中長筒取心技術在蘇里格氣田的應用

劉興欣(中國石油集團長城鉆探工程有限公司工程技術研究院， 遼寧 盤錦 124010)

中長筒取心技術在蘇里格氣田的應用

劉興欣(中國石油集團長城鉆探工程有限公司工程技術研究院， 遼寧 盤錦 124010)

本文根據蘇里格氣田地層特點及在山西組、盒8段的取心實踐情況，對鉆井參數、取心工具、取心鉆頭等進行優化以后，該地區適合采用中長筒取心技術。通過現場應用，獲得了預期的效果，大大提高單筒取心進尺及巖心收獲率，節約鉆井周期，降低鉆井成本。實踐證明，該技術是直接獲得地質資料的一種經濟、實用、快速、有效的方法。

中長筒;巖心筒;取心工具;鉆井參數;巖心收獲率

0 引言

蘇里格氣田位于長慶靖邊氣田西北側的蘇里格廟地區。區域構造屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡北部中帶，行政區屬內蒙古自治區鄂爾多斯市的烏審旗和鄂托克旗所轄。該區域主要產層以山西組、盒8段地層為主，根據地層地質特點，經過多方論證分析，決定采用中長筒取心技術，采用自鎖式割心方式。中長筒取心技術可以顯著提高取心效率，節約鉆井周期、鉆井成本。實踐證明，該取心技術適合該區域地層，目前已累計取心6井次、18筒次，累計進尺356.05m，心長342.35m，平均收獲率96.05%，平均單筒進尺19.78m，其中最長單筒進尺27.80m。

1 取心工具選擇

根據山西組、盒8段地層的特點，選擇適用于中硬-硬地層的GWY180-105型中長筒取心工具，該工具采用自鎖式割心方式，采用雙筒單動，工具結構簡單可靠，主要由安全接頭、懸掛總成、外筒、內筒、割心總成和鉆頭等組成。

GWY180-105型長筒取心工具采用鋁合金內筒，該內筒具有良好的抗拉、抗壓性能，內筒內壁光滑度高，磨阻系數小，巖心進筒阻力小，不易堵心，出心方便，并且可以根據要求對鋁合金內筒進行切割，轉為保形取心，利于巖心保形和運輸；巖心爪采用帶扶正套設計，能夠有效限制巖心爪使其始終保持居中狀態，防止需要進行接單根作業時巖心爪被巖心頂翻。

GWY180-105型長筒取心工具可以根據取心進尺需要，對外筒和內筒進行無限連接，推薦連接兩筒和三筒，取心進尺18m和27m，過多的取心連接數量，取心難度提高，取心風險大。

2 鉆頭選擇

優選取心鉆頭，根據地層巖性，選用的取心鉆頭采用平底雙圓弧式設計，該設計用等磨損原則和等切削原則相結合的方式，PDC復合片的大小、切削角度、布齒密度、布齒方式及鉆頭水力結構等都通過科學計算。

3 鉆具組合及鉆進參數

為了保持取心工具相對穩定性，降低取心鉆頭的震動，采取鉆具組合為：取心鉆頭+下扶正器+取心筒+中扶正器+取心筒+上扶正器。

根據該地區地層特點，推薦采用鉆井參數為鉆壓50-60kN，轉速60-70r/min，排量28-32L/s。

在內筒上部安裝泄壓閥，由于是在氣井取心，取心進尺越多，取心內筒內在聚集的氣體越多，隨著巖心進入，內筒上部壓力增大，不利于巖心進筒，通過減壓閥將氣體排出。

由于鋁合金材質光滑，在中長筒取心作業當中，由于工具內筒由多處螺紋連接而成，在長時間的取心鉆進過程中，有時因為內筒螺紋連接不緊，軸承失效或扭矩不穩定等原因，會導致內筒連接螺紋倒扣。為此在內筒上設計安裝一種防倒扣內筒穩定機構，解決中長筒取心工具作業過程中內筒連接螺紋易倒扣，內筒不居中的問題。可用于防止內筒螺紋倒扣，保持內筒居中，提高內筒穩定性。

4 現場應用情況

在蘇里格氣田山西組、盒8段地層，累計取心6井次、18筒次，累計進尺356.05m，心長342.35m，平均收獲率96.05%，平均單筒進尺19.78m，其中最長單筒進尺27.80m。

在蘇里格氣田取心實踐過程中，多采用雙筒中長筒取心方式作業，避免接單根過程中發生意外情況，影響取心收獲率。部分井在條件允許的情況下，采用三筒中長筒取心方式作業。取心數據如表1。

5 結語

(1)GWY180-105型中長筒取心技術適合蘇里格氣田地層取心，節約了鉆井周期及鉆井成本，提高了取心效率，達到預期效果。

(2)山西組煤層易發生堵心情況，鋁合金內筒很好的解決了該問題。

(3)兩筒和三筒中長筒取心方式，在條件允許的情況下，三筒取心作業更利于節約鉆井周期及成本，提高取心效率。

(4)單次能夠取的進尺越多，越能夠節約鉆井周期和鉆井成本，但是取心風險大，成功率低。

表1 蘇里格取心數據統計表

劉興欣(1983- )，工程師，2006年畢業于長江大學石油工程專業，現在中國石油集團長城鉆探工程有限公司工程技術研究院鉆井取心技術研究所從事科研與服務工作。