樊頁1井鉆井取芯技術

摘要：樊頁1井為勝利油田在高青地區(qū)的一口預探井，完鉆井深3622m。該井在3030～3444.44m連續(xù)密閉取芯414.44m，通過選擇合適的取芯工具，制定了比較合理的工藝技術措施，確保了取芯收獲率和密閉率。同時通過優(yōu)選鉆頭，使用長筒取芯等措施，獲得了較快的施工速度。該井取芯收獲率97.39%，密閉率達到了96%以上。共取芯39筒，平均每筒進尺10.63m，取芯井段平均機械鉆速達1.08m/h。該井的施工經(jīng)驗為其他井的施工具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：連續(xù)密閉取芯；收獲率；取芯速度；長筒取芯

中圖分類號：P634 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）31-0113-02

1 概述

樊頁1井為勝利油田在高青地區(qū)的一口預探井，完鉆井深3622m，鉆探目的是進一步了解博興洼陷沙三下-沙四上亞段泥頁巖的儲集性及油氣情況。地質(zhì)分層為：平原組：0～200m；明化鎮(zhèn)組：200～952m；館陶組：952～1417m；東營組：1417～1955m；沙一段：1955～2275m；沙二段：2275～2414m；沙三上：2414～2591m；沙三中：2591～3050m；沙三下：3050～3247m；沙四上：3247～3622m。上部明化鎮(zhèn)組和館陶組頂部地層易縮徑，下部沙三段地層坍塌掉塊嚴重。該井在3030～3444.44m連續(xù)密閉取芯414.44m，取芯地層為沙三段至沙四上。地層巖性為灰色、深灰色泥巖及灰質(zhì)泥巖與棕褐色油頁巖互層夾薄層砂巖和礫巖，該井取芯井段井較深，取芯段長，地層硬且夾層較多，對地質(zhì)情況了解不詳細，造成機械鉆速低，取芯收獲率和密閉率難以保證。同時，由于取芯施工時間長，造成鉆井液對井壁浸泡時間長，更容易引起坍塌掉塊。在施工中，選擇了合理的鉆井液體系，根據(jù)地層情況選擇合適的取芯工具，制定了比較合理的工藝技術措施，確保了起下鉆和取芯施工正常，取芯收獲率和密閉率達到了設計要求。同時通過優(yōu)選鉆頭，使用長筒取芯等措施，取得了較快的施工速度。該井密閉取芯414.44m，芯長403.63m，收獲率97.39%，密閉率達到了96%以上，取芯質(zhì)量達到了甲方要求。共取芯39筒，平均每筒進尺10.63m，取芯井段平均機械鉆速達1.08m/h，取得了較

快的施工速度。

2 取芯技術措施

2.1 合理的井身結構為取芯順利完成創(chuàng)造了良好的條件

在1983m下入Ф244.5mm技術套管，有效地封隔了上部易縮徑地層和東營組的砂礫巖層，大大減少了下部地層施工的難度。

2.2 選擇合理的鉆井液體系和合理的技術措施，保證井壁穩(wěn)定，井眼暢通

使用防塌性能良好的呂胺基封堵防塌鉆井液體系。在進入沙三段前，按要求加入胺基聚醇，使含量達到0.5%～1%，超細碳酸鈣（2000目）含量達到3%～5%，磺化瀝青2%～3%，磺酸鹽共聚物1%～2%，天然高分子1%～2%。使鉆井液pH值保持在7.5～8.5之間。在取芯將鉆井液的中壓失水降至3mm以下，高溫高壓失水控制在12mm以下，鉆井液密度能夠平衡地層壓力。取芯前，短起下一趟，每取芯70m用牙輪通井一趟，保證井眼暢通無阻。

2.3 檢查好取芯工具，嚴格執(zhí)行取芯的各項技術措施，確保收獲率和密閉率

2.3.1 根據(jù)井眼狀況，選用了Ym-8115密閉取芯工具，獲得了較高的收獲率和密閉率。入井前，認真檢查組裝取芯工具，要求內(nèi)外筒無變形、無彎曲、無裂紋，鉆頭和巖心爪的尺寸符合要求，巖心爪強度要高，防止破碎的巖心將巖心爪頂壞或變形。各道扣按規(guī)定扭矩緊扣。

