钻井取心工艺技术汇总
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
钻完井工程技术
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钻完井工程技术
1、取心技术措施:取心工具必须按照使用说明认真检查,钻头水眼畅通,齿刃完好,工具内筒运转灵活,岩心爪无变形,弹性好,工具螺纹完好,不合格工具严禁下入井内。
2、取心操作要求:取心过程中严格执行取心操作要求,下钻操作平稳,杜绝猛刹、猛放,控制下放速度,严防顿钻,钻头距井底一个单根深度时,开泵循环清洁井底。
3、钻井技术措施:配套升级钻井泵、循环系统、高频固控设备,实现强化参数钻井;推广应用大扭矩螺杆钻具、射流冲击器、机械式旋冲工具、低压耗水力振荡器等提速工具;试验控压循环排气技术,解决钻遇高压裂缝性气层时循环排气时间过长的问题;攻关超长水平段快速钻井技术、“一趟钻”钻井提速技术,储备立体井网分支井安全成井技术;攻关油基钻井液堵漏技术,提高堵漏时效和成功率,储备合成基超润滑钻井液技术。
钻井取芯技术
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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
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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。
钻井取心技术(工程技术员)
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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。
各项钻井技术
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技术保障措施一、取心技术措施1.按地质设计要求,本井取心进尺90米,其中包括机动取心30米,要求取心收获率达到90%,裂缝发育段不低于85%,所以必须精选取心工具,优化取心措施。
2.取心工具必须按照使用说明认真检查,钻头水眼畅通,齿刃完好,工具内筒运转灵活,岩心爪无变形,弹性好,工具螺纹完好,不合格工具严禁下入井内。
3.取心工具下井前做到井壁稳定,井底清洁、井眼畅通,钻井液性能稳定,符合设计要求,确保顺利下入取心筒。
4.钻进中要卡准地层,做好地质预报,钻进中随时做好取心的各项准备工作。
下取心工具前必须严格检查,合格后方可下井。
5.井底清洁无落物,如井下有坚硬落物,必须下打捞杯打捞干净,禁止用取心筒打捞。
6.取心过程中严格执行取心操作要求,下钻操作平稳,杜绝猛刹、猛放,控制下放速度,严防顿钻,钻头距井底一个单根深度时,开泵循环清洁井底。
取心过程中遇溢流、井喷,应果断割心上提,按“四·七”动作控制井口。
7.出现下列情况之一时,不准下取心工具:(1).井下不正常、有阻卡、掉块、井底有落物、漏失和油气很活跃;(2).钻井液性能不符合设计要求;(3).岗位工人对取心工具结构、性能不熟悉,未贯彻取心设计和未制定取心措施;(4).设备有问题,不能保证连续取心施工;(5).取心工具装配质量不合格;(6).指重表和泵压表不灵;(7).对上筒岩心没有分析出收获率低的原因和未制订出下筒取心措施。
8.下钻遇阻不得超过40KN,否则接方钻杆开泵循环,慢转下放钻具,若遇阻严重,及时起钻,换牙轮钻头通井。
9.取心钻进前,循环处理好钻井液,并清洁井底。
10.取心钻进刹把必须由司钻亲自操作,送钻要均匀,减少蹩跳钻,在设计参数允许的范围内,可以灵活地调整钻压与转速,尽量避免停泵、停钻。
11.取心的第一关是“树心”。
用10~20KN钻压,Ⅰ档钻进不得少于0.2m。
疏松地层取心要加足并跟上钻压。
正常钻进,送钻均匀,不停泵,不提钻、溜钻,防止蹩跳钻,做好钻时记录,仔细观察机械钻速等参数的变化,准确判断井下情况,发现堵心立即起钻。
大陆科钻1井取心工艺新技术
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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) 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)。
石油工程技术 钻井取心技术
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钻井取心技术钻井取心指的是为了掌握地下地质情况。
直接获得真实可靠的地下岩层的有关资料,在钻井过程中用取心工具从地下取出大块岩样(岩心)的作业。
1取心方式1.1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。
1.1.1主要目的:1.1.1.1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。
1.1.1.2建立地层剖面,研究岩相及生、储特征。
1.1.1.3了解岩性与电性关系。
