寶1井碳質(zhì)泥頁巖地層取心技術課件

寶1井碳質(zhì)泥頁巖地層取心技術鉆井四公司技術部寶1井碳質(zhì)泥頁巖地層取心技術鉆井四公司技術部

目錄一、攻關依據(jù)二、攻關措施三、攻關效果目錄一、攻關依據(jù)二、攻關措施三、攻關效果一、攻關依據(jù)

寶1井是中石油浙江油田分公司在滇黔北探區(qū)為了探索常規(guī)天然氣和頁巖氣勘探開發(fā)而部署的井位。寶1井地質(zhì)構造復雜，地層中石英砂巖、白云巖、玄武巖含量較高，研磨性高，可鉆性差，地層巖性分布不均質(zhì)，跳鉆嚴重，容易引起井下復雜，機械鉆速偏低，嚴重制約鉆井速度，對鉆井取心井下安全造成威脅，取心井段巖性多為碳質(zhì)泥頁巖，軟硬不均，燧石多條帶分布，破碎時間存在差異，巖心進筒后易破碎，條帶較多，并且條帶位置難以確定，給取心作業(yè)帶來巨大困難，易造成堵心導致取心收獲率低。一、攻關依據(jù)寶1井是中石油浙江油田分公司在滇黔北探區(qū)

例如：本區(qū)塊的昭105井第3回次，采用川7-4取心筒，取心井段：577.00-584.81m，取心進尺：7.81m，心長：6.41m，取心收獲率僅為82.07%。一、攻關依據(jù)例如：本區(qū)塊的昭105井第3回次，采用川7-4取心筒碳質(zhì)泥巖、碳質(zhì)泥頁巖巖心情況如圖所示：圖1破碎性碳質(zhì)泥巖