2.3.2 取芯工具上下鉆臺用雙氣葫蘆抬上、抬下，防止碰傷取芯工具。按要求灌滿密閉液。下鉆速度控制在25～30m/min，操作平穩(wěn)，嚴禁猛砸、猛放、猛頓和硬壓，不允許用取芯工具劃眼。下鉆遇阻不超過30kN，防止將活塞銷釘剪斷，造成密閉液流失。下鉆中途分段循環(huán)，減小鉆井液的靜切力，保證水眼暢通，防止下鉆到底開泵時泵壓過高，憋漏地層或開泵困難。取芯前將井底清洗干凈，檢查好設備、儀表，保證儀表靈敏準確，取芯連續(xù)。

2.3.3 取芯前加壓80kN剪斷活塞銷釘，上提鉆具，開始樹心。樹心鉆壓10～20kN，樹心0.3～0.5m后，將鉆壓逐漸加至設計取芯鉆壓。取芯時轉(zhuǎn)速50～70r/min，排量20～22L/s，鉆壓控制在40～60kN。取芯操作平穩(wěn)，送鉆均勻，防止溜鉆。取芯鉆進中避免停泵停鉆，鉆頭不提離井底，蹩跳嚴重時適當調(diào)整鉆井參數(shù)。每取芯0.25m記錄鉆時一次，根據(jù)鉆時、泵壓、扭矩變化、巖性變化、震動篩出砂情況綜合分析判斷井下情況，發(fā)現(xiàn)異常果斷處理。

2.3.4 割芯0.5m左右加壓80-90kN形成粗芯，以便割芯卡的牢固。形成粗芯后，剎住剎把磨10～15min。硬地層進尺慢，停鉆后直接割芯。割芯開始上提鉆具要慢，上提拉力不超過原懸重的150～200kN。如割不斷不能硬拔，可采用磨斷，上提30kN左右拉力啟動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3～5圈把巖心割斷。然后上提3～5m緩慢下放鉆具，試探余芯，保持鉆頭離井底0.5m左右，不得下放到底，以防頂松巖芯。起鉆操作平穩(wěn)，不能猛剎猛放，不用轉(zhuǎn)盤繃扣卸扣。取芯工具起出井口后，應立即蓋好井口，防止掉芯和落物。

2.4 優(yōu)選取芯鉆頭，提高機械鉆速

樊頁1井共使用三種取芯鉆頭，型號分別為PSC136m-8115、PMC037m-8115和TMC616-8115。PSC136m-8115為PDC取芯鉆頭，PDC粒徑為13mm； PMC037m-8115為PDC取芯鉆頭，PDC粒徑為8mm；TMC616-8115取芯鉆頭為聚晶取芯鉆頭。

在該井使用如表1所示：

從對比情況來看，使用型號為PMC037m-8115的PDC取芯鉆頭機械鉆速最快。在該井施工中，我們發(fā)現(xiàn)相同的地層，鉆頭選型不同機械鉆速差別較大。對于中深井建議使用粒徑為8mm的PMC037m-8115鉆頭。

2.5 優(yōu)化技術方案，使用長筒取芯，減少起下鉆次數(shù)

在連續(xù)取芯10筒后，逐漸摸清了地層規(guī)律，對保證取芯收獲率和密閉率有了較大的把握后，使用16m長方鉆桿，接一根半取芯筒。這樣取芯過程中不接單根，不上提鉆具，保證了取芯收獲率和密閉率。一次最多可取芯13.4m，而使用常規(guī)的取芯筒一次只能取芯8m，最少需要52筒才能取完，而實際只取芯39

筒，少起下鉆13趟，明顯地提高了施工速度。

3 結語

（1）選擇合適的鉆井液體系，處理好鉆井液，保證井壁穩(wěn)定和井眼暢通是取芯能夠順利完成的前提。呂胺基封堵防塌鉆井液體系可以滿足中深井取芯的要求。

（2）檢查好取芯工具，執(zhí)行好取芯的各項技術措施，保證取芯質(zhì)量是關鍵。

（3）根據(jù)地層情況優(yōu)選鉆頭，提高機械

鉆速。

（4）連續(xù)取芯可以使用長筒取芯，加快施工速度。

參考文獻

[1] 李讓，王興武，雷曉紅.西部超深井鉆井取芯技術實踐與認識[J].鉆井工程，2011，（1）：42-45.

作者簡介：彭小軍（1973-），男，勝利石油管理局黃河鉆井總公司鉆井四公司工程師，研究方向：鉆井技術管理。

（責任編輯：葉小堅）