鉆井取心巖心質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)研究

孫磊

摘 要：在探明儲(chǔ)量的過(guò)程中，鉆井取心是最為常用的一種技術(shù)手段，并且在鉆井取心的過(guò)程中，所開(kāi)展的質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)，是一種建立在傳統(tǒng)取心基礎(chǔ)之上，對(duì)其巖心進(jìn)行保護(hù)措施的使用措施。在對(duì)其傳統(tǒng)的取心工藝進(jìn)行優(yōu)化之后，使得巖心更加的完整，十分利于后期進(jìn)行分析和研究。本文因此就對(duì)其鉆井取心巖石質(zhì)量有優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行分析和研究，并在各個(gè)區(qū)塊當(dāng)中，已經(jīng)得到了良好的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鉆井取心;質(zhì)量?jī)?yōu)化;區(qū)塊試驗(yàn);伽馬掃描

1 研究背景

在我國(guó)的長(zhǎng)期發(fā)展過(guò)程中，其鉆井取心技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的實(shí)踐和發(fā)展，因此在工具研制以及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)方面都比較成熟。對(duì)于不同儲(chǔ)層的物性，都有著相對(duì)獨(dú)立的技術(shù)研究，形成了取心的子分支技術(shù)。在巖心質(zhì)量的受處理方面，是在鉆井取心現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)當(dāng)中的最后一環(huán)，同時(shí)也是保障巖心轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，具有完整性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠直接決定取心技術(shù)的未來(lái)發(fā)展走向，因此，需要對(duì)其取心巖心質(zhì)量技術(shù)，進(jìn)行優(yōu)化，以此能夠有效的保障技術(shù)的合理運(yùn)用。

2 鉆井取心巖心質(zhì)量存在的缺陷

2.1 鉆頭護(hù)巖能力相對(duì)較弱，導(dǎo)致巖心一次破壞

由于鉆頭會(huì)集中體現(xiàn)在，一些肩部齒密度較低的位置，同時(shí)金剛石復(fù)合片強(qiáng)度相對(duì)較低，這樣問(wèn)題的頻發(fā)，使得在取心鉆井的過(guò)程中，單只鉆頭取心，在進(jìn)尺方面比較少，同時(shí)巖心在鉆頭處，出現(xiàn)反復(fù)磨損破壞。這樣的作業(yè)方式下，使得在出心之后，其巖心的膠結(jié)性較差，更加容易出現(xiàn)破碎的問(wèn)題，以至于無(wú)法形成柱體。這對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)還原效果而言，有著不利的影響，在后期的深入研究方面，制造出了較大的困難，無(wú)法獲得足夠的巖心長(zhǎng)度，就會(huì)為下一步的鉆探，打下不利的基礎(chǔ)。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)出心方式落后，巖心二次破壞

對(duì)于傳統(tǒng)的缸內(nèi)筒出心方式，采用的是懸掛敲擊的方式，因此這樣的操作對(duì)于巖心的完整度帶來(lái)了極大的損害。使得一部分的承柱巖心完整性造成嚴(yán)重的損壞。同時(shí)也一定程度上增加了碎屑，全部堆積在內(nèi)筒的情況下，就十分不利于巖心出筒。同時(shí)，在鋼內(nèi)筒摩擦系數(shù)的增大，也十分不利于巖心順利的出筒。并且，在用氣動(dòng)絞車(chē)，將其缸內(nèi)筒轉(zhuǎn)運(yùn)到實(shí)際的場(chǎng)地的過(guò)程中，可以發(fā)生將內(nèi)筒彎曲的問(wèn)題，使得一部分原本完整的巖心，發(fā)生折斷。對(duì)于懸掛內(nèi)筒，在作業(yè)的過(guò)程中，也會(huì)直接威脅到工作人員的安全，是一種不符合HSE安全理念的技術(shù)方式。對(duì)于傳統(tǒng)的缸內(nèi)筒出心方式而言，在這種操作方式下，需要進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化。

2.3 巖心轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的三次破壞

在出心之后，需要將巖心放置到巖心放置到巖心和內(nèi)部，以此成為巖心處理的一種基本方法，但是在地層當(dāng)中的巖心，始終處于高壓的狀態(tài)當(dāng)中，因此地面上的巖心一直保持在常壓的狀態(tài)下。而在壓力釋放之后，對(duì)于裸露出來(lái)的巖心，十分容易發(fā)生破損。同時(shí)在轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程中，一旦沒(méi)有對(duì)巖心進(jìn)行有效的固定，就會(huì)使得巖心出現(xiàn)三次的破壞，這樣在后期對(duì)比還原復(fù)位的時(shí)候，會(huì)增加很多負(fù)擔(dān)。