1.1.2常规取心方式:1.1.2.1一般短筒取心,是指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。
1.1.2.2中、长筒取心,是指钻进中途要接单根的取心。
它的工具必须含有多节岩心筒,通常只有当地层岩石的胶结性与可钻性较好时,才进行中、长筒取心。
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。
1.2特殊取心对岩心有一定特殊要求的钻井取心称为特殊取心。
它多用在油田开发阶段,通常有下列几种方式:1.2.1油基钻井液取心是指在油基钻井液条件下进行的取心。
对储量较大的砂泥岩油气藏,在开发之前一般都要进行这种取心,其目的是取得不受钻井液自由水污染的岩心,以求获得较为准确的储层原始含油饱和度资料,为合理制定油田开发方案提供依据。
由于油基钻井液不失水,性能稳定,流动性和润滑性都很好,因而岩心不存在吸水膨胀或剥落的问题,也不易断裂或磨损,取出的岩心规矩、完整、成柱性好、收获率高。
1.2.2密闭取心是指以注水方式开采的砂岩油田,在开发过程中为检查油田注水开发效果,了解地下油层水洗情况及油水动态,以制定合理的开发调整方案,采用密闭取心工具与密闭液,在水基钻井液条件下取出几乎不受钻井液自由水污染的岩心。
钻进式井壁取芯技术简介-优秀PPT文档
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钻进式井壁取芯器(FCT)
火工取芯
取芯成本低 占井周期短 针对油层有目的地取芯 深度准确 取芯成功率低 岩芯质量差
钻壁取芯
取芯成本低 占井周期短 针对油层有目的地取芯 深度准确 取芯成功率高 岩芯质量好
钻进式井壁取芯器(FCT)
要求取芯段泥饼不能过厚,以利于取出较长的岩芯。
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 头垂直井壁钻取岩心的工具,其技术性能达到国 外同类仪器先进水平。
钻进式井壁取芯器(FCT)
钻井取芯
取芯成本高 占井周期长 盲取 深度不准 取芯成功率高 岩芯质量好
钻壁取芯
取芯成本低 占井周期短 针对油层有目的地取芯 深度准确 取芯成功率高 岩芯质量好
钻进式井壁取芯器(FCT-2)
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, 利用钻杆进行取芯,这项技术既浪费了钻井的时间而且风险巨大。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。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:
三推靠臂技术,推靠力大,取芯器推靠井壁牢稳,防粘卡。并设计有 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。
技术指标
地面仪器和井下仪器通过两个微处理器之间的主从应答实现通讯。
电源 380VAC50Hz 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
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。
钻井取芯、解吸、试井

钻井取芯
可获得的资料 煤价 含气量 煤层厚度 割理间距 扩散系数 解吸等温线 解吸压力
煤样解吸-----含气量
将煤岩芯置于密闭解吸筒中,压 力为一个大气压,温度与煤层一 样,测取单位时间内解吸出气量 体积;
主要参数:含气量、解吸时间
煤样解吸-----含气量
1、取出煤芯后 装井封闭的 解吸筒; 2、解吸筒放置 在加热的恒 温箱内; 3、解吸取得初 步的气量;
3、地面入井前试 封隔器; 由于试井周期 长,没有能看 到施工过程。
钻井取芯、解吸、试井
通过上述工艺了解储层参数
目录
钻井取芯 解吸-----含气量 试井------渗透率、储层压力、解吸压 力
钻井取芯
ห้องสมุดไป่ตู้
概念:钻井到达目的层时,起出原钻进钻头,更换为 取芯钻头,然后继续钻进,待钻进至设计进尺时,停 止钻井,用绳索将取芯筒捞出,取出其中的岩心的工 艺,即钻井取芯。
岩芯可直观的反映煤的外观,如外生裂隙、颜色、结 构、煤阶等。 在煤层取芯时,往往会从顶板开始取至顶板1-2m结束, 从而真实了解顶、底板的形态。
钻井取芯
1、岩芯筒捞爪 2、取芯钻头; 3、取芯筒; 4、取芯过程; 5、次序摆放岩 芯,并测量、 描述;
钻井取芯(煤岩)
1、取芯筒为二 瓣; 2、筒内煤的形 态; 3、测量,取照; 4、取煤芯进解 吸筒; 5、测量并描述;
解吸筒
试井-----储层参数
试井即注入/压降法试井:将测试管柱、 封隔器及压力计等测试工具下入井内预定 位置后联接地面设备、管线及测试流程, 启动地面注入泵,以恒定排量将水注入井 中一段时间后关井、测压降(恢复),可反 复连续进行多次测试。
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。
胜利钻井取心技术简介
