蘇 洋

(中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院，遼寧盤(pán)錦 124010)

伊拉克格拉芙油田Mishrif儲(chǔ)層長(zhǎng)筒取心技術(shù)

蘇 洋

(中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院，遼寧盤(pán)錦 124010)

格拉芙油田Mishrif儲(chǔ)層滲透率高，鉆井過(guò)程中壓差卡鉆和井漏等井下故障頻發(fā)，并且地層夾雜泥灰?guī)r和黃鐵礦，取心時(shí)很難保證取心收獲率和取心質(zhì)量。在分析該油田地層特點(diǎn)和取心技術(shù)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，制定了適用于Mishrif儲(chǔ)層的長(zhǎng)筒取心技術(shù)措施：設(shè)計(jì)采用泄壓式鋁合金內(nèi)筒和具有防倒扣功能的內(nèi)筒穩(wěn)定裝置，以提高取心收獲率；應(yīng)用滑輪組吊裝系統(tǒng)和巖心伽馬掃描技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)巖心的快速高效處理。格拉芙油田3口井的取心作業(yè)共計(jì)取心309.00 m，平均取心收獲率達(dá)到92.5%。應(yīng)用結(jié)果表明，該長(zhǎng)筒取心技術(shù)有效解決了格拉芙油田Mishrif儲(chǔ)層的取心技術(shù)難題，對(duì)今后中東地區(qū)Mishrif儲(chǔ)層的取心作業(yè)具有一定的參考借鑒作用。

長(zhǎng)筒取心；取心鉆頭；泄壓式內(nèi)筒；Mishrif儲(chǔ)層；格拉芙油田

格拉芙油田位于伊拉克南部,主要有Mishrif層、Zubair層、ratawi層和Yamama層等4個(gè)油層[1]。近年來(lái)，多家國(guó)際石油服務(wù)公司在該油田進(jìn)行了取心鉆探，整體取心收獲率均未超過(guò)80%，主力油層Mishrif層取心收獲率僅有58%，導(dǎo)致該層地質(zhì)資料嚴(yán)重不足和缺失。2015年，為進(jìn)一步弄清該油田的儲(chǔ)量分布及油藏特性，甲方計(jì)劃在油田的C，E和F等3個(gè)井區(qū)布設(shè)3口探井，中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司承擔(dān)了這3口探井的鉆井取心任務(wù)。

Mishrif層滲透率高，取心過(guò)程中極易發(fā)生壓差卡鉆和出現(xiàn)托壓現(xiàn)象，嚴(yán)重影響取心質(zhì)量和鉆井安全；且Mishrif層松軟，灰?guī)r油氣壓力高，巖心在低圍壓狀態(tài)下易膨脹，堵心概率大，現(xiàn)有長(zhǎng)筒取心技術(shù)難以適應(yīng)該區(qū)塊的地質(zhì)情況。為此，筆者結(jié)合Mishrif層的地層特點(diǎn)和長(zhǎng)筒取心工具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研制了適用于高壓油氣層的泄壓式鋁合金內(nèi)筒，并優(yōu)選取心鉆頭和高強(qiáng)度外筒，制定詳細(xì)的取心施工方案，形成了適用于Mishrif層的長(zhǎng)筒取心技術(shù)，并完成了3口井的取心施工，共計(jì)取心309.00 m，平均取心收獲率達(dá)到92.5%。

1 油田概況及取心技術(shù)難點(diǎn)

1.1油田概況

格拉芙油田的油氣資源主要分布在白堊系碳酸鹽巖儲(chǔ)層中，其中Mishrif層是最主要的產(chǎn)油層，約占格拉芙油田石油儲(chǔ)量的76%。該層主要巖性為多孔洞的灰?guī)r夾頁(yè)巖薄層，局部含硫化鐵礦物。設(shè)計(jì)在格拉芙油田的Mishrif層進(jìn)行取心，取心井段2350.00～2500.00m。該油田3口探井均采用三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)，分別為φ660.4mm、φ444.5mm及φ311.1mm井眼，井眼軌道設(shè)計(jì)為“J”形，最大井斜角25.0°；設(shè)計(jì)完成150.00m的取心作業(yè)，但取心作業(yè)周期僅為12d，采用常規(guī)取心技術(shù)很難如期完成，因此擬采用長(zhǎng)筒取心技術(shù)，以縮短作業(yè)周期。

