钻进式井壁取芯技术(核磁)简介
井壁取心相关知识
井壁取心相关知识一、电极系的基本知识地球物理测井是将多种专门的仪器放入井内，沿井身测量地下岩层的各种物理参数，得到多种随深度变化的曲线，来进行地层评价、寻找和评价油气或其它矿藏的一门应用技术学科（或称边缘学科）。
测井是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的方法。
测井是应用地球物理方法（包括重、磁、电、震、测井）之一。
测井方法众多。
电、声、放射性是三种基本方法。
特殊方法（如电缆地层测试、地层倾角测井、成像测井、核磁共振测井），其他形式如随钻测井。
各种测井方法基本上是间接地、有条件地反映岩层地质特性的某一侧面。
要全面认识地下地质面貌，发现和评价油气层，需要综合使用多种测井方法，并重视钻井、录井第一性资料。
测井的实质：计算机控制的数据采集系统，一般由发射、接收、数据采集、数据传输、数据处理与解释五个环节组成），主要用于发现油气藏、评估油气储量与产量、监测油气井生产状态、井眼工程状况、辅助与指导钻井工程等贯穿于油气田勘探开发全过程。
此外，测井还是勘探煤矿、盐矿、硫矿、石膏矿、金属矿、地热、地下水、放射性矿、地下异常体的重要手段和有效工具，目前还扩展到工程地质、灾害地质、生态环境等领域。
主要方法分为如下几类：1）电法测井，又分自然电位测井、普通电阻率测井、侧向（聚焦电阻率）测井、感应测井、介电测井、电磁波测井、地层微电阻率扫描测井、阵列感应测井、方位侧向测井、地层倾角测井、过套管电阻率测井等（频率：从直流0~1.1GHZ）。
2）声波测井，又分声速测井、声幅测井、长源距声波全波列测井、水泥胶结评价测井、偶极（多极子）声波测井、反射式声波井壁成像测井、井下声波电视、噪声测井等（频率由高向低发展，20KHZ~1.5KHZ）。
3）核测井，种类繁多，主要分三大类：伽马测井、中子测井和核磁共振测井，伽马测井具体如下：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、岩性密度测井、同位素示踪测井等。
长城钻井取心技术
应用领域与市场需求
应用领域
钻井取心技术主要应用于地质勘探、油气资源开发、地热资源开发、环境地质调查等领域。通过该技术可以获取 地下岩层的详细信息，为资源开发和环境保护提供重要依据。
市场需求
随着全球能源需求的不断增长和环保意识的提高，对油气资源、地热资源等清洁能源的开发需求不断增加。同时， 环境地质调查和灾害防治等领域也对钻井取心技术提出了更高的要求。因此，钻井取心技术具有广阔的市场前景 和发展空间。
CHAPTER
钻头材料选择与优化
超硬材料应用
采用金刚石、硬质合金等超硬材 料，提高钻头耐磨性和破岩效率。
材料复合技术
通过不同材料的复合，实现钻头力 学性能和耐磨性的优化。
钻头结构设计
针对不同地层特性，设计合理的钻 头结构，提高钻进效率和取心质量。
井壁稳定技术研究
井壁失稳机理分析
深入研究井壁失稳的原因和机理，为稳定井壁提 供理论支持。
自动化控制系统
智能化决策支持
采用先进的自动化控制技术，实现钻 井取心过程的自动化和智能化管理， 提高作业效率。
利用大数据和人工智能技术，对钻井 取心数据进行深度分析和挖掘，为作 业决策提供支持。
实时监控系统
建立实时监控系统，对钻井取心过程 进行实时监控和数据采集，确保作业 安全和质量控制。
绿色环保理念实践
结合旋转和冲击两种破岩方式，提高破岩效率和钻头寿命。
数据分析与决策支持系统建设
数据采集与传输
01
建立实时数据采集和传输系统，确保数据的准确性和时效性。
数据处理与分析
02
运用大数据、人工智能等技术手段，对数据进行处理和分析，
提取有价值的信息。
决策支持系统开发
钻井取心技术
第四章 取 芯 第二节 取芯工具组成及类型 3、岩芯爪。
（1）岩芯爪的作用是割取岩芯和承托已割取的岩芯柱。常用的岩 芯爪有卡箍式、卡板式、卡瓦式等几种结构，如图4-3所示。
图 4-3 岩芯爪 a卡箍式（一把抓）；b—卡箍式； c—卡瓦式； d－卡板式： e－卡簧式 5—挂套；6—卡瓦弹簧；7—卡瓦轴；8—卡瓦套；9—轴销
