樊页1井钻井取芯技术

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摘要：樊页1井为胜利油田在高青地区的一口预探井，完钻井深3622m。该井在3030～3444.44m连续密闭取芯414.44m，通过选择合适的取芯工具，制定了比较合理的工艺技术措施，确保了取芯收获率和密闭率。同时通过优选钻头，使用长筒取芯等措施，获得了较快的施工速度。该井取芯收获率97.39%，密闭率达到了96%以上。共取芯39筒，平均每筒进尺10.63m，取芯井段平均机械钻速达1.08m/h。该井的施工经验为其他井的施工具有一定的借鉴意义。

关键词：连续密闭取芯；收获率；取芯速度；长筒取芯

中图分类号：P634 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）31-0113-02

1 概述

樊页1井为胜利油田在高青地区的一口预探井，完钻井深3622m，钻探目的是进一步了解博兴洼陷沙三下-沙四上亚段泥页岩的储集性及油气情况。地质分层为：平原组：0～200m；明化镇组：200～952m；馆陶组：952～1417m；东营组：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。上部明化镇组和馆陶组顶部地层易缩径，下部沙三段地层坍塌掉块严重。该井在3030～3444.44m连续密闭取芯414.44m，取芯地层为沙三段至沙四上。地层岩性为灰色、深灰色泥岩及灰质泥岩与棕褐色油页岩互层夹薄层砂岩和砾岩，该井取芯井段井较深，取芯段长，地层硬且夹层较多，对地质情况了解不详细，造成机械钻速低，取芯收获率和密闭率难以保证。同时，由于取芯施工时间长，造成钻井液对井壁浸泡时间长，更容易引起坍塌掉块。在施工中，选择了合理的钻井液体系，根据地层情况选择合适的取芯工具，制定了比较合理的工艺技术措施，确保了起下钻和取芯施工正常，取芯收获率和密闭率达到了设计要求。同时通过优选钻头，使用长筒取芯等措施，取得了较快的施工速度。该井密闭取芯414.44m，芯长403.63m，收获率97.39%，密闭率达到了96%以上，取芯质量达到了甲方要求。共取芯39筒，平均每筒进尺10.63m，取芯井段平均机械钻速达1.08m/h，取得了较

快的施工速度。

2 取芯技术措施

2.1 合理的井身结构为取芯顺利完成创造了良好的条件

在1983m下入Ф244.5mm技术套管，有效地封隔了上部易缩径地层和东营组的砂砾岩层，大大减少了下部地层施工的难度。

2.2 选择合理的钻井液体系和合理的技术措施，保证井壁稳定，井眼畅通

使用防塌性能良好的吕胺基封堵防塌钻井液体系。在进入沙三段前，按要求加入胺基聚醇，使含量达到0.5%～1%，超细碳酸钙（2000目）含量达到3%～5%，磺化沥青2%～3%，磺酸盐共聚物1%～2%，天然高分子1%～2%。使钻井液pH值保持在7.5～8.5之间。在取芯将钻井液的中压失水降至3mm以下，高温高压失水控制在12mm以下，钻井液密度能够平衡地层压力。取芯前，短起下一趟，每取芯70m用牙轮通井一趟，保证井眼畅通无阻。

2.3 检查好取芯工具，严格执行取芯的各项技术措施，确保收获率和密闭率

2.3.1 根据井眼状况，选用了Ym-8115密闭取芯工具，获得了较高的收获率和密闭率。入井前，认真检查组装取芯工具，要求内外筒无变形、无弯曲、无裂纹，钻头和岩心爪的尺寸符合要求，岩心爪强度要高，防止破碎的岩心将岩心爪顶坏或变形。各道扣按规定扭矩紧扣。

2.3.2 取芯工具上下钻台用双气葫芦抬上、抬下，防止碰伤取芯工具。按要求灌满密闭液。下钻速度控制在25～30m/min，操作平稳，严禁猛砸、猛放、猛顿和硬压，不允许用取芯工具划眼。下钻遇阻不超过30kN，防止将活塞销钉剪断，造成密闭液流失。下钻中途分段循环，减小钻井液的静切力，保证水眼畅通，防止下钻到底开泵时泵压过高，憋漏地层或开泵困难。取芯前将井底清洗干净，检查好设备、仪表，保证仪表灵敏准确，取芯连续。

2.3.3 取芯前加压80kN剪断活塞销钉，上提钻具，开始树心。树心钻压10～20kN，树心0.3～0.5m后，将钻压逐渐加至设计取芯钻压。取芯时转速50～70r/min，排量20～22L/s，钻压控制在40～60kN。取芯操作平稳，送钻均匀，防止溜钻。取芯钻进中避免停泵停钻，钻头不提离井底，蹩跳严重时适当调整钻井参数。每取芯0.25m记录钻时一次，根据钻时、泵压、扭矩变化、岩性变化、震动筛出砂情况综合分析判断井下情况，发现异常果断处理。

2.3.4 割芯0.5m左右加压80-90kN形成粗芯，以便割芯卡的牢固。形成粗芯后，刹住刹把磨10～15min。硬地层进尺慢，停钻后直接割芯。割芯开始上提钻具要慢，上提拉力不超过原悬重的150～200kN。如割不断不能硬拔，可采用磨断，上提30kN左右拉力启动转盘转3～5圈把岩心割断。然后上提3～5m缓慢下放钻具，试探余芯，保持钻头离井底0.5m左右，不得下放到底，以防顶松岩芯。起钻操作平稳，不能猛刹猛放，不用转盘绷扣卸扣。取芯工具起出井口后，应立即盖好井口，防止掉芯和落物。

2.4 优选取芯钻头，提高机械钻速

樊页1井共使用三种取芯钻头，型号分别为PSC136m-8115、PMC037m-8115和TMC616-8115。PSC136m-8115为PDC取芯钻头，PDC粒径为13mm； PMC037m-8115为PDC取芯钻头，PDC粒径为8mm；TMC616-8115取芯钻头为聚晶取芯钻头。

在该井使用如表1所示：

从对比情况来看，使用型号为PMC037m-8115的PDC取芯钻头机械钻速最快。在该井施工中，我们发现相同的地层，钻头选型不同机械钻速差别较大。对于中深井建议使用粒径为8mm的PMC037m-8115钻头。

2.5 优化技术方案，使用长筒取芯，减少起下钻次数

在连续取芯10筒后，逐渐摸清了地层规律，对保证取芯收获率和密闭率有了较大的把握后，使用16m长方钻杆，接一根半取芯筒。这样取芯过程中不接单根，不上提钻具，保证了取芯收获率和密闭率。一次最多可取芯13.4m，而使用常规的取芯筒一次只能取芯8m，最少需要52筒才能取完，而实际只取芯39

筒，少起下钻13趟，明显地提高了施工速度。

3 结语

（1）选择合适的钻井液体系，处理好钻井液，保证井壁稳定和井眼畅通是取芯能够顺利完成的前提。吕胺基封堵防塌钻井液体系可以满足中深井取芯的要求。

（2）检查好取芯工具，执行好取芯的各项技术措施，保证取芯质量是关键。

（3）根据地层情况优选钻头，提高机械

钻速。

（4）连续取芯可以使用长筒取芯，加快施工速度。

参考文献

[1] 李让，王兴武，雷晓红.西部超深井钻井取芯技术实践与认识[J].钻井工程，2011，（1）：42-45.

作者简介：彭小军（1973-），男，胜利石油管理局黄河钻井总公司钻井四公司工程师，研究方向：钻井技术管理。