钻井取心岩心质量优化技术研究

孙磊

摘 要：在探明储量的过程中，钻井取心是最为常用的一种技术手段，并且在钻井取心的过程中，所开展的质量优化技术，是一种建立在传统取心基础之上，对其岩心进行保护措施的使用措施。在对其传统的取心工艺进行优化之后，使得岩心更加的完整，十分利于后期进行分析和研究。本文因此就对其钻井取心岩石质量有优化技术进行分析和研究，并在各个区块当中，已经得到了良好的应用。

关键词：钻井取心;质量优化;区块试验;伽马扫描

1 研究背景

在我国的长期发展过程中，其钻井取心技术已经经历了几十年的实践和发展，因此在工具研制以及现场技术方面都比较成熟。对于不同储层的物性，都有着相对独立的技术研究，形成了取心的子分支技术。在岩心质量的受处理方面，是在钻井取心现场服务当中的最后一环，同时也是保障岩心转运过程中，具有完整性的关键环节，能够直接决定取心技术的未来发展走向，因此，需要对其取心岩心质量技术，进行优化，以此能够有效的保障技术的合理运用。

2 钻井取心岩心质量存在的缺陷

2.1 钻头护岩能力相对较弱，导致岩心一次破坏

由于钻头会集中体现在，一些肩部齿密度较低的位置，同时金刚石复合片强度相对较低，这样问题的频发，使得在取心钻井的过程中，单只钻头取心，在进尺方面比较少，同时岩心在钻头处，出现反复磨损破坏。这样的作业方式下，使得在出心之后，其岩心的胶结性较差，更加容易出现破碎的问题，以至于无法形成柱体。这对于现场还原效果而言，有着不利的影响，在后期的深入研究方面，制造出了较大的困难，无法获得足够的岩心长度，就会为下一步的钻探，打下不利的基础。

2.2 现场出心方式落后，岩心二次破坏

对于传统的缸内筒出心方式，采用的是悬挂敲击的方式，因此这样的操作对于岩心的完整度带来了极大的损害。使得一部分的承柱岩心完整性造成严重的损坏。同时也一定程度上增加了碎屑，全部堆积在内筒的情况下，就十分不利于岩心出筒。同时，在钢内筒摩擦系数的增大，也十分不利于岩心顺利的出筒。并且，在用气动绞车，将其缸内筒转运到实际的场地的过程中，可以发生将内筒弯曲的问题，使得一部分原本完整的岩心，发生折断。对于悬挂内筒，在作业的过程中，也会直接威胁到工作人员的安全，是一种不符合HSE安全理念的技术方式。对于传统的缸内筒出心方式而言，在这种操作方式下，需要进行有针对性的优化。

2.3 岩心转运过程中的三次破坏

在出心之后，需要将岩心放置到岩心放置到岩心和内部，以此成为岩心处理的一种基本方法，但是在地层当中的岩心，始终处于高压的状态当中，因此地面上的岩心一直保持在常压的状态下。而在压力释放之后，对于裸露出来的岩心，十分容易发生破损。同时在转运的过程中，一旦没有对岩心进行有效的固定，就会使得岩心出现三次的破坏，这样在后期对比还原复位的时候，会增加很多负担。

3 钻井取心岩心质量优化技术的特征

3.1 增强钻头肩部布齿密度

通常情况下，其钻头在使用之后，都会在钻头的肩部位置出现严重的磨损。并以一种台阶状的方式形成磨损，使得钻头在形成严重磨损之后，无法再次使用。对于这种类型的钻头而言，一共有着6刀翼，同时在每一个刀翼之上，都会镶有10个金刚石复合片。对于这种类型的钻头而言，在不同的地层等级，以此极硬的地层使用的过程中，会发生严重的磨损。为此，提升钻头的刀翼数量，以及进一步的提升钻头肩部的布齿密度，就可以有效的缓解钻头肩部的磨损程度。将原本采用的6刀翼的设计，提升到8刀翼的设计构造，以此能够有效的降低，每一个切削点的实际磨损，以及冲击力的强度，进而大大的提升钻头的实际使用周期，进而提升钻头的稳定性。

