1、第一節(jié) 取芯技術(shù) 概述 第二節(jié) 取芯工具組成及類型 第三節(jié) 常規(guī)取芯工藝 第四節(jié) 密閉取芯 第五節(jié) 保壓密閉取芯 第六節(jié) 定向取芯 本章需要6學(xué)時(shí),第四章 取 芯,、取芯的目的 巖芯是石油勘探、開發(fā)過程中取得完整的第一性資料，通過大量對(duì)巖芯的分析與研究才能為制定合理的開發(fā)方案、準(zhǔn)確計(jì)算油田儲(chǔ)量、制定增產(chǎn)措施提供依據(jù)。 1研究地層 利用巖芯的巖性、物性、電性、礦物成分及化石等資料對(duì)地層進(jìn)行對(duì)比分析。通過對(duì)巖芯的機(jī)械力學(xué)性能測定，了解其強(qiáng)度、可鉆性、研磨性等，以指導(dǎo)鉆井作業(yè)。 2研究生油層 在一個(gè)沉積盆地內(nèi)尋找油氣，需要從目的層的巖芯取樣化驗(yàn)分析各項(xiàng)生油指標(biāo)。根據(jù)化驗(yàn)所得結(jié)果可以從生油角度選擇勘探

2、油氣藏的目的層和有利地區(qū)。 3研究油氣層性質(zhì) 通過對(duì)取出巖芯的分析，進(jìn)一步了解儲(chǔ)集層中油、氣、水的分布情況，油層的空隙度、滲透率、含油氣飽和度以及油氣層的有效厚度，以確定油氣層的工業(yè)開采價(jià)值。,第四章 取 芯 第一節(jié) 取芯技術(shù) 概述,4指導(dǎo)油、氣田開發(fā) 通過對(duì)取出巖芯的分析，掌握水驅(qū)油的原理和在不同條件下的油水運(yùn)移規(guī)律，為油田開發(fā)二次采油提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)對(duì)巖芯的研究還可為低滲油氣田的酸化壓裂提供可靠依據(jù)。 5檢查開發(fā)效果 在油田開發(fā)過程中，通過對(duì)取出巖芯的分析，掌握油田開采動(dòng)態(tài)，注入流體推動(dòng)情況及驅(qū)油效率，以獲取油層的油水飽和度、巖性、物性資料。得出有關(guān)規(guī)，提高采收率，并做到合理開

3、發(fā)油田。 綜上所述，在油氣田勘探、開發(fā)各階段，為查明儲(chǔ)油、儲(chǔ)氣層的性質(zhì)或從大區(qū)域的地層對(duì)比到檢查油氣田開發(fā)效果，評(píng)價(jià)和改進(jìn)開發(fā)方案，任一研究步驟都離不開對(duì)巖芯的觀察和研究。,第四章 取 芯 第一節(jié) 取芯技術(shù)概述,二、鉆進(jìn)取芯的幾個(gè)環(huán)節(jié) 1、環(huán)狀破碎井底巖石，形成巖芯（圓柱體）。 2、保護(hù)巖芯。鉆進(jìn)取芯時(shí)，已形成的巖芯要加以保護(hù)，避免循環(huán)的鉆井液沖蝕巖芯及鉆柱轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械碰撞損壞巖芯。 3、取出巖芯。在鉆進(jìn)取芯到一定長度后（通常為一個(gè)單根長度，也可以進(jìn)行長筒取芯達(dá)幾十米甚至百米），要從所形成巖芯的底部割斷并夾緊）在起鉆時(shí)隨鉆具一同提升到地面。 鉆進(jìn)取芯時(shí)，以上三個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)做好，任一環(huán)節(jié)處理不當(dāng)，輕

4、則會(huì)得不到應(yīng)有數(shù)量（長度）的巖芯，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致取芯失敗，取不出巖芯。 三、取芯鉆進(jìn)的評(píng)價(jià)指標(biāo) 取芯鉆進(jìn)，其目的是獲得巖芯，應(yīng)將與取芯鉆進(jìn)進(jìn)尺同樣長度的巖芯全部取出。但常常由于種種原因（如沖蝕、磨損等）不能將應(yīng)有長度的巖芯取出。一般以“巖芯收獲率”來評(píng)價(jià)。即實(shí)際取出巖芯長度與本次取芯鉆進(jìn)進(jìn)尺之比的百分?jǐn)?shù) 其計(jì)算方法如下：,第四章 取 芯 第一節(jié) 取芯技術(shù)概述,一、取芯工具的組成 為了完成鉆出巖芯，保護(hù)巖芯和取出巖芯三個(gè)環(huán)節(jié)，取芯工具一般都包括有取芯鉆頭、巖芯筒、巖芯爪、挾正器和懸掛裝置等部件， 1、取芯鉆頭 （1）取芯鉆頭的功用：是環(huán)狀破碎井底巖石，形成巖芯柱。 （2）取芯鉆頭的類型：刮刀取芯鉆

5、頭；領(lǐng)眼式硬合金取芯鉆頭；“西瓜皮”取芯鉆頭；金剛石取芯鉆頭；PDC取芯鉆頭等。牙輪取芯鉆頭由于其收獲率很低已被淘汰。如圖4-2所示 （3）對(duì)取芯鉆頭的要求 為了提高巖芯收獲率，除在下部鉆柱使用扶正器外，要求取芯鉆頭工作穩(wěn)定，鉆頭的切削元件要對(duì)稱分布，耐磨性一致，鉆頭底面井底與巖芯爪的距離盡可能短，巖芯直徑大。,第四章 取 芯 第二節(jié) 取芯工具組成及類型,圖 4-1 取芯工具組成示意圖 1取芯鉆頭； 2巖芯爪； 3內(nèi)巖芯筒； 4外巖芯筒； 5扶正器； 6回壓凡爾； 7懸掛軸承； 8懸掛裝置,圖4-2 常用的取芯鉆頭 （a）刮刀取芯鉆頭； （b）領(lǐng)眼式硬質(zhì)合金取 （c）西瓜皮取芯鉆頭 （d）金剛

