欠平衡钻井取心技术在四川的应用

欠平衡钻井取心技术是在欠平衡钻井条件下的一种特殊取心技术,通过该技术可以提高在欠平衡钻井条件下的岩心收获率和单筒进尺,有利于获得真实的地质资料。欠平衡取心工具组装方式与常规取心工具组装方式不一样。常规取心一般在正眼内组装工具,调节间隙。而欠平衡取心是在场地上先调节好间隙,组装好取心工具,带上外筒护丝,平稳吊上钻台后,在小鼠洞内组装取心钻头和上紧外筒螺纹。在取心工具上部连接上钻具止回阀,然后把取心工具下入井,当取心钻头快要接触到全封时,卸掉井内压力,迅速打开全封,放入取心工具,接入钻具下钻。文章重点阐述了欠平衡取心工具结构原理、取心工艺特点以及在四川地区的应用。     

潜山地层欠平衡取心技术在乍得H区的应用

针对乍得地区潜山地层可钻性差、取心工具无法投球、潜山地层极易堵心、堵心时信息无法及时反馈等问题,研制了适用于潜山地层的CQY172-101-QPH型欠平衡取心工具。取心现场应用结果表明,井下投球成功率达到100%,防堵心系统运行稳定,提高取心钻进机械钻速1.4倍,钻头平均寿命增加2倍,取心收获率提高至95.1%,远远高于60%的行业标准。研究结果表明,利用液压原理设计欠平衡投球接头,针对易堵心地层研制防堵心系统,优化设计潜山地层专用PDC取心钻头,为潜山地层欠平衡取心提供了新的技术支持。     

Φ152.4 mm煤层气绳索取心工具的研制与应用

针对Φ215.9 mm井眼绳索取心工具容易造成需取心的煤层气井井身结构复杂和钻井效率低的问题,研制了适用于Φ152.4 mm井眼煤层气绳索取心工具。该工具是在普通绳索取心钻具的基础上增加软地层取心装置,如捞取湖底淤泥的拦簧片活门机构、拦簧与卡簧组合取心机构以及斜隼齿半合管内管等,形成了Φ152.4 mm井眼专用取心工具。工具在取心和正常钻进时,采用Φ89 mm内平式或接头通径≥68 mm的钻杆,既降低了取心作业成本又便于操作和推广应用。现场应用表明,该工具使用方便,性能可靠,可提高钻井效率、缩短钻井周期、降低钻井成本,能满足Φ152.4 mm井眼煤层气取心的要求。     

煤层气绳索取心技术研究与应用

由于煤层具有特殊的物理,力学性质,而煤层气井对取煤心采样又有特殊要求,用现有常规石油钻井取心工具和工艺无法满足煤层气井的取煤心作业,为解决破坏煤层和粉煤取心收获率低,煤心质量差和取心成本高的技术难题,根据煤层气井取心特点和煤层特性,研制出了适合于常规钻井的SQM－1型绳索取煤心工具,经现场12口井179筒次的应用,煤心收获率和提心出筒时间满足了煤层气吉取煤心采样要求,文中介绍这种新型取心工具的结构特点,原理,相关工艺技术及现场应用情况。     

Y-8-120型取心工具的研制与推广应用

胜利油田钻井工艺研究院研制的一种新型大直径取心工具——Y-8-120型取心工具,是双筒单动自锁式取心工具。该工具可在φ215mm井眼中取出直径为120mm的岩心,是目前国内外相同井眼与工具条件下取出的最大直径岩心。工具适用于中硬-硬地层及岩心成柱性较好的软地层取心。1985~1989年推广应用后,使胜利油田取心收获率连续4年居全国先进行列,1989年达到96.7%。本文简要介绍了工具结构特点、主要技术参数和取心工艺措施。     

川渝地区深层破碎地层取心工艺优化研究

川渝地区取心作业层位多,裂缝发育,地层破碎,渗透性强,堵心、卡心、阻卡复杂多,单次取心进尺少,起下钻次数多,取心作业效率低。文章开展了取心作业起钻原因、堵心卡心处理效果分析,并以取心工具、取心参数、工艺操作优化为核心,创新形成堵心及卡心复杂判断与快速处理、阻卡复杂预防与处理等特色取心工艺技术。研究结果表明：以钻压、泵压、扭矩、钻时等关键参数为核心,建立了堵心卡心复杂判断与初期处理方法,降低了起下钻次数;创新实施旋转割心工艺,解决了高渗透性井段阻卡复杂预防、割心困难问题; Ø215.9 mm及以上井眼选用川8-5 型取心工具,Ø149. 2 mm井眼选用川6-5型取心工具,有利于提高取心作业阻卡复杂处理能力。该工艺技术在蓬莱含气区、天府含气区等重点区域试验与应用5口井,累计完成取心进尺263. 10 m,取心收获率高达99. 08%,平均单次取心进尺由9. 42 m提高至13. 85 m,最高单次取心进尺27. 50 m,取心作业时间缩短32. 14 %。在其他区域类似地层推广应用深层破碎地层取心工艺,有利于缩短取心作业周期,降低钻井综合成本,加快了川渝地区新区域新层系勘探开发、产能建设步伐。     

