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[摘 要]利用密闭取芯技术获取高质量地层含油、气、水饱和度岩芯,为定量研究水淹油层驱油效率、油水饱和度及其分布规律提供一手资料。本文以文昌13-6油田A1P1井密闭取芯为例,对密闭取芯技术的应用进行了论述分析。
[关键词]密闭取芯 油田 现场应用
中图分类号:TE52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0012-01
密闭取芯是在普通钻井液钻井的条件下,将密闭液装进取芯内筒、在岩芯形成取样分析化验,从而取得该区块准确的油层含油水饱和度资料的一种方法。密闭取芯为评估油田开采效果,研究和检查地下油水分布规律,确定油层残余油分布特点及油层注水后岩性、物性所发生的变化,取得大量的岩芯分析结果,为油田地质研究、开发动态分析、油田调整方案等方面提供大量的实际参考资料。
1.密闭取芯技术工作原理
密闭取芯技术理念,是指在水基钻井液中取得的岩芯基本不受钻井液的污染,能真实再现地层地质孔隙度、含饱和度及水侵和含水率等资料。
钻井取芯是多工作配合,技术要求高,作业难度大。特别是取芯的地层在地下,具有极高的隐蔽性。再加取芯层位多,岩性变化大,有高压油、气、水层、漏失层、盐岩层、膨胀层、坍塌层等各种复杂层,有松、软、散、硬、碎等各种变化情况。
2.密闭取芯技术应用流程要求
2.1取芯工具准备
Rmb-8100型取芯工具是一种低污染密闭取芯工具,其主要功能是为油田开发后期高含水、高渗透率地层提供较为准确的现实地层剩余油资料,为油田三次采油方案的制定提供准确的地质依据。从C13-6-A1P1井提供的取芯层位来看,其地层岩性以灰色泥质粉砂岩为主,夹粉砂质泥岩、泥岩,选择合适松软地层的Rmb-8100型取芯工具。
2.2取芯钻头准备
针对WC13-6-A1P1井取芯层位埋藏较浅、压实成岩差、岩芯疏松等特点,参照WC13-6-A1P1取芯地层为ZJ1-3、ZJ1-4及ZJ1-IU油组,取芯深度在1240m至1506m,使用取芯钻头为PSC043mb-8100,出井状态良好。
2.3取芯工作
开始前,在井口将取芯工具内筒里注满密闭液,内筒下端由销钉固定密封活塞,上端由浮动活塞密封,形成密封腔。取芯钻井时,由于钻压的作用,销钉被剪断,密封活塞上行,内筒密封被打开,之后取芯钻头接触井底,并迫使密封活塞完全进入内筒,此时内筒里的密闭液开始被挤出,在井底形成保护区。随着钻井,岩芯不断形成和增长,推着活塞不断上行。由于內筒上端是密封的,故筒内密闭液只能被进入内筒的岩芯所挤压,且只能从内筒环空间隙等体积向外排出,排出的密闭液立即涂抹在岩芯柱表面形成保护膜。
3.密闭取芯技术应用及要求
3.1设计钻具组合
Rmb-8100型取芯工具是一种低污染密闭取芯工具,钻头选取MQJ215人造金刚石取芯钻头,取芯工具MQJ215型取芯工具:钻具组合,Ф215mm取芯钻头+ Ф215mm 密闭取芯工具+Ф158.8mm 钻铤X12根+Ф127mm钻杆+133.4mm方钻杆:钻进规程参数钻压为60 ~80KN,转速为50 ~60r/min排量为15 ~201/s。
3.2施工作业井眼的准备
井眼质量符合设计要求。起下钻必须畅通无阻,井底无落物;钻井液设计符合设计要求,AP1失水量不大于3ml,含沙量小于0.3%,钻井液密度应该控制在近平衡钻井所要求的范围内,应备有足够量的加重钻井液;取芯的前三天,取芯井周围300米以内的注水井必须停住,直到取芯结束为止。
3.3取芯工具下钻作业
工具须平稳上钻台,井口灌密闭液时如有需要应关闭环形防喷雾器,落实好防喷雾器位置,防止碰撞钻头活塞;密闭液在井口向内筒缓缓罐入,直至罐满为止;将取芯钻头提离井口检查,无密闭液渗漏为合格;内筒螺纹用链钳紧扣,外筒螺纹用大钳紧扣,紧扣扭矩为12000N.m,加装加压球座;下放钻具要平稳,严禁猛刹、猛顿、猛放,在“狗腿“处,裸眼或井眼不规则处下钻速度要严格控制,下钻遇阻不得查过3t,不得用取芯钻头划眼强下;下取芯工具前的最后一趟加入示踪剂,充分循环经测试含量达标后再起钻;取芯钻头下至距井底10m左右缓慢开泵充分循环钻井液。在钻头不接触井底的条件下,可适当上下活动或转动钻具,充分清洁井底。