6、石取芯鉆頭,第四章 取 芯 第二節(jié) 取芯工具組成及類型,2、巖芯筒 石油鉆井常用的巖芯筒由內(nèi)筒種外筒雙筒組成。 （1）內(nèi)巖芯筒的作用 內(nèi)巖芯筒的作用是存儲(chǔ)及保護(hù)巖芯。取芯時(shí)巖芯順利進(jìn)入內(nèi)筒，防止泥漿沖刷巖芯；為了有效保護(hù)巖芯，一般采用懸掛式滾動(dòng)軸承裝置將內(nèi)筒掛在外筒的頂部，取芯鉆進(jìn)時(shí)內(nèi)筒不轉(zhuǎn)。 （2）外筒的作用是承受鉆壓、傳遞扭矩帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)及保護(hù)內(nèi)巖芯筒。 （3）內(nèi)、外巖芯筒的技術(shù)規(guī)范 強(qiáng)度大，無彎曲變形，常用1425mm的優(yōu)質(zhì)厚壁剛材（如35CrMo、30CrMnSi）加工制成。長度一般為513m左右。在較硬的致密巖層中取芯，若鉆頭進(jìn)尺較多時(shí)，內(nèi)；外筒可長一些。在松軟地層取芯，內(nèi)、外巖芯筒

7、長度宜短一些，一般為58米。破碎地層取芯，內(nèi)、外筒的長度也應(yīng)短些在鉆頭進(jìn)尺較多又能有效保護(hù)巖芯時(shí)，內(nèi)、外筒長度可盡量長一些。一次可取芯145、42米。,第四章 取 芯 第二節(jié) 取芯工具組成及類型,3、巖芯爪。 （1）巖芯爪的作用是割取巖芯和承托已割取的巖芯柱。常用的巖芯爪有卡箍式、卡板式、卡瓦式等幾種結(jié)構(gòu)，如圖4-3所示。 圖 4-3 巖芯爪 卡箍式（一把抓）；b卡箍式；c卡板式；（d）卡瓦式： 1掛套；2卡瓦彈簧；3卡瓦軸；4卡瓦套；5軸銷,第四章 取 芯 第二節(jié) 取芯工具組成及類型,（1）卡箍式巖芯爪：它的形狀如圓箍，一圈開有數(shù)道缺口，把它分為許多瓣，每瓣內(nèi)車有數(shù)圈卡牙，卡箍的外壁呈截錐狀

8、，與縮徑套配合使用。縮徑套有同樣錐面。巖芯爪沿爪座移動(dòng)時(shí)，其爪牙收縮卡緊巖芯它用于軟及中硬地層。 （2）卡瓦式巖芯爪：適用于中硬及硬地層。它由掛套、銷軸、扭簧及卡瓦片組成?？ㄍ咂梢蕾嚺せ闪α渴蛊鋸堥_。鉆進(jìn)時(shí)緊貼鉆頭內(nèi)壁。割芯時(shí)，在外力作用下使巖芯爪沿鉆頭內(nèi)壁向下移動(dòng)，卡瓦片收縮包緊巖芯 （3）卡板式巖芯爪：適用于中硬地層及硬地層取芯，一般和其他巖芯爪復(fù)合使用。其結(jié)構(gòu)由外座、扭簧及片狀卡板組成。 （4）卡簧式巖芯爪：適用于硬地層，地質(zhì)鉆探使用，石油鉆探取芯使用較少。 巖芯爪的類型可根據(jù)不同地層來選用，其內(nèi)、外徑間隙要合適，才能有效的提高巖芯收獲率。,第四章 取 芯 第二節(jié) 取芯工具組成及類型,

9、4、扶正器及回壓凡爾 （1）外筒扶正器的作用： 可保持外巖芯筒和鉆頭工作穩(wěn)定，防止井斜。外筒扶正器，致使巖芯收獲率很低。實(shí)踐證明：外筒扶正器是增加鉆頭壽命及提高取芯收獲率的有效措施。扶正器外徑一般比鉆頭外徑小1/16為宜。 （2）內(nèi)筒扶正器的作用 可保持內(nèi)筒穩(wěn)定。使鉆頭與內(nèi)筒對(duì)中，巖芯易于進(jìn)入內(nèi)巖芯筒。 （3）回壓凡爾是裝在內(nèi)巖芯筒上端的一個(gè)單流凡爾，其作用防止鉆井液刺壞巖芯。目前對(duì)回壓凡爾結(jié)構(gòu)有所改進(jìn)。下鉆時(shí)只裝上回壓凡爾球座，下完鉆后可通過大排量循環(huán)泥漿，這樣既清洗內(nèi)筒又可將井底沖洗干凈。循環(huán)后開始取芯鉆進(jìn)前才將凡爾鋼球投入，使用效果良好。 5、懸掛裝置 6、分水接頭,第四章 取 芯 第二

10、節(jié) 取芯工具組成及類型,二、取芯工具各部分的配合 （1）鉆頭與外巖芯筒。 通常情況下，取芯鉆頭外徑比全面鉆進(jìn)用鉆頭外徑略小，鉆頭內(nèi)徑應(yīng)比內(nèi)筒的內(nèi)徑要小些，一般比內(nèi)巖芯筒的內(nèi)徑小510毫米。 （2）內(nèi)、外筒的間隙， 保證泥漿順利流過，避免發(fā)生泵壓過高的現(xiàn)象（特別是深井取芯）。一般以1020毫米間隙為宜。 （3）巖芯爪的最大內(nèi)徑應(yīng)稍大于或等于內(nèi)筒內(nèi)徑，在易膨脹及破碎地層應(yīng)稍大些，硬地層要小些。卡箍式巖芯爪，自由狀態(tài)下內(nèi)徑比巖芯略小23毫米，卡箍張開時(shí)的內(nèi)徑比自由狀態(tài)大5毫米，收縮后又比其小5毫米。此外，卡箍錐面與爪座內(nèi)錐面吻合，內(nèi)齒表面敷焊碳化鎢顆粒以增強(qiáng)其耐磨性，有利于卡芯。這種巖芯爪操作方便，

