四川取心技术发展的回顾与展望

四川取心技术在1965年前主要采用苏式取心筒和牙轮取心钻头,1977年前曾研制双筒取心工具和“西瓜皮”取心钻头,在二、三迭系平均岩心收获率在80％～90％,1977年后在攻克关基井(7063米)取心中使取心技术进入一个崭新阶段。到90年,常规取心工具从川式Ⅰ型发展到川式4型,岩心收获率全局平均已达98.3％,单筒达12.05米。83年以后还研制了外返孔取心工具、定向取心和全闭式取心工具;全局已拥有从事取心技术研究和技术推广的专业化队伍。川式常规取心已在全国各油田及地矿部门广泛应用。展望四川取心技术,常规取心仍占主导地位,解决速度必须提高单筒进尺;在推广定向取心技术的同时还应扩大资料解释内容和应用范围。     

广西百色油田密闭取心成效显著

密闭取心技术已在全国各油田迅速发展,广西百色油田使用的胜利油田研制的YM—8115型密闭取心工具在B55—5井取心23次,取心进尺162.25m,心长154.44mm,平均收获率达95.19％,密闭率达98.18％,成效显著。文中对使用情况作了分析。     

QHD32-6-4井松散地层系统取心工艺

QHD32-6-4井是渤海石油公司在秦皇岛32-6构造钻的1口评价井,在该井松散的储层进行了连续系统取心。共下取心工具26次,取心总进尺205.71m,收获岩心168.29m,平均收获率81.81%,达到该区块取心收获率的最高点。文中介绍了系统取心的施工过程,通过详细分析取心的各个技术环节,总结出松散地层取心经验。     

特大直径松散地层取心技术在辽河稠油油藏的应用

辽河油田稠油、超稠油油层,砾石充填物为松散砂层、油砂层和软泥岩。常规取心过程中,细砂、油砂易被钻井液冲走而不进筒;砾石坚硬,可钻性差,并且活动砾石搅动岩心,故岩心收获率低。针对这种地层特点,研制了BX-195型特大直径液压剪销式取心工具及相应的取心钻头,并对该工具进行强度校核。该工具以大直径岩心增大岩心强度,采用全封一把爪式岩心爪,防止起钻过程中岩心掉井,故而大幅度提高岩心收获率。现场应用2口井,取心进尺270．95m,心长211．39m,岩心收获率达到78．02％,比采用其他取心工具的岩心收获率提高了30％以上,具有推广应用前景。     

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。      

伊川盆地三叠系致密地层钻井取心技术

针对伊川盆地地层岩性致密、取心速度慢和取心收获率低等钻井取心难点,通过研究三叠系各组段地层岩性特点,优选取心钻头、取心工具,优化取心钻进参数和取心工艺,形成了一套针对伊川盆地三叠系致密地层的钻井取心技术,现场应用3口井,取心收获率98.36%,比屯1井提高了17.37%,取心机械钻速2.76m/h,是屯1井的3.63倍,取得了较好的应用效果和经济效益。     

保压取心工具差动总成的改进

BYM-Ⅲ型保压取心工具差动总成存在悬挂球阻碍差动滑套下行和关闭球阀的力不足等问题,为此,对保压取心工具的差动总成进行改进设计。改进中,选择内筒相对钻具上行方案,可控制差动速度,减少冲击破坏,并能提供足够大的内筒上举力;设计了台肩悬挂内筒结构,该结构中,钢球不会对挡球的滑套产生挤压力,可使差动动作顺利进行。在青海油田台6-28井进行的保压取心现场试验中,改进后的差动总成提高了取心工具下部球阀关闭成功率,该井累计收获率71.2%,远高于常规取心工具的50.0%。     

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.      

松散砂砾岩地层钻井取心技术在渤海旅大区块的应用

渤海旅大区块新近系地层疏松、砾石含量高,导致钻井取心收获率低;通过研究储层地层岩性特点,分析岩性对取心收获率的影响,优选取心钻头和取心工具,优化取心钻进参数和取心工艺,形成了渤海旅大区块松散砂砾岩地层钻井取心技术。该技术在LD5-2N-2井现场应用,取心进尺204.00m,心长166.60 m,平均收获率81.7%,提高了同类地层取心收获率,具有推广应用前景。     

川7-5型(不投球)取心工具

川7-5型(不投球)取心工具用于φ190mm～φ244mm井眼。该工具创新设计了新型悬挂体组合件、自动卸压机构和大螺距高强度螺纹,成功解决了使用带内防喷工具钻具组合条件下取心时无法投球的技术难题,增强了取心工具井下工作的可靠性和安全性。采用该取心工具在海外土库曼阿姆河右岸区块和国内川渝地区多口高压高含硫井及欠平衡钻井应用,获得平均岩心收获率95%以上、最高单筒进尺27m的成绩。现场应用表明,该型工具抗拉、抗扭强度大幅提高,使用寿命延长,不仅可替代现有的其他取心工具在常规井取心作业,还适用于欠平衡钻井取心,以及"三高"和复杂井取心作业,具有较好的推广应用前景。     

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。      

密闭取心技术的新发展

胜利油田经过30多年的注水开发,老区地下情况发生了很大的变化,综合含水不断上升,使密闭取心效果越来越差,直接影响到增产挖潜措施的制定。从1995年开始,对特高含水、特高渗透率、特疏松地层进行密闭取心技术攻关,将保形取心工具和密闭取心工具合二为一,组成新的保形密闭取心工具。采用防钻井液污染岩心的取心钻头、优质WHC-3密闭液、优质钻井液和平衡压力钻井技术等措施,试验7口井,取心进尺485.10m,岩心收获率93.77%;累计分析取样2131块,岩心密闭率达到85%,对开发后期残余油饱和度与驱油效率的分布及变化规律,以及油层物性、孔隙结构及其它地层物理特征变化规律有较好的认识,从而为增产挖潜、改善水驱效果提供了地质依据。     

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。     

超深井取心技术在塔深1井的应用

塔深1井目前是亚洲最深井。由于该井超深（设计井深8000m）,钻具柔性强,需要考虑的安全因数多,而且取心井段在该井侧钻后斜裸眼中,斜裸眼段长,岩性为白云岩为主,裂缝发育,岩性很破碎,取心施工难度非常大。通过取心工具和钻头的优选、参数优化以及技术措施的强化,该井取心进尺18．70m,平均取心收获率78．8％,取心深度达到8408m,刷新了四川石油管理局钻采工艺技术研究院在关基井（井深7151．40m,收获率61.3％）保持29年的全国最深井取心记录,创造了国内目前最深井取心记录,也为中国超深井破碎地层取心积累了更多的经验。     

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。     

FCT-2旋转式井壁取心收获率影响因素浅析

针对钻井取心成本高、影响钻井速度和爆炸式井壁取心改变岩石原始状态且破坏井壁的问题,在现场使用了旋转式井壁取心的取心方式。从取心收获率的角度出发,分析影响取心收获率的地层因素、仪器因素、井况因素等,并结合现场操作经验给出相应解决措施,在施工时有效地提高了取心收获率。建议设计能够控制仪器方位的取心仪器,针对同一深度点,实现在不同方位取心;设计带有推靠臂的的取心仪器,把钻头安装在推靠臂上,减少扩径影响。