密闭取芯技术在克拉玛依油田T10193井中的应用:克拉玛依油田

　　摘要：为查明克拉玛依油田石油储量和完善油气资源描述，对岩心的观察和研究必不可少。利用密闭取芯技术获取高质量地层含油、气、水饱和度岩芯，为定量研究水淹油层驱油效率、油水饱和度及其分布规律提供一手资料。本文以克拉玛依油田T10193井为现场应用实例，取得很好效果。该项技术较油基钻井液取芯、压力取芯具有成本低，工艺技术简单，安全性高的特点，具有广泛的发展空间。
　　关键词：密闭取芯 克拉玛依油田 现场应用
　　一、前言
　　密闭取芯是我国60年代发展起来的一项技术，它是在普通钻井液钻井的条件下，将密闭液装入取芯内筒、在岩芯形成进入内筒后，密闭液将岩芯保护起来，防止岩芯污染，通过岩芯取样分析化验，从而取得该区块准确的油层含油水饱和度资料的一种方法。密闭取芯为评价油田开采效果，研究和检查地下油水分布规律，确定油层残余油分布特点及油层注水后岩性、物性所发生的变化，取得大量的岩芯分析结果，为油田地质研究、开发动态分析、油田调整方案等方面提供大量的实际参考资料。
　　二、工程概况
　　克拉玛依油田一中区克拉玛依组油藏位于克拉玛依市以东约12km处，区内地表较为平坦，平均地面海拔275m。该区为老开发区，水、电、交通便利。T10193井设计井深755m，目的层位为三叠系克拉玛依组（T2k），完钻层位：石炭系（C）。钻穿三叠系下克拉玛依组（T2k1）底界后，再钻30m口袋完钻。场地地层资料见表1。
　　三、取心工艺技术
　　1.设计钻具组合
　　1.1钻头选取MQJ215人造金刚石取心钻头，取心工具MQJ215型取心工具。
　　1.2钻具组合
　　Φ215mm取心钻头+Φ215mm密闭取心工具+Φ158.8mm钻铤×12根+Φ127mm钻杆+133.4mm方钻杆。
　　1.3钻进规程参数钻压为60～80kN，转速为50～60r/min排量为15～20l/s
　　2.钻井液
　　0～100m井段钻井液密度为1.15g/cm3，粘度为12 mPa.s。100～630m井段钻井液密度为1.30g/cm3，粘度为25 mPa.s。630～755m井段钻井液密度为1.80g/cm3，粘度为50 mPa.s。
　　井场按钻井液设计要求储备重晶石30t，综合堵漏剂10t，并随时补足已用量。
　　630m以后井段，每只新入井的钻头开始钻进前以及每钻进300m，都要以1/3～1/2钻进排量循环一定时间，待钻井液循环正常后测一次低泵速循环压力，并作好泵冲数、流量、循环压力记录。当钻井液性能或钻具组合发生较大变化时应补测。
　　3.取心技术措施
　　3.1下钻时取心工具内外筒要上紧
　　下钻操作要平稳，不准急刹猛放。轻微遇阻时应循环钻井液，上下活动，慢慢下放，严禁带岩心筒划眼或强行下入；严重遇阻时不能强行下钻，必须提钻检查；钻头下至距井底一个单根高度，在保证钻头不接触井底的情况下，上下活动或转动钻具，循环钻井液；取一个空白钻井液样；循环钻井液1～2周，同时均匀加入示踪剂（碘化钾KI），保证钻井液中示踪剂分散均匀，并取样测其含量是否达到要求（要求每方钻井液含300g碘化钾KI）；当钻头下至距井底0.5m左右时，大排量洗井10～20min，将井底沉砂冲离井底。
　　3.2取心钻进