（3）卡板式岩芯爪：适用于中硬地层及硬地层取芯，一般 和其他岩芯爪复合使用。其结构由外座、扭簧及片状卡板 组成。
（4）卡簧式岩芯爪：适用于硬地层，地质钻探使用，石油 钻探取芯使用较少。
岩芯爪的类型可根据不同地层来选用，其内、外径间隙要 合适，才能有效的提高岩芯收获率。
第四章 取 芯 第二节 取芯工具组成及类型
第四章 取 芯 第二节 取芯工具组成及类型
（1）卡箍式岩芯爪☆：它的形状如圆箍，一圈开有数道缺 口，把它分为许多瓣，每瓣内车有数圈卡牙，卡箍的外壁 呈截锥状，与缩径套配合使用。缩径套有同样锥面。岩芯 爪沿爪座移动时，其爪牙收缩卡紧岩芯。它用于软及中硬 地层。
（2）卡瓦式岩芯爪：适用于中硬及硬地层。它由挂套、销 轴、扭簧及卡瓦片组成。卡瓦片可依赖扭簧力量使其张开。 钻进时紧贴钻头内壁。割芯时，在外力作用下使岩芯爪沿 钻头内壁向下移动，卡瓦片收缩包紧岩芯
（2）取芯钻头的类型：刮刀取芯钻头；领眼式硬合金取芯钻头； “西瓜皮”取芯钻头；金刚石取芯钻头；PDC取芯钻头等。牙轮 取芯钻头由于其收获率很低已被淘汰。如图4-2所示
（3）对取芯钻头的要求
为了提高岩芯收获率，除在下部钻柱使用扶正器外，要求取
芯钻头工作稳定，钻头的切削元件要对称分布，耐磨性一致，钻
可钻性、研磨性等，以指导钻井作业。
2．研究生油层
钻井取芯工艺技术资料
川7-4型 CQ172-10
9200
8600×172 ×136×18
川6-3型 CQ133-70
9000
9000×133 ×101×16
川6-4型 CQ133-7 0
9000
9000×133 ×101×16
内筒尺寸
长度×外径×内径 ×壁厚 （毫 米 ）
9100×12 7×112× 7.5
9100×121 9000×88.
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， 并出牙轮钻头的外径,使用 状况进行检查、分析，确保取心钻头顺利入井。
• 取心工具入井前,由井队干部(工程技术员)组织 人员清洗,检查。
• 认真检查钻具和井口工具、吊钳、吊卡、卡 瓦和安全卡子等工具,应灵活好用,安全可靠, 防止牙板和手工具落井。
• 做好设备和仪表的修理、维护和保养。做到 在取心钻进中不停车,不停泵,设备不发生故 障。指重表、记录仪、泵压表应灵敏可靠。
• 采用了投球法清洁内筒
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。
三、取心前的准备
1、取心工具入井前的各项准备工作：
• 取心工具入井前,工程.地质技术员应分别丈量 内外筒及其它工具的尺寸并绘制草图。
• 工程,地质技术员必须分别核算钻具长度和井深, 计算取心工具到底方入并核对。
钻井取心工艺技术
钻探取芯技术在井下构造探测中的应用
钻探取芯技术在井下构造探测中的应用摘要：钻探取芯技术在井下构造探测中扮演着重要的角色。
本文旨在探讨钻探取芯技术在井下构造探测中的应用。
首先介绍了钻探取芯技术的原理和工作流程，理解该技术的基本操作和背后的科学原理。
接着重点讨论该技术在地质勘探中的具体应用，包括岩性和地层描述、地层结构和构造分析，以及地层流体特性研究。
希望本文能够为读者提供关于钻探取芯技术在井下构造探测中的应用的全面了解，并促进该领域的进一步研究和应用。
关键词：钻探取芯技术、井下构造探测、地质勘探引言钻探取芯技术作为地质勘探的重要工具，在井下构造探测中发挥着至关重要的作用。
通过获取地质样本的实际岩芯，钻探取芯技术提供了丰富的地质信息，帮助我们了解岩石结构、构造及地层演化规律。
岩性、地层厚度以及地层流体特性等关键参数。
这项技术的应用广泛，不仅在油气勘探和开发中具有重要价值，也在地质调查、矿产资源评估、地质灾害研究等领域发挥着重要作用。
通过深入了解钻探取芯技术的应用，我们可以更好地查明岩石结构、构造的演化过程及运动规律、研究地质层序的分布现状，并为油气勘探、矿产资源评估和地质灾害预测提供科学依据。
