宝1井碳质泥页岩地层取心技术课件.ppt

1、宝宝1 1井碳质泥页岩地层井碳质泥页岩地层取心技术取心技术钻井四公司技术部钻井四公司技术部 目目 录录一、一、攻关依据攻关依据二、攻关措施二、攻关措施三、攻关效果三、攻关效果一、攻关依据一、攻关依据 宝宝1井是中石油浙江油田分公司在滇黔北探区为了探索常井是中石油浙江油田分公司在滇黔北探区为了探索常规天然气和页岩气勘探开发而部署的井位。宝规天然气和页岩气勘探开发而部署的井位。宝1井地质构井地质构造复杂，地层中石英砂岩、白云岩、玄武岩含量较高，研造复杂，地层中石英砂岩、白云岩、玄武岩含量较高，研磨性高，可钻性差，地层岩性分布不均质，跳钻严重，容磨性高，可钻性差，地层岩性分布不均质，跳钻严重，容易引

2、起井下复杂，机械钻速偏低，严重制约钻井速度，对易引起井下复杂，机械钻速偏低，严重制约钻井速度，对钻井取心井下安全造成威胁，取心井段岩性多为碳质泥页钻井取心井下安全造成威胁，取心井段岩性多为碳质泥页岩，软硬不均，燧石多条带分布，破碎时间存在差异，岩岩，软硬不均，燧石多条带分布，破碎时间存在差异，岩心进筒后易破碎，条带较多，并且条带位置难以确定，给心进筒后易破碎，条带较多，并且条带位置难以确定，给取心作业带来巨大困难，易造成堵心导致取心收获率低。取心作业带来巨大困难，易造成堵心导致取心收获率低。例如：例如：本区块的昭本区块的昭105井第井第3回次，采用川回次，采用川7-4取取心筒，取心井段：心筒，

3、取心井段：577.00-584.81m，取心进尺：，取心进尺：7.81m，心长：，心长：6.41m，取心收获率仅为，取心收获率仅为82.07%。一、攻关依据一、攻关依据碳质泥岩、碳质泥页岩岩心情况如图所示：碳质泥岩、碳质泥页岩岩心情况如图所示：图图1 1 破碎性碳质泥岩破碎性碳质泥岩 图图2 2条带破碎碳质页岩条带破碎碳质页岩一、攻关依据一、攻关依据1 1、井眼稳定问题、井眼稳定问题根据宝根据宝1 1井的地质情况和井下具体情况，首先调整好钻井液性能，井的地质情况和井下具体情况，首先调整好钻井液性能，保证井下无异常。选择更为先进的川保证井下无异常。选择更为先进的川7-57-5取心筒和适合地层的取

4、取心筒和适合地层的取心钻头，检查保养好取心工具，做好取心前的各项准备工作，心钻头，检查保养好取心工具，做好取心前的各项准备工作，制定严密的取心技术措施和合理的取心钻井参数。为提高宝制定严密的取心技术措施和合理的取心钻井参数。为提高宝1 1井井取心成功率和收获率，我们成立了取心技术小组，对取心技术取心成功率和收获率，我们成立了取心技术小组，对取心技术难点进行了技术攻关。难点进行了技术攻关。二、二、攻关措施攻关措施1 1、提高取心工具工作稳定性、提高取心工具工作稳定性取心时工具内、外筒所承受压力也是不同的，这都会导致内、取心时工具内、外筒所承受压力也是不同的，这都会导致内、外筒在取心期间不在同一轴

5、线上。当取心工具旋转时，内、外外筒在取心期间不在同一轴线上。当取心工具旋转时，内、外筒间的摩擦阻力就会大大增加，使其常常会超过内筒与岩心柱筒间的摩擦阻力就会大大增加，使其常常会超过内筒与岩心柱间的摩擦阻力，致使内筒开始转动，产生对岩心的作用力。严间的摩擦阻力，致使内筒开始转动，产生对岩心的作用力。严重时致使岩心破碎，影响取心成形率等技术指标。因此，保证重时致使岩心破碎，影响取心成形率等技术指标。因此，保证内筒工作稳定，改善岩心在内筒的受力，可提高岩心的成形性，内筒工作稳定，改善岩心在内筒的受力，可提高岩心的成形性，有利于提高取心技术指标。有利于提高取心技术指标。二、二、攻关措施攻关措施常规取心

