减摩R8120型内岩心筒取心工具

介绍了胜利石油管理局钻井工艺研究院设计制造的一种内涂层减摩内岩心筒取心工具的结构原理，设计特点，技术参数，使用技术以及在胜利油田滩海埕岛地区的现场应用效果。对内筒减阻原理及技术性能进行了分析。该工具的开发对我国东部油田松轮地层取心有一定意义。     

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。     

川式取心工具成功用于海上取心作业

川式取心工具针对国内地质特征,结合国内外先进技术,先后在工具的岩心爪、轴承、内外筒等部件研究设计上,形成自身独特先进的结构。抗拉、抗弯、抗扭能力强,取心割心安全可靠,是标准化、系列化的取心工具。在海上取心作业中,针对南海西部地质沉积年代短,岩层强度低,泥岩疏松,易水化膨胀,对岩心收获率和单简进尺影响大等难点,取心技术人员在工具上选用有特殊内筒扶正轴承的定向井取心工具;在参数上,针对φ311井眼,合理调整钻压、转速和钻具组合,成功地完成涠12—1—3等3口井的取心作业,岩心平均收获率在94％以上。     

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。     

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%。     

中筒定向取心技术在煤层取心中的应用

中筒定向取心技术是辽河油田钻井取心技术研究所独自开发的一项新技术。它不仅能从定向取心上直接观察地层特征和构造形态,解释出地层裂缝和岩层的产状要素（倾角、倾向）,为研究裂缝性油气藏的分布规律,探明储量提供可靠的原始依据,而且还能通过采取中途接单根的作业方式增加单筒取心进尺,节约钻井周期,降低钻井成本。介绍了中筒定向取心技术原理及中筒定向取心工具特点,总结分析了山西临兴2口煤层气井的应用情况和效果。实践证明,该技术是直接获得地质资料的一种经济、实用、快速、有效的方法。     

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。      

国外钻井取心新技术(一)

目前国外比较成熟的钻井取心技术主要有胶体取心、CoreGard低污染取心、防卡取心、保形取心、马达取心、小井眼取心、液力提升全封闭取心以及HP/HT高压 /高温取心等。针对不同井眼尺寸和地层特点设计了配套的取心设备 ,其中较先进的装置主要有卡心指示器、井底分流装置和长距离调整装置。卡心指示器可在岩心被卡时提醒操作者 ;井底分流装置可代替压力释放阀 ,转移通过内筒的钻井液流量 ;长距离调整装置用于在地面调整井下组合长筒取心工具的间隙。     

页岩地层取心技术研究及现场应用

针对页岩地层取心钻进时存在的机械钻速慢,岩心易破碎,易堵心、卡心,取心收获率偏低,出心作业时岩心容易从层理处破裂而影响后期分析等问题,采用高强度低摩阻铝合金内筒代替钢制内筒,配套岩心吊装转移装置进行地面转移,研发了新型耐磨抗冲击取心钻头,建立了取心工具稳定性分析模型,根据理论计算结果优选了取心钻具组合和施工工艺参数,初步形成了页岩地层取心配套技术。该取心技术已现场应用12井次,机械钻速提高1倍以上,单筒进尺提高50%,出心时间缩短为20~30 min,典型区块的取心收获率达到95%以上。现场应用表明,该取心技术可以满足页岩地层取心要求,能显著提高取心效率及取心收获率。      

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。     

一种新的海绵取心技术

新的海绵取心系统综合采用了泥浆侵入性低的岩心钻头和内岩心筒内的海绵衬管等特殊技术，使得在取心过程中岩心受泥浆污染的程度降至最低，并可以取得比预计要高一倍的原油饱和度资料和其它较精确的储层资料。这些资料可以用来鉴别适宜二次或三次采油的油层、油水界面以及过渡带等。该系统结构简单、无故障、成本低，使用方法与常规取心相似，无风险。     

聚合反应器内冷管组卧装技术

介绍了聚合反应器内冷管组整体卧装过程,采用滑车工装、AUTOCAD计算机放样等技术,使内冷管组顺利穿进壳体,内冷管支架及导向支架垫板准确定位,同时保证了已抛光合格的设备内外表面不受损伤。采用此组装技术取得了较好的经济效益,对今后同类设备的制造具有一定的指导意义。     

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。     

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。     

外连接预应力隔热管改进及受力分析

针对外连接预应力隔热管的接箍处热损失较大的问题,提出了3种改进措施,即,安装接箍密封器、改进内外管焊接位置及使用隔热接箍。在考虑内外管变形协调和温差影响的基础上,推导了隔热管受力分析数学模型。模拟分析表明:装配应力和内管拉伸回缩量随内管装配拉伸量增加而增加,热伸长量随内外管温度的升高而增加; 在内管温度不变的条件下,内管随外管温度的升高逐步由压应力转变为拉应力,外管逐步由拉应力转变为压应力; 在内管温度不变的条件下,外管Mises应力随外管温度和内管装配拉伸量的增加而降低,内管Mises应力随外管温度升高而降低、随内管装配拉伸量的增加先降低后增加。分析结果与现场实际符合。建立的受力分析模型可用于现场隔热管柱受力分析,并确定内管的合理装配拉伸量,以提高隔热管的使用安全性和寿命。     

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。     

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。     

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。     

油田老井原位保真连续取心工具研发

随着油田进入开发中—后期,为了识别剩余油分布特征、规律及主控因素,低成本高效原位取心成为亟需攻克的技术壁垒.通过自主研发,提出了一套低成本高效小曲率水平井密闭连续取心装备的设计构想,取心工具以功能模块为单位,采用链式联接模式,引入可溶球复位反抬升模块,结合气压缸独立控制球阀联动系统,实现了保温保压密闭取心筒的有序启闭,...     

塔深1井超深井段取心工艺

塔深1井是亚洲最深的科学探索井,该井侧钻饶障后造成的井眼轨迹易使取心工具产生横向震动,对岩心起破坏作用;取心井段为古潜山风化岩溶型储层,储集空间为后生和表生作用形成的次生孔、洞、缝系统,硬、脆、 致密,加上应力释放的作用和在钻具旋转及钻井液浆流动冲击多重作用下岩心柱上薄弱部位易剥离,剥离形成的小岩心块易在内筒与岩心柱之间形成卡心,导致磨心,降低岩心收获率。经过采取措施后有效提高了取心收 获率,为超深井取心积累了经验。