連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)在油井疏松地層的應(yīng)用

湯慶金

摘 要：石油是一種重要的戰(zhàn)略資源，同時(shí)也是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要基石，做好原油的開采工作對于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極為重要的意義。在油田開采的中后期，由于井下環(huán)境變化、復(fù)雜的影響，需要積極做好密閉取芯技術(shù)的研究，通過優(yōu)化密閉取芯工具、參數(shù)等諸多方式使密閉取芯取得良好的效果。該文說明了密閉取芯技術(shù)在疏松地層時(shí)面臨的問題，對如何在松軟地層中應(yīng)用連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)；松軟地層；油井

中圖分類號：TE244 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)是一種在密閉取芯技術(shù)的基礎(chǔ)上通過優(yōu)化密閉取芯工具與密閉液所發(fā)展起來的一種特殊鉆井取芯工藝，通過應(yīng)用連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)能夠收集到大量高質(zhì)量的油田井下巖芯樣本，為后續(xù)油田開采效果評價(jià)、井下油、水分布規(guī)律以及油層殘余分布特點(diǎn)等分析提供樣本數(shù)據(jù)。連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)應(yīng)用受井下環(huán)境、地層狀況等諸多因素的影響，尤其是在松軟地層的應(yīng)用中將會致使連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)的應(yīng)用效果大打折扣。通過對連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)在松軟地層應(yīng)用中所存在的困難進(jìn)行分析，并通過優(yōu)化連續(xù)保形密閉取芯工具、參數(shù)等的方式提高連續(xù)保形密閉取芯效果。

1 連續(xù)保形密閉取芯工藝與在松軟地層應(yīng)用中所面臨的技術(shù)困境

連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)的應(yīng)用對于油田的開采有著極為重要的意義。我國多數(shù)油田經(jīng)過多年的開采已經(jīng)進(jìn)入了開采的中后期，井下含水率高、地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)的應(yīng)用效果造成了較大的困難。某油井采用連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)進(jìn)行密閉取芯作業(yè)，油井取芯層位為穩(wěn)斜段的油井，井下地層疏松為松軟地層，在連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)中采用穩(wěn)斜鉆具組合形式，并加裝鉆鋌來確保連續(xù)保形密閉取芯所使用的鉆具具有足夠的剛性。連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)中使用的鉆井組合為：刮刀取芯鉆頭、取芯筒、定位接頭、加壓接頭等。在進(jìn)行連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)時(shí)所采用的密閉取芯工序?yàn)椋恒@進(jìn)→割芯→取芯。在連續(xù)保形密閉鉆進(jìn)過程中需要對鉆進(jìn)中的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的控制：鉆壓控制在5 t以內(nèi)，鉆速控制在50 r/min以內(nèi)，排量控制在500 L/min以內(nèi)，由于油井地層松軟，在密閉取芯作業(yè)中需要結(jié)合實(shí)際情況適時(shí)的調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，提高鉆進(jìn)效果。鉆進(jìn)到指定位置后提高井下鉆壓至10 t，以確保密閉取芯鉆具能夠及時(shí)剪斷活塞固定銷。密閉取芯依靠密閉液對所割巖芯樣本進(jìn)行密閉保護(hù)，避免巖芯樣本被鉆井液等所污染。所割巖芯將在密閉取芯工具的幫助下進(jìn)入密閉筒中，完成密閉取芯作業(yè)。為確保連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)能夠取得良好的作業(yè)效果，在進(jìn)行連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)前需要對所鉆地層進(jìn)行詳細(xì)的勘測，并做好鉆井軌跡優(yōu)化、鉆井井眼清理等前期工作并對連續(xù)保形密閉取芯工具進(jìn)行良好的檢測，確保連續(xù)保形密閉取芯工具的巖芯爪與鉆頭定位臺肩之間的軸筒間隙控制在12±4 mm，連續(xù)保形密閉取芯工具的鉆頭出刃均勻，能夠良好的運(yùn)行。