1.2取心技術(shù)難點(diǎn)

1) 白堊系Mishrif層粒間溶孔大量發(fā)育，滲透率高達(dá)1000mD，極易發(fā)生壓差卡鉆。由于其為高壓油氣層，為保證鉆井安全，無(wú)法從壓力控制方面減小壓差卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)[2-3]。

2)3口探井取心井段的井斜角均達(dá)到25.0°，取心段井眼直徑為311.1mm，取心工具采用φ215.9mm取心鉆頭配合φ212.0mm穩(wěn)定器，在大尺寸井眼中取心時(shí)無(wú)法保證工具的穩(wěn)定性。

3)Mishrif層分為U層、Marl層、M1層、M2層和L層5個(gè)小層。其中，Marl層為泥灰?guī)r層，泥質(zhì)含量高，巖心極易發(fā)生水化膨脹，堵心概率高；L層為灰?guī)r，巖性松軟且油氣壓力高，抗壓能力弱，易坍塌破碎；地層中還偶爾出現(xiàn)黃鐵礦，硬度高達(dá)6.5，容易損壞取心鉆頭和工具[4-5]。如Ga-5井Mishrif層首次采用長(zhǎng)筒取心技術(shù)進(jìn)行取心作業(yè)時(shí)，取心鉆進(jìn)27.00m，由于發(fā)生堵心，僅收獲巖心6.50m。

4) 長(zhǎng)筒取心作業(yè)需連續(xù)鉆進(jìn)2～3個(gè)單根，一次可鉆穿多套地層及夾層，必須及時(shí)準(zhǔn)確地判斷地層變化情況,并相應(yīng)地調(diào)整參數(shù)；且長(zhǎng)筒取心鉆具組合相對(duì)于常規(guī)取心更為復(fù)雜，穩(wěn)定器數(shù)量多，加大了取心鉆進(jìn)和起下鉆的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)[6]。如Ga-5井在第二次長(zhǎng)筒取心過(guò)程中發(fā)生卡鉆，導(dǎo)致取心工具損壞嚴(yán)重，該筒取心鉆進(jìn)18.00m，僅收獲1.60m巖心。

2 主要取心工具

格拉芙油田Mishrif層具有高壓高滲的地層特性，極大地增加了取心作業(yè)難度，采用常規(guī)取心工具難以安全、有效地獲取高質(zhì)量的巖心。因此，在該儲(chǔ)層進(jìn)行取心作業(yè)時(shí)，應(yīng)考慮取心工具對(duì)地層的適應(yīng)性和安全性，并在此基礎(chǔ)上對(duì)取心工具進(jìn)行針對(duì)性的強(qiáng)化和改進(jìn)。

2.1取心工具

針對(duì)格拉芙油田地層特點(diǎn)和取心難點(diǎn)，采用中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司自主研制的GW180-101型取心工具。該取心工具主要由取心鉆頭、安全總成、外筒總成、內(nèi)筒總成、割心總成和懸掛總成組成，外徑180.0mm，所取巖心直徑101.6mm，采用自鎖式割心方式。每套工具配備4個(gè)φ212.0mm穩(wěn)定器，穩(wěn)定器數(shù)量可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行增減，并備有相應(yīng)的φ180.0mm替換短節(jié)。

該取心工具具有以下特點(diǎn)：1)采用了新型外筒螺紋，螺紋抗拉能力可以達(dá)到1800kN，抗扭能力達(dá)到50kN·m，并采用高強(qiáng)度梯形螺紋帶摩擦環(huán)的安全總成，可大大提高安全系數(shù)；2)針對(duì)該油田巖心易膨脹和易堵心的特點(diǎn)，對(duì)φ101.6mm內(nèi)筒內(nèi)徑進(jìn)行了優(yōu)化擴(kuò)增，增大了巖心和內(nèi)筒之間的間隙，以防止巖心膨脹后發(fā)生堵心。該取心工具安全性高，對(duì)地層的適應(yīng)性強(qiáng)，可以滿足高風(fēng)險(xiǎn)井的取心需求。