6、工艺中，钻井液流过取心钻头内腔和内唇面，常规取心工艺中，钻井液流过取心钻头内腔和内唇面，清冼、携带钻头内唇面切削的岩屑，冷却钻头金刚石切清冼、携带钻头内唇面切削的岩屑，冷却钻头金刚石切削元件，但钻井液液流也会冲蚀岩心，造成取心技术指削元件，但钻井液液流也会冲蚀岩心，造成取心技术指标低和岩心污染严重的问题。因此针对松散地层取心，标低和岩心污染严重的问题。因此针对松散地层取心，要尽量减少钻井液对岩心冲蚀时间。要尽量减少钻井液对岩心冲蚀时间。二、二、攻关措施攻关措施常规取心工具内筒采用的是高强度厚壁管材，内腔表面比常规取心工具内筒采用的是高强度厚壁管材，内腔表面比较粗糙，同时内筒组合部件的连接使进心

7、管柱成多级台阶，较粗糙，同时内筒组合部件的连接使进心管柱成多级台阶，这会造成岩心进入内筒通道的摩擦阻力一般较高。当其摩这会造成岩心进入内筒通道的摩擦阻力一般较高。当其摩擦阻力大于岩心承载能力时，将会压碎岩心，造成入筒岩擦阻力大于岩心承载能力时，将会压碎岩心，造成入筒岩心难以成形。宜选用内筒阻力小的单筒工具。心难以成形。宜选用内筒阻力小的单筒工具。二、二、攻关措施攻关措施取心时，岩心成形性的好坏与岩心承载能力成正比，而影响岩取心时，岩心成形性的好坏与岩心承载能力成正比，而影响岩心柱承载能力的因素多种多样。其中，岩心柱的截面积是最重心柱承载能力的因素多种多样。其中，岩心柱的截面积是最重要的因素之一

8、。因此在取心工具外径一定的条件下，如何获得要的因素之一。因此在取心工具外径一定的条件下，如何获得最大尺寸的岩心，是取心工具结构设计中，必须重点考虑的问最大尺寸的岩心，是取心工具结构设计中，必须重点考虑的问题；另一方面，也可在取心时，对岩心施加一个额外的附加包题；另一方面，也可在取心时，对岩心施加一个额外的附加包裹力，在岩心胶结强度一定的情况下，增大岩心的承载能力。裹力，在岩心胶结强度一定的情况下，增大岩心的承载能力。川川7 75 5取心工具可满足这个条件。取心工具可满足这个条件。二、二、攻关措施攻关措施二、施工重点与难点二、施工重点与难点针对自锁式常规取心工具在松散破碎地层取心时易掉心问题，设

9、计针对自锁式常规取心工具在松散破碎地层取心时易掉心问题，设计采用卡箍、卡板共存的双级岩心爪割心方式解决这一问题。在岩心采用卡箍、卡板共存的双级岩心爪割心方式解决这一问题。在岩心成形性较好的地层割心时，靠自身结构使卡箍式岩心爪收缩自锁，成形性较好的地层割心时，靠自身结构使卡箍式岩心爪收缩自锁，卡紧并拨断岩心，卡板岩心爪不起作用；在岩心成形性差的地层取卡紧并拨断岩心，卡板岩心爪不起作用；在岩心成形性差的地层取心时，卡箍式岩心爪如果失去作用，由于卡板岩心爪在割心时，卡心时，卡箍式岩心爪如果失去作用，由于卡板岩心爪在割心时，卡板在扭转弹簧作用下张开，已封住钻头内腔端口，因而可挡住掉落板在扭转弹簧作用下