圖2條帶破碎碳質(zhì)頁巖一、攻關依據(jù)碳質(zhì)泥巖、碳質(zhì)泥頁巖巖心情況如圖所示：圖1破碎性碳質(zhì)泥巖1、井眼穩(wěn)定問題根據(jù)寶1井的地質(zhì)情況和井下具體情況，首先調(diào)整好鉆井液性能，保證井下無異常。選擇更為先進的川7-5取心筒和適合地層的取心鉆頭，檢查保養(yǎng)好取心工具，做好取心前的各項準備工作，制定嚴密的取心技術措施和合理的取心鉆井參數(shù)。為提高寶1井取心成功率和收獲率，我們成立了取心技術小組，對取心技術難點進行了技術攻關。二、攻關措施1、井眼穩(wěn)定問題根據(jù)寶1井的地質(zhì)情況和井下具體情況，首先調(diào)整1、提高取心工具工作穩(wěn)定性取心時工具內(nèi)、外筒所承受壓力也是不同的，這都會導致內(nèi)、外筒在取心期間不在同一軸線上。當取心工具旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)、外筒間的摩擦阻力就會大大增加，使其常常會超過內(nèi)筒與巖心柱間的摩擦阻力，致使內(nèi)筒開始轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生對巖心的作用力。嚴重時致使巖心破碎，影響取心成形率等技術指標。因此，保證內(nèi)筒工作穩(wěn)定，改善巖心在內(nèi)筒的受力，可提高巖心的成形性，有利于提高取心技術指標。二、攻關措施1、提高取心工具工作穩(wěn)定性二、攻關措施常規(guī)取心工藝中，鉆井液流過取心鉆頭內(nèi)腔和內(nèi)唇面，清冼、攜帶鉆頭內(nèi)唇面切削的巖屑，冷卻鉆頭金剛石切削元件，但鉆井液液流也會沖蝕巖心，造成取心技術指標低和巖心污染嚴重的問題。因此針對松散地層取心，要盡量減少鉆井液對巖心沖蝕時間。二、攻關措施常規(guī)取心工藝中，鉆井液流過取心鉆頭內(nèi)腔和內(nèi)唇面，清冼、攜帶鉆常規(guī)取心工具內(nèi)筒采用的是高強度厚壁管材，內(nèi)腔表面比較粗糙，同時內(nèi)筒組合部件的連接使進心管柱成多級臺階，這會造成巖心進入內(nèi)筒通道的摩擦阻力一般較高。當其摩擦阻力大于巖心承載能力時，將會壓碎巖心，造成入筒巖心難以成形。宜選用內(nèi)筒阻力小的單筒工具。二、攻關措施常規(guī)取心工具內(nèi)筒采用的是高強度厚壁管材，內(nèi)腔表面比較粗糙，同取心時，巖心成形性的好壞與巖心承載能力成正比，而影響巖心柱承載能力的因素多種多樣。其中，巖心柱的截面積是最重要的因素之一。因此在取心工具外徑一定的條件下，如何獲得最大尺寸的巖心，是取心工具結構設計中，必須重點考慮的問題；另一方面，也可在取心時，對巖心施加一個額外的附加包裹力，在巖心膠結強度一定的情況下，增大巖心的承載能力。川7—5取心工具可滿足這個條件。二、攻關措施取心時，巖心成形性的好壞與巖心承載能力成正比，而影響巖心柱承二、施工重點與難點針對自鎖式常規(guī)取心工具在松散破碎地層取心時易掉心問題，設計采用卡箍、卡板共存的雙級巖心爪割心方式解決這一問題。在巖心成形性較好的地層割心時，靠自身結構使卡箍式巖心爪收縮自鎖，卡緊并撥斷巖心，卡板巖心爪不起作用；在巖心成形性差的地層取心時，卡箍式巖心爪如果失去作用，由于卡板巖心爪在割心時，卡板在扭轉(zhuǎn)彈簧作用下張開，已封住鉆頭內(nèi)腔端口，因而可擋住掉落的巖心，從而保證取心收獲率。二、施工重點與難點針對自鎖式常規(guī)取心工具在松散破碎地層取心時常規(guī)取心工藝，在巖心出筒時，由于巖心柱受力狀態(tài)發(fā)生變化，以及外力的影響，松散地層的巖心,因膠結強度低，極易破碎。為解決這一問題，在出心時，應考慮采用特殊的巖心保護技術，減少巖心柱受力狀態(tài)的變化，以及出心操作對巖心的擾動，從而達到解決出筒巖心受損的目的。二、攻關措施常規(guī)取心工藝，在巖心出筒時，由于巖心柱受力狀態(tài)發(fā)生變化，以及二、攻關措施另外，要求井隊定期對鉆具探傷，避免鉆具井下故障；連續(xù)取心三筒要通井一次，避免井下復雜；鉆井液失水控制在5以內(nèi)，減小鉆井液對巖心和地層的侵害；井深超過2000m，要分段循環(huán)下鉆，下鉆距井底1.5m大排量充分循環(huán)一周，徹底清潔洗井底；樹心時減小排量，控制鉆壓，樹心0.3m后逐漸增大鉆壓至設計鉆壓。取心過程中密切注意鉆時和巖屑情況，根據(jù)具體的取心情況，及時改變鉆井參數(shù)；割心時要平穩(wěn)，上提鉆具不得超過1.5m，并且拉力不得超過20噸，多次重復割心，不能硬拔。二、攻關措施另外，要求井隊定期對鉆具探傷，避免鉆具井下故障；二、攻關措施取心實例分析：寶1井在取心井段1268.20-1277.40m第12回次取心使用川7-5取心筒，深遠DSC0806取心鉆頭，取心參數(shù)：轉(zhuǎn)速68r/min，排量28l/s，泵壓4Mpa，鉆壓60-80KN，取心進尺9.20m，巖心長9.20m，收獲率100.00%，層位五峰組，巖性黑色碳質(zhì)泥頁巖，含筆石、白云巖、生物灰?guī)r、黃鐵礦夾白色砂巖條帶。取心過程中蹩跳嚴重，及時調(diào)整鉆壓，降低轉(zhuǎn)速，保證了取心成功率和收獲率。制定了有針對性措施后，在對炭質(zhì)泥頁巖取心過程中收獲率都達到98%以上。二、攻關措施取心實例分析：寶1井在取心井段1268.20-1該井共取心22筒，取心進尺183.23m，巖心長182.32m，平均收獲率99.50%，超過了甲方在合同規(guī)定的96%指標。創(chuàng)造了區(qū)塊取心收獲率最高紀錄，為公司樹立了良好形象。該項目的實施提高了公司復雜地層取心技術水平，具有良好的推廣應用價值。三、攻關效果寶1井取心中，通過地層分析，制定出了針對性措施。該井共取心22筒，取心進尺183.23m，巖心長182.32