2.2取心鉆頭

根據(jù)格拉芙油田地層特點(diǎn)，優(yōu)選了2種不同類(lèi)型的取心鉆頭：一種是針對(duì)松軟灰?guī)r地層的DFC1308型PDC取心鉆頭(見(jiàn)圖1)。該鉆頭采用8刀翼和φ13.0mm切削齒組合設(shè)計(jì)，并帶有側(cè)向水眼和防沖蝕“U”形槽，以避免鉆井液沖蝕巖心；并且該鉆頭具有較高的刀翼面，鉆井液排放空間大，既有助于降低壓持效應(yīng)，又有助于巖屑的及時(shí)運(yùn)移，因此更適用于松軟灰?guī)r地層的取心作業(yè)。另一種是適用于泥灰?guī)r及含鐵礦物地層的DFC0809型PDC取心鉆頭(見(jiàn)圖2)，該鉆頭采用9刀翼和φ8.0mm切削齒組合設(shè)計(jì)，冠部形狀為長(zhǎng)錐形，切削齒數(shù)達(dá)80個(gè)，適合切削鉆進(jìn)硬地層和非均質(zhì)地層，對(duì)碳酸鹽巖地層也具有良好的適用性。

圖1 DFC1308型PDC取心鉆頭Fig.1 PDC core bit of Model DFC1308

圖2 DFC0809型PDC取心鉆頭Fig.2 PDC core bit of Model DFC0809

2.3泄壓式鋁合金內(nèi)筒

泄壓式鋁合金內(nèi)筒是筒壁上帶有泄壓閥的特制內(nèi)筒，是針對(duì)格拉芙油田高壓油氣層進(jìn)行的特殊設(shè)計(jì)。使用泄壓式內(nèi)筒主要有2個(gè)原因：1)受長(zhǎng)筒取心工具結(jié)構(gòu)的影響，上部球座(回壓閥)與井底鉆頭相距28.00m，巖心釋放氣體后產(chǎn)生的壓力無(wú)法完全通過(guò)回壓閥排放出去，若巖心在內(nèi)筒當(dāng)中某一部位發(fā)生了膨脹，則內(nèi)筒的連通性被阻斷，形成活塞效應(yīng)，回壓閥失去作用，封堵在內(nèi)筒中的壓力難以釋放，就會(huì)成為后續(xù)巖心的進(jìn)筒阻力；形成活塞效應(yīng)后，隨之產(chǎn)生的鉆壓反向作用力也施加在巖心上，內(nèi)筒中的巖心將承受更大的壓力，使巖心更易坍塌破碎。2)出心過(guò)程中若內(nèi)筒中存在較大的壓力，巖心容易從內(nèi)筒中頂出，增加出心操作風(fēng)險(xiǎn)。為此，每個(gè)鋁合金內(nèi)筒從上至下均勻布置數(shù)個(gè)泄壓閥，泄壓閥能阻止外界流體的進(jìn)入，并可以及時(shí)將內(nèi)筒中的壓力排放出去，降低巖心坍塌破碎的風(fēng)險(xiǎn)，避免形成活塞效應(yīng)及后續(xù)的破壞作用。

2.4內(nèi)筒穩(wěn)定裝置

內(nèi)筒穩(wěn)定裝置包括防倒扣裝置和內(nèi)筒扶正裝置，主要作用是維持內(nèi)筒的軸向和徑向穩(wěn)定。由于長(zhǎng)筒取心工具內(nèi)筒由多處螺紋連接而成，在長(zhǎng)時(shí)間的取心鉆進(jìn)過(guò)程中，有時(shí)因?yàn)閮?nèi)筒螺紋連接不緊、軸承失效或扭矩不穩(wěn)定等原因，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)筒連接螺紋倒扣。一旦螺紋發(fā)生倒扣脫開(kāi)，將會(huì)對(duì)整個(gè)取心作業(yè)造成嚴(yán)重影響。為此，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了內(nèi)嵌于鉆頭中的防倒扣裝置，其中起作用的主要是3個(gè)凸起的軸承滾珠(見(jiàn)圖3)。內(nèi)筒螺紋松卸倒扣時(shí)，內(nèi)筒長(zhǎng)度逐漸變長(zhǎng)，當(dāng)卡箍座接觸到防倒扣裝置上的滾珠時(shí)就會(huì)阻止螺紋繼續(xù)倒扣，限制了螺紋倒扣的行程，同時(shí)保留了卡箍座與鉆頭之間的間隙。軸承滾珠可以將卡箍座與防倒扣裝置的摩擦降至最低，不影響內(nèi)筒的穩(wěn)定性。內(nèi)筒扶正裝置是將連接內(nèi)筒的雙母接頭加工成帶扶正條的扶正裝置，以維持28.00m超長(zhǎng)內(nèi)筒徑向的穩(wěn)定性，確保巖心順利入筒。