11、割芯時(shí)只需上提鉆具，卡箍收縮卡緊即可拔斷巖芯，在硬地層及超深井中使用取得很高的取芯收獲率。 （4）鉆頭內(nèi)臺(tái)肩與巖芯爪應(yīng)有510毫米間隙,第四章 取 芯 第二節(jié) 取芯工具組成及類型,三、取芯工具的類型 1、短筒取芯工具 在鉆進(jìn)中不接單艮的取芯鉆進(jìn)，叫做短筒取芯。常用的工具有川式工具 ，在中硬及硬地層中取芯，普遍使用雙筒懸掛式川式取芯工具，常用取芯鉆頭有領(lǐng)眼式硬合金取芯鉆頭、西瓜皮取芯鉆頭或金剛石取芯鉆頭，如81/2川式取芯工具結(jié)構(gòu)（圖44）。,圖 4-4 川式取芯工具 1上接頭；2外巖芯筒；3鎖緊螺母；4懸掛螺母；5滾珠槽座；612.7毫米滾珠；7中間滾珠槽座；8軸承座；9鎖緊螺母；10螺釘；1

12、1懸掛芯軸；121.25鋼球；13單流閥座；14承吊卡座塊15扶正塊；16內(nèi)巖芯筒；17連接套；18調(diào)節(jié)環(huán)；19卡箍座；20卡箍；21（金剛石）鉆頭,第四章 取 芯 第二節(jié) 取芯工具組成及類型,2、長筒取芯工具 （1） 取芯時(shí)允許上提方鉆桿接單根，一次取芯長度在兩根單根鉆桿以上，稱為長筒取芯。接單根時(shí)借助于滑動(dòng)接頭?；瑒?dòng)接頭結(jié)構(gòu)如圖4-8 滑動(dòng)接頭 1上接頭；2六方滑動(dòng)套；3調(diào)節(jié)螺母；4螺帽；5墊片；9下接頭,第四章 取 芯 第二節(jié) 取芯工具組成及類型,（2）長筒取芯工作過程 滑動(dòng)接頭是長筒取芯工具的重要部件之，它的上接頭與鉆鋌連接，下接頭與機(jī)械加壓接頭相連接。取芯鉆進(jìn)時(shí)，靠六方滑動(dòng)管和六方滑

13、動(dòng)套傳遞扭矩和鉆壓。接單根時(shí)提起六方滑動(dòng)套（六方滑動(dòng)管可在六方滑動(dòng)套內(nèi)上下滑動(dòng)），保證鉆頭不離開井底。 接單根操作過程 如圖4-9所示 圖4-9a為鉆進(jìn)取芯時(shí)， 六方滑動(dòng)套一直頂住 下接頭施加鉆壓。圖4-9b 是當(dāng)方鉆桿打完（方入不超過9米） 如圖4-9所示 時(shí)，需接單根的情況。此時(shí)上提方鉆桿，六方滑動(dòng)套與下接頭拉開，拉開的距離不許超過滑動(dòng)管的有效滑動(dòng)長度（一般為11m）否則上提鉆具接單根時(shí)鉆頭就要離開井底。配好合適長度的單根，接完單根后下至預(yù)定方入，繼續(xù)鉆進(jìn)。,第四章 取 芯 第二節(jié) 取芯工具組成及類型,3、取芯工具注意事項(xiàng) （1）取芯時(shí)和加壓接頭連接好，在井口要檢驗(yàn)滑動(dòng)接頭上下滑動(dòng)靈活性及

14、密封性。 （2）取芯工具下到距井底10米左右時(shí)，應(yīng)循環(huán)處理好泥漿。 （3）鉆進(jìn)前要將開泵時(shí)的鉆具懸重和開泵后的正常懸重記錄下來作為接單根時(shí)觀察懸重的參考。 （4）接單根或鉆完進(jìn)尺上提時(shí)，必須觀察懸重正常后，方可上起鉆具，拉開滑動(dòng)距離，才能接單根或投球加壓割芯。 （5）取芯工具拉上或拉下鉆臺(tái)時(shí)，必須使六方滑動(dòng)管進(jìn)入六方滑動(dòng)套，合攏后用繩索捆牢，方可上下鉆臺(tái)，以免六方滑動(dòng)管彎曲。,第四章 取 芯 第二節(jié) 取芯工具組成及類型,一、取芯工具的選擇 1、取芯工具選擇主要的根據(jù) 地層巖性和井下條件（井深、泥漿性能等）合理確定鉆頭和巖芯爪的類型以及工具的長度等。 2、取芯鉆頭的選擇 軟地層取芯，一般選用刮刀

15、式取芯鉆頭或內(nèi)出刃較大的硬質(zhì)合金取芯鉆頭；硬及研磨性較高的地層可選用領(lǐng)眼式硬合金取芯鉆頭、金剛石取芯PDC鉆頭。超深井取芯為了減少趣下鉆行程時(shí)間多選用金剛石PDC取芯鉆頭。 3、巖芯爪的選用， 一般地層較軟可選用一把爪式巖芯爪；中硬地層宜選用卡板式巖芯爪；硬及較破碎地層，可選用卡箍式及卡板式的復(fù)合式巖芯爪；堅(jiān)硬及膠結(jié)致密的地層可選用卡箍式巖芯爪。 4、巖芯筒的選用 地層松軟，巖芯膠結(jié)性差或巖性破碎的地層，為了提高收獲率取芯工具宜短一些；巖性較硬而所選鉆頭又能取得較高的進(jìn)尺時(shí)，可選用中、長筒取芯工具。,第四章 取 芯 第三節(jié) 常規(guī)取芯工藝,二、取芯工具的檢查 取芯工具入井前，主要檢查內(nèi)容如下：

