石油化工专业毕业论文现代钻井取芯技术

1、现代钻井取芯技术龙向井取心（也称斜井取心）是最近几年发展起来的一种新的取心技术，它随着斜井钻井 技术的发展而发展，仅胜利油田每年就钻几百口斜井。左向井（或斜井）取心时苴工具随着井 眼的轨迹而倾斜，取心工具的岩心内筒因受重力作用而下垂，与取心工具的外筒内壁相接触。 因而在取心钻进时，取心工具外筒带动岩心内筒一起旋转。为了避免出现这一问题，胜利油田 管理局钻井工艺研究院研制了一种D-8100型立向井取心工具。:L998年在渤海湾油田试验成功, 并先后在10多口井上使用，均取得良好效果。在松软地层左向取心自锁式取心工具便无法使用， 通过现场几口井的实践和对加压机构钢球就位情况实验分析说明，及取心工具

2、在斜井中受力分 析，证明机械加压式取心工具在大井斜立向井进行取心作业是可行的。关键词：实践应用：工艺技术：技术分析ICoring technology in modern drillingAbstractDirectional coring (also known as well coring) is a new kind of coring technology developed in recent years, it is developed with the development of drilling technology of inclined shaft and each ye

3、ar, only hundreds of Shengli Oilfield Drilling inclined wells. Directional well (or slope) when coring tools with the wellbore trajectory and tilt, coring tool core tube due to gravity and drooping, contact with the inner wall of the outer cylinder coring tool. Thus in the coring drilling, coring to

4、ol outer cylinder drives the core inner barrel rotate togethc匚 To avoid this problem, the Drilling Technology Research Institute of Shengli Oilfield Administration Bureau developed a kind of D-8100 type directional coring tool. 1998 in the Gulf of Bohai oil field trials are successful, and has been

5、used in 10 wells, good effect has been achieved Coring self-locking in soft formation directional coring tool cannot be used, through the practice of several wells and the pressure test mechanism of steel ball positioning analysis, and coring tool in deviated wells stress analysis, prove the mechani

6、cal pressure coring tools are in large oblique directional coring operation is feasibleKeywords: The practice application; Technology; Technical analysis5结论173摘要IAbstract II目录Ill1绪论11.1研究的目的和意义 11.2国内外发展现状11.3本文研究内容22机械加压式取心工具实践应用22. 1取心工具结构原理和特点22.2对加压机构的实验研究32.3技术分析42. 3. 1取心筒在斜井中的受力状况分析42.3.2斜井对取

7、心的影响42.4技术要领42. 4. 1钻头的选择42.4.2轴承悬挂52.4.3优选参数52.4.4 判断52. 5现场应用效果63自锁式取心工具D-8100型的实际应用73.1注水井注入现状分析73.2结构原理、特点及技术规范73. 2. 1定向井取心工具结构73.2.2 特点83. 2.3技术规范83.3现场使用措施及应用情况93. 3. 1使用措施93. 3.2现场应用情况104工艺技术104.1根据地层具体情况选择取心工具和取心钻头104. 2合理的选择钻井参数114.3取心操作应注意的问题114.4应解决的问题 12参考文献18谢 辞191绪论1.1研究的目的和意义在油气田的勘探开

8、发过程中，为了了解储层构造参数，全面掌握地质构造的复 杂性极其变化，以便制定出经济合理的勘探开发方案，需要在定向井中进行取心作 业。取出能反映出地层倾角、倾向、走向等构造参数的岩心。我国四川石油管理局 研制的DQX系列定向取心工具适用于大斜度定向井取心。其结构是在取心钻头喉道 以上以定向岩心爪代替了常规自锁式岩心爪，在常规取心工具的旋转总成和安全接 头以上接入装有多点测斜仪的无磁钻铤。定向取心钻进时在岩心表面形成标记槽， 同时用多点照相仪随钻测量必要的参数。山于定向工具的结构和其作业技术比较复 杂，成本很高，存在一定局限性。例如，容易掉岩心，定向误差大，质量难以保证。 在资金紧张的情况下，一些