一、钻探取芯技术的概述和原理钻探取芯技术是地质勘探领域中一项重要的技术手段，通过在井下采集地质岩芯样本，为地质学家和工程师提供了宝贵的地质信息[1]。
本部分将对钻探取芯技术进行概述，介绍其原理和工作流程，以便更好地理解该技术在井下构造探测中的应用。
（一）钻探取芯技术的概述：钻探取芯技术是一种通过旋转钻头在地下钻孔中采集地质岩芯样本的技术。
它是油气勘探、矿产勘探和地质调查等领域中不可或缺的工具，为地质学家提供了最直观、最真实的地质资料，有助于解析地下构造和地层特征。
（二）钻探取芯技术的原理：1 钻井设备和工具：钻探取芯技术使用的关键设备包括钻机、钻头、钻杆和岩心管等。
钻机提供动力，钻头用于钻进地下，钻杆传递扭矩和推进力，岩心管用于采集和保存岩芯样本。
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。
钻井取心技术(工程技术员)
图4-2 常用的取芯钻头 （a）刮刀取芯钻头； （b）领眼式硬质合金取芯钻头 （c）西瓜皮取芯钻头 （d）金刚石取芯钻头 （e） PDC取芯钻头
第四章 取 芯 第二节 取芯工具组成及类型
2、岩芯筒
石油钻井常用的岩芯筒由内筒和外筒〈双筒〉组成。
（1）内岩芯筒的作用
内岩芯筒的作用是存储及保护岩芯。取芯时岩芯顺利进入内筒，
第四章 取 芯 第二节 取芯工具组成及类型
三、常规取芯工具的类型
按工具结构分 单筒取心工具：无内岩心筒。 双筒取心工具：有内、外岩心筒。它又可分为双动双 筒取心工具（钻进时内外岩心筒同时旋转）和单动双 筒取心工具（钻进时内岩心筒不旋转）。
按取心长度分 短筒取心工具：一般钻进取心为一个单根长度以内， 即取心钻进时不能接单根。 中、长筒取心工具：可连续取心钻进几十米至百米。
第四章 取 芯 第二节 取芯工具组成及类型
2、长筒取芯工具 （1） 取芯时允许上提方钻杆接单根，一次取芯长度在两根单根
钻杆以上，称为长筒取芯。接单根时借助于滑动接头。滑动接头结 构如图4-8 滑动接头
1—上接头；2—六方滑动套；3—调节螺母；4—螺帽；5—垫片； 9—下接头
第四章 取 芯 第二节 取芯工具组成及类型 （2）长筒取芯工作过程
第四章 取 芯 第二节 取芯工具组成及类型
二、取芯工具各部分的配合
（1）钻头与外岩芯筒。
通常情况下，取芯钻头外径比普通钻头外径略小，一般钻 头内径比内筒的内径要小3～4毫米。
（2）内、外筒的间隙，
保证泥浆顺利流过，避免发生泵压过高的现象（特别是深 井取芯）。一般以10～20毫米间隙为宜。
分布情况，油层的孔隙度、渗透率、含油气饱和度以及油气层的
有效厚度，以确定油气层的工业开采价值。
地层压力测井及井壁取芯技术简介
义
为了克服管柱式分层测试技术的不足。我们引进
了电缆泵吸式地层分层压力测试取样器。该备不仅
大大节约测试成本，缩短占井时间，而且井下封隔效
果好，资料符合率高。
套管井电缆泵抽式地层分层压力测试取样器 （CFT）
管柱测试与CFT测试的比较
管柱测试
测试成本高； 占井时间长； 井下封隔效果差，资料符合率低 不适合中低孔隙度地层。
泵出模块
在钻井过程中储层钻井液的侵 入是不可避免的，电缆地层测 试开始抽出的往往是冲洗带的 钻井滤液，它不代表储层流体 的类型和性质。在侵入较深的 情况下，需要长时间的抽出、 排液才能得到具有代表性的流 体。而泵出模块较好地实现了 此功能。在测试过程中，工作 人员可根据流体电阻率等流体 分析结果判断样品的污染程度， 以决定是否停止泵出，获得样 品。当管线中的流体为钻井滤 液时可通过泵出模块将抽出的 流体排至井筒，当分析管线中 抽出的是地层流体时可关闭泵 出模块，通过阀门操作将流体 排至取样筒，从而完成取样工 作。
下分隔器 取样筒 上分隔器 液压节
电子节
CFT的应用
直接获得的参数
地层压力 地层温度 井下流体分析 流体样品 流体电阻率
储量计算的部分参数
地层压力 油气水分布特征 地层渗透率 流体性质及高压物性 油井产油能力
地质应用