3 鉆井取心巖心質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)的特征

3.1 增強(qiáng)鉆頭肩部布齒密度

通常情況下，其鉆頭在使用之后，都會(huì)在鉆頭的肩部位置出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損。并以一種臺(tái)階狀的方式形成磨損，使得鉆頭在形成嚴(yán)重磨損之后，無(wú)法再次使用。對(duì)于這種類(lèi)型的鉆頭而言，一共有著6刀翼，同時(shí)在每一個(gè)刀翼之上，都會(huì)鑲有10個(gè)金剛石復(fù)合片。對(duì)于這種類(lèi)型的鉆頭而言，在不同的地層等級(jí)，以此極硬的地層使用的過(guò)程中，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的磨損。為此，提升鉆頭的刀翼數(shù)量，以及進(jìn)一步的提升鉆頭肩部的布齒密度，就可以有效的緩解鉆頭肩部的磨損程度。將原本采用的6刀翼的設(shè)計(jì)，提升到8刀翼的設(shè)計(jì)構(gòu)造，以此能夠有效的降低，每一個(gè)切削點(diǎn)的實(shí)際磨損，以及沖擊力的強(qiáng)度，進(jìn)而大大的提升鉆頭的實(shí)際使用周期，進(jìn)而提升鉆頭的穩(wěn)定性。

3.2 提升金剛石復(fù)合片強(qiáng)度

對(duì)于金剛石復(fù)合片而言，其主要的破壞方式上，通常為金剛石平臺(tái)凸緣被剪掉、加速熱磨損和部分或者整個(gè)的金剛石平臺(tái)，出現(xiàn)破碎。對(duì)于前者而言，鉆速相對(duì)較慢，在一段時(shí)間出現(xiàn)了熱磨損之后，其凸緣才會(huì)自動(dòng)的形成，并保持這樣的規(guī)律持續(xù)性的進(jìn)行循環(huán)。而在后者所出現(xiàn)的問(wèn)題，會(huì)讓金剛石復(fù)合片喪失自銳能力，對(duì)于金剛石復(fù)合片強(qiáng)度降低之后，能夠?qū)е聨r心質(zhì)量出現(xiàn)直線(xiàn)的下滑。在采用了新型的高強(qiáng)度的金剛石復(fù)合片之后，由原本的熱穩(wěn)定抗磨層、聚晶金剛石層以及碳化鎢齒座所組成，在鉆頭方面，鉆頭的整體抗磨損程度比較高，使得其抗破壞能力也有著較強(qiáng)的提升。

因此需要區(qū)別的對(duì)待，不同地層上需要使用不同的鉆頭類(lèi)型。對(duì)于中硬的地層而言，需要采用直徑較大的復(fù)合片。并且在鉆進(jìn)的過(guò)程中，其大直徑的復(fù)合片，會(huì)比較吃入地層深，會(huì)產(chǎn)生較大的破巖能力。而對(duì)于特硬底層而言，則需要采用直徑較小的復(fù)合片，往往采用直徑大的復(fù)合片，會(huì)使得鉆頭的使用效果不明顯，同時(shí)特硬地層對(duì)于復(fù)合片而言，有著一定的反作用力。在鉆頭處振動(dòng)十分的明顯，嚴(yán)重對(duì)巖心的質(zhì)量造成影響。

3.3 使用鋁合金內(nèi)筒替代鋼內(nèi)筒

采用鋁合金內(nèi)筒，是一種對(duì)傳統(tǒng)的取心工具進(jìn)行的創(chuàng)新和發(fā)展。在鋁合金內(nèi)筒上，由于其內(nèi)壁十分的光滑，大大降低了巖心進(jìn)筒的摩擦力。同時(shí)，在鋁合金內(nèi)筒上，可以與巖心一同進(jìn)行切割，以此形成對(duì)巖心的保護(hù)層，一同進(jìn)入保護(hù)帽當(dāng)中，與巖心一同進(jìn)行包裝。在巖心轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程中，也能夠有效的避免巖心內(nèi)部出現(xiàn)裂縫釋放。

