部19井小井眼取心技术应用

张勇

中国石化中原石油工程有限公司钻井二公司，中国·河南 濮阳 457001

1 引言

部19 井位置位于河南省濮阳县户部寨镇左店村（距文古2 井井口122°方位，约406m）。设计井深3980m，实际完钻井深4008m，完钻层位上石盒子组，钻探目的是探东濮凹陷中央隆起带北部户部寨构造三叠系刘家沟组、二叠系石千峰组储层发育特征及含油气情况；为储量计算提供参数。该井由中原石油工程公司钻井二公司50608 钻井队承钻，钻井周期103.31 天，建井周期138 天。钻机台月4.37 台月，平均机械钻速8.38m/h。为研究刘家沟组、石千峰组储层微观结构、物性、裂缝发育及含油气性特征，对部19 井刘家沟组、石千峰组地层见油气显示取心30m。共计取心4 回次，取心总进尺31m，心长24.1m，取心收获率77.74%。

2 取心技术难点

2.1 地层岩性存在不确定性，取心难度大

取心井段刘家沟组、石千峰组地层，沙层厚度具有不确定性，取心井段不连续，从而成倍增加了其下钻次数，且任一趟钻任一环节出现纰漏，将影响整体取心结果，对钻井操作要求高，给取心工作带来很大的难度。

2.2 没有成熟经验，操作难度大

小井眼取心在中原区块还是首次，对取心工具的性能不是十分的了解，取心操作没有成熟的经验，操作不当会发生工具故障，取心过程中出现过取心钻头胀扣，取心收获率计算不准等问题。

2.3 泥岩成心性差，取心收获率保障难

该井取心井段较深，胶结性差，岩性易碎，剥蚀掉块严重，易造成堵心、磨心、掉心，取心收获率难于保障。岩性胶结性差、破碎，地面出心困难。砂岩成心性好，不易破碎，易出心。但泥岩极易破碎，堵塞岩心筒内腔，通心不畅，敲击又使岩心更为破碎，出心很不容易。

3 技术对策

①针对小井眼取心的各工序技术措施，通过多种渠道进行全员学习，使职工做到思想上高度重视，心里头明白，工作上用心。对井下、设备、泥浆等各路出现的任何异常情况，都做到及时发现，及时反馈，及时处理，确保每趟钻每个环节安全顺利。

②工具使用前对现场取心工具进行检查保养，详细阅读工具说明书，学习操作注意事项；使用过程中严格执行技术参数，操作平稳。起下钻认真检查钻具及工具丝扣，发现胀扣钻具不得下井，取心钻进时注意扭矩变化，严防扭矩过大或蹩钻现象，发生异常及时分析判断。丈量方入时一定考虑钻具伸长及钻压的影响，由于井深，钻具尺寸小，钻压对钻具的伸长影响比较明显[1]。

③为保证取心收获率采用单筒取心，取心过程中严格按照取心操作规程操作，取心时送钻均匀，细化操作，优化取心钻进参数。由于井眼间隙小，起下钻遇阻卡时，操作要平稳，严防掉心，根据钻时变化及返出的砂样判断岩性的变化，再结合邻井资料及剖面设计确定所钻地层，尽量减少泥岩段破碎地层的取心进尺。

