气体钻井取心技术在龙岗163及普光107-1H两井及应用.pdfVIP

气体钻井取心技术在龙岗163及普光107一州两井的应用 陈立，李伟成．邛元洲，付小平 (…Ⅸ*HI挥目mo日“※I押拄术研究K) 摘i 目对气体#井取心#取。啦赣隼怄、％*进尺幢目I#心成堆警的技^$脬．通过＆mX，成m研制自 M井的应用．取斟T十简进尺 《☆1体镕井的取心T且配套气体取心T岂技术．#龙岗163拉背光1胛-“I 782m．、P均收获半9546％的高指拓． 关键目气体钻，}取。气伴分靠接凝i封装置 q件甑心上艺收获率 气体钻井是利用柴油机废气、氨气或天然气等气体作为循环介质的种特殊的欠平蛳钻 井技术．作为气体钻井的配套技术．在气体钻井推J过程中，对气体钻井条件F的常规取心 工具、取心钻头投工艺方面进行了一些探索，先后在包浅I井、包浅202井，r安3：ll：等多 口井进行了天然气、氮气厦空气钻井取心作业试验，由于相关敷心T具、钻头及工艺技术方 案的不成熟，取心效果很不稳定、绝太多数井都存在钻头非正常损坏严巫、单筒进尺低、单 只钻又进尺低、岩心收获率低、所取岩心极破碎导致分析利用价值低的问趔。 为提高气体钻井取心的岩心收获率指标及钻头寿命以满足地质分析研究和工程使用要求 先后对三种取心工具结构及取心钻头方案进行试验研究，最终找到气体钻井环境下戢心收获 率低、岩心易破碎成薄片状的原因及切削齿的损坏机理，结台气体取心T艺，解执了气体钻 井环境下钻头的冷却、取心参数确定及钻头切削齿选型等问题，为工具及钻头的设计完菁提 供了可靠依据：先后研制出取心工具耐高温自润滑轴承、气体分流接头、钻头喉部密封装置， 结合钻头流道改进及适合气体取心的钻头切削齿的筛选．实现了气体环境下可靠取心，井在龙 46％的高指标。 82m，平均岩心收获翠95 岗163及瞢光107．IH两井应用．取得了单简进尺7 气体钻井取心工具及钻头研究 1．取心工具研究 针对气体钻井取心时存在气体冷却润滑效果差、气体冲刷岩心导致收获宰低、取心钻头 在气体钻井环境中快速失效导致钻头进尺低的问题，进行取心工具的结构设计，研制出抗高 温自润滑轴承、气体分流接头、气体取心钻头喉部密封装箕昝气体钻井取心工具核心部件． 有教降低了气体对岩心的冲蚀，增强了切自4齿的冷却，提高了岩心收获率、延长了钻头寿龠。 气体取心工具结构见图I． o ok 6}k 5』 l一宣仝接头：扣稳定器：3一旋转总成：{—气伴丹流接头：5内茼．础敞，。墨?燃磬嚣瓣乳。。 6一井鹤；7-喉部镕抖装置：8-m心钻头 (1)轴最 952一 常规取心工具轴承设计主要是围绕提高自身强度、抗疲劳强度进行，在采用气体介质时， 轴承工作在无液体冷却润滑的环境下，此种情况很容易导致轴承温升过高而变形失效。 研制的气体取心工具轴承，采用了特殊材料经特殊设计加工制成，此种结构材料具有耐 高温(400℃)、抗腐蚀、自润滑的特点。 (2)取心工具气体分流接头 包括分流接头和减压接头，在分流接头中间设置有分流孔，分流接头的上端与心轴连接， 下端连接减压降温接头，在减压降温接头上布置有减压孔槽，可以解决气体钻井取心时高压 气体对岩心造成严重冲蚀的问题。 气体分流接头与钻头喉部密封装置相配合，能可靠封闭气体在钻头喉部处的流道，避免 了气流直接冲蚀破坏岩心；气体经分流接头分流后，可保证少量气体进入内筒并经钻头内保 径处流出，实现气体对钻头内保径部位切削齿的冷却及携带岩屑。 (3)取心工具喉部密封装置 装置解决了气体钻井取心时高压气体通过取心钻头喉部直接对岩心造成冲蚀的问题，采 取在取心钻头喉部设置密封机构的方式，设计了一种适用于气体钻井取心钻头喉部的密封装 置，具有避免气体对岩心的冲蚀和有效保护岩心的特点。 本装置由导向卡箍座组成，导向卡箍座后端连接内筒，前端与取心钻头密封面相配合， 在取心钻头密封面部位安置有密封圈，阻断了气体从取心工具内外筒的环空直接进入钻头内 保