辽河油田古潜山储层钻井取心技术

为了提高辽河油田古潜山储层的岩心收获率及取心质量,研究了适合古潜山储层的钻井取心技术。通过分析辽河油田古潜山储层的地层特征,用排除法确定了造成单筒岩心收获率低及取心质量差的主要原因,提出了相应对策。首先,优化了取心钻头,将切削齿由原来的3~5个改为10个,采用Z3型金刚石复合片与硬质合金连接方式,设计了低冲蚀PDC钻头水眼结构。然后,改进了取心工具,增加了隐式篮式岩心爪和引心套、内筒扶正器、堵心指示器、防堵心装置,换用内壁光滑的铝合金内筒。最后,对钻压、转速、排量等取心技术参数进行了优化。辽河油田9口井的现场应用表明,机械钻速从0.55 m/h提高至2.79 m/h,岩心收获率从51.13%提高至89.97%。研究结果表明,辽河油田古潜山储层钻井取心技术能有效提高机械钻速、岩心收获率和取心质量,降低井下安全风险,可推广应用于坚硬破碎地层的取心作业中。      

苏北盆地戴南组和阜宁组地层取心关键技术

针对苏北盆地戴南组和阜宁组泥岩地层取心钻进中存在的回次取心进尺少、岩心收获率低和取心机械钻速低等技术难点,在分析戴南组和阜宁组泥岩地层特点的基础上,研制了相应的PDC取心钻头,并优选了取心筒、优化了取心水力参数,形成了适用于苏北盆地泥岩地层的取心关键技术。PDC取心钻头以“G系列”齿为主切削齿,同时配合大喷嘴加内规径流道和优化的排屑槽斜面,既能降低岩屑与切削齿表面的摩擦力、改善岩屑运移状态和提高机械钻速,又具有效清洗切削齿、使岩心顺利进入内筒和提高岩心收获率的作用。该取心关键技术在48口井的戴南组和阜宁组地层进行了现场应用,岩心收获率平均大于98.0%,最高机械钻速达到24.80 m/h。苏北盆地泥岩地层取心关键技术解决了戴南组和阜宁组地层取心技术难点,具有较好的推广应用前景。      

大直径玻璃钢内筒保型取心工具研制

我院研制出的大直径玻璃钢内筒保型取心工具，通过增大岩心直径，有效地增加了岩心柱自身的强度，提高了岩心成型性和收获率；选用玻璃钢内筒代替原有的钢筒，减小了取心钻进过程中岩心入筒的阻力，减少了因堵心、磨心造成的岩心损失，保证了岩心的成型率和正常的取心机械钻速；同时，出心时可直接切割玻璃钢内筒、冷冻岩心，提高了松散岩心的取样率。该工具先后在克拉玛依油田、哈萨克斯坦国肯基亚克油田和吐哈油田等地进行应用，大幅度提高了平均取心收获率和岩心成型率等技术指标，取得了良好的综合效益。本文主要介绍了该工具研制过程中的几个重点问题。     

老油区疏松地层取心关键技术研究及现场应用

疏松地层松散,岩心难以成形,取心难度大。为进一步提高疏松地层取心收获率,针对疏松砂岩地层孔隙度较高、岩性脆等特点,采用滤失量低的取心钻井液,低钻压、低转速和小排量的取心参数,及切削型取心钻头和全封闭岩心爪,形成了老油区疏松地层取心关键技术。该技术在现场应用14口井,取心进尺311.36 m,平均岩心收获率达到85.40%。应用结果表明,该技术有利于保护岩心、提高岩心收获率,能够满足浅层疏松砂岩地层取心的需要。      

双岩心爪取心工具的研究与应用

复杂地层一般是指裂缝发育,软硬互层,胶结性、稳定性及强度较差的地层,在对该地层进行取心施工时,一直存在撸心、掉心、岩心收获率低等问题。依据复杂地层的特点,研制了双岩心爪取心工具,该工具结合了自锁式取心工具与加压式取心工具的优点,在软地层割心时,可以通过加压式岩心爪将岩心割断并封堵内筒,防止撸心、掉心;在硬地层割心时,启动自锁式岩心爪,楔入岩心,将岩心割断。现已在大庆地区进行了两口井的现场应用,应用表明,该工具有良好的地层适应性,工艺操作简单,成本低,能够有效提高复杂地层取心收获率指标,保证化验分析的准确度,为油田的高效开发提供可靠的地质依据。     

俄罗斯远东亚极地海域钻井取心技术

鄂霍次克海位于俄罗斯远东,属于亚极地气候环境。在钻井工程中降低取心作业时间、提高取心作业效率成为一个紧迫的课题。该地区取心地层中含有大量泥质粉砂岩、硬质夹层和砾石夹层,可钻性差,机械钻速低,取心难度大。通过优选取心钻头、岩心爪和取心筒等关键工具,制定合理的施工方法,提高了取心作业效率,减少了下钻次数。在3口探井的应用中,取心作业时间均能控制在设计范围之内,确保了钻井平台能在安全窗口内撤离井场,同时将取心收获率保持在90%以上。该技术的成功应用对同类区块今后的取心作业有积极的指导意义。     

YD油田钻井取心技术难点及对策

YD油田早期探井的岩心资料不全,且岩心收获率偏低.为补全岩心资料,提高该油田的岩心收获率,针对该油田取心井段地层溶洞发育、易破碎,地层岩性非均质强,软硬地层交错且高含H2S等特点,在分析该油田钻井取心技术难点的基础上,结合该油田的钻井取心实践,从取心工具的选择、井眼准备、下钻、取心参数的优化、割心及起钻等方面,提出了提高YD油田岩心收获率的技术对策,并在YD油田APP3井和F09井钻井取心时进行了现场试验,2口井的岩心收获率得到大幅提高.这表明,该取心技术对策可以解决YD油田钻井取心存在的技术难点.      

