钻进式井壁取芯技术简介

1、钻进式井壁取芯技术介绍钻进式井壁取芯技术介绍勘探测井中心勘探测井中心 油气勘探的决策者、地质工作者均希望能够直观得到井下任一深度的油气勘探的决策者、地质工作者均希望能够直观得到井下任一深度的储层物性特征、储层岩芯及储层中的流体性质，从而直接确定地下的岩性及储层物性特征、储层岩芯及储层中的流体性质，从而直接确定地下的岩性及含油性，以发现油气层。为此，各个勘探、开发公司不得不在钻井的过程中，含油性，以发现油气层。为此，各个勘探、开发公司不得不在钻井的过程中，利用钻杆进行取芯，这项技术既浪费了钻井的时间而且风险巨大。测井取芯利用钻杆进行取芯，这项技术既浪费了钻井的时间而且风险巨大。测井取芯作为一种快

2、捷、直接的方法就成为石油勘探开发过程中非常重要的技术。目作为一种快捷、直接的方法就成为石油勘探开发过程中非常重要的技术。目前前, ,各油田的测井取芯普遍所采用的是传统的爆破取芯技术各油田的测井取芯普遍所采用的是传统的爆破取芯技术, ,该技术由于受地该技术由于受地层岩性、井况等因素的影响，存在以下的局限性：层岩性、井况等因素的影响，存在以下的局限性： 1 1、取芯成功率低。致密岩层（如花岗岩），取芯器常常打不进井壁、取芯成功率低。致密岩层（如花岗岩），取芯器常常打不进井壁, ,取取不出岩芯不出岩芯; ;松软岩层松软岩层, ,由于取芯容器裸露在仪器外部由于取芯容器裸露在仪器外部, ,仪器在上提过程

3、中岩芯仪器在上提过程中岩芯常常脱落常常脱落, ,很难得到岩芯。很难得到岩芯。 2 2、岩芯利用价值低。爆破取芯在取芯的过程中受爆破力的影响、岩芯利用价值低。爆破取芯在取芯的过程中受爆破力的影响, ,破坏了破坏了岩芯原来的物性结构，取出的岩芯通常是破碎的岩屑，因此，根据该岩芯分岩芯原来的物性结构，取出的岩芯通常是破碎的岩屑，因此，根据该岩芯分析的岩性与地层实际岩层性质都存在一定差异。同时，由于取出的岩芯很薄，析的岩性与地层实际岩层性质都存在一定差异。同时，由于取出的岩芯很薄，通常在通常在3-5mm3-5mm，取芯容器裸露在仪器外部，取芯容器裸露在仪器外部, ,仪器在上提过程中岩芯受井筒泥浆仪器在

4、上提过程中岩芯受井筒泥浆侵入，岩芯中的原有流体很容易被井筒流体替代，在进行岩芯分析时，需要侵入，岩芯中的原有流体很容易被井筒流体替代，在进行岩芯分析时，需要对岩芯中的流体进行清洗替换，然后再模拟地层原始流体进行分析，其结果对岩芯中的流体进行清洗替换，然后再模拟地层原始流体进行分析，其结果与地层流体实际差异较大。与地层流体实际差异较大。 钻进式井壁取芯器（钻进式井壁取芯器（FCT-2） 钻进式井壁取芯器（钻进式井壁取芯器（FCTFCT）是为石油勘探开）是为石油勘探开发领域油气井制造的以测井电缆下放的新型地层发领域油气井制造的以测井电缆下放的新型地层钻进式井壁取芯器，该仪器所钻取岩芯最大长度钻进式

5、井壁取芯器，该仪器所钻取岩芯最大长度达达50mm50mm，岩心直径，岩心直径25mm,25mm,取出的岩芯实时进行仪器取出的岩芯实时进行仪器仓内密闭保存，岩芯岩性、流体几乎不受影响。仓内密闭保存，岩芯岩性、流体几乎不受影响。该技术对井壁任一岩层均可进行取芯，并能够对该技术对井壁任一岩层均可进行取芯，并能够对取芯器井下工作状态的进行实时监控，取芯成功取芯器井下工作状态的进行实时监控，取芯成功率高，具有良好的推广应用价值。率高，具有良好的推广应用价值。FCT FCT （Formation Coring Tool)Formation Coring Tool)钻进式井壁钻进式井壁取芯器是采用机械液压驱

6、动技术，将金刚石钻头取芯器是采用机械液压驱动技术，将金刚石钻头垂直井壁钻取岩心的工具，其技术性能达到国外垂直井壁钻取岩心的工具，其技术性能达到国外同类仪器先进水平。同类仪器先进水平。钻进式井壁取芯器（钻进式井壁取芯器（FCT）钻进式井壁取芯器（钻进式井壁取芯器（FCT）n取芯成本高n占井周期长n盲取盲取n深度不准深度不准n取芯成功率高取芯成功率高n岩芯质量好n取芯成本低取芯成本低n占井周期短占井周期短n针对油层有目的地取芯针对油层有目的地取芯n深度准确深度准确n取芯成功率高取芯成功率高n岩芯质量好岩芯质量好钻进式井壁取芯器（钻进式井壁取芯器（FCT）n取芯成本低n占井周期短n针对油层有目的地取

