如何提高绳索取芯收获率

如何提高绳索取芯收获率
【摘要】绳索取芯钻探是一种不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有结构简单，钻进效率高，岩芯质量好，钻头寿命长，劳动强度低等特点。

提高绳索取芯收获效率要考虑的因素有：钻头型号的选择，绳索取芯内筒与外筒间隙的调节，合理选用其参数，正确的取芯操作，加强绳索取芯工具的维护保养。

【关键词】绳索取芯钻头两筒间隙参数
绳索取芯钻探是不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有结构简单，钻进效率高，岩芯质量好，岩芯浸泡时间最短，钻头寿命长，劳动强度低等特点。

笔者根据从事绳索取芯钻探工作的实践，根据在贵州工区织1井、织4井、织7井及织8井绳索取芯总结的经验，就如何提高绳索取芯收获率谈些看法，供同行在非常规领域进行绳索取芯钻进中参考，绳索取芯钻探不仅要熟练掌握绳索取芯工具的结构和工作原理，还要注意现场一系列的关键性环节。

如：钻头型号的选择，绳索取芯内筒与外筒间隙的调节，合理选用其参数，正确的取芯操作，加强绳索取芯双管和打捞器及钻具的维护保养等。

只有认真研究施工方案，因地制宜地做好这些工作，才能提高绳索取芯收获率，降低成本，使经济效益提高。

1 绳索取芯过程中钻头型号的选择
以织4井为例，在龙潭组上段以上的地层，主要是泥岩和灰岩，交结较松软其岩性相对较软，对绳索取芯钻头型号的要求不是很高，在该井段取芯应用的绳索取芯钻头厂家：平顶山五环实业有限公司，钻头型号为：φ215.9*62pdc绳索取芯钻头，机械钻速达1.78 m/h，收获率均为100%；而到了龙潭组中、下段由于该井段是硅质岩，岩性致密，胶结好，硬度大，以上型号绳索取心钻头与该岩性不匹配，会导致绳索取芯进尺很慢；最慢时0.39m/h，还影响单筒取芯收获率，并且常常发生堵芯的现象，为提高机械钻速和绳索取芯收获率更换型号为：φ215.9*62，gc315型绳索取芯钻头，其机械钻速达1.80 m/h，取芯收获率均为100%。

如果以上两个型号钻头分别应用于煤层和相对较硬的硅质岩中进行取芯，其应用效果良好，或者在绳索取芯之初，就应用gc315型绳索取芯钻头，这样即使遇到岩石中夹杂的黄铁矿也可以顺利取芯，减少了起下钻、换钻头的时间，提高了机械钻速和绳索取芯效率。

2 绳索取芯筒内筒与外筒间隙的调节
绳索取芯工具内筒下部的卡簧座与绳索取芯钻头之间间隙调节
至关重要，它直接影响着绳索取芯收获率。

绳索取芯筒内筒与外筒间隙的调节，用游标卡尺测量卡簧座下部与钻头内部最上面一个台
阶的距离在3mm-5mm之间，如若大于或小于这个范围，用打捞器拉出内筒，测量并调节轴承座上部得的螺丝，调节到适当位置后将其上紧，再次投入到外筒，测量卡簧座下部与钻头内部最上面一个台阶的距离，适当后下钻。

取芯工具简介：
（1）型号：wh-b型半合管式绳索取心工具取心，所取的煤岩心直径大于60mm。

（2）取心钻具组合：φ215.9取心钻头+ms-215b绳索取心工具+φ127mm钻杆（内径：96mm）。

（3）取芯工具基础数据：如表1所示。

（4）绳索取心工具示意图。

图1？绳索取心钻具总成？？？图2？绳索取心内部？？？？？？？？？？？？？？？？？？结构
3.00m左右，无法直接接一根立柱，所以在场地上先准备一跟单根，将外筒放在小鼠洞里连接丝扣，连接好检查无误后进行下钻作业，下钻要平稳操作，不可过猛，防止对钻头的压、拉伤。

3 合理选用绳索取芯钻进的参数
绳索取心过程中参数选择的适当是高取心收获率至关重要的，在取心钻进中要严格控制过程参数，随时观察各参数变化。

影响绳索取心的参数主要有：钻压、转速、排量。

3.1 钻压对绳索取心收获率的影响
在绳索取心过程中，用的钻具都为特制的内径为96mm的5寸钻杆且钻具组合为φ215.9取心钻头+ms-215b绳索半合管式取心工具+φ127mm钻杆。

该钻具组合说明在绳索取心过程中钻压不可过高，要严格控制在20kn-30kn之间。

3.2 保证绳索取心率最佳转速
通过两口井的绳索取心实践，转速在50 rpm -55 rpm和转数：55 rpm-60rpm相比取心的收获率均节节攀高（表2）。

以上数据也反映出在其它数据相同的情况下，转速在55
rpm-60rpm效果更佳。

3.3 排量对绳索取心收获率的影响
实践证明，绳索取心的排量在13.75 l/ s—15.00l/s效果较佳，
若大于以上排量可能会冲走煤芯，使收获率降低，若过小会使是排量不够，泥浆无法返出。

4 正确的绳索取芯操作
满足了钻头型号的选择，正确调节好了绳索取芯内筒与外筒的间隙，合理选用了参数，还要严把操作关。

要注意以下几点：
4.1 取心钻进要求
（1）取心钻进前，转速排量调到设计值。

（2）取心钻进开始时应在距井底0.2m～0.3m内将钻压加到设计值并注意井下情况，及时调整参数。

（3）取心钻进遇软层就提钻。

4.2 割心操作要求
钻到预定进尺后，停泵，停转盘，上提0.3m～0.5m左右，实施割心。

注意上提钻具时应一次完成。

若地层较硬或钻遇煤层夹矸时，可适当磨心后，再割心。

4.3 提心操作要求
（1）卸开方钻杆入大鼠洞，将打捞器上的钢丝绳分别穿过准备好的两组滑轮。

（2）用绞车钢丝绳将打捞器均匀送下，距内筒打捞头约50m，适当提高下放速度，以确保捞住内筒。

不能放得太多，防止钢丝绳打绞、跳槽。

（3）上提初期应缓慢，内筒进入钻杆后可加速，随时注意指重表，以防卡死。

5 结论
（1）提高绳索取心收获率，包含着多方面的因素，在生产中考虑到每个细节。

（2）加强过程参数的控制，做到最优取心。

（3）为确保煤层含气量测定数据的准确性，取煤心提钻应尽量迅速，要求提心时间：
t=0.02h（ h：为煤层井深，m；t：提升时间，min ）参考文献
[1] 杨力.织1井钻井工程设计；2009，8。