16、1、內(nèi)、外巖芯筒無變形、裂紋和傷痕，彎曲度不超過1mmm。 2、內(nèi)筒轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，每次取芯完后要卸開懸掛軸承清洗干凈，有密封的軸承還應(yīng)按規(guī)定加足潤滑脂。調(diào)整好軸向間隙，保證轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。 3、回壓凡爾必須排液暢通，密封可靠，無刺漏現(xiàn)象。 4、分水接頭水跟必須暢通。 5、各絲扣連接部分必須完好無損，組裝時(shí)必須上緊。 6、內(nèi)巖芯筒的內(nèi)徑至少大于取芯鉆頭內(nèi)徑34mm?？ɑ苫蚩ü康淖杂赏◤奖仨毿∮阢@頭內(nèi)徑11.5mm?？ò迨綆r芯爪的通徑要大于鉆頭內(nèi)徑34mm。 7、檢查巖芯爪的底端與鉆頭內(nèi)臺(tái)肩的間隙是否合乎要求，川式取芯工具7 3/4、（8 1/2）6為810mm； 43/4108為58mm。 8、鉆頭類型要

17、適合于井下地層情況，尺寸要符合要求，應(yīng)盡可能與實(shí)際井眼相同。若因條件限制需要小直徑鉆頭取芯時(shí)，其小井眼長度不超過50米，井下或地質(zhì)情況復(fù)雜小井眼長度還應(yīng)縮短。 9、加壓接頭內(nèi)、外筒應(yīng)保證滑動(dòng)靈活，密封可靠。中芯管應(yīng)絕對(duì)保證無彎曲、變形及損傷等情況，裝配活動(dòng)自如，球座端完好。 10、取芯工具各部分需經(jīng)全部檢查合格，丈量好主要部分的尺寸后，方可組裝。組裝完畢，還需吊到井口上檢查巖芯爪底端與鉆頭內(nèi)臺(tái)肩的間隙是否符合要求，內(nèi)巖芯筒轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。,第四章 取 芯 第三節(jié) 常規(guī)取芯工藝,三、取芯鉆進(jìn)參數(shù)配合 取芯鉆進(jìn)是環(huán)形破巖，鉆頭承壓面較小，外筒管璧相對(duì)較薄。為了保護(hù)好巖芯，提高收獲率，鉆壓、轉(zhuǎn)速、排量

18、均要比全面鉆進(jìn)用鉆頭小些。 1、鉆壓 在硬地層使用川式8 1/2取芯工具時(shí)，鉆壓一般加5080KN； 2、轉(zhuǎn)速 一般采用低速，使用硬地層取芯工具時(shí)，轉(zhuǎn)速為5080轉(zhuǎn)分，在軟地層，井不太深的情況下，可采用100110轉(zhuǎn)分的轉(zhuǎn)速。 3、排量 在硬地層取芯時(shí)，一般取1520升秒，軟地層由于取芯進(jìn)尺快，可適當(dāng)增大排量。對(duì)于膠結(jié)疏松的砂巖等地層，為了防止沖壞巖芯，也應(yīng)適當(dāng)降低排量。泵壓一般不超過且10MPa為宜。 4、泥漿性能 應(yīng)盡可能采用優(yōu)質(zhì)輕泥漿鉆進(jìn)，保證井下安全及充分凈化井底。,第四章 取 芯 第三節(jié) 常規(guī)取芯工藝,四、取芯操作 （一）下鉆 1取芯下鉆前的準(zhǔn)備工作 （1）處理好井內(nèi)泥漿，使泥漿性能

19、穩(wěn)定、井眼暢通，無垮塌，無沉砂，能順利下鉆到底。 （2）檢查好機(jī)械設(shè)備及鉆具，保證在取芯鉆進(jìn)中地面設(shè)備與鉆具不發(fā)生問題。 （3）對(duì)起下鉆遇阻遇卡井段應(yīng)先通井劃眼。消除阻卡后，方可下鉆取芯。 （4）必須充分保證井底干凈，通常要在取芯下鉆前的全面鉆進(jìn)中使用隨鉆打撈杯或磁鐵打撈器。先期完井取芯時(shí)，在鉆開水泥塞后就應(yīng)進(jìn)行磨銑，反復(fù)打撈井底金屬落物，確保井底干凈。 （5）對(duì)送井取芯工具應(yīng)按要求進(jìn)行全面檢查，并填好工具卡片。每口井必須配備23套取芯工具及足夠的易損附件。 （6）檢查好指重表及其它資料記錄儀表，直至各儀表準(zhǔn)確、靈活可靠為止。,第四章 取 芯 第三節(jié) 常規(guī)取芯工藝,2下鉆操作 （1）巖芯筒入井

20、時(shí)，必須在井口卡好安全卡瓦，防止滑脫落井。 （2）下鉆操作要平穩(wěn)，不得猛放、猛剎。復(fù)雜井段，起下鉆速度應(yīng)控制，嚴(yán)防頓鉆。 （3）不允許用取芯鉆頭劃眼。下鉆遇阻不得超過12噸，經(jīng)上下活動(dòng)不能下入時(shí)應(yīng)開泵循環(huán)泥漿，禁止強(qiáng)行劃眼通過。 （4）取芯下鉆中途可根據(jù)具體情況分段循環(huán)泥漿，或下至距井底10m左右循環(huán)。循環(huán)開泵時(shí)要用小排量，控制啟動(dòng)泵壓不超過8.5MPa，以防壓差過大而剪斷銷釘。 （5）下鉆完了，循環(huán)正常后，緩慢下放至距井底12米處（若井內(nèi)有余芯時(shí)則應(yīng)為距余芯頂面處），沖洗井底，上下活動(dòng)及慢轉(zhuǎn)套芯正常后，即可開始取芯鉆進(jìn)。 （6）取芯下鉆的全過程，必須嚴(yán)防掉落物。,第四章 取 芯 第三節(jié) 常規(guī)