1、中低孔隙探井测试。随着石油勘探的难度尽一步加大，一些中低孔隙地层也将列入开发行 列，这些层的特点是井下单层多，管控测试困难，应用该项技术将节约成本50%以上，时间 将节约80%以上。
CFT测试
测试成本低，每井次测试成本 在10万元左右。
占井时间短，每井次仅需要1020个小时；
井下封隔效果好，资料符合率 高；
不受地层孔隙度影响。
井壁取心
井壁取心录井用井壁取心器，按指定的位置在井壁上取出地层岩心的方法叫井壁取心。
井壁取心通常都是在电测完后进行的。
一个取心器上有36个孔，每一个孔内装一个取心筒，孔底装有炸药，通过电缆接到地面仪器车上，以便在地面控制取心深度和点火、发射。
点火后，炸药将取心筒强行打入井壁，取心筒被钢丝绳连接在取心器上，上提取心器即可将岩心从地层中取出。
取心时一般是自下而上进行的。
一、确定井壁取心的原则井壁取心的目的是为了证实地层的岩性、含油性，以及岩性和电性的关系，或者为了满足地质方面的特殊要求。
根据不同的取心目的，选定取心层位。
在一般情况下，下列层位均应进行井壁取心：1.在钻进过程中有油气显示的井段，须进一步用井壁取心加以证实。
2.岩屑录井过程中漏掉岩屑的井段，或者岩心录井时岩心收获率低的井段。
3.测井解释有困难，需井壁取心提供地质依据的层位，如可疑油层、油层、油水同层、含油水层、气层等。
4.需要进一步了解储油物性，而未进行钻进取心的层位。
5.录井资料和测井资料有矛盾的层位。
6.某些具有研究意义的标准层、标志层，及其它特殊岩性层。
7.为了满足地质的特殊要求而选定的层位。
二、准备工作1.需要搞井壁取心的井，在完井电测时，要求电测队提供跟踪曲线。
目前常用的跟踪曲线是1：200的0.45m底部梯度电阻曲线。
2.按照确定井壁取心原则或甲方的要求，根据录井、测井资料，在跟踪曲线上相应的位置用红蓝铅笔划横线标注，自下而上顺序编号。
3.填写井壁取心通知单一式两份，一份提供给炮队作为取心时的依据，一份留下自用。
4.向炮队介绍本井钻遇地层及井下情况。
5.物质准备：准备按单、双数编号的岩心袋36个、岩心标签、捅心工具、四氯化碳、滤纸、试管、稀盐酸、荧光灯、管钳、台钳、小刀、井壁取心盒、井壁取心瓶、井壁取心描述记录等。
三、井壁取心出筒1.取心器从井口提出后，平放在钻台大门坡道前的支架上，每卸出一个取心筒，立即按取心深度装入相应编号的岩心袋内；如果是空筒，相应编号的袋子应空着。
核磁共振测井技术及应用
核磁共振测井资料应用
2、利用核磁共振测井划分有效储层
常用料在规常前 是 岩储测规车体在景层井测6含车评有，曲井60油6价效车线资6井气井沙性反料6沙6情在评三映0难三井况价沙段储以段是。识三的层准发在别段同发确现车和砂时育计油6岩砾，，算6层砂石岩兼但地1砾物勘探由层5体层理探沙于孔高3参获四砾隙5部数得段石度.9位发成，岩、m部挥功以性划，署了后向复分沙的很，西杂出四一大展扩，储段的口示大岩层钻作评该车石的遇用价区6骨有地6。井良井架效层，好区测性厚其的沙井。度钻河油值核43探街气难磁8目组勘以测.5的砾探确井m定，资，
4
∫ MCBW = T2min S(T2 )dT2
毛管束缚水含量：大于4ms小于T2截止值的T2分布 的积分面积。
∫ MBVI =
S (T )dT T2cutoff
4
22
T2谱分布，可直观显示储层的孔隙结构。 提供几乎与岩性无关的、准确的总孔隙度、有 效孔隙度、毛管束缚水体积、渗透率等。
注意！ 要获得更为准确的可动流体体积和渗透率
T2 截止值
4.00
4.00
T2 谱
3.00
3.00
2.00
CBW BVI BVM
1.00
0.00
0.1
1
10
100
1000
T2 (ms)
2.00
1.00
0.00 10000
M骨a架trix
干D粘ry土
粘土水
毛管 束缚水
可动水
烃
核磁共振测井资料处理
核磁渗透率
毛管束缚流体孔隙度
自由流体 孔隙度
粘土束缚流体孔隙度
15
T2 衰减
4.00
T2 分布谱
钻井取心