圖3 防倒扣裝置Fig.3 Protector against back off

3 取心技術(shù)措施

3.1取心鉆具組合

由于采用長(zhǎng)筒取心技術(shù)，為提高取心鉆具的穩(wěn)定性和取心質(zhì)量，應(yīng)在取心鉆具組合中安裝穩(wěn)定器[7]。但是由于地層卡鉆風(fēng)險(xiǎn)極高，穩(wěn)定器數(shù)量過(guò)多也會(huì)有井下安全風(fēng)險(xiǎn)，為安全起見(jiàn)，僅采用了1個(gè)近鉆頭穩(wěn)定器和2個(gè)中部穩(wěn)定器，在上穩(wěn)定器位置 采用φ180.0m替換接頭(見(jiàn)圖4)?？紤]到取心層位油氣顯示活躍，井控風(fēng)險(xiǎn)大，取心鉆具組合中還增加了板式浮閥和隨鉆震擊器。

圖4 長(zhǎng)筒取心鉆具組合Fig.4 Long barrel coring BHA

取心鉆具組合最終設(shè)計(jì)為：φ215.9mm取心鉆頭+φ212.0mm近鉆頭穩(wěn)定器+φ180.0mm取心外筒+φ212.0mm穩(wěn)定器+φ180.0mm取心外筒+φ212.0mm穩(wěn)定器+φ180.0mm取心外筒+φ180.0mm替換接頭+φ180.0mm安全接頭+φ171.0mm浮閥(板式)+φ165.1mm鉆鋌×2柱+φ165.1mm轉(zhuǎn)換接頭+φ165.1mm隨鉆震擊器+φ165.1mm轉(zhuǎn)換接頭+φ140.0mm加重鉆桿×20柱+鉆桿。

3.2滑輪組快速吊裝系統(tǒng)

取心內(nèi)筒從鉆臺(tái)上的垂直方位吊運(yùn)到地面的水平位置時(shí)，要保證其不產(chǎn)生彎曲變形和不破壞巖心[8]。國(guó)內(nèi)外常用的吊運(yùn)工具有滾動(dòng)式巖心托架和液壓巖心保護(hù)槽，其優(yōu)點(diǎn)是能很好地固定和保護(hù)內(nèi)筒；缺點(diǎn)是設(shè)備笨重，對(duì)內(nèi)筒的二次轉(zhuǎn)移需連同設(shè)備一起，靈活性差。為了保證鋁合金內(nèi)筒在吊運(yùn)過(guò)程中不產(chǎn)生彎曲變形，同時(shí)提高內(nèi)筒吊裝作業(yè)效率，專(zhuān)門(mén)研制了滑輪組快速吊裝系統(tǒng)。該系統(tǒng)可單人攜帶，作業(yè)效率高，內(nèi)筒在提出井口的同時(shí)就可安裝完畢；并且在吊運(yùn)第一根內(nèi)筒的同時(shí)井口可進(jìn)行第二根內(nèi)筒的安裝，從而實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)的出心作業(yè)，大大提高了出心作業(yè)效率。

3.3巖心伽馬掃描技術(shù)