　　待一切准备工作就绪后，停泵开始探井底，在确定钻头到达井底后，要求在10～15s内将钻压加至50kN，以保证及时剪断活塞固定销钉；上提钻具，调整钻压至5kN～10kN，然后开泵、启动转盘开始树心；树心方法为分别用10kN、20kN与30kN的钻压各钻进10cm，然后将钻压缓慢加至60～80kN进行取心钻进；取心钻进过程中，要求不停泵，不停钻，不上提钻具，不溜钻、顿钻，送钻要缓慢、均匀，防止堵心；取心过程中，取一次钻井液样，测定示踪剂含量。
　　4.割心
　　4.1应当选择成形性较好的地层割心，有利于割心和保护岩心。
　　4.2有下列情况时，应割心提钻：地层岩性、钻进参数变化不大而机械钻速显著降低，这时可能发生了堵心，应考虑起钻；因钻头磨损、泥包而引起的泵压升高或钻具循环短路时，应立即起钻；当地层岩性变化较大而调整钻进参数后仍达不到正常钻进，为取好本筒岩心，应立即起钻。
　　4.3割心步骤：在原钻进钻压基础上割心钻压增加20kN～40kN，钻进20～30cm，刹死刹把，然后待钻压降至原钻压的40～60%时停转盘，目的是把岩心根部磨细；缓慢上提钻具，每30mm为一个台阶，注意观察指重表变化，看有无拔心显示。在疏松地层岩心很容易被拔断，一般拉力负荷比原悬重增加10kN～20kN即可拔断岩心；若地层胶结致密，上提增加100kN拉力负荷扔拔不断岩心时，可快速启动转盘甩断岩心。若仍不行，可以重复下放钻具至原悬重再上提，直到岩心被割断为止；割心完成后，取一次钻井液样，测定示踪剂含量。
　　4.4割心时需要注意的是：上提钻具时，操作要平稳，遇阻遇卡时，不要猛放，猛转，防止损坏钻头体；钻头有负载的情况下，严禁转动转盘；取心钻进前，钻头不能接触井底，以免活塞固定销钉提前剪断；一旦加压剪断销钉取心钻进后，钻头就不能离开井底，防止造成岩心裸露；不间断取心作业，要割心时才能上提钻具；取心过程中，一定要合理控制钻压，总的原则是"宜小不宜大"，大钻压造成岩心粗大，内筒里的密闭液不易排出，不利于提高岩心密闭率；拔心操作过程中，要防止出现"抽心"现象。拔心操作的要求：先倒I档，缓慢向上提钻具，所谓"缓慢"就是通过间断摘挂离合器，使钻具上行缓慢而不间断，如果上提高度达1m仍无拔心显示，则应换方位重新拔；拔心后停泵，如无井涌、设备损坏等特殊情况，应立即提钻，不能无故上下活动钻具，以避免井下可能产生激动压力和抽吸作用，造成钻井液窜入内筒污染岩心；确保起钻正常进行，减少静止时间，以减少岩心在钻井液的浸泡时间，确保岩心密闭率不受影响；取心前在钻井液中加入示踪剂，进行井内循环，保证钻井液中示踪剂分散均匀，并取样分析要求示踪剂达到含量要求。取心前、取心钻进中、割心时要取钻井液样品，测示踪剂含量；为了保证收获率和密闭率，一般要求在疏松地层每筒取心长度不超过3m；每取3筒岩心，下牙轮钻头入井划眼一次，以保持井底干净。
　　四、现场应用效果
　　今年以来，钻井工艺研究院技术人员先后在克拉玛依油田红浅区、沙南5井区、百重七井区、火烧山、风城等地实施密闭保型取芯任务。技术人员克服老区多、水洗严重、地层胶结松散，完井增测核磁、限制了泥浆加重料的使用泥浆失水增大造成下钻工艺难度大等诸多困难，综合以往取芯经验，科学制定取芯工艺措施，使取芯施工得以安全顺利地进行。截止到目前，克拉玛依钻井工艺研究院共完成密闭取芯17口井，取芯进尺505.8 m，岩芯长489.8m，收获率97.01%。
　　五、结论
　　密闭取心工艺技术在该地区的成功应用，为以后密闭取心在新疆油田的勘探开发提供了可靠依据和积累了丰富的经验，同时为密闭取心工具结构的优化设计和密闭液的优选起到了借鉴作用。
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