肯基亚克盐下油田小井眼取心技术

哈萨克斯坦肯基亚克盐下油田油层埋藏深,地质条件复杂,特别是更改为四层井身结构后,?149.2 mm小井眼高密度钻井液钻进,更增加了勘探开发难度,也给该地区钻井取心作业造成了极大困难。为克服肯基亚克盐下油田地质条件复杂、钻井液密度高等技术难题,通过分析盐下油藏地层规律,结合该区块钻井技术特点,研制了小直径高强度取心工具。通过采用带扶正机构的铝合金内筒和密封轴承提高了内筒稳定性,通过采用新型取心钻头,增加篮式岩心爪和防钻井液倒返装置,提高了取心作业效率和取心收获率。现场应用表明,该技术能够有效克服该区块钻井取心技术难题,取心效果提升明显,值得进一步推广应用。     

深井无伸缩器中长筒取心技术在青海油田应用

深井无缩空器中长筒取收技术在青海油田跃东１４６井、跃１６－２７井、南１－３井上进行应用,取得显著成绩,创该油田深长筒取心最好成绩。文中分析了川６－４型取心工具和川８－３型取心工具的原因和工具结构特点以及在３口井中取得的成绩。     

随钻取心技术研究与应用

随钻取心技术是在一定井段内,不用起下钻、不用更换钻头,只是通过绳索打捞器改变内筒组件,就可以随时进行连续取心与全面钻进相交替作业的一种工艺技术。研制出了适合常规钻铤的SZ-40型随钻取心工具和取心钻头,形成了一套能够满足现场施工要求的取心工艺技术,进行了两口井的现场应用。现场试验表明,随钻取心工具可以实现取心和全面钻进,设计合理,动作可靠,工艺技术措施切实可行,该项技术可以提高取心效率,减轻工人的劳动强度,缩短钻井周期,节约钻井成本。     

旋转井壁取心工具及其在渤海油田勘探中的应用

中海油服技术中心机电研究所研发的新型旋转井壁取心工具在渤海油田探井作业的成功应用已使此项技术逐步转化为常规勘探技术。文章阐述了该取心工具的技术特点、井下工作参教及其相对火药壁心和钻井取心的优势,总结了其适应的井况及地层条件,同时结合应用实例说明旋转壁心在复杂岩性识别、储层评价、储层含油气性分析等方面所发挥的作用。以岩心试验数据为基准,旋转壁心与岩心的试验数据误差量极小,说明旋转壁心在一定条件下能够代替常规钻井取心。     

GW-CP194-80A型保压取心工具的研制

保压取心技术可以使取出的岩心保持在原始地层压力状态下,能最大限度地减少岩心中油气等组分的损失,进而准确求取井底条件下储层流体饱和度等重要地层参数,是目前最先进且技术难度最高的钻井取心技术。但是,较之于国外同类产品,国内现有的保压取心工具在岩心直径和保压能力两项主要技术指标方面尚存在着明显的差距,尤其是在保压能力方面,难以满足深海钻探、陆上深井和水平井保压取心作业的需求,限制了该技术的应用范围和普及率。为此,基于已有的GWY194-70BB型保压取心工具,设计研发了GW-CP194-80A型起钻式保压取心工具(以下简称新工具)。现场应用效果表明:①通过采用可受控转动的大通径球阀密封装置和高强度保压内筒,新工具所取岩心直径由原来的70 mm提升到80 mm、额定保压能力由原来的20 MPa提升到60 MPa;②新工具的内提式差动总成和上下同步密封机构,有效地解决了大斜度井、水平井取心作业过程中球阀关闭、保压成功率低的难题;③新工具共应用于现场5口井27筒次,取心平均收获率为87.5%、保压成功率达92.6%。结论认为,新工具达到了岩心直径和保压能力的设计目标,满足了深海、深层、非常规油气藏保压取心作业的需求,可为常规及非常规油气藏的储层评价、增产改造等提供技术支撑。     

煤层气井取煤心技术探讨

由于煤层具有特殊的物理、力学性质,以及煤层气井对煤心采样的特殊要求,致使常规石油钻井取心工具和工艺无法适应煤层气井的取煤心作业,取心收获率只有30%左右。为了解决常规取心工具取煤心困难、煤心质量差、收获率低的问题,引进了绳索式取心工具,经煤层气试验井的现场实践,出心速度快(15~20min)、收获率高(80%以上),基本满足了煤层气井取煤心要求。     