3.2 提升金刚石复合片强度

对于金刚石复合片而言，其主要的破坏方式上，通常为金刚石平台凸缘被剪掉、加速热磨损和部分或者整个的金刚石平台，出现破碎。对于前者而言，钻速相对较慢，在一段时间出现了热磨损之后，其凸缘才会自动的形成，并保持这样的规律持续性的进行循环。而在后者所出现的问题，会让金刚石复合片丧失自锐能力，对于金刚石复合片强度降低之后，能够导致岩心质量出现直线的下滑。在采用了新型的高强度的金刚石复合片之后，由原本的热稳定抗磨层、聚晶金刚石层以及碳化钨齿座所组成，在钻头方面，钻头的整体抗磨损程度比较高，使得其抗破坏能力也有着较强的提升。

因此需要区别的对待，不同地层上需要使用不同的钻头类型。对于中硬的地层而言，需要采用直径较大的复合片。并且在钻进的过程中，其大直径的复合片，会比较吃入地层深，会产生较大的破岩能力。而对于特硬底层而言，则需要采用直径较小的复合片，往往采用直径大的复合片，会使得钻头的使用效果不明显，同时特硬地层对于复合片而言，有着一定的反作用力。在钻头处振动十分的明显，严重对岩心的质量造成影响。

3.3 使用铝合金内筒替代钢内筒

采用铝合金内筒，是一种对传统的取心工具进行的创新和发展。在铝合金内筒上，由于其内壁十分的光滑，大大降低了岩心进筒的摩擦力。同时，在铝合金内筒上，可以与岩心一同进行切割，以此形成对岩心的保护层，一同进入保护帽当中，与岩心一同进行包装。在岩心转运的过程中，也能够有效的避免岩心内部出现裂缝释放。

3.4 转变内筒吊装方式

在进行吊装的过程中，应该选择新型的内筒吊装工具。该工具在使用的过程中，需要由一个定滑轮、5个动滑轮，以及一条钢丝绳所组成。在钻台上内筒中，从取心工具当中，让吊装工具的内筒卡子，与内筒进行有效的连接。同时并不需要相关人员乘坐吊篮，以此在空中进行固定，其吊装工具和内筒十分的完整，使得操作简便，安全性比较高，同时也是一种符合HSE的安全理念。在铝合金内筒当中，出心的过程，其内筒受力比较多。同时受力相对分散和均匀，在内筒上并没有弯曲的现象。进而有效的避免内筒以及岩心，发生弯曲的破坏问题。进而大大的提升了岩心的整体质量。

3.5 岩心现场采取保护措施

在当岩心出筒之后，一旦现场并没有对岩心进行及时有效的包装处理，就会导致岩心当中的裂缝，其油气发生挥发，进而严重影响后期，对于油气储层物性的评估。为此，需要在岩心出筒的时候，及时的将岩心密封处理，在包装箱当中，有效的避免岩心的内部裂缝，由于压力的原因，造成空气温度、湿度对其内部的影响，同时岩心空隙当中，其油气的挥发方面，特别重视对油气的储量判别。为此，在岩心转运的过程中，需要让岩心集中的固态，使得对岩性的保护落实到位。

4 应用效果

在对其钻井取心巖心质量的优化技术上，已经在全国范围内得到了有效的推广，并在国际上也得到了广泛的使用。在采用这种钻井取心岩心的技术使用之后，使得有效的提升了机械钻进的速度，进而提升了单筒进尺的及时程度，大大降低了施工的时间，以此能够提升岩心的质量。在这样的基础之上，也进一步的提升了岩心封蜡、伽玛扫描等，诸多可以实现的功能，以此获得了较高的经济价值。这种技术经过长期的实践，已经取得了良好的效果，有着较高的品牌效应。

5 总结

综上所述，在对钻井取心岩心质量优化技术研究过程中，其技术可以稳定的帮助钻探人员，在进行取心钻进的过程中，对岩心进行科学合理的处理分析。其中岩心在应用伽玛扫描的过程中，可以获得各种详细的信息数据，以此对其数据进行相应的分析，能够成功的判断出取心井段的地层发育情况，并提供出较为准确的对比数据。在这样的技术使用上，能够有效的将取心与岩心的质量分析技术，进行有效的融合。同时也是保障在后续的深入研究方面，取得良好的分析结果。以此能够帮助相关的施工单位，获得更加准确的信息数据，同时在未来的发展过程中，其钻井取心岩心质量优化技术，也同样有着提升的空间。

参考文献：

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