3.4取芯钻进
待一切准备工作就绪后测量方入(保证方余10m以上),开始钻进,要求在钻头到底之后,5秒钟内将钻压加至5t,以保证及时剪短活塞固定销;钻压灵活掌握,一般4-6t,在保持较高机械钻速的前提下,钻压宜小不宜过大;要求技术熟练人员扶刹把,送钻均匀,增压及时,严禁溜钻,在整个取芯过程中要求不停泵,不停转。
3.5割芯作业
根据地层预告个钻时判断,最好选择在泥岩段割芯,以便实现“穿鞋带帽”;钻完进尺,停转、停泵、量方入,做方入记号,然后缓慢上提钻具,确保加压接头的六方滑动杆全部拉开,而钻头又不离井底;卸开订驱或钻杆投入47mm钢球。每次投球投一个,投球的时间间隔为3分钟,累计投球4只,让球自由下落,落球时按在0.006H分钟计算。其中H为井深,单位为米,投球过程中应适当转动钻具,整个投球过程要听从取芯工程师统一指挥,协调配合;待钢球全部就位后,缓慢转动钻具5-10圈,停转滑放钻具加压20-30t,此时取芯工程师观察和手模钻具;观察指重表,当指针突然回摆2-10t,钻具有跳动,说明悬挂销针被剪断,此时应上提钻具到投球方入,变换方位重复加压操作两次,割芯完成。
3.6 岩芯出筒作业
正常出筒时要求在两个小时之内出筒,并取样完成;卸掉岩芯抓及其短节,从内筒的上部去除衬筒定位挡环;用专业的顶芯工具依次顶出铝合金衬筒,并顺序打上标记号,按地质取样的要求切割、冷冻与保存;出筒过程中,工程、地质人员均在场,密切配合,并严格操作规程,避免岩芯受到钻井液、水及其它物质的污染;如遇雨雪天气,应采取防护措施,确保岩芯正常出筒,取芯完毕,对取芯工具以及加压接头等部件,凡是用大钳紧过扣的地方,都必须用大钳松扣,准备回收进行维修。
参考文献
[1] 杨文达:李斌:张异彪:深水油气田井场调查内容及方法技术研究[J]:海洋石油:2011年02期。
[2] 腾云飞:吉林油田深层天然气钻井关键技术研究[D]:东北石油大学:2012年。
[3] 张洋:聚合物驱后利用密闭取芯并检测剩余油研究[D]:大庆石油学院:2010年。
[关键词]密闭取芯 油田 现场应用
中图分类号:TE52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0012-01
密闭取芯是在普通钻井液钻井的条件下,将密闭液装进取芯内筒、在岩芯形成取样分析化验,从而取得该区块准确的油层含油水饱和度资料的一种方法。密闭取芯为评估油田开采效果,研究和检查地下油水分布规律,确定油层残余油分布特点及油层注水后岩性、物性所发生的变化,取得大量的岩芯分析结果,为油田地质研究、开发动态分析、油田调整方案等方面提供大量的实际参考资料。
1.密闭取芯技术工作原理
密闭取芯技术理念,是指在水基钻井液中取得的岩芯基本不受钻井液的污染,能真实再现地层地质孔隙度、含饱和度及水侵和含水率等资料。
钻井取芯是多工作配合,技术要求高,作业难度大。特别是取芯的地层在地下,具有极高的隐蔽性。再加取芯层位多,岩性变化大,有高压油、气、水层、漏失层、盐岩层、膨胀层、坍塌层等各种复杂层,有松、软、散、硬、碎等各种变化情况。
2.密闭取芯技术应用流程要求
2.1取芯工具准备
Rmb-8100型取芯工具是一种低污染密闭取芯工具,其主要功能是为油田开发后期高含水、高渗透率地层提供较为准确的现实地层剩余油资料,为油田三次采油方案的制定提供准确的地质依据。从C13-6-A1P1井提供的取芯层位来看,其地层岩性以灰色泥质粉砂岩为主,夹粉砂质泥岩、泥岩,选择合适松软地层的Rmb-8100型取芯工具。
2.2取芯钻头准备
针对WC13-6-A1P1井取芯层位埋藏较浅、压实成岩差、岩芯疏松等特点,参照WC13-6-A1P1取芯地层为ZJ1-3、ZJ1-4及ZJ1-IU油组,取芯深度在1240m至1506m,使用取芯钻头为PSC043mb-8100,出井状态良好。
2.3取芯工作