7、芯针对油层有目的地取芯n深度准确深度准确n取芯成功率低取芯成功率低n岩芯质量差n取芯成本低取芯成本低n占井周期短占井周期短n针对油层有目的地取芯针对油层有目的地取芯n深度准确深度准确n取芯成功率高取芯成功率高n岩芯质量好岩芯质量好钻进式井壁取芯器工作流程钻进式井壁取芯器工作流程 地面仪器和井下仪器通过两个微处理器之间的主从应答实现通讯。在通讯中，地面仪器下井下仪器发出命令，用以控制井下仪器自然伽马信号的采集；控制机械部分推靠臂钻头岩芯推杆的伸出和收回。 井下仪器的电子部分将采集到的伽马信号，和从机械部分采集到的岩芯的芯长，位移等一系列数据编码后传输到地面，地面微处理器将接受的数据处理之后显示出

8、来或进行记录，地面操作人员可以根据井下传输的信息有针对性的控制井下仪器进行取芯操作，最终达到从裸眼井硬地层井壁上取得完整的、不变形的25mm-48mm的岩芯。 FCTFCT（Formation Coring Tool)Formation Coring Tool)钻进式井壁取芯器由地面控制台和井钻进式井壁取芯器由地面控制台和井下取芯器两部分构成，井下采用单片机控制，信号传输和控制指令采用下取芯器两部分构成，井下采用单片机控制，信号传输和控制指令采用载波技术，控制稳定可靠。数字显示各种工作参数，在地面就可以监测载波技术，控制稳定可靠。数字显示各种工作参数，在地面就可以监测井下岩芯的录取效果，做到了

9、精确、直观。井下岩芯的录取效果，做到了精确、直观。岩芯颗粒大，呈圆柱体，可直观进行岩性、含油性分析。可直接送岩芯颗粒大，呈圆柱体，可直观进行岩性、含油性分析。可直接送岩电实验室进行岩性、电性、物性和含油性分析化验，求取饱和度、孔岩电实验室进行岩性、电性、物性和含油性分析化验，求取饱和度、孔隙度、渗透率以及隙度、渗透率以及M M、N N、A A、B B、F F等参数。等参数。三推靠臂技术，推靠力大，取芯器推靠井壁牢稳，防粘卡。并三推靠臂技术，推靠力大，取芯器推靠井壁牢稳，防粘卡。并设计有设计有多种防粘卡、解卡的自救安全技术措施，确保取芯器在井下安全作业。多种防粘卡、解卡的自救安全技术措施，确保取

10、芯器在井下安全作业。o 技术的先进性和安全性技术的先进性和安全性技术指标技术指标电源电源 380 380VAC50HzVAC50Hz耐温耐温 200 200C C耐压耐压 70Mpa70Mpa长度长度 7.5 7.5m m重量重量 198 198kgkg仪器最大直径仪器最大直径 127 127mmmm适合井眼尺寸为适合井眼尺寸为 150150380mm380mm岩芯直径岩芯直径 25 25mmmm岩芯长度岩芯长度 50 50mmmm校深垂直分辨率校深垂直分辨率 0.2 0.2m m最大一次下井取颗数最大一次下井取颗数 25 25 1 1、 对井况的要求对井况的要求 井径范围：井径范围：160m

11、m380mm160mm380mm。 要求取芯段泥饼不能过厚，以利于取出较长的岩芯。要求取芯段泥饼不能过厚，以利于取出较长的岩芯。 在井下拐点上下在井下拐点上下5050米，需打玻璃微球降粘剂，以防仪器遇阻和遇卡。米，需打玻璃微球降粘剂，以防仪器遇阻和遇卡。 井斜小于井斜小于1515度，对大于度，对大于1515度井斜的井会影响取芯的收获率，并增加测井风险。度井斜的井会影响取芯的收获率，并增加测井风险。 2 2、 对泥浆的要求对泥浆的要求 因为旋转式井壁取心每个点约需因为旋转式井壁取心每个点约需5757分钟左右，极易造成仪器及电缆的粘卡，所以分钟左右，极易造成仪器及电缆的粘卡，所以要求泥浆中打入防卡

12、剂。短起下结束后充分循环泥浆，做粘卡试验，保证仪器能在井要求泥浆中打入防卡剂。短起下结束后充分循环泥浆，做粘卡试验，保证仪器能在井下下安全静止安全静止5757分钟。分钟。 循环泥浆循环泥浆3 3周以上，充分除砂、除岩屑。周以上，充分除砂、除岩屑。 对于高温井应采取降温措施。对于高温井应采取降温措施。 泥浆性能要求，粘度泥浆性能要求，粘度60s60s；含砂量；含砂量0.5%0.5%；失水量；失水量8ml;8ml;比重比重1.4g/cm31.4g/cm3 泥浆静止泥浆静止8 8小时以上，必须再次通井循环泥浆小时以上，必须再次通井循环泥浆3 3周以上。周以上。 3 3、对电源的要求、对电源的要求 钻进式井壁取心