部19井小井眼取心技術(shù)應(yīng)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(zhèn)左店村（距文古2 井井口122°方位，約406m）。設(shè)計(jì)井深3980m，實(shí)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(gòu)造三疊系劉家溝組、二疊系石千峰組儲(chǔ)層發(fā)育特征及含油氣情況；為儲(chǔ)量計(jì)算提供參數(shù)。該井由中原石油工程公司鉆井二公司50608 鉆井隊(duì)承鉆，鉆井周期103.31 天，建井周期138 天。鉆機(jī)臺(tái)月4.37 臺(tái)月，平均機(jī)械鉆速8.38m/h。為研究劉家溝組、石千峰組儲(chǔ)層微觀結(jié)構(gòu)、物性、裂縫發(fā)育及含油氣性特征，對(duì)部19 井劉家溝組、石千峰組地層見油氣顯示取心30m。共計(jì)取心4 回次，取心總進(jìn)尺31m，心長24.1m，取心收獲率77.74%。

2 取心技術(shù)難點(diǎn)

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(xù)，從而成倍增加了其下鉆次數(shù)，且任一趟鉆任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏，將影響整體取心結(jié)果，對(duì)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(jīng)驗(yàn)，操作難度大

小井眼取心在中原區(qū)塊還是首次，對(duì)取心工具的性能不是十分的了解，取心操作沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)，操作不當(dāng)會(huì)發(fā)生工具故障，取心過程中出現(xiàn)過取心鉆頭脹扣，取心收獲率計(jì)算不準(zhǔn)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(jié)性差，巖性易碎，剝蝕掉塊嚴(yán)重，易造成堵心、磨心、掉心，取心收獲率難于保障。巖性膠結(jié)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(nèi)腔，通心不暢，敲擊又使巖心更為破碎，出心很不容易。

3 技術(shù)對(duì)策

①針對(duì)小井眼取心的各工序技術(shù)措施，通過多種渠道進(jìn)行全員學(xué)習(xí)，使職工做到思想上高度重視，心里頭明白，工作上用心。對(duì)井下、設(shè)備、泥漿等各路出現(xiàn)的任何異常情況，都做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)反饋，及時(shí)處理，確保每趟鉆每個(gè)環(huán)節(jié)安全順利。

②工具使用前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取心工具進(jìn)行檢查保養(yǎng)，詳細(xì)閱讀工具說明書，學(xué)習(xí)操作注意事項(xiàng)；使用過程中嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)參數(shù)，操作平穩(wěn)。起下鉆認(rèn)真檢查鉆具及工具絲扣，發(fā)現(xiàn)脹扣鉆具不得下井，取心鉆進(jìn)時(shí)注意扭矩變化，嚴(yán)防扭矩過大或蹩鉆現(xiàn)象，發(fā)生異常及時(shí)分析判斷。丈量方入時(shí)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(duì)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(yán)格按照取心操作規(guī)程操作，取心時(shí)送鉆均勻，細(xì)化操作，優(yōu)化取心鉆進(jìn)參數(shù)。由于井眼間隙小，起下鉆遇阻卡時(shí)，操作要平穩(wěn)，嚴(yán)防掉心，根據(jù)鉆時(shí)變化及返出的砂樣判斷巖性的變化，再結(jié)合鄰井資料及剖面設(shè)計(jì)確定所鉆地層，盡量減少泥巖段破碎地層的取心進(jìn)尺。

4 關(guān)鍵工藝技術(shù)

4.1 取心前井眼及地面準(zhǔn)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(duì)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(shè)計(jì)要求，且性能穩(wěn)定，井眼無垮塌，無沉砂。

③檢查好機(jī)械設(shè)備及鉆具，保證在取心鉆進(jìn)中地面設(shè)備和鉆具不發(fā)生問題，確保取心鉆進(jìn)的連續(xù)性。

④對(duì)送井取心工具應(yīng)按要求進(jìn)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(zhǔn)確、靈活可靠為止。