在油井松軟地層使用連續(xù)保形密閉取芯工藝進(jìn)行連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)的過程中，存在著2個(gè)問題。1）連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)工程中，由于取芯長度較長在第一、二取芯筒取芯作業(yè)中所獲得的巖芯樣本能夠達(dá)到100 %的收獲率，而在第三、四筒的取芯過程中獲取率則大幅下降，致使連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)無法取得良好的取芯效果。為獲得良好的取芯效果需要結(jié)合油井松軟地層對連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)參數(shù)、工藝等進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)。2）在對第三、四筒巖芯爪進(jìn)行觀測后發(fā)現(xiàn)，第三、四筒的巖芯爪處所堵塞的巖芯情況極為相似。具體表現(xiàn)為第三筒巖芯爪與第四筒巖芯爪都有一定的收縮變形，不同處則主要集中在變形量的大小不同。連續(xù)保形密閉取芯工具的鉆頭腔與巖芯爪都因巖芯阻塞造成巖芯爪的卡死，進(jìn)而造成巖芯大量堆積，影響連續(xù)保形密閉取芯工具的使用。在第三、四筒巖芯連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)過程中，第三筒出芯時(shí)上部空的襯筒內(nèi)噴出筒密閉液，致使第三筒內(nèi)存在部分“和尚頭”現(xiàn)象，影響取芯效果。而在第四筒出芯時(shí)，其所形成的“和尚頭”現(xiàn)象則更為明顯。為提高連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)效果需要積極就油井松軟地層中應(yīng)用連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)存在的問題進(jìn)行分析，并積極采取針對性的措施加以解決，提高連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)效果。

2 油井疏松地層下應(yīng)用連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)的改進(jìn)優(yōu)化

結(jié)合在油井疏松地層下應(yīng)用連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)所存在的問題及油井井下地層地質(zhì)報(bào)告，確定連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)出現(xiàn)問題的具體原因?yàn)檫B續(xù)保形密閉取芯作業(yè)過程中巖芯在取芯工具的作用下緩慢地進(jìn)入密閉筒中，但是受制于所割取的巖芯樣本自身強(qiáng)度與鉆具穩(wěn)定性的影響，致使所獲取的巖芯樣本自身穩(wěn)固性較差，在進(jìn)入密閉筒的過程中自行解體，所脫落的部分巖芯掉落堆積在連續(xù)保形密閉取芯工具中的巖芯爪及鉆頭腔內(nèi)，致使密閉液的下行通道受阻，這一現(xiàn)象被稱之為“堵芯”，這一現(xiàn)象的存在將使得密閉筒內(nèi)的密閉液無法及時(shí)排出，致使密閉筒內(nèi)的壓力上升形成內(nèi)部憋壓使巖芯樣本進(jìn)入密閉筒內(nèi)更加困難，并最終造成了第三、四筒巖芯樣本所存在的問題。

為確保連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)獲得良好的效果，需要從以下3個(gè)方面入手做好連續(xù)保形密閉取芯工藝的改進(jìn)優(yōu)化：1）優(yōu)化連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)的參數(shù)，在松軟地層條件下應(yīng)用連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)時(shí)，不同的參數(shù)將會對連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)造成不同的影響。不同的地層地質(zhì)情況需要使用與之相匹配地鉆進(jìn)參數(shù)（如連續(xù)保形密閉取芯工具地鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速、鉆壓、排量等），結(jié)合地質(zhì)情況合理的選擇相關(guān)參數(shù)。2）為避免“堵芯”的情況發(fā)生，可以在連續(xù)保形密閉取芯襯筒上端的0.7 m與1 m區(qū)段的最上端面約15±5 mm進(jìn)行打孔，并對鉆孔進(jìn)行拋光處理，以使得連續(xù)保形密閉取芯工具能夠具有更多的密閉液排出通道，避免“堵芯”現(xiàn)象的發(fā)生。3）優(yōu)化鉆具組合，使得連續(xù)保形密閉取芯工具能夠在井底鉆進(jìn)作業(yè)中具有足夠的穩(wěn)定性。在原有連續(xù)保形密閉取芯工具的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，使用新型鉆鋌替換原有鉆鋌，并在扶正器以下多加裝一根鉆鋌使得連續(xù)保形密閉取芯工具在運(yùn)行過程中能夠具有良好的穩(wěn)定性。提高連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)效果。

3 結(jié)語

我國原油資源相對匱乏，原有的諸多油田經(jīng)過多年的開采已經(jīng)逐步進(jìn)入了開發(fā)的中后期，這一時(shí)期的油井井下壓力體系復(fù)雜、地層物性變化較大，從而給油田的開采帶來了極大的困難。密閉取芯主要用于獲取油田地層巖性、含油、水、氣飽和度等的巖層數(shù)據(jù)，以便為油田開采方案的選取提供數(shù)據(jù)支持。該文在分析連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)在油井松軟地層應(yīng)用中所存在困境的基礎(chǔ)上，對如何做好連續(xù)保形密閉取芯工具與工具改進(jìn)優(yōu)化，確保連續(xù)保形密閉取芯作業(yè)能夠取得良好的作業(yè)效果進(jìn)行分析。改進(jìn)優(yōu)化后某油井在應(yīng)用連續(xù)保形密閉取芯技術(shù)的過程中收獲率達(dá)到了100 %，完美地完成了取芯作業(yè)。

參考文獻(xiàn)

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