巖心伽馬掃描技術(shù)可以在不破壞內(nèi)筒和巖心的情況下分析巖性，為辨別巖性提供參考，并能減小處理巖心的工作量，是目前廣泛應(yīng)用的一種巖心分析技術(shù)。伽瑪射線的強(qiáng)度與待測(cè)巖心中放射性元素的含量成正比，并且?guī)r心中放射性元素的含量由巖石本身的特性決定，因此測(cè)量巖心的自然伽馬射線強(qiáng)度并轉(zhuǎn)化成電壓脈沖信號(hào)，再采集該電壓脈沖信號(hào)強(qiáng)度就能判斷巖心的種類(lèi)[9]。該次取心作業(yè)采用了自行式巖心伽馬掃描儀，可在內(nèi)筒吊裝至場(chǎng)地后30min內(nèi)完成對(duì)巖心的掃描采樣，獲取采樣數(shù)據(jù)后及時(shí)判斷巖心種類(lèi)并進(jìn)行分析。

3.4關(guān)鍵技術(shù)措施

根據(jù)Mishrif層的地層條件和鉆井取心特點(diǎn)，在井眼準(zhǔn)備和取心鉆進(jìn)等環(huán)節(jié)制定了以下關(guān)鍵技術(shù)措施[10-11]：

1) 為保證取心作業(yè)順利進(jìn)行，在卡準(zhǔn)層位準(zhǔn)備取心之前應(yīng)充分循環(huán)清洗井底，確保井眼干凈暢通，井底無(wú)落物。

2) 取心作業(yè)前應(yīng)對(duì)鉆具進(jìn)行通徑，確保板式浮閥開(kāi)關(guān)靈活，φ30.0mm鋼球能順利通過(guò)。

3) 取心工具組裝完畢應(yīng)將取心工具提出井口檢查卡箍座與鉆頭間隙是否合適，如過(guò)大或者過(guò)小應(yīng)打開(kāi)內(nèi)筒調(diào)節(jié)接頭進(jìn)行調(diào)整。

4) 取心下鉆速度控制在12柱/h以內(nèi)，每下鉆40柱打通一次水眼，下鉆到底后先進(jìn)行低泵沖試驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集完畢后充分循環(huán)井底。

5) 設(shè)定轉(zhuǎn)速50～90r/min，排量20～28L/s，并根據(jù)不同鉆進(jìn)階段和實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整取心參數(shù)。

6) 引心階段以5～10kN鉆壓接觸井底，通過(guò)犧牲一定的時(shí)間來(lái)?yè)Q取巖心頭的成型；正常鉆進(jìn)鉆壓控制在80kN以內(nèi)，理想鉆壓應(yīng)在首次取心鉆進(jìn)期間通過(guò)試鉆法求得。

7) 根據(jù)解決該地區(qū)井下故障的處理經(jīng)驗(yàn)，連續(xù)取心不得超過(guò)2筒次，連續(xù)取心2筒次后應(yīng)進(jìn)行通井，將取心井段的井眼直徑擴(kuò)至311.1mm，以保證下步取心作業(yè)能安全進(jìn)行;若井下情況復(fù)雜，可一筒一擴(kuò)。

4 應(yīng)用效果

4.1應(yīng)用概況

根據(jù)地質(zhì)需要，在格拉芙油田E，C和F等3個(gè)井區(qū)各部署1口探井，3口探井均在Mishrif層進(jìn)行了長(zhǎng)筒取心，設(shè)計(jì)取心309.00m，收獲巖心285.77m，平均取心收獲率達(dá)到92.5%，超過(guò)了80%的預(yù)期指標(biāo)，取得了良好的應(yīng)用效果(見(jiàn)表1)。