9、定向井皆设计为探井，虽有大斜度井取心工具，但一些 井队在松软地层取心时仍然使用了机械式取心工具。这是因为机械加压式取心工具 具有操作方便，安全可靠，工具组装方便，易于操作。机械加压式取心工具是胜利 取心公司自行研制开发的系列取心工具之一。在地层较硬时采用自锁式定向取心工 具 D-8100o1.2国内外发展现状在长期的钻井取心实践中，取心技术在我国取得蓬勃地发展。简单单一适应性 较小的单筒取心工具已被结构相对合理适应性广阔的双筒取心工具所代替，费时费 力的短筒取心工具逐步发展为经济实惠的中长筒取心工具。随着油气勘探开发的需 要，新型取心工具、新的取心方法、特殊取心技术得到了迅速地发展和改进。定向

10、 取心技术发展得也比较快，国内有四川石油管理局钻采工艺研究院研究的JQX系列 和DQX系列，国外常用的有美国克里斯坦森公司的Hugel技术和橡皮套定向取心技 术。胜利石油管理局钻井研究院研制的D-8100定向取心工具同川石JQX系列结构 原理相同。工具的外筒釆用上下稳定器，可保证井眼稳定；内筒采用上下两点扶正, 从而使岩心筒在倾斜大的条件下，无论外筒怎样倾斜，内筒都能处于外筒中心，不 随外筒旋转，这样有效地保护了岩心，保证了取心同的正常工做。1.3本文研究内容胜利油田一些定向井都设计成探井，基本是单纯的钻取岩心，不需获取地层倾 角、倾向、走向等构造参数，因此釆用结构简单、操作技术简单、低成本的

11、取心工 具是最佳之选。在松软地层取心能否采用机械加压式取心工具，D-8100型取心工具 取心效果如何，本文通过对两种取心工具的结构原理、技术工艺、实践应用效果的 研究，分析其定向取心可行性。2机械加压式取心工具实践应用2.1取心工具结构原理和特点本工具是山取心钻头、岩心筒组合、加压接头三大部分组成，取心钻头连接在 外筒之下，岩心筒组合乂有内外之分，外筒组和包括外筒、外筒大小和定位接头； 内筒组合包括岩心爪、岩心爪短节、内筒及悬挂总称。内筒组合通过销钉、销套固 定在定位接头销孔处。加压接头连接在定位接头之上，它是由能相对滑动的外六方 杆和内六方杆以及加压中心杆组合。取心钻进时，加压接头六方杆和拢

12、，并传递钻 压和扭矩。钻进结束时，加压六方杆被拉开，使加压钢球到位。然后，滑放钻具， 加压，钻具重量通过钢球传递给加压中心杆，并直达内筒悬挂销钉，进到剪断销钉, 内筒下砸，迫是岩心爪沿钻头内锥面收缩，并割断包住岩心，达到松软地层取心LI 的。主要结构特点：(1)工具采用具有伸缩功能的加压割心机构，特别使用于松软 地层的割心操作，能保证岩心收获率。(2)内筒采用销钉悬挂方式，割心采用机械 加压，安全可鼎，且地面能观察到割心显示。(3)内筒采用大弹子，无弹夹的悬挂 轴承，转动灵活，使用寿命长。(4)采用壁厚20mm的合金钢管做外筒，强度高， 稳定性好。2.2对加压机构的实验研究机械加压机构作为软地

13、层取心工具的主要配合件，在直井取心作业中取得成功 的同时，近年在斜井取心作业中也取得好效果，但在个别应用情况下，产生了一定 的问题。重点表现在井斜角的大小对加压钢球的工作状态有较大影响。为了在斜井 松软地层中更好地利用加压式取心工具，还需要从理论和实验的有关方面进行探 讨，特别是需要模拟井底真实工况的实验研究，以更直观地为加圧接头的应用提供 指导意见。实验模拟是获得加圧接头工作状态的有效途径。但完全真实地模拟加压接头在 井底的工作环境无法达到。本实验作了以下处理：（1）忽略钻井液的存在，加压接 头在空气介质中工作；（2）常温常压环境。用4）50的钢管焊接成实验架，通过下部的支撑可以整体旋转。将

14、加压接头吊支 在实验架上，在加压接头的下部和中部外闱安装轴承，使其能够自山旋转。投球后, 可以从加压接头的顶部观察球的就位情况。通过实验，考察了以下问题：在不同倾斜角度下钢球就位情况。实验时以一定角度间隔（3° 5° ）倾斜加 压接头。以直径为4）73mm的细加压杆，投入4）47mm的钢球为例，重复多次实验， 可知：（1）在倾斜角度小于15。左右时，钢球一般完全就位，但偶尔会发生不完全 就位现象。第一次实验中在倾角为4。时，投入的第1、2、3球完全就位，第4球 稍挤在前三球之上。这是加压杆没完全居中，投入时钢球撞击速度小而不足以调整 位置的原因造成的。投球完成以后，稍转加压