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。     

SZ-65型随钻取心技术研究与应用

随钻取心技术是在绳索取心技术基础上研制的一种不用起下钻换钻头就可以选择进行全面钻进或取心钻进的一种工艺。采用随钻取心技术取心时,由于不起下钻更换钻头,可以节省起下钻时间,从而大幅度地降低钻井作业成本和缩短钻井周期。取心时,只需在取心层位,从钻杆内捞出内筒组件和中心钻头,投入内岩心筒总成和打捞矛总成即可进行取心作业。研制的SZ-65型随钻取心工具在现场应用9口井,取心31筒,总进尺68.87 m,心长56.96 m,平均岩心收获率达82.71%。试验与应用结果表明,该技术具备广泛的应用前景。     

伊拉克格拉芙油田Mishrif储层长筒取心技术

格拉芙油田Mishrif储层渗透率高,钻井过程中压差卡钻和井漏等井下故障频发,并且地层夹杂泥灰岩和黄铁矿,取心时很难保证取心收获率和取心质量。在分析该油田地层特点和取心技术难点的基础上,制定了适用于Mishrif储层的长筒取心技术措施:设计采用泄压式铝合金内筒和具有防倒扣功能的内筒稳定装置,以提高取心收获率;应用滑轮组吊装系统和岩心伽马扫描技术,以实现岩心的快速高效处理。格拉芙油田3口井的取心作业共计取心309.00 m,平均取心收获率达到92.5%。应用结果表明,该长筒取心技术有效解决了格拉芙油田Mishrif储层的取心技术难题,对今后中东地区Mishrif储层的取心作业具有一定的参考借鉴作用。      

印尼厘茂油田INJ-02B井密闭取心复杂情况处理与分析

INJ-02B井是印尼厘茂油田第一口取心井,设计井深1500 m,取心段长90 m。对比电测发现,取心段上部的井壁出现坍塌和缩径,导致下取心钻具失效。取心钻进过程钻遇极松软地层,岩心强度不够,无法成岩,造成堵心。同时由于松软地层钻速较快,地面无法判断是否已经堵心,进而导致磨心。经现场分析,在井径不规则井段,下入牙轮钻头划眼,确保井径规则,下钻至井底时采取转盘高速旋转以破碎大块岩屑,同时打高黏钻井液将大块岩屑携带出井筒,确保井底清洁。再通过分析取心钻时,采用适合于松散地层的低钻压、低转数和低排量的钻进参数来提高岩心的成岩率,从而降低堵心和磨心的风险。由于现场及时采取了以上技术措施,确保了该井取心的整体收获率为90.37%。该技术适用于印尼厘茂油田井塌井和松软地层的密闭取心的施工。     

常规取心工具在焉耆盆地煤层取心的成功应用

煤层颗粒疏松、岩心成柱性差,给取心工作带来了极大困难。用常规取心工具在煤层取心,收获率一直难以得到保证,因此,发展了一些特殊钻井取心技术,但特殊钻井取心工具、工艺都比较复杂,且成本高。2002年8月,河南油田钻井公司使用改进的常规钻井取心工具,通过优化现场施工措施,在新疆焉耆盆地宝浪油田宝北构造B1313井煤层成功地进行了取心,取心收获率达99.66％,为常规取心工具在疏松和破碎地层取心提供了一条新的途径。     

萨哈林NV3井长筒取心技术

NV-3井所在区块属于亚极地海洋环境,年钻井时间窗口十分狭窄.该井在取心钻井时,面临取心段长、时间紧等困难.为提高NV-3井的取心作业效率、缩短取心作业时间,根据该井所处地层的实际地质特点,制订了长筒取心作业方案,优选了取心钻头、岩心爪、取心筒等关键工具和装置,设计了取心筒组合方式,提出了能保证施工安全的关键技术措施,建立了取心内筒倒旋圈数和钻具安全提升高度计算公式.应用表明,建立的计算公式符合实际情况,选择的长筒取心工具和采用的技术措施效果良好,取心平均机械钻速达到8.4 m/h,平均岩心收获率达到99.9%.这说明,长筒取心技术可有效克服亚极地海域时间窗口狭窄的束缚,能显著提高取心效率.      

全关闭取心工艺在渤海湾的应用

渤海湾QHD32-6油田,为解决疏松软地层取心困难、收获率低的问题,引进美国DBS公司的全关闭取心工具(Posiclose),取心5筒,进尺33.10m,心长27.45m,平均岩心收获率82.93%,比常规的海洋250P系列取心工具提高48个百分点。文中介绍了全关闭取心工具的基本结构、主要技术参数、工作原理及现场使用情况。