表1 格拉芙油田3口井取心數(shù)據(jù)Table 1 Coring data of 3 wells in Garraf Oilfield

從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況來(lái)看，格拉芙油田C，E和F等3個(gè)井區(qū)的地層差異性較大，面臨的問(wèn)題也各不相同。E36P井的主要問(wèn)題是，進(jìn)入油水界面后鉆具托壓現(xiàn)象嚴(yán)重，機(jī)械鉆速降低，巖心直徑變細(xì)，起鉆時(shí)巖心掉落導(dǎo)致收獲率低，且發(fā)生2次嚴(yán)重卡鉆事故。F28P井首次鉆進(jìn)時(shí)鉆遇黃鐵礦層，由于地層堅(jiān)硬破碎，導(dǎo)致該筒巖心收獲率較低；鉆進(jìn)至L層后，由于巖心松軟，切割內(nèi)筒時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部巖心發(fā)生了明顯的膨脹。為應(yīng)對(duì)地層變化，在該井首次采用了地層適應(yīng)性更強(qiáng)的DFC0809型取心鉆頭，解決了地層非均質(zhì)性強(qiáng)的難題；另外，應(yīng)用泄壓式內(nèi)筒，降低了堵心風(fēng)險(xiǎn)，保證了該井的取心收獲率。C43P井借鑒了E36P井的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在取心層位接近油水界面時(shí)將通井頻率改為一筒一擴(kuò)，并對(duì)鉆井液性能進(jìn)行了優(yōu)化，增強(qiáng)了鉆井液的潤(rùn)滑性和攜巖能力[12]，取心過(guò)程較為順利。

下面以E36P井為例介紹長(zhǎng)筒取心技術(shù)的具體應(yīng)用情況。

4.2E36P井

E36P井位于格拉芙油田東北部E井區(qū)，取心鉆進(jìn)應(yīng)用了DFC1308型PDC取心鉆頭，首次取心時(shí)采用了試鉆法求理想鉆壓[13]。經(jīng)過(guò)觀察，在轉(zhuǎn)速60r/min、排量24L/s的情況下，機(jī)械鉆速隨鉆壓增大而加快，并在鉆壓達(dá)到50kN時(shí)獲得了5.0m/h的理想鉆速，鉆壓超過(guò)50kN后機(jī)械鉆速變化不明顯，因此將理想鉆壓設(shè)定為50kN。

該井前三次取心效果較好，第四次進(jìn)入油水界面后，機(jī)械鉆速有所降低，將鉆壓調(diào)整為70～80kN后鉆速無(wú)明顯提高，并且取心結(jié)束后上提鉆具困難，隨后下放鉆具啟動(dòng)頂驅(qū)，通過(guò)倒劃眼才將鉆具提出。鉆具提出井口時(shí)發(fā)現(xiàn)下部有30cm巖心露在取心鉆頭外面，巖心直徑嚴(yán)重變細(xì)。后經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)，該筒巖心丟失4.74m，最細(xì)處巖心直徑僅為83.0mm，判斷為下部巖心直徑過(guò)細(xì)直接掉落。在第六次取心時(shí)也遇到了同樣的問(wèn)題，鉆進(jìn)9.00m時(shí)機(jī)械鉆速明顯降低，增大鉆壓后無(wú)明顯變化，現(xiàn)場(chǎng)果斷起鉆。在起鉆過(guò)程中發(fā)生卡鉆，采取多種解卡措施無(wú)效，頂驅(qū)數(shù)次被憋停，最終啟動(dòng)震擊器才成功解卡。由于起鉆及時(shí)，本次取心僅丟失巖心0.80m，將損失降至最低。

經(jīng)過(guò)分析，該井機(jī)械鉆速高的地層巖心直徑一般是正常的，而機(jī)械鉆速在3.0m/h以下的地層巖心直徑都嚴(yán)重變小，即使加大鉆壓也不能明顯提高鉆速，這是由于穩(wěn)定器在新鉆開(kāi)的井眼托壓導(dǎo)致的。由于地層的滲透性非常好，新井眼中迅速形成厚濾餅導(dǎo)致井徑縮小，阻礙了穩(wěn)定器順利通過(guò)，一部分鉆壓作用在穩(wěn)定器上，取心鉆頭沒(méi)有獲得足夠的有效鉆壓，機(jī)械鉆速下降，導(dǎo)致巖心表面被重復(fù)切削，直徑變細(xì)。如果在鉆進(jìn)中出現(xiàn)托壓現(xiàn)象，鉆具長(zhǎng)時(shí)間靜止，不利于清除巖屑，且易發(fā)生壓差卡鉆[14]，二者極易同時(shí)發(fā)生，具有一定的關(guān)聯(lián)性。