15、接头，笫4球轻松就位。说明在小角 度时，球就位是完全有保证的，加压接头处于正常的工作状态。（2）当倾斜角度为15° '50°间时，钢球就位状况仍是良好的。最普遍悄况是 投入的第1、2只钢球完全就位，第3只钢球落在前两球之上，稍转加压接头，钢 球就位。投入的第4只钢球落在前3球之上，转动加压接头，钢球都就位。个别惜 况下，投入的四只球不旋转接头就全部就位。说明加圧接头的倾斜角度已经影响到 钢球的就位，但在投球以后，旋转钻具，钢球能够就位，加压接头可以正常工作。（3）倾斜角度增大到50°、60°间时，投入的第1只钢球就位，第2球有时直 接就位，有时落

16、在第1球上面，转动加压接头笫2球就位。第3球落在前两球之上, 转动加压接头球也能就位。第4只球情况较为复杂。有时能直接就位，再转动加压 接头可能某球乂不就位；有时落在前3球之上，多转动儿次和下压压座，钢球也能 就位；个别情况下，钢球一直无法就位。可见在此角度范围内，只有三只钢球的就 位较顺利，虽然在一定程度上也能够完成加压的工作忖的，但可靠性不能保证。2. 3技术分析在斜井中取心要了解工具在井中的受力惜况及山于井斜而给取心造成的影响。 下面就从这两方面进行分析：2. 3.1取心筒在斜井中的受力状况分析可看出，在未加任何扶正装置的内筒处于自山下垂状态，与外筒的中心轴线不 在同一位置，存在着一个偏

17、差角0,这个偏差角的大小直接影响着取心时的岩心进 筒，同时在岩心基部存在着侧向力。在斜井取心中的关键是减小这个偏差角，以减 少侧向力对岩心的影响。2. 3.2斜井对取心的影响（1）井斜角过大，造成取心内筒不居中，造心时，岩心不易进筒。（2）岩心内筒的不居中，在旋转时易产生侧向力。而任何侧向运动都会在岩 心上产生一个作用力，并在其基部产生扭转力，从而导致岩心不易进筒。（3）钻头易偏磨，造成取心机械钻速慢，进尺少。（4）井斜角过大，磨阻大，对井下惜况的判断比较困难。2. 4技术要领2. 4.1钻头的选择在斜井中取心，关键是要造好心，使岩心进入内筒，这就应首先要减少侧力对 岩心的影响，也就是减少取心

18、内、外筒之间的偏差角。在现场，可采用胜利油田取 心公司研制生产阶梯式刮刀取心钻头和PDC取心钻头，该种取心钻头内台阶与取心 内筒间隙只有2mm,因此可以很好地扶正内筒，减小了岩心内、外筒之间的偏差角， 减少了侧向力对岩心的影响。2. 4.2轴承悬挂在钻进时一定要保证悬挂轴承的旋转灵活，以减少钻进时产生的离心力。防止 因离心力的过大而使岩心破碎造成堵心。Rb-8100型取心工具采用大弹子，无弹夹 的悬挂轴承，转动灵活，使用寿命长。2. 4. 3优选参数造心时，要无压启动转盘，采用低转速(60r/min),造心钻压要比直井中的取 心造心钻压稍大(20-30KN),小排量(14-161/s)；在钻进

19、0. 5m后，根据地层软硬, 调整钻压至60-80KN；转速则保持不变。在钻进时要注意扭矩的变化，及时调整各 参数。割心时，要根据取心钻进前观察到的摩阻，上提取心钻具，拉开加压接头六 方滑块，割心时要转动转盘，以保证钢球全部就位。同时选用外径为直径76mm的 粗加压杆，使加压杆更好的居中，减少倾斜角。现场实验均取得良好的效果。其中 盘9-斜4井，取心井段1643. 8-1685. 21m,取心井段井斜角33.6°取心六筒，总取 心进尺41.41m,岩心收获率98. 89%,田9-斜4井,取心井段是1609. 00-1645. 8m, 取心井段井斜角43°取心四筒，总取心进尺

