关于油田常用钻井取芯技术的综合研究

发表时间:2021/1/20   来源:《科学与技术》2020年9月27期   作者:张思慧
[导读] 通过对取芯工具和相关的工艺技术进行研究,无论是短筒的还是中长筒的钻井取芯
        张思慧
        大庆钻探工程公司吉林探区事业部钻井四公司工程技术服务中心  吉林 松原 138000
        摘要:通过对取芯工具和相关的工艺技术进行研究,无论是短筒的还是中长筒的钻井取芯,在具体应用的过程当中都具有很强的普适性,逐渐的已经成长为能成为广泛应用的钻井取芯工具。
        关键词:钻井;取芯;技术分析
        引言:油田钻井比较多,所涉及到的取芯层系比较多,岩性变化幅度也比较大,需要充分了解地层的软硬程度和完整程度。早在80年代的时候,取芯工具和相关的技术就已经得到了发展,并且也研制了许多规格的取芯工具。随着科学技术的快速发展,在215毫米的井眼当中可以取出直径为120毫米的岩心,在一定程度上实现了大直径取芯工具的系列化工作开展。
        一、常规系列取芯工具特点
        在直径为216毫米的井眼当中,取出岩芯的直径可以达到120毫米,这是目前国内外在相同的条件下,双筒工具当中取芯直径最大的一种,能够大幅度的提高岩心的收获率。工具和其它的部件能够通用,互换性比较强,通过对不同的岩性和地层进行特点分析,能够组建不同的系列,根据用户的具体需求,对设备的结构进行优化和调整。低摩擦阻力岩心筒在具体应用的过程当中,内部设置内涂层,在一定程度上能够有效降低设备的阻力,尤其是针对松软地层取芯。可以大幅度的提高单筒的指标。系统在整体运行的过程当中,可以应用机械加压的方式,在一定程度上能够有效的保证地层处于松软分散的状态,提高取芯的收获率,这也是油田系列工具在具体应用的主要特点。经过长期的生产实践证明可以得出,该方法的操作比较简便,具有较高的安全性和可靠性。利用长筒钻井的过程当中,可以运用的单根的方式,在一定程度上能够实现对于接头的转换。使得钻头不会离开井底进行单独的应用,适合一些松软的底层,整个系统设备在运行的过程当中,不会受到单跟次数的限制。
        二、密闭取芯技术
        (一)概述
        密闭取芯在整体开展的过程当中,需要在水基钻井液条件下,通过采取密闭的取芯工具,可以使得岩心不会受到钻井液水污染的影响,是一种比较特殊的小猫方式。密闭小猫在主要应用的过程当中,需要采取正确的注水方式,一边也可以对泥岩油田进行开发。在开发的整个过程当中需要对系统进行检查,检查具体的注水开发效果,了解油层水洗的现状,对剩余油的饱和度和整体的工作效率进行综合的分析。经过大量的时间可以证明,油田在开发的初期阶段和后期阶段,油田当中的水量蕴含丰富,密闭取芯是一种最佳的方法。密闭取芯在具体应用的过程当中,需要在砂泥岩油田开发之前,充分的对岩心收获率和密闭率进行分析,确保可以应用油基钻井液取芯。通过建立科学合理的开发方案,能够大幅度的提高油田的储量。
        (二)密闭取芯技术特点
        内筒上大部分都会应用活塞的结构,通过对系统进行自动的调整,能够减少密闭性的影响,从根本上解决井深条件下的密封问题。在密闭润滑的过程当中,需要采取适当的工作方式,对工具的结构进行优化和调整,对割心操作进行简化。取芯钻头工作在城里开展的过程当中,需要应用到斜水井结构,避免钻井液对岩心的根部造成冲刷,在一定程度上能够有效提高岩心的密闭率。通过应用油田钻井才一定程度上,能够研制出新型的水基密闭液,确保达到最初的工作效果。水基密闭液的粘度比较高,具有良好的流动性,可以抗高温,附着的能力也比较强,通过形成密闭膜,不会对岩心造成污染,达到保护岩心的目的。
        三、保形取芯技术
        (一)概述
        疏松的砂岩地层在结构上极为的松散,取芯工作在开展的过程当中具有较大的难度,常规的取芯方法已经不能够满足现在的发展需求,需要进一步的对取芯方法进行优化和调整。通过了解更加全面的油层物性参数,在一定程度上能够对油层作出更加全面和科学的评价。