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胜利钻井取芯技术一、常规系列取芯技术1、概述根据胜利油田钻井取芯层系多、岩性变化大、地层松、软、散、硬、碎等特点,从80年代初期,开始了胜利取芯工具、工艺技术的研究与应用工作,先后研制成功了Ym-8115型、Y-8120型、R-8120型等常规系列取芯工具,实现了在215mm井眼中取出直径120mm的岩心,完成了大直径取芯工具与工艺技术的系列化工作,由于该系列工具品种齐全、结构完善、性能可靠,无论是普通或油基钻井液取芯,还是短筒或中长筒取芯,都有很强的适应性,“七五”及“八五”期间,胜利油田共推广本系列工具425套,完成钻井取芯进尺65219.71m,总岩心收获率94.4%,与“六五”期间相比,取芯收获率提高了15个百分点,跨入了全国先进行列,特别是在胜利孤东会战中,采用R-8120系列工具,三口井取芯414.69m,总取芯收获率达99.49%,最高单筒取芯进尺71.15m,达到了世界先进水平。
为此,近十年来,该系列工具不仅在胜利油田迅速应用,而且还推广到国内其他八个油田,成为国内推广面积最大的取芯工具。
2、常规系列取芯工具特点①在直径215mm井眼中,取出岩心直径达120mm,这是目前国内外相同井眼条件下双筒工具中取芯直径最大的一种,有利提高岩心收获率。
②工具、部件通用、互换性强,根据不同地层、不同岩性的特点,可组装为R-8120系列和Y-8120系列,也可根据用户需要,改装为8100系列。
③具有内涂层的低摩阻岩心筒(已获国家专利,专利号:92225857.0)能有效降低岩心进筒阻力,尤其在松软地层取芯,能成倍提高单筒进尺指标。
④采用机械加压的割心方式,能保证松、软、散地层的取芯收获率,这是胜利系列工具的一大特点,长期生产实践证明,操作简便,安全可靠。
⑤长筒取芯钻井,除采用一般的拔断岩心接单根办法外,还可采用特制的转换接头装置(已获国家专利,专利号:90214127.9)实现钻头不离井底接单根,既适用于松、散、软、硬地层,又不受接单根次数的限制。
随钻取心技术
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第四章 取 芯
第二节 取芯工具组成及类型
图 4-1 取芯工具组成示意图
1—取芯钻头; 3—内岩芯筒; 5—扶正器; 7—悬挂轴承;
2—岩芯爪; 4—外岩芯筒; 6—回压凡尔; 8—悬挂装置
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
第一节 取芯技术概述
二、钻进取芯的几个环节 1、环状破碎井底岩石,形成岩芯(圆柱体)。 2、保护岩芯。钻进取芯时,已形成的岩芯要加以保护, 避免循环的钻井液冲蚀岩芯及钻柱转动的机械碰撞损坏岩 芯。 3、取出岩芯。在钻进取芯到一定长度后(通常为一个 单根长度,也可以进行长筒取芯达几十米甚至百米),要 从所形成岩芯的底部割断并夹紧)在起钻时随钻具一同提 升到地面。 钻进取芯时,以上三个环节都应做好,任一环节处理不当, 轻则会得不到应有数量(长度)的岩芯,严重时会导致取 芯失败,取不出岩芯。 三、取芯钻进的评价指标
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 (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。
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二、取心工具的组 成、结构及特点
1、取心工具的分类及组成
分类:按方式与目的不同分为:常规取心
工具和特殊取心工具 常规取心工具:
• 按结构分为:单筒取心工具、双筒取心工具 • 按取心长度分为:短筒取心工具、中长筒取心 工具 • 按获取岩心的方法分为:自锁式、加压式、差 动式与砂卡式取心工具
特殊取心工具:
若泵压升高,机械钻速基本不变,上提钻具,泵 压不降,多属钻头水眼堵塞,若不能排除,应割 心起钻。 如泵压出现波动大,机械钻速忽高忽低,一般是 钻遇软硬交错地层,应适当调整钻压。 若泵压出现波动大,机械钻速明显下降,甚至根 本无进尺,有可能磨心,应割心起钻。若泵压降 低, 机械钻速明显下降,甚至根本无进尺,一般是 卡心,应割心起钻。若泵压基本不变, 机械钻速突 然下降,甚至根本无进尺,一般是堵心,应割心 起钻。
岩心的用途: 主要用于研究地层:通过对各种不同地区地层的 描述,来对比和研究它们的相互关系说明其特点 , 确定其形成及在剖面上和平面上的分布规律。 研究油气层性质:利用岩心测定岩石的空隙度、 渗透率含油饱和度等。 研究生油层:利用目的层所取岩心确定生油条件 (有机碳、沥青质和烃类物质含量)的好坏。 指导油气田开发和检查开发效果:利用岩心进行 油层模拟实验,进行注水采油试验,为开采、开 发提供理论依据。
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。 井下不正常,有阻卡现象、沉砂显示,有井 漏、油气显示活跃等复杂情况时,要处理循 环钻井液,使钻井液性能稳定,符合设计要求, 井眼畅通后方可起钻准备取心。
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。 工程技术员应对井内起出牙轮钻头的外径,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。
