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

中長筒取心技術(shù)在蘇里格氣田的應(yīng)用

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

本文根據(jù)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(shù)、取心工具、取心鉆頭等進(jìn)行優(yōu)化以后，該地區(qū)適合采用中長筒取心技術(shù)。通過現(xiàn)場應(yīng)用，獲得了預(yù)期的效果，大大提高單筒取心進(jìn)尺及巖心收獲率，節(jié)約鉆井周期，降低鉆井成本。實踐證明，該技術(shù)是直接獲得地質(zhì)資料的一種經(jīng)濟(jì)、實用、快速、有效的方法。

中長筒;巖心筒;取心工具;鉆井參數(shù);巖心收獲率

0 引言

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

1 取心工具選擇

根據(jù)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(jié)構(gòu)簡單可靠，主要由安全接頭、懸掛總成、外筒、內(nèi)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(nèi)筒，該內(nèi)筒具有良好的抗拉、抗壓性能，內(nèi)筒內(nèi)壁光滑度高，磨阻系數(shù)小，巖心進(jìn)筒阻力小，不易堵心，出心方便，并且可以根據(jù)要求對鋁合金內(nèi)筒進(jìn)行切割，轉(zhuǎn)為保形取心，利于巖心保形和運輸；巖心爪采用帶扶正套設(shè)計，能夠有效限制巖心爪使其始終保持居中狀態(tài)，防止需要進(jìn)行接單根作業(yè)時巖心爪被巖心頂翻。

GWY180-105型長筒取心工具可以根據(jù)取心進(jìn)尺需要，對外筒和內(nèi)筒進(jìn)行無限連接，推薦連接兩筒和三筒，取心進(jìn)尺18m和27m，過多的取心連接數(shù)量，取心難度提高，取心風(fēng)險大。

2 鉆頭選擇

優(yōu)選取心鉆頭，根據(jù)地層巖性，選用的取心鉆頭采用平底雙圓弧式設(shè)計，該設(shè)計用等磨損原則和等切削原則相結(jié)合的方式，PDC復(fù)合片的大小、切削角度、布齒密度、布齒方式及鉆頭水力結(jié)構(gòu)等都通過科學(xué)計算。

3 鉆具組合及鉆進(jìn)參數(shù)

為了保持取心工具相對穩(wěn)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(jù)該地區(qū)地層特點，推薦采用鉆井參數(shù)為鉆壓50-60kN，轉(zhuǎn)速60-70r/min，排量28-32L/s。

在內(nèi)筒上部安裝泄壓閥，由于是在氣井取心，取心進(jìn)尺越多，取心內(nèi)筒內(nèi)在聚集的氣體越多，隨著巖心進(jìn)入，內(nèi)筒上部壓力增大，不利于巖心進(jìn)筒，通過減壓閥將氣體排出。

由于鋁合金材質(zhì)光滑，在中長筒取心作業(yè)當(dāng)中，由于工具內(nèi)筒由多處螺紋連接而成，在長時間的取心鉆進(jìn)過程中，有時因為內(nèi)筒螺紋連接不緊，軸承失效或扭矩不穩(wěn)定等原因，會導(dǎo)致內(nèi)筒連接螺紋倒扣。為此在內(nèi)筒上設(shè)計安裝一種防倒扣內(nèi)筒穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，解決中長筒取心工具作業(yè)過程中內(nèi)筒連接螺紋易倒扣，內(nèi)筒不居中的問題?？捎糜诜乐箖?nèi)筒螺紋倒扣，保持內(nèi)筒居中，提高內(nèi)筒穩(wěn)定性。

4 現(xiàn)場應(yīng)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(jìn)尺356.05m，心長342.35m，平均收獲率96.05%，平均單筒進(jìn)尺19.78m，其中最長單筒進(jìn)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(yè)，避免接單根過程中發(fā)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(yè)。取心數(shù)據(jù)如表1。

5 結(jié)語

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

(2)山西組煤層易發(fā)生堵心情況，鋁合金內(nèi)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(yè)更利于節(jié)約鉆井周期及成本，提高取心效率。

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

表1 蘇里格取心數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

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