现阶段,在国外经常用他的方法就是对岩心和岩心筒进行冷冻,然后再用仪器对整体的岩层性能进行检测。每一次的取芯工作都会浪费一个铝合金内筒,不仅浪费资源,还涉及的比较繁杂的工序。
        (二)主要技术特点
        在选择取芯工具的过程当中,可以选择一些复合材料,最好是选择铝合金,能够有效提高滚筒的抗高温能力,除此之外,还具有良好的耐磨低阻能力,可以进一步的保护好。在开展隐蔽性工作的过程当中,可以对尺寸进行收缩,合理的控制内筒和外筒的尺寸,有效提高取芯的收获率。在取芯的过程当中,为了进一步的提高样品的全面性和准确性,可以采取冷冻的方式,结合地质部门所呈交上来的相关资料,对整个流程进行分析。
        四、低污染取芯技术
        取芯工具具有一定的专利性,最好是选择复合材料或者是铝合金,整体的保密性和抗高温能力都比较好,可有效时间内部结构的互相融合。在选择相关仪器设备的过程当中,需要对系统进行更加全面的了解,以便于选择的设备能够推动整个系统的稳定运行。积极的引进外国先进的技术,购买粘度高和流动性较强的设备,有效的提高取芯的要求。应用一些低失水和低密度的钻井液,可以有效提高渗透率,加大力度获取最佳的取芯效果。
        五、 定向、水平井取芯技术主要特点
        系统在整体运行的过程当中需要对液体进行持续的推进,此时就需要应用到相应的工具,对结构进行优化和调整,实现高水平的发展。整个工序在开展的过程当中,最好是应用台阶悬挂结构,实现双筒单动,进一步的推动岩心的顺利进入。采用更加隐蔽的结构,呈现出组合的优势,确保取芯工具能够适用于各个环节当中。取芯工具可以进行内部清洗,可以有效的对井底的沉沙进行清除,有利于提高取芯的收获率。
        六、金刚石取芯钻头
        采用新材料的取芯钻头,应用长外锥和浅内锥,以便于可以对结构形式进行优化调整,选择抗冲击性强和耐磨性高的元件。大幅度的提高钻头的机械工作效率和质量,提高钻头机械设备的使用寿命。在选择特定转头的过程当中,需要考虑到工作的具体内容,还需要充分的考虑到材料方面的应用,确保转速可以达到最初的设定要求,强化设备运行系统的效果。应用三角聚晶金刚石取芯钻头,通过采用中等外锥,可以进一步的对整个结构进行优化和调整,结合工作的实际需求采用适当的取芯钻头。在整个过程当中需要应用到压剪作用,其中还会涉及到破岩机理,整体的持续性效应比较好,可以获取更长的机械转速使用寿命。在井底当中,整体的工作状态比较干净,可以对砂泥岩地层进行适当的调整。针对于不同特性的岩层要选择不同钻头材料,结合工程的实际工作原理,应用等切削原理,更好的确保整个系统运行的稳定性。保障工作可以得到平稳的开展,采用真空的扩散焊接工艺,确保在钻进的过程当中不会出现问题。
        结束语
        随着科学技术的快速发展,低摩擦阻力岩心筒在具体应用的过程当中,内部设置内涂层,在一定程度上能够有效降低设备的阻力,尤其是针对松软地层取芯。针对于油田常用的钻井取芯技术,本篇文章展开了深入的研究和分析,希望可以有效了解油田钻井常用技术和相关钻头材料。应用台阶悬挂结构,实现双筒单动,进一步的推动岩心的顺利进入,大幅度的提高钻头的机械工作效率和质量,提高钻头机械设备的使用寿命。
        参考文献
        [1]刘成城,方建文.油田常用钻井取芯技术的综合研究[J].钻井取芯技术研究,2019,6(2):258-259.
        [2]孙中华,梅铭芳.浅析油田常用钻井取芯技术[J].油田钻井,2018,6(4):147-149.
        [3]宁建文,赵明华.试论油田常用钻井取芯技术[J].油田钻井,2018,6(4):25-29.
        
        
       
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