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6-4、川6-3间隙为 8-15毫米。否则,必须卸开旋转总成调整间隙。 川8-3型工具则必须卸开卡箍座用调节环调整间 隙。
取心工具起出转盘面,用卡瓦、安全卡 瓦将外筒卡牢,卸开上接头,提出内筒, 用岩心钳在钻台倒心,严禁用大榔头重 击内筒倒心。
每取完最后一筒心,卸掉内外筒,戴上 护丝,斜放在大门坡道,用清水冲洗内 外筒,悬挂总成,再给悬挂轴承加一定 量的润滑油防锈,再移到场地垫平放好。
2 、取心钻进
钻头接近井底时 ,须缓慢下放钻头放到井底, 钻压5-10千牛,由小到大,待钻出井底与钻 头形状相吻合后,开始树心, 钻压10-30千 牛进尺为0.3-0.5米后方可逐渐加至推荐钻压。 严格刹把操作制度, 送钻操作应由司钻或指 定专人执行。 送钻均匀,钻压增加要缓慢,严禁溜钻、顿钻 和点刹送钻。 严禁加足钻压启动转盘。 推荐取心参数(见表)
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 能下入取心工具。 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、椭圆均符合技术要求。
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 85 Nhomakorabea09500
钻头尺寸 (毫米)
钻压 (千牛)
转速 (转/分)
排量 (升/秒)
150(165)
30-60
40-65
7-12
213(215)
50-80
50-80
16-22
3、取心钻进注意事项
取心钻进时,注意观察机械钻速、泵压的变 化,发现异常,果断处理。严防卡心、堵心、 磨心。 若泵压逐渐升高,机械钻速随之下降,上提 钻具,泵压恢复,一般是钻头磨损,应割心 起钻。 若泵压突然升高,机械钻速明显下降,一般 是进入软地层,钻头吃入过深或钻头泥包, 应适当调整钻压。
下钻完毕,充分循环泥浆,冲洗内筒,清洁井底。 启动转盘,缓慢下放钻具,使钻头接近井底,校正 好方入、指重表、灵敏表。 卸开方钻杆,投入规定尺寸的钢球,当川8-3、川 7-4泵压上升0.5-1.0 兆帕,川6-3、川6-4泵压上 升1.0-2.0 兆帕时,证实钢球已进入球座,方可进 行取心作业。 心过程中出现钻时异常,割心显示不明显,起钻时 必须用旋绳卸扣,严禁挂合高速起钻。 起钻过程中,遇阻、遇卡、大于原悬重100 KN时, 应立即接方钻杆小排量循环活动,确保取心工具及 井下安全。
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1-2毫米。
岩心爪:卡住并割断岩心。
卡箍式岩心爪
卡板式岩心爪 卡瓦式岩心爪 卡簧式岩心爪 扶正器(差值短节):调节内外筒间隙及稳定岩 心筒。
2、工具技术规范
规 范 型 号 川8-3型 CQ180105 9100 川7-4型 CQ172-10 9200 川6-3型 川6-4型 CQ133-70 CQ133-7 0 9000 9000
密闭取心工具
保压取心工具
定向取心工具
组成:
取心钻头:环形破碎地层钻取岩心。 旋转取信钻头 复合片聚晶取心钻头 天然金刚石取心钻头 岩心筒:是由外岩心筒和内岩心筒组成。 外筒:承受钻压、传递扭带动钻头旋转 和保护内岩心筒:维持钻井液循环、清 洗井底。 内筒:接受、储存和保护岩心
组成:
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
不需要进行大段的划岩,节约了时间
采用了双盘单向推力轴承
上排用于悬挂内岩心筒,使其不随外岩心筒旋转, 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。
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:
钻井取心工艺技术
第四技术办
钻井取心是提供地下原始资 料的重要途径,也是获取地层岩 性,地下含油情况等资料的最直 接、最可靠的手段。通过取心并 对所取岩心分析、研究,才能制 定出合理的开发方案,才能准确 地计算出地下油气储量,并为开 发做准备。
一、基本知识
基本概念 岩心:利用钻井、测井工设备及特制工具 把岩石从井下取到地面,供人研究、分析、 化 验的岩石样品。 取心收获率:实取岩心与取心进尺比值的 百分数。
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。
猫头绳
二挡三道 二挡三道 二挡三道
川7-4型 川8-3型
1250013300 12000
Φ180×Φ144
二挡三道
四、取心工艺及操作
1、起下钻
起下钻做到操作平稳,不猛刹、猛放、猛顿, 防止钻具剧烈摆动。
下钻中若遇键槽、狗腿、井径缩小井段,应缓 慢下放,严重遇阻时,应起钻下牙轮钻头划眼, 严禁用取心钻头大井段、长时间划眼。 下钻若遇沉砂,应开泵循环转动钻具,清除沉 砂。川—4型取心工具,在转动钻具时严禁钻具 猛烈反转,以防倒开安全接头。
若泵压明显下降,钻井泵上水正 常,则可能是由于钻具刺漏引起, 应立即割心起钻。 若蹩跳严重调整参数后也无法消 除,一般是井底不干净,应立即 割心起钻。 连续取心一般每取心30米,要用 牙轮钻头扩眼后再继续取心。