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第六章 特殊钻井工艺技术 为了特殊目的而打破常规的钻井施工工艺称为特殊钻井工艺技术。由于特殊钻井要求的施工过程标准高、技术难度大、涉及范围广，因此越来越受到重视。 本章仅介绍取心钻井、侧钻技术、深井和超深井钻井技术及欠平衡钻井技术。 第一节取心钻井 取心钻井是利用特殊钻头，对井底岩石进行环状切削，形成圆柱体的岩心，然后从井内取出。 钻井取心可有效地取得研究地下岩层和储层的层位资料，直接了解地下岩层的沉积特性、岩性特征、地下构造情况，准确了解生油层和储油层特 在油气田勘探、开发各阶段，为查明储油、储气层的性质或从大区域的地层对比到检查油气田开发效果，评价和改进开发方案，每项研究步骤都离不开对岩心的观察和研究。 衡量取心钻井技术水平高低用岩心收获率来评价。其计算公式为： 岩心收获率=案襞器塞羹簧x 100％ 此外，根据所采用取心方式的不同，评价指标还有岩心密闭率、岩心保压率和岩心定向成功率。岩心密闭率是指岩心密闭、微浸块数之和与岩心取样总数之比的百分数；岩心保压率是指地面实测岩心压力与井底液柱计 一、取心工具及其使用 1．取心工具的组成 取心工具种类很多，基本组成包括三个部分：取心钻头、岩心筒及其悬挂装置、岩心爪，如图6—1所示。 1)取心钻头 取心钻头用于钻取岩心。取心钻头环状破碎井底岩石，在中心部位形成岩心柱。岩心收获率的大小、钻进的快慢都与钻头质量和选择有关。取心钻头的结构设计要有利于提高岩心收获 根据取心所钻地层不同，取心钻头分为牙轮、刮刀和金刚石几种类型，如图6—2所示。 ①牙轮取心钻头。牙轮取心钻头有四牙轮和六牙轮两种，牙轮取心钻头适用中硬及硬地层。因钻头结构关系的限制，岩心直径不能太大。 ②刮刀取心钻头。刮刀取心钻头以切割方式破碎岩石与全面钻进刮7J钻头相同，在刀刃部镶焊硬质合金，刮刀片对称均布在一个同心圆的环状面积上，钻头多制成阶梯状以提高钻进效率。 ③金刚石取心钻头。其结构形式多样，适应地层范围较广，有天然金刚石取心钻头、人造金刚石取心钻头和聚晶复合片取心钻头。 2)岩心筒及其悬挂装置 岩心筒及 ①内岩心筒。内岩心筒的作用是接受、储存和保护岩心，防止岩心受钻井液的冲蚀和旋转钻具对其磨损与碰撞 ②外岩心筒。外岩心筒上接钻柱，下接取心钻头，传递和承受钻压，带动钻头旋转和‘保护内筒，一般为优质无缝钢管制成。 ③内岩心筒悬挂总成。内岩心筒悬挂总成包括悬挂轴承组和悬挂装置。目前常用的疆挂装置有螺纹式、销钉式和球座式三种。螺纹式悬挂是用螺纹将内岩心筒悬挂到外岩心筒顶部；销钉式悬挂是在对称的位置上用销钉将内外岩心筒连接起来；球座式悬 ④内外岩心筒扶正器。一般取心工具的内外筒均装有扶正器。外筒扶正器可保持外筒和钻头工作平稳，并有利于防斜；内筒扶正器可保持内筒稳定，使内筒居中，岩心易于锺入且不被偏磨。 ⑤分流头及回压阀。分流头是装在岩心筒顶部的一个分水接头，其作用是使钻柱内的钻井液沿gl夕l,岩心筒的环隙下行。通常在分流头上还装有悬挂内筒的悬挂轴承。回压阀是装在内筒顶部的一个单流阀，用以防止钻井液自内筒顶部进入冲刷岩心，起到保护岩心的一176 ①牙轮取心钻头。牙轮取心钻头有四牙轮和六牙轮两种，牙轮取心钻头适用中硬及硬地层。因钻头结构关系的限制，岩心直径不能太大。 ②刮刀取心钻头。刮刀取心钻头以切割方式破碎岩石与全面钻进刮7J钻头相同，在刀刃部镶焊硬质合金，刮刀片对称均布在一个同心圆的环状面积上，钻头多制成阶梯状以提高钻进效率。 ③金刚石取心钻头。其结构形式多样，适应地层范围较广，有天然金刚石取心钻头、人造金刚石取心钻头和聚晶复合片取心钻头。 2)岩心筒及其悬挂装置 岩心筒及 ①内岩心筒。内岩心筒的作用是接受、储存和保护岩心，防止岩心受钻井液的冲蚀和旋转钻具对其磨损与碰撞 ②外岩心筒。外岩心筒上接钻柱，下接取心钻头，传递和承受钻压，带动钻头旋转和‘保护内筒，一般为优质无缝钢管制成。 ③内岩心筒悬挂总成。内岩心筒悬挂总成包括悬挂轴承组和悬挂装置。目前常用的疆挂装置有螺纹式、销钉式和球座式三种。螺纹式悬挂是用螺纹将内岩心筒悬挂到外岩心筒顶部；销钉式悬挂是在对称的位置上用销钉将内外岩心筒连接起来；球座式悬 ④内外岩心筒扶正器。一般取心工具的内外筒均装有扶正器。外筒扶正器可保持外筒和钻头工作平稳，并有利于防斜；内筒扶正器可保持内筒稳定，