20、25.80m,岩心收获率97%。从而证明机 械加压式取心工具在井斜小于40°的定向井中取心作业是可行的。2. 4. 4判断对井下情况判断要果断，要详细记录好取心钻进的钻时，一旦发现机械钻速变 慢，钻时猛增，应果断割心起钻。利用综合录井仪实时监测，分析处理井下悄况利 用综合录井仪记录的各参数及其变化曲线，及时判断井下惜况以采取相应措施。对 于斜井，靠钻台上的仪表观察扭矩、泵压的变化比较困难，而借助录井仪的变化曲 线，则可形象的进行判断。2.5现场应用效果通过七口井的应用，取心井段最大井斜40° ,累计取心进尺191.67m,岩心长185. 12m,平均岩心收获率96. 58%

21、,平均单筒进尺6. 85m,效果理想。表2-1国内部分油田注水水质标准项目碎屑岩油藏 注水水质推荐 指标及分析方 法标准胜利油田华北油田大庆长 恒大庆外 围长庆油含油量KW0. 1 KW0. 5520W30W20W10W15mg/LK>0. 1 KW0. 1总铁<5WO. 5WO. 5WO. 50. 5mg/L 三价铁_-W0. 4mg/L 悬浮固体KW0. 1 KW1.0KWO. 2KWO. 2地下水地下水WO. 1mg/LKW2. 0KW2.0KW2.0KW2.0K二0. 1 0. 6KWO. 2KWO. 2地下水其他水KW3. 0KW4.0KW5. 0KW5.0W5.0K&g

22、t;0. 6 KW5. 0污染水KW10.011 悬浮固体KW0. 1KWO. 2<5.0W5. 0直径mg/LKW2.0 p>80%KW2. 0p>80%p70%p70%K二0. 1 0. 6K>0. 2KW3. 0 p80%KW2. 0pM90%K>0. 6 KW2. 0p80%溶解氧总矿化密闭流总矿化含油污W0. 05W0. 05mg/L度>5000mg/L程W度>1000水 W0.5WO. 050. 05mg/L W0. 05总矿化开式流总矿化其他水度>5000mg/L程wo.度>1000W0. 05WO. 055mg/ W0. 0

23、5硫化物W10W14W50W50W5mg/L细菌总数K<0. 1K<1O:K>0. 210'W10W10W10?个/mL<2. 5X10K二0. 1 0. 6 KWK<0. 2103<2. 5X10K>0. 6 K<10'硫酸盐还K<0. 6 K<10:<10:W10W10W10，W10'原菌个K二0. 1 0. 6,/mL<102K>0. 6, < IO2平均腐蚀WO. 076WO. 125WO. 10WO. 076WO. 076WO. 075率膜滤系数KWO. 1 KM20_>

24、20(MF)K二0. 1 0. 6 KM游离二氧化碳mg/LW10W3015K>0. 6 K>103自锁式取心工具D-8100型的实际应用3.1注水井注入现状分析D-8100型定向取心工具，工具的外筒采用上下稳定器，可保证井眼轨迹稳定， 内筒采用上下两点扶正，可避免内筒跟随外筒旋转并能扶正岩心内筒，同时乂能保 证钻井液顺利通过，该工具在10多口井上应用，取心进尺278. 94m,取心长263.85m, 平均岩心收获率为94. 6%,可满足地质勘探需要。3. 2结构原理、特点及技术规范3. 2. 1定向井取心工具结构外筒组合包括外岩心筒、稳定器，取心钻头连接在外筒组合之下。内筒组合包

25、 括缩径套、短节、内岩心筒和悬挂总成。悬挂总成与上接头的内螺纹相连，外筒组 合与上接头的外螺纹相连。岩心爪置于缩径套中。下钻完毕，用大量循环钻井液 冲洗内筒，清洗井底。一切正常后投入堵孔钢球待就位后，开始取心钻进。由于岩 心爪内径略小于岩心直径，所以岩心总是与岩心爪的内沿相接触而产生摩擦力。当 取心钻进完毕缓慢上提钻具时，岩心爪与缩径套发生相对移动。山于缩径套内锥面 与岩心爪外锥面吻合，相应位移的结果必然迫使岩心爪收缩、自锁、卡紧并拔断岩 心，达到割心的LI的。山于自锁式岩心爪具有较好的弹性和耐磨性，它的收缩与 张开都属于弹性变形，故可反复进行。因此，当长筒取心钻进中途需要接单根时， 可通过“