开始前,在井口将取芯工具内筒里注满密闭液,内筒下端由销钉固定密封活塞,上端由浮动活塞密封,形成密封腔。取芯钻井时,由于钻压的作用,销钉被剪断,密封活塞上行,内筒密封被打开,之后取芯钻头接触井底,并迫使密封活塞完全进入内筒,此时内筒里的密闭液开始被挤出,在井底形成保护区。随着钻井,岩芯不断形成和增长,推着活塞不断上行。由于內筒上端是密封的,故筒内密闭液只能被进入内筒的岩芯所挤压,且只能从内筒环空间隙等体积向外排出,排出的密闭液立即涂抹在岩芯柱表面形成保护膜。
3.密闭取芯技术应用及要求
3.1设计钻具组合
Rmb-8100型取芯工具是一种低污染密闭取芯工具,钻头选取MQJ215人造金刚石取芯钻头,取芯工具MQJ215型取芯工具:钻具组合,Ф215mm取芯钻头+ Ф215mm 密闭取芯工具+Ф158.8mm 钻铤X12根+Ф127mm钻杆+133.4mm方钻杆:钻进规程参数钻压为60 ~80KN,转速为50 ~60r/min排量为15 ~201/s。
3.2施工作业井眼的准备
井眼质量符合设计要求。起下钻必须畅通无阻,井底无落物;钻井液设计符合设计要求,AP1失水量不大于3ml,含沙量小于0.3%,钻井液密度应该控制在近平衡钻井所要求的范围内,应备有足够量的加重钻井液;取芯的前三天,取芯井周围300米以内的注水井必须停住,直到取芯结束为止。
3.3取芯工具下钻作业
工具须平稳上钻台,井口灌密闭液时如有需要应关闭环形防喷雾器,落实好防喷雾器位置,防止碰撞钻头活塞;密闭液在井口向内筒缓缓罐入,直至罐满为止;将取芯钻头提离井口检查,无密闭液渗漏为合格;内筒螺纹用链钳紧扣,外筒螺纹用大钳紧扣,紧扣扭矩为12000N.m,加装加压球座;下放钻具要平稳,严禁猛刹、猛顿、猛放,在“狗腿“处,裸眼或井眼不规则处下钻速度要严格控制,下钻遇阻不得查过3t,不得用取芯钻头划眼强下;下取芯工具前的最后一趟加入示踪剂,充分循环经测试含量达标后再起钻;取芯钻头下至距井底10m左右缓慢开泵充分循环钻井液。在钻头不接触井底的条件下,可适当上下活动或转动钻具,充分清洁井底。
3.4取芯钻进
待一切准备工作就绪后测量方入(保证方余10m以上),开始钻进,要求在钻头到底之后,5秒钟内将钻压加至5t,以保证及时剪短活塞固定销;钻压灵活掌握,一般4-6t,在保持较高机械钻速的前提下,钻压宜小不宜过大;要求技术熟练人员扶刹把,送钻均匀,增压及时,严禁溜钻,在整个取芯过程中要求不停泵,不停转。
3.5割芯作业
根据地层预告个钻时判断,最好选择在泥岩段割芯,以便实现“穿鞋带帽”;钻完进尺,停转、停泵、量方入,做方入记号,然后缓慢上提钻具,确保加压接头的六方滑动杆全部拉开,而钻头又不离井底;卸开订驱或钻杆投入47mm钢球。每次投球投一个,投球的时间间隔为3分钟,累计投球4只,让球自由下落,落球时按在0.006H分钟计算。其中H为井深,单位为米,投球过程中应适当转动钻具,整个投球过程要听从取芯工程师统一指挥,协调配合;待钢球全部就位后,缓慢转动钻具5-10圈,停转滑放钻具加压20-30t,此时取芯工程师观察和手模钻具;观察指重表,当指针突然回摆2-10t,钻具有跳动,说明悬挂销针被剪断,此时应上提钻具到投球方入,变换方位重复加压操作两次,割芯完成。
3.6 岩芯出筒作业
正常出筒时要求在两个小时之内出筒,并取样完成;卸掉岩芯抓及其短节,从内筒的上部去除衬筒定位挡环;用专业的顶芯工具依次顶出铝合金衬筒,并顺序打上标记号,按地质取样的要求切割、冷冻与保存;出筒过程中,工程、地质人员均在场,密切配合,并严格操作规程,避免岩芯受到钻井液、水及其它物质的污染;如遇雨雪天气,应采取防护措施,确保岩芯正常出筒,取芯完毕,对取芯工具以及加压接头等部件,凡是用大钳紧过扣的地方,都必须用大钳松扣,准备回收进行维修。
参考文献
[1] 杨文达:李斌:张异彪:深水油气田井场调查内容及方法技术研究[J]:海洋石油:2011年02期。
[2] 腾云飞:吉林油田深层天然气钻井关键技术研究[D]:东北石油大学:2012年。
[3] 张洋:聚合物驱后利用密闭取芯并检测剩余油研究[D]:大庆石油学院:2010年。