部19井小井眼取心技術應用

張勇

中國石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，中國·河南 濮陽 457001

1 引言

部19 井位置位于河南省濮陽縣戶部寨鎮左店村（距文古2 井井口122°方位，約406m）。設計井深3980m，實際完鉆井深4008m，完鉆層位上石盒子組，鉆探目的是探東濮凹陷中央隆起帶北部戶部寨構造三疊系劉家溝組、二疊系石千峰組儲層發育特征及含油氣情況；為儲量計算提供參數。該井由中原石油工程公司鉆井二公司50608 鉆井隊承鉆，鉆井周期103.31 天，建井周期138 天。鉆機臺月4.37 臺月，平均機械鉆速8.38m/h。為研究劉家溝組、石千峰組儲層微觀結構、物性、裂縫發育及含油氣性特征，對部19 井劉家溝組、石千峰組地層見油氣顯示取心30m。共計取心4 回次，取心總進尺31m，心長24.1m，取心收獲率77.74%。

2 取心技術難點

2.1 地層巖性存在不確定性，取心難度大

取心井段劉家溝組、石千峰組地層，沙層厚度具有不確定性，取心井段不連續，從而成倍增加了其下鉆次數，且任一趟鉆任一環節出現紕漏，將影響整體取心結果，對鉆井操作要求高，給取心工作帶來很大的難度。

2.2 沒有成熟經驗，操作難度大

小井眼取心在中原區塊還是首次，對取心工具的性能不是十分的了解，取心操作沒有成熟的經驗，操作不當會發生工具故障，取心過程中出現過取心鉆頭脹扣，取心收獲率計算不準等問題。

2.3 泥巖成心性差，取心收獲率保障難

該井取心井段較深，膠結性差，巖性易碎，剝蝕掉塊嚴重，易造成堵心、磨心、掉心，取心收獲率難于保障。巖性膠結性差、破碎，地面出心困難。砂巖成心性好，不易破碎，易出心。但泥巖極易破碎，堵塞巖心筒內腔，通心不暢，敲擊又使巖心更為破碎，出心很不容易。

3 技術對策

①針對小井眼取心的各工序技術措施，通過多種渠道進行全員學習，使職工做到思想上高度重視，心里頭明白，工作上用心。對井下、設備、泥漿等各路出現的任何異常情況，都做到及時發現，及時反饋，及時處理，確保每趟鉆每個環節安全順利。

②工具使用前對現場取心工具進行檢查保養，詳細閱讀工具說明書，學習操作注意事項；使用過程中嚴格執行技術參數，操作平穩。起下鉆認真檢查鉆具及工具絲扣，發現脹扣鉆具不得下井，取心鉆進時注意扭矩變化，嚴防扭矩過大或蹩鉆現象，發生異常及時分析判斷。丈量方入時一定考慮鉆具伸長及鉆壓的影響，由于井深，鉆具尺寸小，鉆壓對鉆具的伸長影響比較明顯[1]。

③為保證取心收獲率采用單筒取心，取心過程中嚴格按照取心操作規程操作，取心時送鉆均勻，細化操作，優化取心鉆進參數。由于井眼間隙小，起下鉆遇阻卡時，操作要平穩，嚴防掉心，根據鉆時變化及返出的砂樣判斷巖性的變化，再結合鄰井資料及剖面設計確定所鉆地層，盡量減少泥巖段破碎地層的取心進尺。