26、割心一接单根一顶开岩心爪一再取心钻进”的办法，实现连续取心。3. 2. 2特点（1）岩心内筒采用上下两点扶正，实现双筒单动。岩心外筒带动取心钻头旋 转岩心内筒不转，以便岩心被磨损。（2）工具采用内洗式结构。在取心钻进前允许钻井液通过岩心内筒，起到清 洗岩心内筒的作用，避免堵塞物充填岩心内筒影响岩心进入。（3）岩心爪为整体自锁式，其内径一般要比岩心直径小2飞mm。当上提钻具时, 岩心爪则能自动卡紧岩心，实现自锁割心。（4）外筒配有稳定器，提高其稳定性，有利于长筒取心钻进，不影响井眼的 轨迹。若需要长筒取心时，只要在短筒工具的基础上增加等长的内外岩心筒（不需 任何其它特殊装置）就可作业，因而结构简

27、单。（5）悬挂总成釆用大弹子开列式轴承，承载能力强且转动灵活，悬挂轴比普 通的结构稍长，U的是为了配置单列向心球轴承，使其既能起到上边扶正乂不影响 钻井液的流通。（6）在钻头腔内配置特殊的滚柱扶正轴承，与缩径套相配合，使工具岩心内 筒上下扶正。3. 2.3技术规范外筒主体外径：178mm岩心内筒外径：127mm钻头外径:215mm岩心直径：101mm工具总长：9000mm上扣扭矩：12000"14000Nm抗拉强度：1810. 4KN3. 3现场使用措施及应用情况3. 3. 1使用措施（1）准备工作：钻头的选择要符合取心层位。要有详细、准确的取心地层预 告。井身质量、钻井液性能应符合

28、设计要求。设备、仪表工作正常。静底无金属落 物。全部在用钻具水眼应大于55mm保证堵孔钢球顺利通过。（2）工具检查：工具与配件应符合图纸要求。装配后在工具悬吊的情况下以 能用手转动内筒为合格。工具装配的轴向间隙为15、20mm。（3）起下钻操作：起钻过程中应连续向井眼灌满钻井液。应控制起下钻速度， 严禁猛提、猛刹、猛放。不准用取心钻头划眼强下。（4）取心钻进：钻进前，钻头不能接触井底，在转动钻具的情况下校对灵敬 表。钻头时，应轻启动，慢加压，均匀送钻。先用10KN钻压造心，待进尺达到0.3m 后再改为正常钻压，钻进参数推荐值见表lo钻进中尽量做到不停泵、不停转、不 上提、不溜钻，减少蹩跳钻。认

29、真做好钻时记录，仔细观察机械钻速、泵压及转盘 载荷的变化，及时分析判断井下悄况。（5）起下钻遇阻卡处理：当起下钻遇阻卡超过正常摩阻时，要坚持“起钻少 提多放，下钻少放多提，反复活动消除摩阻”的原则，否则循环不划眼。认真记录 每次起下钻遇阻位置判断键槽，键槽遇阻严禁硬提，应采用倒划眼的方法起出，并 破坏键槽。（6）钻井液性能：钻井液要有良好的润滑性、抑制性和携岩性，钻井液的摩 擦系数应小于0.2,含砂量低于0. 5%,固相含量低于12%,塑性粘度和动切力的比 例不低于2： lo（7）沉砂处理：钻头接近沉砂时，转动钻具，开泵循环钻井液，清除沉砂或 坍塌物，钻头接近井底，校对悬重。（8）操作要点：长

30、筒取心采用割心接单根的办法实现连续取心。其操作要点： 一是停转、停泵后，缓慢上提钻具割心；二是卸方钻杆时要锁住转盘销子，用液压 大钳或旋绳器卸扣，保证井下钻具不转动；三是接完单根后开泵循环，缓慢下放钻 具，冲洗井底35米；四是用不底于1.5倍钻压的力静压井底，以顶松岩心爪。之 后再微提钻具，轻压启动转盘，恢复取心钻进。3.3.2现场应用情况D8100型定向取心工具先后在10多口井上使用，取心进尺278. 94m长263. 85m 平均岩心收获率为94. 6%,可满足地质勘探的需要。例如桩斜138井和桩斜314井, 井斜角度±60。，水平位移接近2000m,在这样的环境下取心20多筒次