钻井取心第一节取心方式和取心工具的选择 (2)一．取心方式的选择 (2)二．取心工具的选择 (3)第二节取心钻头的选择 (4)一．全刚石取心钻头的优点 (5)二．全刚石取心钻头的分类 (5)三．国内生产的金刚石取心钻头种类 (6)四．取心钻头的结构和影响其预期性能的因素 (7)五．取心钻头的选择 (8)第三节取心工具 (11)一．常规取心工具 (11)二．特殊取心工具 (17)第四节钻井取心工艺 (24)一．取心原则 (24)二．取心的要求 (24)三．取心前的准备 (25)四．对钻井液性能的要求 (25)五．取心操作程序 (25)六．取心故障分析 (28)七．高温高压井取心 (30)第五节取心工具检修内容及标准 (31)一．取心工具质量检查与标准 (31)二．取心辅助工具 (32)三．取心工具报废标准 (32)参考资料 (32)本章着重介绍取心方式、工具和钻头的选择，取心工具技术规范，取心质量标准，取心施工程序，取心钻进参数及故障分析，取心工具检修内容及标准，高温高压井取心和特殊取心工具等内容。
第一节取心方式和取心工具的选择取心方式有常规取心和特殊取心两类：常规取心对岩心无特殊的要求，所用的工具简单，工艺不复杂，成本低；而特殊取心取出的岩心不受钻井液污染，疏松地层岩心规矩、完整并能保持其出筒前的形状，岩心能保持其地层原始状态，但其装备和工艺比较复杂、施工难度大、成本高。
因此，取心的方式应根据取心的目的、油气藏类型和勘探开发阶段的不同条件来确定。
在取心方式已定的情况下，要根据取心井眼大小、井段深浅、地层岩石软硬与胶结情况来选择相应的取心工具与取心钻头。
一．取心方式的选择1．常规取心对岩心无任何特殊要求的取心称为常规取心。
常规取心是取心作业中最大量、最常见的，无论是什么油气藏，在勘探阶段或开发阶段都要进行大量的常规取心。
（1）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。
地层压力测井及井壁取芯技术简介
储量计算的部分参数
地层压力 油气水分布特征 地层渗透率 流体性质及高压物性 油井产油能力
地层测试器模块化设计
标准地层测试器 电源模块 液压源模
块
单探针模 块
取样室
选择模块
义
为了克服管柱式分层测试技术的不足。我们引进
了电缆泵吸式地层分层压力测试取样器。该设备不仅
大大节约测试成本，缩短占井时间，而且井下封隔效
果好，资料符合率高。
套管井电缆泵抽式地层分层压力测试取样器 （CFT）
CFT
管
柱
管柱测试
测
试
与 测试成本高；
占井时间长；
测
试 的
井下封隔效果差，资料符合率低
电
液
上取 下
子
压
分 隔
样
分 隔
节
节
器筒 器
CFT的应用
直接获得的参数
地层压力 地层温度 井下流体分析 流体样品 流体电阻率
储量计算的部分参数
地层压力 油气水分布特征 地层渗透率 流体性质Hale Waihona Puke 高压物性 油井产油能力地质应用
1、中低孔隙探井测试。随着石油勘探的难度尽一步加大，一些中低孔隙地层也将列入开发行 列，这些层的特点是井下单层多，管控测试困难，应用该项技术将节约成本50%以上，时间 将节约80%以上。
推广应用
适应辽河油田勘探开发对取芯的要求，我公司于2010年购买了一 套钻进式井壁取芯器，首先在开发处首选了8口井。5月1日，我公司 在马古6-2进行了首次取芯，该井取芯深度4191米-4359米，层位 岩性为安山岩、玄武岩、杂色角砾岩，设计录取岩芯18颗，实取岩芯 18颗，取芯成功率100%。6月12日，我公司又在马古1-1进行了第 二井次取芯，该井取芯深度4690米-4850米，层位岩性为花岗岩， 设计录取岩芯20颗，实取岩芯20颗，取芯成功率100%。这两口井， 有12颗岩芯均取在了裂缝发育位置，岩芯裂缝处油性显示明显。此外 的其它岩芯，都非常完整，岩芯长度及直径均符合要求。随后我们又 分别在兴古7-19、兴古7-20、兴古9-5等3口井共设计取芯70颗， 实际完成取芯70颗，取芯成功率100%。取芯深度均在4000米5000米之间。截止目前，公司共在辽河油田取心47井次，取心7百 多颗。
文96-储5井钻井取芯工艺技术