球悬挂取心技术

常规松软地层取心时,取心工具采用销钉悬挂内岩心筒,在工具入井时经常出现失效。研制了取心工具的悬挂新结构——球悬挂。该结构内筒的重量不直接作用在销钉上,而是作用在钢球上。钢球的承载能力大,可以避免提前释放内筒组合,防止取心作业失败。简要阐述了该工具的结构和室内及现场试验情况,通过各项试验证实工具结构可行,并提出工具的今后发展方向。     

深层超深层煤层气保压取心工具设计

针对常规煤层气取心工具和油气井保温保压取心工具难以在深层煤储层中获得高价值煤心的问题,依据深层煤层气取心的技术要求,设计了一种具备保压和密闭功能的深层超深层煤层气取心工具。该工具的保压内筒材质优选承压能力高、摩阻力小的7075型硬质铝合金;提出的智能钻杆和帕尔贴集成设计的复合式保温外筒设计方向,有助于解决常规电池的电量不足和电压不稳等诸多问题;优化设计的液压提升机构和压力补偿总成,可确保球阀密封更加可靠,有效降低已获取的原位煤心因地层环境改变而引起的理化数据分析误差。室内试验结果表明,液压提升机构与密封球阀功能性联机试验正常,压力补偿机构可以长时间耐压30 MPa,且工具本体与各部件未发生变形,满足深层保压技术需要。研究结果可为深层超深层煤层气保压取心技术的现场应用提供参考。     

提高深井取心效率技术研究

针对大庆油田深井钻井取心效率低的问题,设计了井下动力钻具取心工具、高效研磨取心钻头。动力钻具取心工具增加了液力投球机构、堵心报警及内筒保护机构、双岩心爪割心机构,解决了传统取心工艺钻速慢、收获率低的问题,并有效规避了堵心事故和撸心的现象。高效研磨取心钻头提高了火成岩地层取心机械钻速,同时也提高了钻头的井下使用寿命。现场试验证明,动力钻具取心工具和高效研磨取心钻头应用效果良好,性能突出,切实提高了深井取心效率。     

取心工具螺纹机械性能的改进

针对现有各型取心工具因螺纹结构特点的局限，存在抗拉、抗扭强度不高的问题，在工具多次使用后易出现疲劳损伤、螺纹胀裂等现象，四川石油取心中心对现有取心工具进行了改进，并计算对比了改进前后2种螺纹的抗拉和抗扭强度，结果证明改进后的取心工具的螺纹机械性能被大大提高。     

保温保压保形取心工具优化设计及应用

在精细评价非常规油气的赋存特点及制定高效合理的开发方案时,需要计算接近原始地层的含气量、孔隙度和渗透率等基础数据,为此,开发了保温保压保形取心技术。该技术优化了大通径球阀结构,使其取心直径和密封能力同步得到了提升,且球阀整体结构更加稳定;优化形成了气液补偿总成系统,可消除氮气补偿总成释放的氮气对岩心含气量测定的影响;优选的二氧化硅气凝胶保温材料与常规真空保温内筒相比,在保温性能、工艺加工及后期维护方面更具有优势。保压保温保形取心工具可在煤层气井和页岩气井的水平段进行保压取心作业,取心收获率均超过95%,地面保压率均达到85%以上。现场应用结果表明,该型取心工具现场施工工艺完善,保压、保气效果良好,可为深层非常规油气勘探开发提供技术支撑。     

新型旋转井壁取心工具在渤海油田的应用

渤海油田自主研发的新型旋转井壁取心工具在渤海探区的成功应用使得此项技术逐步转化为常规勘探技术。阐述了新型钻井取心工具的技术特点,井下工作参数及旋转壁心相对火药壁心和钻井取心的优势,总结了其适应的井况及地层条件,同时结合应用实例说明旋转壁心在复杂岩性识别、储集层评价、储集层含油气性分析方面发挥的作用。以岩心试验数据为参照基础,旋转壁心与岩心的试验数据误差量级小,说明旋转壁心在一定条件下能代替常规钻井取心。     

玉门油田青西地区深井取心技术

随着玉门油田青西地区勘探开发的深入,钻探深度不断增加,相继出现了多口井深超过5000 m的井,这就需要研究相应的深井取心技术。结合近几年青西地区深井取心技术的现场应用情况,主要从取心钻头和取心工具的选型、取心参数的匹配、钻具结构的优选、取心过程复杂和事故的预防以及如何提高取心收获率5个方面进行了研究。现场应用表明,应用该技术可提高取心收获率,减少取心过程的复杂和事故,3年来该区块5000 m以上井段取心过程复杂、事故损失为0,除去套管摩阻和地层破碎等特殊原因影响,平均取心收获率达到98.44%。