31、，没有因为工 具的结构问题而影响施工。山于工具采用了上下两点扶正，大弹子悬挂轴承使工具 内筒旋转灵活。采用低转速、合理的钻压，略高的排量这一参数是合适的，它可保 证斜井施工正常进行，同时乂能保证岩心不被冲刷。通过对取心质量的分析，认为 这种取心工具的设计是成功的，结构是先进的，所选参数是可行的。4工艺技术4.1根据地层具体情况选择取心工具和取心钻头地层的特性决定取心工具和取心钻头的选择。松软地层的岩石可钻性好、钻速快、进尺高。取心可存在两种情况：一是岩石 胶结性较差、岩心成柱性差，钻取岩心时可能粗细不均其至发生破碎，一般可釆用 机械加压式取心工具。二是岩石胶结性好，岩心成柱性强，钻取时岩心直径

32、均匀、 岩心不易碎，可采用自锁式取心工具。松软地层中可选用可取较大直径岩心的工具。 有的地层松软易碎但硬度大，岩心的成柱性差。易碎的岩心在取心内商移动时易于 垮塌堵塞、磨心和堵心，岩心收获率难保证。可采取自锁式割心方式的胜利保形取 心工具型号Yb-8100属硬地层保形取心工具，该工具主要有外岩石筒组合保形衬筒 三大部分组成。主体结构采用双筒单动内洗式转动灵活，内筒易居中防止卡心和堵 心的机率，而且保形衬筒是MC尼龙复合材料，具有低摩阻特性，在取心钻进过程 中岩心进筒的摩擦阻力很低，有效地防止了岩心的堵塞和阻卡。工具外岩心向上下 各加一螺旋柱定中，可提高取心工具的可靠稳定性，防止了取心工具的弯曲

33、失稳。 在商830井钻探取心中，从2675. 6米开始到3079. 50米，不连续取心8筒，取心 进尺56. 3米，心长36. 3米，取心收获率100%。软地层岩石可钻性好，机械钻速高，可釆用内外切削排列且呈三阶梯壮分布 45°斜角齿的刮刀式钻头。中硬地层，岩心成柱性好，钻速中等，可选用微切削齿 取心钻头，是单锥曲面、双锥曲面形状钻头。针对砂砾岩石，硬且易破碎，采用人 造圆柱聚晶双锥形（VTC616）和人造圆柱三角聚晶复合双锥型（VTC526）这两种 钻头对泥质量高的沙砾岩适用。天然金刚石双锥型取心钻头（VDC938）对砂质含量 高的粗砾岩应用效果好对泥质含量高的岩层适应效果差，不仅

34、机械钻速平均单筒进 尺低而且易造成堵心。4. 2合理的选择钻井参数（1）松软岩层宜采用低的钻压与转速。过硬地层取心适当增大钻圧可提高钻 速减少岩心 磨损，软硬交错或倾角大的地层和易破碎地层应降低钻压和转速以防 止取心钻头沿岩石层面和断层面滑移。（2）根据地层岩性尽可能提高钻进速度以获得较高的岩心收获率。因为机械 钻速高岩心形成短，岩心受钻井液侵害磨损少、岩心表面比较光滑成柱性交好。（3）选择适应的排量。对疏松地层钻量大小对收获率影响很大。排量大容易 井低岩心，排量小不能保证井底清洁易使钻头泥包也会使钻头定却不好，如进尺快 井底岩屑多堵塞岩心入口。（4）泥浆性能的要求。钻井液的性能必须最大限度地

35、保证工艺安全，提高机 械钻速保证取心收获率应达到“四低一适当”即低密度、低粘度、低失水、低含沙、 适当的切力。4.3取心操作应注意的问题取心过程中应保持转速和泵排量不变。根据地层变化及时、均匀、逐渐调整钻 压，地层变软时钻圧应平稳跟上，及时做好钻时记录，学会根据钻时、泵压、转盘 负荷、蹩钻、跳钻判断井下情况，从钻时看，当树心0.2m左右后，钻时变慢转盘 负荷显著减小，可能是下钻时进入内岩心筒的掉块横挡在内筒入口或破碎地层的碎 块横挡在内筒入口。当钻头刚接触井底时若遇到掉块时会发生严重的蹩钻、跳钻、 转盘负荷增大钻时很慢，这时要缓慢平稳划眼、划碎掉块消除蹩跳钻后方可正常取 心钻进。在软硬交错的地