21、取芯工藝,（二）取芯鉆進(jìn) 1、取芯鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)應(yīng)根據(jù)鉆井施工設(shè)計(jì)結(jié)合具體井下情況，在充分討論的基礎(chǔ)上合理確定，司鉆操作不得任意更改。 2、下鉆完了開始取芯（造芯或樹芯）時(shí)，要輕壓啟動(dòng)。中硬或硬地層，要緩慢加2030KN壓力鉆進(jìn)0.1米，鉆頭工作平穩(wěn)正常后方可逐漸增至規(guī)定鉆壓鉆進(jìn)；若為疏松油砂巖，則一開始就應(yīng)加足鉆壓鉆進(jìn)。 3、短筒或中筒取芯，應(yīng)事先配好方入；盡量避免中途接單根。 4、送鉆要平穩(wěn)均勻，不得溜鉆、中途停泵及提鉆等。發(fā)現(xiàn)蹩、跳鉆等井下不正常情況時(shí)，應(yīng)認(rèn)真分析原因采取適當(dāng)措施處理，不得蠻干。鉆進(jìn)中隨時(shí)注意泵壓變化及巖屑返出情況，認(rèn)真分析井下情況，恰當(dāng)掌握鉆頭使用時(shí)間。 5、取芯鉆進(jìn)中，

22、要作好防噴工作，如有氣侵后效，必須先循環(huán)泥漿，待后效消失后再開始取芯。如遇井噴，應(yīng)在可能條件下先割芯后，再上提鉆具處理。 6、樹芯、割芯、套芯及取芯趙鉆等作業(yè)，必須由正、付司鉆親自操作。,第四章 取 芯 第三節(jié) 常規(guī)取芯工藝,（三）割芯操作 川式取芯工具割芯 鉆完取芯進(jìn)尺后停止送鉆（不停泵），原轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)10分鐘左右待懸重恢復(fù)后，上提鉆具即可。割芯后應(yīng)上提鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)不同方向，慢慢下放以探查巖芯是否割斷或井內(nèi)有無余芯以及余芯的長度等。經(jīng)查后表明巖芯已割斷，或井底余芯較少，即可上提鉆具05米左右循環(huán)泥漿起鉆。 （四）起鉆 1、起鉆操作要平穩(wěn)，不得猛提，猛拉及猛座。要用吊鉗松扣，旋繩卸扣）不準(zhǔn)使用轉(zhuǎn)盤卸

23、扣，以免甩掉巖芯。 2、加壓割芯的顯示不好，剪斷銷釘?shù)陌盐詹淮髸r(shí)，起鉆操作要特別精芯。 3、起鉆中要有專人負(fù)責(zé)及時(shí)向井內(nèi)灌滿泥漿。 4、搞好巖芯出筒后的收集工作，取出巖芯時(shí)地質(zhì)人員必須在場，按次序收集巖芯錄取資料，并按規(guī)定填寫好有關(guān)報(bào)表。 5、若巖芯收獲率不高，應(yīng)認(rèn)真分析研究，找出原因并及時(shí)采取措施。 6、取芯起鉆操作要求較高，學(xué)習(xí)人員一律不得操作。,第四章 取 芯 第三節(jié) 常規(guī)取芯工藝,常規(guī)取芯時(shí)，鉆井液的濾液浸入到巖芯中，使油層巖芯的含油氣飽和度發(fā)生變化而不能取得確切的資料。密閉取芯就是用密閉液（預(yù)先放置在內(nèi)芯筒中的粘性高、流動(dòng)性好、附著力強(qiáng)、防水性好的高分子液體）將鉆取的巖芯迅速保護(hù)起來

24、的取芯技術(shù)。它可以防止鉆井液對(duì)巖芯的污染，并可解決以下問題。 （1）取出準(zhǔn)確的含油、氣、水飽和度的巖芯資料，為計(jì)算未開發(fā)油氣田儲(chǔ)量及制定合理開發(fā)方案提供依據(jù)。 （2）了解油田采油階段的含油氣飽和度及其分布規(guī)律、油水動(dòng)態(tài)資料，以確定合理的開采方式和開采凋整方案。 （3）了解水淹油田中，油、水分布情況與油層巖性、物性之間的關(guān)系，為定量研究水淹油層驅(qū)油效率提供依據(jù)。,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,密閉取芯工具有加壓式密閉取芯工具、自鎖式密閉取芯工具等類型?，F(xiàn)以自鎖式密閉取芯工具為例了解其結(jié)構(gòu)。,圖410所示取芯工具的結(jié)構(gòu),第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,為自鎖式割芯方式，雙筒雙動(dòng)式，其特點(diǎn)是在

25、內(nèi)巖芯筒組合下部裝有密封活塞并用銷釘固定在取芯鉆頭的進(jìn)口處，內(nèi)巖芯筒與鉆頭的配合面上裝有密封圈在內(nèi)巖芯筒的頂部裝有浮動(dòng)活塞。下鉆前，內(nèi)巖芯筒灌滿密封液，浮動(dòng)活塞置于限位接頭之上，形成密封區(qū)。在下鉆過程中，隨井深增加，密封區(qū)外部液柱壓力增大，于是推動(dòng)浮動(dòng)活塞，使密閉區(qū)內(nèi)外壓力保持平衡，從而保證密封的可靠性。 下鉆完后，在洗井液中加一定量的示蹤劑硫氰酸胺（NH4sCN），并開泵循環(huán)，使其均勻并達(dá)到含量要求。然后將工具下到井底，逐漸加壓剪斷銷釘。鉆進(jìn)時(shí)，由不斷形成的巖芯進(jìn)入內(nèi)巖芯筒推動(dòng)活塞上行。內(nèi)巖芯筒中的密閉液被擠向下排出，排出的密閉液在井底鉆頭周圍形成保護(hù)區(qū)，并立即粘附在巖芯表面，形成一層保護(hù)膜

26、防止鉆井液污染滲入，從而達(dá)到密閉取芯的目的。 密閉取芯時(shí)所用的密閉液有油基和水基兩種，各油田所用的原料配比亦各不相同。以勝利油田所用配方為例如下（重量比）： 蓖麻油： 100； 過氧乙烯樹脂： 1214； 硬脂酸鋅： 0841。68； 膨潤土或重晶石： 依密閉液密度而定。,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,一、密閉取芯工具 1型號(hào)表示方法。 示例：YM215115表示：可取巖芯名義直徑為115毫米，取芯鉆頭外徑為215毫米中硬一硬地層密閉取芯工具。 2取芯工具的基本尺寸見表41。 3密封活塞、浮動(dòng)活塞等結(jié)構(gòu)型式與主要尺寸見圖411、412和表42。 4軟地層巖