4.2 取心鉆具下鉆

①要保護(hù)取心鉆頭，取心工具上下鉆臺(tái)用繃?yán)K和大鉤抬，不得猛甩，亂繃。

②下鉆操作要平穩(wěn)，不得猛放、猛剎，下鉆遇阻不得超過50kN，上下活動(dòng)不能下入時(shí)，應(yīng)接方鉆桿循環(huán)劃眼，但不能長時(shí)間大段劃眼，更不能強(qiáng)壓硬下。

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

4.3 取心鉆進(jìn)

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

②司鉆操作送鉆均勻，時(shí)刻注意鉆壓、泵壓、轉(zhuǎn)速、扭矩的變化，綜合判斷鉆頭工作情況，巖心進(jìn)筒狀況，防堵心、卡心、磨心；鉆進(jìn)中不停泵、不停鉆、不頓鉆、不溜鉆、不上提，發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，分析原因，及時(shí)采取適當(dāng)措施。

③鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓：20～60kN，鉆時(shí)過快適當(dāng)降低鉆壓控制鉆時(shí)，利于巖心成型，心壁規(guī)則；轉(zhuǎn)速40～50rpm，轉(zhuǎn)速太快會(huì)造成內(nèi)外筒擺動(dòng)厲害，碰撞巖心易剝蝕掉塊造成堵心、卡心，影響單筒進(jìn)尺，增加起下鉆次數(shù)；排量一般取7～12L/s。

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

⑤取心工具內(nèi)筒長度9.3m左右，單筒取心進(jìn)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(yīng)選擇巖性致密、膠結(jié)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(diǎn)。

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

③割心時(shí)上提鉆具不得超過1.5m 并且拉力不得超過15t，多次重復(fù)割心，如果巖心仍未斷，不應(yīng)再上提此時(shí)下放鉆具大于原懸重10～15t 剎住剎把，采取轉(zhuǎn)盤快速甩動(dòng)、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(dòng)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(yán)禁下放鉆具探心，避免頂松巖心爪發(fā)生掉心。

4.5 起鉆操作

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

②起鉆操作要平穩(wěn)，不得猛提、猛剎和猛座，不準(zhǔn)使用轉(zhuǎn)盤卸扣，以免甩掉巖心，起鉆過程中專人負(fù)責(zé)及時(shí)向井內(nèi)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(tái)要輕提慢放，嚴(yán)禁大力碰撞，強(qiáng)烈震擊，確保內(nèi)筒內(nèi)腔平滑，管體無變形，直線度不超標(biāo)準(zhǔn)。

②出巖心時(shí)要保護(hù)巖心的完整性和順序，不得猛頓，亂甩，嚴(yán)禁用鐵器猛擊內(nèi)筒。

③搞好巖心出筒后的收集工作，取出巖心時(shí)地質(zhì)人員必須在場(chǎng)，按次序收集巖心，并按規(guī)定填寫好有關(guān)資料報(bào)表。每次取心后要及時(shí)總結(jié)，以利提高收獲率和安全鉆進(jìn)。

5 結(jié)語

取心是一種特殊的鉆井工藝技術(shù)，為了提高巖心收獲率，必須對(duì)取心的地層巖性特征、技術(shù)措施、操作技能、取心工具等方面，進(jìn)行深入地分析和研究，并根據(jù)施工中出現(xiàn)的問題及時(shí)分析查找原因，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，才能提高取心工藝技術(shù)水平。

在取心施工前對(duì)取心工具進(jìn)行檢查和保養(yǎng)，確保取心工具能夠正常工作。小井眼取心，工具強(qiáng)度低，盡量避免井下嚴(yán)重蹩鉆，以防造成工具脹扣，發(fā)生難以處理的工具故障。根據(jù)井下實(shí)鉆情況，優(yōu)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(xué)防塌，調(diào)整施工措施，保證了井壁穩(wěn)定，降低故障風(fēng)險(xiǎn)。