36、层易引起钻时忽快忽慢，应该及时调整钻压，硬地层减圧, 软地层缓慢跟压。从泵判断：泵压现较大的波动而且机械钻速忽高忽低应是钻遇 软硬交错地层。泵压升高机械钻速下降，当稍微上提钻具时泵压恢复正常。从井口 返出岩屑变细，可判为钻头磨损。若泵压升高机械钻速明显下降，转盘负荷变大， 稍提钻具泵压不能恢复应是钻入软地层钻头泥包。若泵压升高钻时不变转盘负荷无 变化稍提钻具泵压不变应是钻头水眼堵。学会及时割心，夹层多、钻速变化大、 有蹩钻跳钻现象的地层中钻进时应少打取心进尺，选择适当位置割心。当钻取的地 层山软变硬时再钻进0. 2m左右割心，当钻取的地层山硕变软时应立即割心。4.4应解决的问题(1) 井下井眼

37、的准备要充足。保证良好的井分质量、防止井斜、避免出现“狗 眼键槽”井眼不规则缩径。(2) 防止堵心。下钻过程中严禁猛下猛放，泥浆排量适当使岩屑能及时清洗, 以免钻头泥包、在水敏性强的地层岩心进入内筒后可能吸水膨胀堵心。(3) 防止卡心。充分清洗内筒保证良好的钻井液，避免进入内筒的岩心泥饼 忽粗忽细而容易使岩心断横卡于内筒。在破碎裂隙地层、疏松砂岩、大倾角裂缝发 育地层取心岩心容易破碎。钻具蹩钻振动幅度大易将岩心破碎卡心。(4) 防止磨心。在疏松或易破碎地层取心细心观察钻时，泵压量转盘扭矩的 细微变化，防止存在侥幸心理，将钻时变慢归为地层岩性变硬导致取心收获率变低。表4-1 BSJ-1复合解堵剂

38、杀菌性能测定结果浓度100030010050空白菌数杀菌菌数杀菌菌数杀菌菌数杀菌菌数杀菌mg / L个/率个/率个/率个/率个/率mLmLmLmLmL总菌010010:99. 910399. 010'90. 0105/腐生010010:99. 010:99. 010'010'/菌硫酸盐还0100010010199. 010=90. 0103/原菌铁细0100103010301030103/菌4-2复合剂对岩心润湿性的影响结果复合解堵挑0. 001020. 305相对润亲油岩 心0. 57-0. 080. 280. 380. 42湿指数弱亲油岩心-0. 25-0. 050

39、. 260. 350. 39润湿性亲油岩心亲油中间润湿弱亲水亲水亲水弱亲油岩心弱亲油中间润湿弱亲水亲水亲水润湿反转，山于表面活性剂的吸附而造成的岩石润湿性改变的现象。储层润湿性的改变（水湿一油湿），不影响岩石的绝对渗透率，但它是各类油藏 油相渗透率降低的主要原因，一般会降低40%左右。产生润湿改变的来源主要有钻井 滤液及油井增产措施中所用流体含有表面活性剂、防腐剂、杀菌剂、破乳剂（通常 是阳离子表面活性剂）吸附在岩石表面上，使岩石山水湿变为油湿，减少了地层对油 的相对渗透率。一般认为，砂岩储层比灰岩储层更易遭受油润湿和乳状液堵塞。影 响润湿性改变的因素有岩石的矿物组成、孔隙结构、所含油水的化学

40、组成及温度、 压力。一般地，渗透性越差、含油饱和度越高越易发生润湿性改变。生产中表现为 产油量下降、水量不变或增加。采用自吸法测定岩心的润湿指数，润湿性测定实验结果见表4-2高效有机垢解堵剂：有三部分组成d：渗透、溶解b:剥离、脱落c:溶解、 清除。a组分活性很高，具有很强的渗透、分散能力，它具有一定的溶解蜡的能 力，其亲油基极易插入蜡聚集体内部，穿透蜡的结构，破坏蜡分子与孔隙表 面及蜡分子与蜡分子之间的粘结力，使蜡从岩石孔隙表面剥落下来并分散， 在蜡表面结上一层极性水膜，使蜡不易再沉积，由“死蜡”变成了 “活蜡”。 还可以在一定程度上降低原油粘度，改善其流动性，有利于原油的增产。b组分含有各

41、种脂肪酸与脂肪醇，曲于其成分复杂，更能发挥协同作用。 其中不同碳数的脂肪酸可与c组分发生反应，生成HLB值在15-18之间的增溶性 很强的表面活性剂，同时有机酸在蜡从岩石表面剥落后还有清洗孔道的作用。c组分除了与脂肪酸反应生成表面活性剂之外，还可与沥青质等极性物质 发生反应，它们的产物易分散于水，即易于从表面将它们去除。许多油田聚合物驱三次采油过程中，随着聚合物注入体积的增加，注聚井堵塞 问题日益突出，主要表现是:注入压力高、达不到配注、间歇注入等，严重影响聚驱 效果.注聚井解堵增注技术分析了聚驱注入井注入压力上升的主要原因及注聚井堵 塞规律，并根据注聚井近井地带堵塞物的成分分析，研制出新型注

