常明

摘要：大牛地氣田杭錦旗區(qū)塊首口密閉取芯井錦112井密閉取芯過程中，采取了一系列技術(shù)措施，合理選擇了取芯工具、取芯鉆頭、采用合成基密閉液，通過優(yōu)化參數(shù)，使該井巖心收獲率達(dá)到100%，為落實落實獨貴加汗圈閉盒1段砂體含氣特征，建立儲層“四性”關(guān)系，同時系統(tǒng)開展獨貴加汗圈閉盒1段巖心分析，為提交控制儲量提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：密閉取芯;取芯工具;獨貴加汗圈閉;

密閉取芯是我國60 年代發(fā)展起來的一項技術(shù)，它是在普通鉆井液鉆井的條件下，將密閉液裝入取芯內(nèi)筒、在巖芯形成進(jìn)入內(nèi)筒后，密閉液將巖芯保護(hù)起來，防止巖芯污染，通過巖芯取樣分析化驗，從而取得該區(qū)塊準(zhǔn)確的氣層含氣水飽和度資料的一種方法。密閉取芯為評價油田開采效果，研究和檢查地下氣水分布規(guī)律，確定氣層注水后巖性、物性所發(fā)生的變化，取得大量的巖芯分析結(jié)果，為油氣田地質(zhì)研究、開發(fā)動態(tài)分析、油氣田調(diào)整方案等方面提供大量的實際參考資料。

錦112井是中石化大牛地氣田杭錦旗區(qū)塊首口密閉取芯井，該井共密閉取芯5筒，累計取芯進(jìn)尺40.06m，心長40.06m，平均巖心收獲率100.00%，共計取樣176塊進(jìn)行密閉檢測，其中165塊密閉，密閉率為93.75%，為該區(qū)塊后續(xù)開發(fā)提供了資料依據(jù)。

1錦112井密閉取芯情況

該井井身結(jié)構(gòu)：一開：Φ311.2×302.50m，套管：Φ244.5×302.35m;二開：Φ215.9×3288.00m，套管：Φ139.7×3287.00m。

2密閉取芯難點

2.1影響巖心密閉率及收獲率的主要因素

（1）地質(zhì)因素：巖石的可鉆性，油砂巖性和油砂成柱性等因素高低對收獲率的高低有影響。如果油砂含水量大，油砂疏松影響密閉液對巖心的附著，影響著密閉率。

（2）井底壓差因素：壓差越小，鉆井液越不容易滲入巖心，施工中嚴(yán)格按照設(shè)計鉆井液密度下限，使液柱壓力近平衡，保持井底小壓差，利于巖心密閉效果的提高。

（3）取芯工具因素：取芯工具要求密閉性好，取芯鉆頭設(shè)計合理，能夠在鉆進(jìn)過程中形成好的密閉液保護(hù)隔離巖心。

（4）密閉液性能因素：密閉液能在巖心形成時和入筒后表面附著力不易被鉆井液滲透的密閉膜，密閉液在壓差作用下能夠充填巖心表面空隙，使巖心內(nèi)部的油、水、示蹤劑不滲出也不與巖心內(nèi)部的油、水置換，疏松油砂能夠充分包被免于鉆進(jìn)過程中分散。

（5）工程因素：鉆井施工中人員操作、設(shè)備及鉆井參數(shù)的選擇對密閉取芯收獲率有直接影響。要求取芯前設(shè)備、泥漿性能、操作平穩(wěn)、井底干凈、鉆具暢通、鉆具下井無遇阻現(xiàn)象。

2.2合成基密閉液性能要求

（1）具有良好粘敷強(qiáng)度，能在巖心表面形成一層密的保護(hù)膜堵塞巖心表面的孔隙，阻止鉆井液自由水的進(jìn)入;

（2）填充取心內(nèi)筒與巖心之間的間隙，阻止鉆井液進(jìn)入內(nèi)筒;

（3）在巖心進(jìn)入內(nèi)巖心筒的同時密閉液等體積流出，在鉆頭嘴部形成一密閉保護(hù)區(qū)，確保新鉆出的巖心在進(jìn)入內(nèi)筒前不被泥漿污染;