4 关键工艺技术

4.1 取心前井眼及地面准备

①取心前井眼必须干净，无金属落物，保证井下情况正常，起下钻畅通无阻，对起下钻遇阻卡遇阻井段先通井划眼，消除阻卡后，方可下钻取心。

②钻井液性能必须符合设计要求，且性能稳定，井眼无垮塌，无沉砂。

③检查好机械设备及钻具，保证在取心钻进中地面设备和钻具不发生问题，确保取心钻进的连续性。

④对送井取心工具应按要求进行全面检查，并填好工具卡片，必须配备1～2 套取心工具及足够的易损配件。

⑤检查好指重表及其他资料记录仪，直至各仪表准确、灵活可靠为止。

4.2 取心钻具下钻

①要保护取心钻头，取心工具上下钻台用绷绳和大钩抬，不得猛甩，乱绷。

②下钻操作要平稳，不得猛放、猛刹，下钻遇阻不得超过50kN，上下活动不能下入时，应接方钻杆循环划眼，但不能长时间大段划眼，更不能强压硬下。

③下钻时一定要控制下放速度，防止钻头撞击套管连接台肩提前破坏取心钻头外排齿，同时减少对套管的划伤。

4.3 取心钻进

①井底冲洗后，树心钻压10～20kN，做到轻起动、慢加压、送钻均匀，树心进0.3～0.5m。钻头工作平稳正常后方可逐渐增至规定钻压钻进。

②司钻操作送钻均匀，时刻注意钻压、泵压、转速、扭矩的变化，综合判断钻头工作情况，岩心进筒状况，防堵心、卡心、磨心；钻进中不停泵、不停钻、不顿钻、不溜钻、不上提，发现不正常现象，分析原因，及时采取适当措施。

③钻进参数：钻压：20～60kN，钻时过快适当降低钻压控制钻时，利于岩心成型，心壁规则；转速40～50rpm，转速太快会造成内外筒摆动厉害，碰撞岩心易剥蚀掉块造成堵心、卡心，影响单筒进尺，增加起下钻次数；排量一般取7～12L/s。

④取心钻进中，要做好防喷工作，如有气侵后效必须先循环钻井液，待后效消失后再开始取心。

⑤取心工具内筒长度9.3m左右，单筒取心进尺8.5～8.8m较为合适，留0.5～0.8m 剩余空间为异常情况下的二次割心留有余地，另外可防止井底可能存在的难以清洗的掉块或沉砂造成心满磨心[2]。

4.4 割心

①割心应选择岩性致密、胶结性好的地层。该井砂岩段成心性好，不易破碎，尽量作为割心点。

②确定割心时停止送钻，刹住刹把磨心15～20min 或灵敏表钻压基本回零时，停转盘丈量方入后上提钻具拔断岩心。

③割心时上提钻具不得超过1.5m 并且拉力不得超过15t，多次重复割心，如果岩心仍未断，不应再上提此时下放钻具大于原悬重10～15t 刹住刹把，采取转盘快速甩动、快速开泵压力震击、急速刹刹把等能引起钻具较大幅度震动的措施挫断岩心，不要硬拨，避免损坏取心工具[3]。

④割心后，严禁下放钻具探心，避免顶松岩心爪发生掉心。

4.5 起钻操作

①起钻前，要循环观察有无油气侵，并停泵观察有无溢流，确认井下无溢流后方可起钻。

②起钻操作要平稳，不得猛提、猛刹和猛座，不准使用转盘卸扣，以免甩掉岩心，起钻过程中专人负责及时向井内灌满泥浆。

③取心工具出井后，立即盖好井口，防止掉心和落物。

4.6 岩心出筒

①岩心筒上下钻台要轻提慢放，严禁大力碰撞，强烈震击，确保内筒内腔平滑，管体无变形，直线度不超标准。

②出岩心时要保护岩心的完整性和顺序，不得猛顿，乱甩，严禁用铁器猛击内筒。

③搞好岩心出筒后的收集工作，取出岩心时地质人员必须在场，按次序收集岩心，并按规定填写好有关资料报表。每次取心后要及时总结，以利提高收获率和安全钻进。

5 结语

取心是一种特殊的钻井工艺技术，为了提高岩心收获率，必须对取心的地层岩性特征、技术措施、操作技能、取心工具等方面，进行深入地分析和研究，并根据施工中出现的问题及时分析查找原因，吸取经验教训，提出相应的改进措施，才能提高取心工艺技术水平。

在取心施工前对取心工具进行检查和保养，确保取心工具能够正常工作。小井眼取心，工具强度低，尽量避免井下严重蹩钻，以防造成工具胀扣，发生难以处理的工具故障。根据井下实钻情况，优选高效防塌材料，合理确定钻井液密度，通过物理防塌和化学防塌，调整施工措施，保证了井壁稳定，降低故障风险。