10、张开，已封住钻头内腔端口，因而可挡住掉落的岩心，从而保证取心收获率。的岩心，从而保证取心收获率。常规取心工艺，在岩心出筒时，由于岩心柱受力状态发生常规取心工艺，在岩心出筒时，由于岩心柱受力状态发生变化，以及外力的影响，松散地层的岩心变化，以及外力的影响，松散地层的岩心,因胶结强度低，因胶结强度低，极易破碎。为解决这一问题，在出心时，应考虑采用特殊极易破碎。为解决这一问题，在出心时，应考虑采用特殊的岩心保护技术，减少岩心柱受力状态的变化，以及出心的岩心保护技术，减少岩心柱受力状态的变化，以及出心操作对岩心的扰动，从而达到解决出筒岩心受损的目的。操作对岩心的扰动，从而达到解决出筒岩心受损的目的。二

11、、二、攻关措施攻关措施二、二、攻关措施攻关措施另外，要求井队定期对钻具探伤，避免钻具井下故障；连另外，要求井队定期对钻具探伤，避免钻具井下故障；连续取心三筒要通井一次，避免井下复杂；钻井液失水控制续取心三筒要通井一次，避免井下复杂；钻井液失水控制在在5 5以内，减小钻井液对岩心和地层的侵害；井深超过以内，减小钻井液对岩心和地层的侵害；井深超过2000m2000m，要分段循环下钻，下钻距井底，要分段循环下钻，下钻距井底1.5m1.5m大排量充分循大排量充分循环一周，彻底清洁洗井底；树心时减小排量，控制钻压，环一周，彻底清洁洗井底；树心时减小排量，控制钻压，树心树心0.3m0.3m后逐渐增大钻压至

12、设计钻压。取心过程中密切注后逐渐增大钻压至设计钻压。取心过程中密切注意钻时和岩屑情况，根据具体的取心情况，及时改变钻井意钻时和岩屑情况，根据具体的取心情况，及时改变钻井参数；割心时要平稳，上提钻具不得超过参数；割心时要平稳，上提钻具不得超过1.5m1.5m，并且拉力，并且拉力不得超过不得超过2020吨，多次重复割心，不能硬拔。吨，多次重复割心，不能硬拔。二、二、攻关措施攻关措施取心实例分析：取心实例分析：宝宝1 1井在取心井段井在取心井段1268.20-1277.40m1268.20-1277.40m第第1212回回次取心使用川次取心使用川7-57-5取心筒，深远取心筒，深远DSC0806DS

13、C0806取心钻头，取心参数：取心钻头，取心参数：转速转速68r/min68r/min，排量，排量28 l/s28 l/s，泵压，泵压4Mpa4Mpa，钻压，钻压60-80KN60-80KN，取心，取心进尺进尺9.20m9.20m，岩心长，岩心长9.20m9.20m，收获率，收获率100.00%100.00%，层位五峰组，层位五峰组，岩性黑色碳质泥页岩，含笔石、白云岩、生物灰岩、黄铁矿岩性黑色碳质泥页岩，含笔石、白云岩、生物灰岩、黄铁矿夹白色砂岩条带。取心过程中蹩跳严重，及时调整钻压，降夹白色砂岩条带。取心过程中蹩跳严重，及时调整钻压，降低转速，保证了取心成功率和收获率。低转速，保证了取心成功率和收获率。制定了有针对性措施后，在对炭质泥页岩取心过程中收获率制定了有针对性措施后，在对炭质泥页岩取心过程中收获率都达到都达到98%98%以上。以上。该井共取心22筒，取心进尺183.23m，岩心长182.32m，平均收获率99.50%，超过了甲方在合同规定的96%指标。创造了区块取心收获率最高纪录，为公司树立了良好形象。该项目的实施提高了公司复杂地层取心技术水平，具有良好的推广应用价值。三三、攻关效果攻关效果宝宝1 1井取心中，通过地层分析，制定出了针对性措施。井取心中，通过地层分析，制定出了针对性措施。