。
2012年一季度 FCT钻进式井壁取芯统计表
井名 设计取芯 （颗数） 6 20 20 23 24 15 20 20 8 31 18
目前,各油田的测井取芯普遍所采用的是传统的爆破取芯技术 ,该技术
由于受地层岩性、井况等因素的影响，存在以下的局限性： 1、取芯成功率低。致密坚硬岩层（如花岗岩），撞击筒常常打不
进井壁 ,取不出岩芯;松软岩层,由于撞击筒裸露在仪器外部 ,仪器在上提
过程中岩芯常常易脱落,很难得到岩芯。 2岩芯利用价值低。爆破取芯在取芯的过程中受爆破力的影响 ,破坏 了岩芯原来的物性结构，取出的岩芯通常是破碎的岩屑，因此，根据 该岩芯分析的岩性与地层实际岩层性质都存在一定差异。同时，由于 取出的岩芯很薄，通常在3-5mm，撞击筒裸露在仪器外部 ,仪器在上提 过程中岩芯受井筒泥浆侵入，岩芯中的原有流体很容易被井筒流体替 代，在进行岩芯分析时，需要对岩芯中的流体进行清洗替换，然后再 模拟地层原始流体进行分析，其结果与地层流体实际差异较大。
Mutual benefit Win-Win for future! 双赢互利 携手未来！ Thank you!