謝謝各位專家評委！謝謝各位專家評委！寶1井碳質(zhì)泥頁巖地層取心技術鉆井四公司技術部寶1井碳質(zhì)泥頁巖地層取心技術鉆井四公司技術部

目錄一、攻關依據(jù)二、攻關措施三、攻關效果目錄一、攻關依據(jù)二、攻關措施三、攻關效果一、攻關依據(jù)

寶1井是中石油浙江油田分公司在滇黔北探區(qū)為了探索常規(guī)天然氣和頁巖氣勘探開發(fā)而部署的井位。寶1井地質(zhì)構造復雜，地層中石英砂巖、白云巖、玄武巖含量較高，研磨性高，可鉆性差，地層巖性分布不均質(zhì)，跳鉆嚴重，容易引起井下復雜，機械鉆速偏低，嚴重制約鉆井速度，對鉆井取心井下安全造成威脅，取心井段巖性多為碳質(zhì)泥頁巖，軟硬不均，燧石多條帶分布，破碎時間存在差異，巖心進筒后易破碎，條帶較多，并且條帶位置難以確定，給取心作業(yè)帶來巨大困難，易造成堵心導致取心收獲率低。一、攻關依據(jù)寶1井是中石油浙江油田分公司在滇黔北探區(qū)

例如：本區(qū)塊的昭105井第3回次，采用川7-4取心筒，取心井段：577.00-584.81m，取心進尺：7.81m，心長：6.41m，取心收獲率僅為82.07%。一、攻關依據(jù)例如：本區(qū)塊的昭105井第3回次，采用川7-4取心筒碳質(zhì)泥巖、碳質(zhì)泥頁巖巖心情況如圖所示：圖1破碎性碳質(zhì)泥巖

