取心技术在任平13井的应用

任平13井是河北任丘地区的一口开发井, 完钻井深3585m。该井在3456~3506m雾迷山组地层中进行钻井取心, 可钻性差, 地层裂缝发育, 位移及井斜角较大等不利因素, 给取心造成了一定的困难。通过选择合适的取心工具, 制定了比较合理的工艺技术措施, 成功取心四筒, 岩芯总长7.31m, 收获率86.5%, 。对取全取准任丘潜山构造带地质资料提供了详实的第一手资料, 为油气勘探开发提供了可靠的依据。

1 基础数据

1.1 井身结构

1.2 取心结构:

1.3 取心前本井基本数据:

井深3456m, 井斜角44.04°, 闭合位移526.10m。完井基本数据:完钻井深3585m, 最大井斜角50.89°, 闭合位移659.15m

2 取心技术措施及施工过程

2.1 合理的井身结构为取心创造了条件

用φ241.3mm钻头钻进至3451m (进山3.5m) , 下入φ177.8mm技术套管至3450.55m (进山3.05m) , 固井水泥返高2452m。有效地封隔了上部地层, 减少下部地层施工难度。选择合理的钻井液体系和合理的技术措施, 保证井壁稳定, 井眼畅通。

2.2 检查好取心工具, 严格执行取心的各项技术措施, 确保收获率

2.2.1 选用了川6-3取心工具。取心前井眼循环干净, 井身质量、钻井液性能达到设计要求, 起下钻畅通无阻。检查好地面设备及钻具, 在取心过程中地面设备和钻具不发生问题。仔细检查好指重表准确、灵活可靠。

2.2.2 检查组装工具: (1) 内外筒无变形、裂纹和伤痕, 弯曲度不超1mm/m。 (2) 工具悬挂轴承要手转灵活, 卡箍座下端面距钻头台肩面间隙大于5mm。 (3) 钻头内外径尺寸要符合要求。 (4) 内筒转动灵活, 各丝扣连接部分完好无损。

2.2.3 下钻速度控制在25~30m/min, 操作平稳, 不允许用取心工具划眼。下钻遇阻不超过30k N, 中途分段循环, 减小钻井液的静切力, 保证水眼畅通, 防止下钻到底开泵时泵压过高, 憋漏地层。下钻离井底一个单根, 缓慢开泵, 开泵正常后, 大排量循环清洗井底。循环一段时间后, 提前拨动转盘下划至钻头离井底0.5~1m处, 上提钻具重新下划, 充分清洗井底, 防止井底岩屑进入岩芯筒导致堵芯。投球, 开泵送球, 泵压表升高1MPa, 说明球到底, 缓慢下放钻具并提前转动转盘至井底, 开始树芯。钻压20k N, 顶部岩芯形成和尚头, 便于顺利进筒, 然后逐渐加压至40~50k N, 在钻进过程中可根据实际情况进行适当的调整。密切注意钻时、泵压、悬重的变化情况, 认真分析判断井下情况。

2.2.4 割心及出芯。确定割心时刹住刹把, 原转速旋转10~20分钟, 停转盘上提拔断岩心。割心后, 严禁下放探心。起钻操作要平稳, 灌好钻井液。取心工具出井后, 盖好井口。出岩芯时要保护好岩芯的完整性和顺序。

3 本井取心技术难点

(1) 取心钻压的选择

在大斜度井取心时, 指重表所示钻压并未全部加到钻头上, 其中一部分力被分解到了井壁上, 钻头所承受的钻压小于指重表所显示的钻压在斜井段取心时, 钻压不宜过大。大钻压下取心工具受侧向力就越大, 这样会造成岩芯筒弯曲, 导致内筒岩芯折断或挤碎, 并发生堵芯现象。大斜度井筒中钻柱与井壁的摩擦力较大, 由此引起井底实际钻压与井口显示钻压的不统一。

(2) 钻具轴线与井眼轴线不重合, 钻进时下部钻具的稳定性降低, 影响岩芯的均匀进入, 导致堵芯情况的发生。

(3) 在大斜度井中, 由于取心工具的轴线与重力线构成一定夹角, 在重力作用下, 取心工具躺卧在井底低边, 易形成岩屑床, 导致摩阻增大, 造成取心工具的阻卡现象, 取心工具的内岩芯筒因重力作用而下垂, 与取心工具的外筒内壁相接触, 钻进时, 内岩芯筒随外筒一起旋转, 直接影响取心效果。

本井在第三筒取心时, 进尺2.855m, 芯长2.20m, 收获率76.38%。其余三筒收获率都达到或接近90%。

小结: (1) 雾迷山组地层可钻性差, 且裂缝发育, 钻进中严密关注钻井液漏失情况。 (2) 大斜度井实际钻压与井口显示钻压不一致。在类似井段取心施工中制定好并及时调整有关技术参数, 避免钻压问题造成丢心、堵芯现象。 (3) 钻具轴线与井眼轴线不重合, 引起下部钻具稳定性降低, 影响岩芯均匀进入, 是导致堵芯情况的一个原因。

摘要：介绍了渤海钻探第五钻井分公司在河北任丘地区潜山地层中一次取心实例。该井在雾迷山组地层中钻井取心。通过选择合适的取心工具, 制定了比较合理的工艺技术措施, 成功取心四次, 并确保了取心收获率。文中叙述了该井取心难点及施工技术要点。

关键词：钻井取心,收获率,潜山

参考文献

[1] 李让, 王兴武, 雷晓红.西部超深井钻井取心技术实践与认识[J].钻井工程, 2011, (1) :42-45.

[2] 李海石, 等.钻井取心技术[M].石油工业出版社, 1993.

[3] 龚志敏.定向井长筒取心技术应用[J].石油钻探技术, 1995, 3.