27、芯爪比鉆頭內(nèi)徑大 1012毫米，硬地層巖芯爪比鉆頭內(nèi)徑小23毫米 5內(nèi)、外筒無裂紋、無結(jié)疤、無咬扁，并進(jìn)行探傷檢查。,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,表4-1 密閉取芯工具型號(hào)與基本參數(shù)單位：毫米,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,二、密閉取芯操作規(guī)程 1取芯前準(zhǔn)備。 （1）工具選擇。 松軟地層密閉取芯應(yīng)選用加壓式工具，中硬至硬地層密閉取芯應(yīng)選用自鎖式工具。 （2）工具檢查。 1）內(nèi)、外筒的平直度不 超過0、5內(nèi)、外徑應(yīng)符 合圖樣要求。 2）內(nèi)、外筒無變形、 無裂紋，螺紋完好。 圖411 密封活塞 圖412 浮動(dòng)活塞 3）鉆頭出刃均勻完好，直徑應(yīng)符合圖樣或使用說明書的規(guī)定。鉆頭內(nèi)腔密封面必須

28、光滑。水眼通暢。固定密封活塞用的銷孔須完好，不能有殘留焊渣。 4）巖芯爪在使用前須整形，尺寸應(yīng)符合圖樣要求，放人鉆頭內(nèi)腔或縮徑套內(nèi)應(yīng)試轉(zhuǎn)靈,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,5）所有密封圈須完好無損，尺寸應(yīng)符合圖樣要求。裝配時(shí)應(yīng)涂沫潤脂，不允許有翻轉(zhuǎn)扭折現(xiàn)象，“Y”形密封圈的方向須一正一反。 6）加壓式工具的加壓接頭須滑動(dòng)靈活，有效滑距不小于200毫米。上接頭的加壓臺(tái)肩完好。加壓中芯桿無變形，平直度不超過2并有直徑相同，數(shù)量充足的加壓鋼球。 7）工具組裝好后的軸向間隙，加壓式工具為1520毫米，自鎖式工具為810毫米。 （3）井眼準(zhǔn)備。 1）井身質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 2）鉆井液性能必須符合設(shè)計(jì)

29、要求，API濾失量不大于3毫升，密度應(yīng)控制在近平衡鉆井所要求的范圍內(nèi)。 3）起、下鉆必須暢通無阻。 4）井底無落物。 （4）地層預(yù)告。 要專為取芯繪制出1200比例的地層剖面圖，并參照鄰井取芯情況確定下井工具的長度及取芯措施，做到每筒巖芯“穿鞋戴帽”。 （5）設(shè)備和儀表。,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,1）設(shè)備和儀表配備齊全，性能良好，工作正常。 2）如用加壓式工具，應(yīng)檢查所有鉆具及接頭水眼，保證凈50毫米鋼球能順利通過。 3）立管上部應(yīng)設(shè)置62毫米的投球絲堵。 （6）對(duì)油基型密閉液的性能要求。 1）外觀：液面光潔，顏色隨膨潤土的顏色而變化。 2）絕對(duì)粘度（50時(shí)）：取芯井深2000米左右

30、，要求粘度2000毫帕秒左右；取芯井深3000米左右，要求粘度3000毫帕秒左右；取芯井深3500米以上，要求粘度3500毫帕秒左右。 3）抽絲：在20左右用玻璃棒蘸挑密閉液，絲長不少于30厘米。 4）耐酸、耐堿、耐油性能：分別在50%的H2SO4液、50%的NaOH液及柴油中浸泡一小時(shí)均無變化。 （7）附件：頂芯膠皮、大小頭等輔助工具應(yīng)配套齊全完好。 （8）定“基值”取芯：鉆達(dá)取芯層位之前，在鉆井液中不加示蹤劑、工具中不加密閉液的條件下，為確定地層“基值” 巖芯對(duì)顯色劑的原始顯色數(shù)值而必須進(jìn)行一次常規(guī)取芯。 （9）試取芯：鉆達(dá)取芯層位之前，定“基值”取芯后，在鉆井液中加人示蹤劑，在工具中加人

31、密閉液，至少進(jìn)行一次試取芯。,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,2下鉆。 1）工具須平穩(wěn)拉上鉆臺(tái)，嚴(yán)防碰撞活塞頭。工具出人井口，用大鉤提吊。無臺(tái)肩的光桿外筒坐于井口時(shí)應(yīng)使用安全卡瓦。 （2）將密閉液加熱到50左右，在井口向內(nèi)筒緩慢灌人，要保證內(nèi)筒的空氣同時(shí)排出。液面至分水接頭水眼位置后要靜止5分鐘，保證灌滿。最后對(duì)加壓式工具應(yīng)將帶密封圈的絲堵上緊，裝加壓中芯桿，連接加壓接頭。對(duì)自鎖式工具應(yīng)將平衡活塞裝人分水接頭。 （3）內(nèi)筒螺紋用鏈鉗緊扣；外筒螺紋用1300016000牛頓米扭矩值緊扣。 （4）下放鉆具要平穩(wěn)，下完鉆鋌要掛電磁剎車。下鉆遇阻不得超過30千牛。不得用取芯鉆頭劃眼強(qiáng)下。 （5）將取

32、芯鉆頭下至距井底10米左右，緩慢開泵，啟動(dòng)泵壓不得超過8兆帕，充分循環(huán)鉆井液。同時(shí)按規(guī)定數(shù)量均勻地向鉆井液中加人示蹤劑，加藥時(shí)間不少于一個(gè)循環(huán)周期。在鉆頭不接觸井底的條件下，可適當(dāng)上下活動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，使鉆井液示蹤劑含量達(dá)到10。2千克米3且分散均勻，以連續(xù)四個(gè)檢測值符合規(guī)定為合格。 3取芯鉆進(jìn)。 （1）在開泵轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具的情況下校對(duì)指重表。對(duì)加壓式工具，應(yīng)先將鉆頭緩慢放到井底，加壓100千牛，剪斷密封活塞固定銷，然后調(diào)整鉆壓至20千牛，啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤，在鉆進(jìn)03米的時(shí)間內(nèi)將鉆壓由小到大調(diào)至正常。對(duì)自鎖式工具，要求轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，慢放到底，在鉆頭到達(dá)井底后及時(shí)將鉆壓加至50千牛，剪斷密封活塞固定銷，然后采用正常