（4）外觀：黃棕色固相均勻的粘稠液體;

（5）粘度：高溫前室溫25℃±3℃用NDJ-1旋轉(zhuǎn)粘度計4號轉(zhuǎn)子、6轉(zhuǎn)/分鐘的條件下測定值≧85000mPa.S;高溫后溫度135℃±5℃用HAAKE RV-20旋轉(zhuǎn)粘度計，M5系統(tǒng)、D100/300的轉(zhuǎn)子、剪切速率為20s-1的條件測定值≧650mPa.S;

（6）抽絲長度：高溫前≧30cm;高溫后≧10cm。

（7）粘度高，在取心條件下足以懸浮密閉液中的固相;

（8）在取心條件下，流動性好，在巖心進(jìn)入巖心筒的同時密閉液易被擠出;

（9）在取心條件下，附著性好，密閉液能夠及時在巖心表面形成一層不易被鉆井液滲透的保護(hù)膜;

（10）密閉液含有不同粒度惰性固相用以堵塞巖心表面孔隙;

（11）具有較好的抗溫防腐能力，適用井溫150℃以內(nèi);

（12）密閉液的成分不影響測定巖心的密閉率。

3取芯工具及取芯工藝原理

3.1Ym-8115型取心工具簡介

工具的主要特點：

采用享有專利的浮動活塞結(jié)構(gòu)，能自動消除井眼液柱壓力對工具密封性的影響，從根據(jù)上解決了任意井深條件下的密封問題。在油基密閉液潤滑的條件下，成功地應(yīng)用了自鎖式巖心爪，簡化了工具結(jié)構(gòu)和割心操作。取心鉆頭采用斜水眼結(jié)構(gòu)，避免了鉆井液射流對巖心根部的直徑?jīng)_刷，有利提高巖心密閉率。

工具主要技術(shù)數(shù)據(jù)：

⑴ 取心鉆頭外徑?215mm;取心鉆頭內(nèi)徑?115mm;

⑵ 可取巖心直徑?115mm;

⑶ 巖心爪可收縮的最小內(nèi)徑?93.9mm;

⑷ 外筒外徑?178mm，外筒接頭外徑?194mm;

⑸ 內(nèi)筒外徑?139.73mm，內(nèi)筒接頭外徑?145mm;

⑹ 工具外環(huán)隙（取心鉆頭外徑與外筒接頭外徑之差）20mm;工具中環(huán)隙（外筒內(nèi)徑與內(nèi)筒接頭外徑之差）7.5mm;工具內(nèi)環(huán)隙（內(nèi)筒內(nèi)徑與巖心直徑之差）9mm;

⑺ 爪心間隙（巖心爪內(nèi)徑與巖心直徑之差）-2mm;

⑻ 工具總長度9350mm;

⑼ 可取巖心最大長度8380mm;

⑽ 工具裝配好后，縮徑套與鉆頭定位臺肩的軸向間隙8～10mm;

⑾ 每取一次內(nèi)筒保護(hù)液的裝用量130L;

⑿ 密封活塞固定銷為3只，每只銷釘剪斷力1噸;

⒀ 工具上端扣型51/2FH（520扣型）。

3.2密閉取芯工藝原理

取芯工作開始前，在井口將取心工具內(nèi)筒里注滿密閉液，內(nèi)筒下端由銷釘固定密封活塞，上端由浮動活塞密封，形成密封腔。取心鉆進(jìn)時，由于鉆壓的作用，銷釘被剪斷，密封活塞上行，內(nèi)筒密封被打開，之后取心鉆頭接觸井底，并迫使密封活塞完全進(jìn)入內(nèi)筒。此時內(nèi)筒里的密閉液開始被擠出，在井底形成保護(hù)區(qū)。隨著鉆進(jìn)，巖心不斷形成和增長，推著活塞不斷上行。由于內(nèi)筒上端是密封的，故筒內(nèi)密閉液只能被進(jìn)入內(nèi)筒的巖心所擠壓，且只能從內(nèi)筒環(huán)空間隙等體積向外排出，排出的密閉液立即涂抹在巖心柱表面形成保護(hù)膜。同時在井底巖心柱周