3.4 轉(zhuǎn)變內(nèi)筒吊裝方式

在進(jìn)行吊裝的過(guò)程中，應(yīng)該選擇新型的內(nèi)筒吊裝工具。該工具在使用的過(guò)程中，需要由一個(gè)定滑輪、5個(gè)動(dòng)滑輪，以及一條鋼絲繩所組成。在鉆臺(tái)上內(nèi)筒中，從取心工具當(dāng)中，讓吊裝工具的內(nèi)筒卡子，與內(nèi)筒進(jìn)行有效的連接。同時(shí)并不需要相關(guān)人員乘坐吊籃，以此在空中進(jìn)行固定，其吊裝工具和內(nèi)筒十分的完整，使得操作簡(jiǎn)便，安全性比較高，同時(shí)也是一種符合HSE的安全理念。在鋁合金內(nèi)筒當(dāng)中，出心的過(guò)程，其內(nèi)筒受力比較多。同時(shí)受力相對(duì)分散和均勻，在內(nèi)筒上并沒(méi)有彎曲的現(xiàn)象。進(jìn)而有效的避免內(nèi)筒以及巖心，發(fā)生彎曲的破壞問(wèn)題。進(jìn)而大大的提升了巖心的整體質(zhì)量。

3.5 巖心現(xiàn)場(chǎng)采取保護(hù)措施

在當(dāng)巖心出筒之后，一旦現(xiàn)場(chǎng)并沒(méi)有對(duì)巖心進(jìn)行及時(shí)有效的包裝處理，就會(huì)導(dǎo)致巖心當(dāng)中的裂縫，其油氣發(fā)生揮發(fā)，進(jìn)而嚴(yán)重影響后期，對(duì)于油氣儲(chǔ)層物性的評(píng)估。為此，需要在巖心出筒的時(shí)候，及時(shí)的將巖心密封處理，在包裝箱當(dāng)中，有效的避免巖心的內(nèi)部裂縫，由于壓力的原因，造成空氣溫度、濕度對(duì)其內(nèi)部的影響，同時(shí)巖心空隙當(dāng)中，其油氣的揮發(fā)方面，特別重視對(duì)油氣的儲(chǔ)量判別。為此，在巖心轉(zhuǎn)運(yùn)的過(guò)程中，需要讓巖心集中的固態(tài)，使得對(duì)巖性的保護(hù)落實(shí)到位。

4 應(yīng)用效果

在對(duì)其鉆井取心巖心質(zhì)量的優(yōu)化技術(shù)上，已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)得到了有效的推廣，并在國(guó)際上也得到了廣泛的使用。在采用這種鉆井取心巖心的技術(shù)使用之后，使得有效的提升了機(jī)械鉆進(jìn)的速度，進(jìn)而提升了單筒進(jìn)尺的及時(shí)程度，大大降低了施工的時(shí)間，以此能夠提升巖心的質(zhì)量。在這樣的基礎(chǔ)之上，也進(jìn)一步的提升了巖心封蠟、伽瑪掃描等，諸多可以實(shí)現(xiàn)的功能，以此獲得了較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這種技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐，已經(jīng)取得了良好的效果，有著較高的品牌效應(yīng)。

5 總結(jié)

綜上所述，在對(duì)鉆井取心巖心質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)研究過(guò)程中，其技術(shù)可以穩(wěn)定的幫助鉆探人員，在進(jìn)行取心鉆進(jìn)的過(guò)程中，對(duì)巖心進(jìn)行科學(xué)合理的處理分析。其中巖心在應(yīng)用伽瑪掃描的過(guò)程中，可以獲得各種詳細(xì)的信息數(shù)據(jù)，以此對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析，能夠成功的判斷出取心井段的地層發(fā)育情況，并提供出較為準(zhǔn)確的對(duì)比數(shù)據(jù)。在這樣的技術(shù)使用上，能夠有效的將取心與巖心的質(zhì)量分析技術(shù)，進(jìn)行有效的融合。同時(shí)也是保障在后續(xù)的深入研究方面，取得良好的分析結(jié)果。以此能夠幫助相關(guān)的施工單位，獲得更加準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)，同時(shí)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，其鉆井取心巖心質(zhì)量?jī)?yōu)化技術(shù)，也同樣有著提升的空間。

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