33、取芯鉆進(jìn)參數(shù)鉆進(jìn)。,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,（2）正常鉆進(jìn)參數(shù)選擇原則和推薦值。 1）鉆壓選擇原則是在取得較高鉆速條件下用較低鉆壓值。對(duì)一般中硬至硬地層，推薦鉆壓為914千牛25。4毫米直徑。對(duì)一般松軟地層，鉆壓應(yīng)降低13；對(duì)極松地層，鉆壓應(yīng)增加13。 2）推薦轉(zhuǎn)速為6070轉(zhuǎn)分，軟地層可適當(dāng)增加。 （3）鉆進(jìn)操作要求。 1）送鉆要均勻，增壓要緩慢，嚴(yán)禁溜鉆。 2）鉆進(jìn)中不停泵、不停轉(zhuǎn)，遇蹩跳鉆時(shí)可適當(dāng)調(diào)整鉆井參數(shù)。 3）從鉆頭接觸井底開始，直到取芯鉆進(jìn)完畢為止，鉆頭始終不得離開井底。如遇特殊情況需要提起鉆頭時(shí)，應(yīng)割芯起鉆。 4）必須做好鉆時(shí)記錄，并密切注意鉆進(jìn)變化。若發(fā)現(xiàn)鉆時(shí)突然猛

34、增，轉(zhuǎn)盤載荷變輕，就可能是堵芯的反映。經(jīng)判斷是堵芯，應(yīng)果斷割芯起鉆。,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,4割芯 （1）加壓式工具的投球加壓割芯法。 1）根據(jù)地層預(yù)告與鉆時(shí)判斷，應(yīng)選擇在泥巖段割芯。 2）鉆完進(jìn)尺，停轉(zhuǎn)、停泵、量方人，做方人記號(hào)。而后緩慢上提鉆具至保留5千牛的鉆壓為止，讓加壓接頭的六方滑動(dòng)桿完全拉開，而鉆頭又不離開井底。 3）在立管上部彎頭絲堵處投球。每次投一球，并開泵送人鉆桿（球經(jīng)過方鉆桿時(shí)有敲擊聲）。按規(guī)定數(shù)量投球完畢，循環(huán)鉆井液送球。送球時(shí)間按下式確定： T0、004H 式中 T送球時(shí)間，分； H井深，米。 4）對(duì)于特別疏松的砂巖，將球送人鉆桿后，停泵，讓鋼球自由下落。自由

35、落球時(shí)間應(yīng)為開泵送球時(shí)間的1。5倍。,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,5）在鋼球下落過程中，應(yīng)適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具。 6）待鋼球全部就位以后，轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具10圈以上。停轉(zhuǎn)、停泵，緩慢加壓200300千牛。上提鉆具至投球方人，變換鉆具方位后重復(fù)加壓一次。最后上提鉆具至投球方人，間斷轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤割芯。當(dāng)試轉(zhuǎn)元蹩勁后開泵，頂通水眼，起鉆。 （2）自鎖式工具的起鉆自鎖割芯法。 1）割芯層位應(yīng)選擇在成柱性較好的非油層井段。 2）在可能情況下，鉆進(jìn)最后0。30。5米時(shí)，鉆壓可比原鉆壓增大3050千牛。 3）停鉆、停泵、量方人。緩慢上提鉆具，并注意觀察指重表顯示。一般懸重增加100300千牛又立即恢復(fù)，說明巖芯被拔斷；如

36、果懸重不恢復(fù)，則應(yīng)停止上提鉆具。然后，稍稍下放鉆具，在保持懸重只增加150千牛，巖芯受拉力的情況下，猛轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤或閃動(dòng)鉆具或用開泵的方法直到指重表恢復(fù)原懸重為止。 4）如果上提鉆具至鉆頭離開井底時(shí)懸重不增加，應(yīng)起鉆。,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,6起鉆。 （1）割芯完畢應(yīng)立即起鉆。嚴(yán)禁轉(zhuǎn)盤卸扣，必須用液氣大鉗或旋繩器卸扣。 （2）起鉆要求平穩(wěn)操作，特別是起至最后幾個(gè)立柱時(shí)，更應(yīng)平穩(wěn)。 （3）起鉆過程中應(yīng)連續(xù)向井眼灌滿鉆井液。 （4）使用加壓式工具，應(yīng)將加壓接頭在井口整體卸下。取出加壓中芯桿和加壓鋼球時(shí)，應(yīng)嚴(yán)防落井。全套工具提出井曰后立即蓋好井口。使用自鎖式工具，可將內(nèi)筒單獨(dú)抽出井口。 7巖芯

37、出筒。 （1）雨天巖芯不能出筒，并不得將工具提出井口，同時(shí)還須保持井眼灌滿鉆井液。 （2）正常出筒時(shí)，要求在商個(gè)小時(shí)之內(nèi)出筒并取樣完畢。同時(shí)要確保巖芯不與水接觸。 （3）出筒巖芯應(yīng)按順序排好。丈量巖芯的與計(jì)算收獲率。 （4）對(duì)回收的工具，凡是用大鉗緊扣的地方，必須用大鉗松扣。,第四章 取 芯 第四節(jié) 密閉取芯,三、保壓密閉取芯 密閉取芯技術(shù)可以防止鉆井液的污染，但巖芯從井底取到地面，因壓力降低和溫度降低使巖芯中的氣體和原油中的輕質(zhì)組分劇烈膨脹而散逸，所以不能反映井底條件下的原始狀況。保壓密閉取芯技術(shù)是取得保持儲(chǔ)層流體完整巖芯的一種有效方法。這種巖芯可準(zhǔn)確求得井底條件下儲(chǔ)層流體飽和度、儲(chǔ)層壓力、