4 關鍵工藝技術

4.1 取心前井眼及地面準備

①取心前井眼必須干凈，無金屬落物，保證井下情況正常，起下鉆暢通無阻，對起下鉆遇阻卡遇阻井段先通井劃眼，消除阻卡后，方可下鉆取心。

②鉆井液性能必須符合設計要求，且性能穩定，井眼無垮塌，無沉砂。

③檢查好機械設備及鉆具，保證在取心鉆進中地面設備和鉆具不發生問題，確保取心鉆進的連續性。

④對送井取心工具應按要求進行全面檢查，并填好工具卡片，必須配備1～2 套取心工具及足夠的易損配件。

⑤檢查好指重表及其他資料記錄儀，直至各儀表準確、靈活可靠為止。

4.2 取心鉆具下鉆

①要保護取心鉆頭，取心工具上下鉆臺用繃繩和大鉤抬，不得猛甩，亂繃。

②下鉆操作要平穩，不得猛放、猛剎，下鉆遇阻不得超過50kN，上下活動不能下入時，應接方鉆桿循環劃眼，但不能長時間大段劃眼，更不能強壓硬下。

③下鉆時一定要控制下放速度，防止鉆頭撞擊套管連接臺肩提前破壞取心鉆頭外排齒，同時減少對套管的劃傷。

4.3 取心鉆進

①井底沖洗后，樹心鉆壓10～20kN，做到輕起動、慢加壓、送鉆均勻，樹心進0.3～0.5m。鉆頭工作平穩正常后方可逐漸增至規定鉆壓鉆進。

②司鉆操作送鉆均勻，時刻注意鉆壓、泵壓、轉速、扭矩的變化，綜合判斷鉆頭工作情況，巖心進筒狀況，防堵心、卡心、磨心；鉆進中不停泵、不停鉆、不頓鉆、不溜鉆、不上提，發現不正常現象，分析原因，及時采取適當措施。

③鉆進參數：鉆壓：20～60kN，鉆時過快適當降低鉆壓控制鉆時，利于巖心成型，心壁規則；轉速40～50rpm，轉速太快會造成內外筒擺動厲害，碰撞巖心易剝蝕掉塊造成堵心、卡心，影響單筒進尺，增加起下鉆次數；排量一般取7～12L/s。

④取心鉆進中，要做好防噴工作，如有氣侵后效必須先循環鉆井液，待后效消失后再開始取心。

⑤取心工具內筒長度9.3m左右，單筒取心進尺8.5～8.8m較為合適，留0.5～0.8m 剩余空間為異常情況下的二次割心留有余地，另外可防止井底可能存在的難以清洗的掉塊或沉砂造成心滿磨心[2]。

4.4 割心

①割心應選擇巖性致密、膠結性好的地層。該井砂巖段成心性好，不易破碎，盡量作為割心點。

②確定割心時停止送鉆，剎住剎把磨心15～20min 或靈敏表鉆壓基本回零時，停轉盤丈量方入后上提鉆具拔斷巖心。

③割心時上提鉆具不得超過1.5m 并且拉力不得超過15t，多次重復割心，如果巖心仍未斷，不應再上提此時下放鉆具大于原懸重10～15t 剎住剎把，采取轉盤快速甩動、快速開泵壓力震擊、急速剎剎把等能引起鉆具較大幅度震動的措施挫斷巖心，不要硬撥，避免損壞取心工具[3]。

④割心后，嚴禁下放鉆具探心，避免頂松巖心爪發生掉心。

4.5 起鉆操作

①起鉆前，要循環觀察有無油氣侵，并停泵觀察有無溢流，確認井下無溢流后方可起鉆。

②起鉆操作要平穩，不得猛提、猛剎和猛座，不準使用轉盤卸扣，以免甩掉巖心，起鉆過程中專人負責及時向井內灌滿泥漿。

③取心工具出井后，立即蓋好井口，防止掉心和落物。

4.6 巖心出筒

①巖心筒上下鉆臺要輕提慢放，嚴禁大力碰撞，強烈震擊，確保內筒內腔平滑，管體無變形，直線度不超標準。

②出巖心時要保護巖心的完整性和順序，不得猛頓，亂甩，嚴禁用鐵器猛擊內筒。

③搞好巖心出筒后的收集工作，取出巖心時地質人員必須在場，按次序收集巖心，并按規定填寫好有關資料報表。每次取心后要及時總結，以利提高收獲率和安全鉆進。

5 結語

取心是一種特殊的鉆井工藝技術，為了提高巖心收獲率，必須對取心的地層巖性特征、技術措施、操作技能、取心工具等方面，進行深入地分析和研究，并根據施工中出現的問題及時分析查找原因，吸取經驗教訓，提出相應的改進措施，才能提高取心工藝技術水平。

在取心施工前對取心工具進行檢查和保養，確保取心工具能夠正常工作。小井眼取心，工具強度低，盡量避免井下嚴重蹩鉆，以防造成工具脹扣，發生難以處理的工具故障。根據井下實鉆情況，優選高效防塌材料，合理確定鉆井液密度，通過物理防塌和化學防塌，調整施工措施，保證了井壁穩定，降低故障風險。