42、聚井解堵剂配方; 为减少注聚井解堵后因聚合物的再吸附而重新堵塞，研究了注聚井油层保护技术, 形成了既能防止聚合物在油层孔隙表面的再吸附，乂能通过竞争吸附将吸附在油层 孔隙表面的聚合物驱替掉的油层保护剂配方。针对地层堵塞原因，开发出BSJ1剥离渗透抗吸附复合解堵剂。BSJ-1剥离渗 透抗吸附复合解堵剂是多成份的复合物，其中包含两种不同结构的功能型高分子活 性剂，辅以酸性剂、络合剂、缓蚀剂、氧化剂等，对原油、沥青、胶质石蜡、聚合 物等有机质及微生物粘泥具有极强的渗透性、分散性和剥离性。该产品外观为淡黃 色液体（A组分）与青色液体（B组分），A组分能有效渗透粘在岩石上的稠油、沥青、 蜡质，B组分能有

43、效剥离管壁与地层中的无机盐垢及粘泥，且能将岩石表面山亲油 变为亲水性，在岩石表面形成保护膜，抑制有机物质在岩石表面的吸附。该产品能 有效渗透、分散微生物膜形成的粘稠物质，抑制微生物的生成，不会对地质和环境 造成污染，不会对设备产生腐蚀。室内实验数据（表4-3、4-4）表明；BSJ-1复合解 堵剂可以溶解聚合物胶团，浓度不同对聚合物溶液的降解程度不同；把胶团放置于Oo 0. 30%的复合解堵剂中,5小时后，胶团完全溶解。表4-3不同时间BSJ-1不同时间BSJ-1复合解堵剂对聚合物溶液的降解试BSJ-1复合解不同时间(h)的粘度(ml) as)堵剂浓度0. 0051. 03-05o 07. 00

44、. 18734. 218. 79.55. 24. 30. 28726. 513. 26-44. 33. 60. 38711. 97o 14.63. 12. 30. 5874. 23. 22.0 1. 01. 01. 0873 '52. 31.0 1. 01. 0表4-4BSJ-1复合解堵剂对不同粘度的聚合物降解实验BSJ-1复合解不同时间(h)的粘度(ml)Ls)堵剂浓度0. 0051. 03.05- 07. 00. 3874. 23 12.0 1. 01. 00. 3985. 54. 33.6 2. 01. 00. 31349. 86. 44.63. 12. 30. 317619.

45、214. 56.74. 23. 2能从谱分析图可知，垢片在浸泡前其Si、8及Fe元素成分含量较高， 而这些物质都是所结垢的成分，当垢片浸泡24h后，上述元素成分含量显著 降低，说明绝大部分垢被除去，体现出SH-1表面活性复合剂的除垢、渗透 剥离特从垢片相同位置、以扫描电镜相同放大倍数(250倍)所观察到的图象 可以明显看出(图4-1),垢片被药剂溶液中浸泡24h后，其所结垢儿乎全部脱 离壁面，体现药剂良好渗透剥离。图4-1浸泡后垢片扫描电镜（放大倍数250）图象显然，不管油藏岩石润湿状态如何，经BS-1处理的岩石润湿性均朝着亲 水憎油方向转变，同时发现，岩石颗粒表面润湿程度不同，润湿性改变的幅 度不同，亲油性越强，润湿性向亲水性转变的幅度就越大，如实验结果所示, 亲油岩心其转变幅度较弱亲油岩心高出2596以上，体现出BSJ-1更为理想的剥 离效应。BS-1可以使岩石的润湿性明显向亲水方向转变，且在岩石表面形成 保护膜，防止后续的有机物质在岩石表面的吸附，延长解堵周期。总之，油气储层受到损害而出现堵塞是物理作用化学作用共同作用的结 果，即属于有机和无机的复合堵塞。该解堵技术将渗透剥离、润湿反转、化 学生热、氧化性能降解有机质、井底自生泡沫等技术结合在一起，是一项完 善的解堵增注技术，能够现场解堵工作的需要。195结论(1) 含聚污水