38、油層相濕度及儲(chǔ)層物性等資料。它對(duì)于正確認(rèn)識(shí)地質(zhì)情況和進(jìn)行殘余油儲(chǔ)量計(jì)算，合理地制定開發(fā)調(diào)整井方案，提高采收率有著十分重要的意義。 大慶油田研制成功保壓密閉取芯工具并完善相應(yīng)配套工藝技術(shù)，包括壓力測試、巖芯冷凍切割、包裝運(yùn)輸及巖芯化驗(yàn)等保壓密閉取芯技術(shù)。 （1）工具結(jié)構(gòu)。工具結(jié)構(gòu)示意圖見圖826，它包括以下部分： 鉆頭：六翼三階梯刮刀取芯鉆頭； 卡芯結(jié)構(gòu)：采用卡箍組合結(jié)構(gòu)；,第四章 取 芯 第五節(jié) 保壓密閉取芯,密閉頭； 內(nèi)外巖芯筒總成：雙巖芯筒單動(dòng)式； 球閥結(jié)構(gòu)：由球體、上下閥座、預(yù)緊彈簧、閥、閥體、半滑環(huán)、密封盤根、軸銷等件組成。在外筒重力作用下迫使球閥旋轉(zhuǎn)90而關(guān)閉，使巖芯保存在密閉的內(nèi)巖

39、芯筒中，保持巖芯所在處的地層壓力。 氣閥調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)：由高壓氣室、調(diào)節(jié)閥總成、單流閥等組成。高壓氣室儲(chǔ)存高壓氮?dú)猓?0 MPa），調(diào)節(jié)閥總成控制高壓氣室的氣體在起鉆過程中不斷平衡內(nèi)筒壓力，實(shí)現(xiàn)壓力自動(dòng)補(bǔ)償。 氣室聯(lián)通總成：起鉆時(shí)聯(lián)通接頭打開，氣體由高壓室通過聯(lián)通接頭向內(nèi)巖芯筒補(bǔ)充。測壓接頭用以接壓力表測量內(nèi)筒壓力或放空內(nèi)筒壓力。 懸掛總成：裝有懸掛軸承組使內(nèi)巖芯筒保持不轉(zhuǎn)動(dòng)，用球座式懸掛內(nèi)筒。 差動(dòng)式機(jī)構(gòu)：由六方桿、內(nèi)六方套、大小頭、壓帽、盤根等組成，主要用以傳遞扭矩以便轉(zhuǎn)動(dòng)球閥封閉內(nèi)巖芯筒。,第四章 取 芯 第五節(jié) 保壓密閉取芯,（2）工作原理。該工具為雙筒單動(dòng)式取芯筒，卡箍式卡芯，內(nèi)巖芯筒是容

40、納巖芯的容器，也是在割芯后的密閉殼體。工具下井前，預(yù)先從密閉頭注滿密閉液。當(dāng)取芯鉆進(jìn)完成后，上提鉆具割芯，然后投入50 mm鋼球使之坐在滑套座上，待鉆井液返出且泵壓正常后，說明滑套到位，此時(shí)，外筒在重力作用下，內(nèi)外六方脫開，外筒下移，其重力作用在球閥半滑環(huán)上，半滑環(huán)使球體產(chǎn)生一扭矩，并轉(zhuǎn)動(dòng)90而關(guān)閉球閥，使巖芯密閉在內(nèi)巖芯筒中。壓力補(bǔ)償系統(tǒng)中的高壓氣室預(yù)先儲(chǔ)存高壓氮?dú)?。閥門組機(jī)構(gòu)預(yù)先調(diào)到規(guī)定壓力，在起鉆過程中和以后作業(yè)中，通過壓力調(diào)節(jié)器來維持內(nèi)巖芯筒的壓力。 （3）巖芯處理： 將取芯工具卸掉六方接頭及懸掛接頭，將壓力測試裝置接到測壓閥上測試內(nèi)巖芯筒壓力。 卸下內(nèi)巖芯筒，將帶有巖芯的巖芯筒放入冷

41、凍箱內(nèi)，周圍放置足夠的干冰并向冷凍箱內(nèi)充壓到原有壓力值，冷凍68h。 為方便運(yùn)輸和化驗(yàn)，將冷凍后的巖芯切割成一定長度（連同內(nèi)巖芯筒一起切割）。 將切割后的巖芯兩端封好，在鉆卡上打好井號(hào)、日期、井段等，然后將巖芯放入冷凍箱運(yùn)往化驗(yàn)室。 化驗(yàn)前將內(nèi)簡銑掉，清洗密封液，準(zhǔn)備化驗(yàn),第四章 取 芯 第五節(jié)保壓密閉取芯,第五節(jié) 定向取芯 定向取芯是鉆取巖芯并確定其在原地的方位。在二、三次采油中為了更多地了解地層構(gòu)造，需定向取芯。定向取芯的目的是了解地層的傾角、傾向、走向以及地層及裂縫的產(chǎn)狀、裂縫分布規(guī)律等，為制定開發(fā)方案提供依據(jù)。 為達(dá)到定向取芯的目的，了解巖芯的原地方位，定向取芯工具應(yīng)能做到：在鉆進(jìn)取芯時(shí)，在巖芯上刻上標(biāo)志線；能測出標(biāo)志線的方位。 定向取芯工具由巖芯筒和儀器兩大部分組成（見圖827）。在內(nèi)巖芯筒的下端裝三把用于在巖芯上刻槽的刻刀。在鉆進(jìn)取芯時(shí)；進(jìn)入巖芯筒的巖芯柱沿縱向被刻上標(biāo)志線。 隨鉆測量儀器（多點(diǎn)測斜儀）下連加長桿，通過定向鞋與巖芯筒頂部相接。加長桿使儀器位于無磁鉆鋌處以提高測量精度?？痰杜c儀器外的刻線標(biāo)記在一條直線上。儀器羅盤所讀出的方位，就是儀器外面刻線標(biāo)記的方位，也就是巖芯刻痕的方位。,第四章 取 芯 第六節(jié) 定向取芯,1工具、儀器的選擇。 （1）定向取芯工具、測斜儀和無磁鉆鋌必須配套，其性能應(yīng)滿