該井按照“取心—取心—擴(kuò)眼”的預(yù)案步驟進(jìn)行，第1，3，5筒取心是在φ311.1mm井眼進(jìn)行的，第2，4，6筒取心是在φ215.9mm井眼進(jìn)行的，2次卡鉆都是在第二次連續(xù)取心時(shí)發(fā)生，說(shuō)明滿眼連續(xù)取心存在較大風(fēng)險(xiǎn)。因此從安全角度考慮，在該地區(qū)進(jìn)行長(zhǎng)筒取心作業(yè)時(shí)一筒一擴(kuò)的作業(yè)方式更為安全，且應(yīng)及時(shí)調(diào)整鉆井液的性能，必要時(shí)增強(qiáng)鉆井液的潤(rùn)滑性和攜巖能力，有助于保證取心作業(yè)安全進(jìn)行。在C43P井的取心作業(yè)當(dāng)中采取了上述措施，4次取心均未發(fā)生嚴(yán)重卡鉆和鉆具托壓現(xiàn)象，巖心直徑均符合標(biāo)準(zhǔn)，效果顯著。該井平均筒進(jìn)尺達(dá)到26.25m，平均取心收獲率達(dá)到94.2%，2項(xiàng)指標(biāo)均為該油田鉆井取心最高紀(jì)錄。

5 結(jié) 論

1)DFC1308型取心鉆頭對(duì)Mishrif層的灰?guī)r地層具有良好的適用性，平均機(jī)械鉆速達(dá)到5.0m/h；DFC0809型取心鉆頭適用于非均質(zhì)性強(qiáng)的地層，應(yīng)根據(jù)地層變化合理選擇取心鉆頭類(lèi)型。

2) 泄壓式內(nèi)筒不僅可以有效降低高壓油氣層松軟巖心的堵心風(fēng)險(xiǎn)，還能避免出心時(shí)巖心被頂出。

3) 為了降低取心作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，在卡鉆風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)地層進(jìn)行長(zhǎng)筒取心作業(yè)應(yīng)合理配置穩(wěn)定器數(shù)量，建議結(jié)合格拉芙油田“J”形井特點(diǎn)開(kāi)展長(zhǎng)筒取心工具穩(wěn)定性研究。

4) 制定施工預(yù)案，準(zhǔn)確掌握地層規(guī)律，及時(shí)判斷井下異常情況和調(diào)整施工參數(shù)，以保證取心收獲率；建議采用可以防止巖心掉落的雙巖心爪，以提高取心收獲率。

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[編輯 滕春鳴]

Long-BarrelCoringTechniquefortheMishrifReservoirintheGarrafOilfield,Iraq

SUYang

(EngineeringTechnologyResearchInstitute,CNPCGreatWallDrillingEngineeringCo.,Ltd.,Panjin,Liaoning,124010,China)

Due to high permeability,differential pressure sticking and lost circulation are often occurred in the Mishrif Reservoir of the Garraf Oilfield during the course of drilling.In addition,the Mishrif Reservoir contains marl and pyrite,which makes it extremely difficult to ensure desirable core recovery and coring quality.On the basis of analyzing the formation characteristics and coring technical difficulties in the oilfield,a long barrel coring technique appropriate for the Mishrif Reservoir has been developed,nd designed the aluminum alloy inner barrel with pressure relief function,as well as inner barrel stabilizer with protection against back off,which raised the core recovery.Application of the pulley hoisting system and the core gamma scanning technique has resulted in fast and high efficient core processing operations,and performed total coring footage of 309.00 m in three wells of Garraf Oilfield,with average core recovery up to 92.5%.Results of the application demonstrated that the coring technique can effectively solve the technical problem of coring in Mishrif Reservoir of Garraf Oilfield,and provide certain reference of coring operations in Mishrif Reservoirs of the Middle East in the future.

long-barrel coring technique;core bit;pressure relief inner barrel;Mishrif Reservoir;Garraf Oilfield

TE244;TE921+.3

A

1001-0890(2017)05-0030-06

10.11911/syztjs.201705006

2017-05-16；改回日期2017-09-05。

蘇洋(1985—)，男，河北滄州人，2009年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)(北京)石油工程專(zhuān)業(yè)，2017年獲東北石油大學(xué)石油與天然氣工程專(zhuān)業(yè)工程碩士學(xué)位，工程師，主要從事鉆井取心技術(shù)研究和服務(wù)工作。E-mail：122474292@qq.com。