圖2條帶破碎碳質(zhì)頁巖一、攻關依據(jù)碳質(zhì)泥巖、碳質(zhì)泥頁巖巖心情況如圖所示：圖1破碎性碳質(zhì)泥巖1、井眼穩(wěn)定問題根據(jù)寶1井的地質(zhì)情況和井下具體情況，首先調(diào)整好鉆井液性能，保證井下無異常。選擇更為先進的川7-5取心筒和適合地層的取心鉆頭，檢查保養(yǎng)好取心工具，做好取心前的各項準備工作，制定嚴密的取心技術措施和合理的取心鉆井參數(shù)。為提高寶1井取心成功率和收獲率，我們成立了取心技術小組，對取心技術難點進行了技術攻關。二、攻關措施1、井眼穩(wěn)定問題根據(jù)寶1井的地質(zhì)情況和井下具體情況，首先調(diào)整1、提高取心工具工作穩(wěn)定性取心時工具內(nèi)、外筒所承受壓力也是不同的，這都會導致內(nèi)、外筒在取心期間不在同一軸線上。當取心工具旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)、外筒間的摩擦阻力就會大大增加，使其常常會超過內(nèi)筒與巖心柱間的摩擦阻力，致使內(nèi)筒開始轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生對巖心的作用力。嚴重時致使巖心破碎，影響取心成形率等技術指標。因此，保證內(nèi)筒工作穩(wěn)定，改善巖心在內(nèi)筒的受力，可提高巖心的成形性，有利于提高取心技術指標。二、攻關措施1、提高取心工具工作穩(wěn)定性二、攻關措施常規(guī)取心工藝中，鉆井液流過取心鉆頭內(nèi)腔和內(nèi)唇面，清冼、攜帶鉆頭內(nèi)唇面切削的巖屑，冷卻鉆頭金剛石切削元件，但鉆井液液流也會沖蝕巖心，造成取心技術指標低和巖心污染嚴重的問題。因此針對松散地層取心，要盡量減少鉆井液對巖心沖蝕時間。二、攻關措施常規(guī)取心工藝中，鉆井液流過取心鉆頭內(nèi)腔和內(nèi)唇面，清冼、攜帶鉆常規(guī)取心工具內(nèi)筒采用的是高強度厚壁管材，內(nèi)腔表面比較粗糙，同時內(nèi)筒組合部件的連接使進心管柱成多級臺階，這會造成巖心進入內(nèi)筒通道的摩擦阻力一般較高。當其摩擦阻力大于巖心承載能力時，將會壓碎巖心，造成入筒巖心難以成形。宜選用內(nèi)筒阻力小的單筒工具。二、攻關措施常規(guī)取心工具內(nèi)筒采用的是高強度厚壁管材，內(nèi)腔表面比較粗糙，同取心時，巖心成形性的好壞與巖心承載能力成正比，而影響巖心柱承載能力的因素多種多樣。其中，巖心柱的截面積是最重要的因素之一。因此在取心工具外徑一定的條件下，如何獲得最大尺寸的巖心，是取心工具結構設計中，必須重點考慮的問題；另一方面，也可在取心時，對巖心施加一個額外的附加包裹力，在巖心膠結強度一定的情況下，增大巖心的承載能力。川7—5取心工具可滿足這個條件。二、攻關措施取心時，巖心成形性的好壞與巖心承載能力成正比，而影響巖心柱承二、施工重點與難點針對自鎖式常規(guī)取心工具在松散破碎地層取心時易掉心問題，設計采用卡箍、卡板共存的雙級巖心爪割心方式解決這一問題。在巖心成形性較好的地層割心時，靠自身結構使卡箍式巖心爪收縮自鎖，卡緊并撥斷巖心，卡板巖心爪不起作用；在巖心成形性差的地層取心時，卡箍式巖心爪如果失去作用，由于卡板巖心爪在割心時，卡板在扭轉(zhuǎn)彈簧作用下張開，已封住鉆頭內(nèi)腔端口，因而可擋住掉落的巖心，從而保證取心收獲率。二、施工重點與難點針對自鎖式常規(guī)取心工具在松散破碎地層取心時常規(guī)取心工藝，在巖心出筒時，由于巖心柱受力狀態(tài)發(fā)生變化，以及外力的影響，松散地層的巖心,因膠結強度低，極易破碎。為解決這一問題，在出心時，應考慮采用特殊的巖心保護技術，減少巖心柱受力狀態(tài)的變化，以及出心操作對巖心的擾動，從而達到解決出筒巖心受損的目的。二、攻關措施常規(guī)取心工藝，在巖心出筒時，由于巖心柱受力狀態(tài)發(fā)生變化，以及二、攻關措施另外，要求井隊定期對鉆具探傷，避免鉆具井下故障；連續(xù)取心三筒要通井一次，避免井下復雜；鉆井液失水控制在5以內(nèi)，減小鉆井液對巖心和地層的侵害；井深超過2000m，要分段循環(huán)下鉆，下鉆距井底1.5m大排量充分循環(huán)一周，徹底清潔洗井底；樹心時減小排量，控制鉆壓，樹心0.3m后逐漸增大鉆壓至設計鉆壓。取心過程中密切注意鉆時和巖屑情況，根據(jù)具體的取心情況，及時改變鉆井參數(shù)；割心時要平穩(wěn)，上提鉆具不得超過1.5m，并且拉力不得超過20噸，多次重復割心，不能硬拔。二、攻關措施另外，要求井隊定期對鉆具探傷，避免鉆具井下故障；二、攻關措施取心實例分析：寶1井在取心井段1268.20-1277.40m第12回次取心使用川7-5取心筒，深遠DSC0806取心鉆頭，取心參數(shù)：轉(zhuǎn)速68r/min，排量28l/s，泵壓4Mpa，鉆壓60-80KN，取心進尺9.20m，巖心長9.20m，收獲率100.00%，層位五峰組，巖性黑色碳質(zhì)泥頁巖，含筆石、白云巖、生物灰?guī)r、黃鐵礦夾白色砂巖條帶。取心過程中蹩跳嚴重，及時調(diào)整鉆壓，降低轉(zhuǎn)速，保證了取心成功率和收獲率。制定了有針對性措施后，在對炭質(zhì)泥頁巖取心過程中收獲率都達到9