提高密闭取心岩心密闭率

2016-04-06长城钻探工程有限公司工程技术研究院钻井取心技术研究

石油工业技术监督 2016年2期

关键词：冲蚀密封圈岩心

提高密闭取心岩心密闭率

1 选题理由

钻井取心QC小组调查了近年来密闭取心情况，经调查发现，岩心密闭率未能满足标准规定并且存在继续提升的空间。

2 问题症结

经过统计和分析，小组确定了导致密闭率低问题结症是密闭液流失和钻井液冲蚀。

3 要因说明

平衡活塞密封失效、触压头密封失效、密闭液性能差以及钻头处钻井液冲蚀岩心。

4 具体措施

针对平衡活塞密封失效问题，钻井取心QC小组首先提出的改进方法是采用韧性好，抗磨损、抗变形性能强的聚四氟乙烯密封圈，大大增强了平衡活塞的密封性。小组在改进了密封圈之后，又进一步提出了丝扣密封结合橡胶圈密封的方式，钻井取心QC小组又对平衡活塞的结构做了进一步的改进，将原来插入式的密封活塞改为丝扣旋入式，新型平衡活塞在大大提高密封性能的同时降低了劳动强度，提高了操作的安全性。

针对原来触压头发生的密封失效情况，钻井取心QC小组设计了新型触压头，新型触压头将密封作用和排出作用分别开来，触压头的密封圈和内筒内表面完全密封，密闭液从触压头中间孔道流出，实现了密闭液排出的可控性。

密闭液性能差导致密闭液在岩心表面的粘附性差，直接影响岩心密闭率，针对该问题钻井取心QC小组应用正交试验法进行了密闭液反应实验，通过验证分析、极差分析法确定了密闭液最佳组分配方和反应条件。有效的提高了密闭液性能。

针对钻头处钻井液冲蚀岩心问题，钻井取心QC小组提出了两点改进，改进一是设计钻头内分流孔，使钻井液经钻头内部分流孔直接进入钻头水眼，避免了钻井液流经卡箍座与钻头内腔对岩心造成冲蚀；改进二是改变钻头水眼朝向为侧向朝向井壁方向，降低了取心钻进过程中钻井液对钻头下部地层的直接冲蚀。