⽂96-储5井钻井取芯⼯艺技术⽂96-储5井钻井取芯⼯艺技术技术发展部：黄海强刘怀刚⼀、前⾔：⽂96-储5井是⽯化集团在中原油⽥⽂96块部署建设的国家天然⽓能源储备井，共部署储⽓井14⼝，预计储⽓量7亿⽴⽅⽶。
为更准确详实的了解储层岩性、物性特征，为后期储⽓选层、储⽓施⼯⼯艺优化提供客观的、真实的第⼀⼿地质资料，该井设计取芯112⽶，也是该储⽓库唯⼀⼀⼝具有取芯任务的井。
取⼼作业中克服了地层埋藏浅，岩性松软，胶结性差，⽔敏性强，剥蚀掉块严重，易造成堵⼼、磨芯、掉芯、出芯困难，⽋平衡钻进井壁⽀撑作⽤⼒⼩，易坍塌掉块作业风险⼤等诸多不利因素，总结出⼀套⾏之有效的钻井取芯⼯艺技术措施，效果显著，取芯进尺120.71⽶，芯长120.00⽶，取芯收获率：99.41%。
⼆、钻井取芯技术难点1、为保证取芯收获率，要求不许长筒取芯，不需井⼝出芯，且取芯井段不连续分三段，从⽽成倍增加了起下钻次数。
取芯起下钻14趟，层间层下钻进起下钻3趟。
任⼀趟钻任⼀环节出现纰漏，将影响整体取芯结果，对钻井操作要求⾼。
2、地层埋藏浅，岩性松软，胶结性差，⽔敏性强，剥蚀掉块严重，易造成堵⼼、磨芯、掉芯，取芯收获率难于保障。
岩⼼如图⽰：3、岩性胶结性差、破碎，地⾯出芯困难。
砂岩成芯性好，不易破碎，易出芯。
但泥岩极易破碎，堵搡岩⼼筒内腔，通芯不畅，震击⼜使岩⼼更为破碎，出芯很不容易。
4、为保护⽓层，三开采⽤⽋平衡钻井，钻井液井壁⽀撑作⽤⼒⼩，地层易坍塌、掉块，时时威胁井下安全，钻井作业风险⼤。
三、关键技术及⼯艺（⼀）提⾼认识⽔平，增强安全意识。
针对这⼝井取芯意义和各⼯序技术措施，通过多种渠道，使职⼯做到思想上重视，⼼⾥头明⽩，⼯作上⽤⼼。
对井下、设备、泥浆等各路出现的任何异常情况，都做到及时发现，及时反馈，共同商讨应对措施，将隐患消灭在萌芽状态。
（⼆）把好取芯⼯具选配、⼊井关。
1、取芯⼯具选配。
按设计要求，岩⼼直径不⼩于105mm，并结合邻井资料调研岩性结构特征，选配满⾜设计要求与地层相适应的WQX180-105（川8-3型）型取芯⼯具。
钻进式井壁取芯技术(核磁)简介资料
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；
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；
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
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。
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。
改进钻进式井壁取芯器技术介绍
改进钻进式井壁取芯器技术介绍
杨大军 赵志刚 侯鹏 大庆石 油管理局钻
１ ６ ３ ４ １ ３
波 调制方 式传送 到井下 电子短 节上 的通讯 电路， 进 入井下微处 理器。 该 引言 在石油勘 探开发过程 中， 油气勘 探的决 策者、 地 质工作者均希 望能 井下从机执行 地面主机 发来的命令， 开始数据 采集并控制 三个液压电磁 推靠、 钻进 。 井下从机把 采 集到的 取芯 够直观得 到井下任意深 度的储层物性 特征 、 储层岩芯及储层中的流 体性 阀动作 以带 动仪 器的马达旋 转、
四 与 现有 常 规取 芯 的 对比
１ 、 与钻井取 芯对 比： （ １ ） 占 用井场 周期 短 ， 成本 费用低 ， （ ２ ） 不会出现漏取 、 掉 芯现象 ， 取芯点可根 据需要 ， 机动 增减；
ｂ ． 把手动调速 更改 为电动 调速 。
溢 流 阀的主要 作用是 对液 压 系统 定压 或进行 安全 保 护， 既调 定系 （ ３ ） 可重复对某一点多次取 芯， 以验 证岩 电眭能 。 ２ 、 与撞 击式取 芯对比 ： 统 的压力为恒定 值， 或 限定系统 的最高压力 ， 以确保液压 系统的 安全 。 （ １ ） 所取岩芯颗粒大 ， 呈规 则的圆柱 状 （ 岩芯尺寸直径２ ５ ｍｍ， 最大长 几乎在所有的液 压系统 中都要用到 它， 其性能好坏对 整个液 压系统的正 常工作有很大影 响。 度５ ０ ａｍ） ｒ ｌ （ ２ ） 岩芯 能 保持 地 层 原始 产状 ， 能 直观 反映 储层 的物 性 和 含 油 气
颗 粒较 大且 规 整， 可直观进 行岩性 、 含 油性观 察， 亦 可直 接 送实验室进 的 人 机 控 制 功 能 。 行岩 电分析 化验 ， 求取饱和度、 孔 隙度、 渗透率等 储层参数 ， 并且取 芯收 虽然 钻进式 井 壁取 芯具 有很 多优点 ， 但在我们 的实际 生产 和工作 过程 中会发生断 芯的现象 ， 钻进速 度不合适 ， 会发生憋泵 或钻进 速度慢 获率高 ， 施 工简便， 成本低 。
地层压力测井及井壁取芯技术简介共43页
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ9、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
地层压力测井及井壁取芯技术简介
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
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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
Байду номын сангаас
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
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。
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
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 (%)
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 。
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
• 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。
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。
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
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
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
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。
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
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。
Mutual benefit Win-Win for future! 双赢互利 携手未来！ Thank you!
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。
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
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。
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。
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