第四章 取芯技术与取芯工艺.pptxVIP

第一节取芯技术概述

第二节取芯工具组成及类型

第三节常规取芯工艺

第四节密闭取芯

第五节保压密闭取芯

第六节定向取芯;岩芯是石油勘探、开发过程中取得完整的第一性资料，通过大量对岩芯的分析与研究才能为制定合理的开发方案、准确计算油田储量、制定增产措施提供依据。

．研究地层

利用岩芯的岩性、物性、电性、矿物成分及化石等资料对地层进行对比分析。通过对岩芯的机械力学性能测定，了解其强度、可钻性、研磨性等，以指导钻井作业。

．研究生油层

在一个沉积盆地内寻找油气，需要从目的层的岩芯取样化验分析各项生油指标。根据化验所得结果可以从生油角度选择勘探油气藏的目的层和有利地区。

．研究油气层性质

通过对取出岩芯的分析，进一步了解储集层中油、气、水的分布情况，油层的空隙度、渗透率、含油气饱和度以及油气层的有效厚度，以确定油气层的工业开采价值。;;第一节 取芯技术概述; 为了完成钻出岩芯，保护岩芯和取出岩芯三个环节，取芯工具一般都包括有取芯钻头、岩芯筒、岩芯爪、挟正器和悬挂装置等部件，

1、取芯钻头

（1）取芯钻头的功用：是环状破碎井底岩石，形成岩芯柱。

（2）取芯钻头的类型：刮刀取芯钻头；领眼式硬合金取芯钻头；“西瓜皮”取芯钻头；金刚石取芯钻头；PDC取芯钻头等。牙轮取芯钻头由于其收获率很低已被淘汰。如图4-2所示

（3）对取芯钻头的要求

为了提高岩芯收获率，除在下部钻柱使用扶正器外，要求取芯钻头工作稳定，钻头的切削元件要对称分布，耐磨性一致，钻头底面〈井底〉与岩芯爪的距离尽可能短，岩芯直径大。;图4-1 取芯工具组成示意图

1—取芯钻头； 2—岩芯爪；

3—内岩芯筒； 4—外岩芯筒；

5—扶正器； 6—回压凡尔；

7—悬挂轴承； 8—悬挂装置;2、岩芯筒

石油钻井常用的岩芯筒由内筒种外筒〈双筒〉组成。

（1）内岩芯筒的作用

内岩芯筒的作用是存储及保护岩芯。取芯时岩芯顺利进入内筒，防止泥浆冲刷岩芯；为了有效保护岩芯，一般采用悬挂式滚动轴承装置将内筒挂在外筒的顶部，取芯钻进时内筒不转。

（2）外筒的作用是承受钻压、传递扭矩带动钻头旋转及保护内岩芯筒。

（3）内、外岩芯筒的技术规范

强度大，无弯曲变形，常用14～25m的优质厚壁刚材（如35CrMo、30CrMnSi）加工制成。长度一般为5～13m左右。在较硬的致密岩层中取芯，若钻头进尺较多时，内；外筒可长一些。在松软地层取芯，内、外岩芯筒长度宜短一些，一般为5～8米。破碎地层取芯，内、外筒的长度也应短些在钻头进尺较多又能有效保护岩芯时，内、外筒长度可尽量长一些。一次可取芯145、42米。;3、岩芯爪。

（1）岩芯爪的作用是割取岩芯和承托已割取的岩芯柱。常用的岩芯爪有卡箍式、卡板式、卡瓦式等几种结构，如图4-3所示。;（1）卡箍式岩芯爪：它的形状如圆箍，一圈开有数道缺口，把它分为许多瓣，每瓣内车有数圈卡牙，卡箍的外壁呈截锥状，与缩径套配合使用。缩径套有同样锥面。岩芯爪沿爪座移动时，其爪牙收缩卡紧岩芯它用于软及中硬地层。

（2）卡瓦式岩芯爪：适用于中硬及硬地层。它由挂套、销轴、扭簧及卡瓦片组成。卡瓦片可依赖扭簧力量使其张开。钻进时紧贴钻头内壁。割芯时，在外力作用下使岩芯爪沿钻头内壁向下移动，卡瓦片收缩包紧岩芯

（3）卡板式岩芯爪：适用于中硬地层及硬地层取芯，一般和其

他岩芯爪复合使用。其结构由外座、扭簧及片状卡板组成。

（4）卡簧式岩芯爪：适用于硬地层，地质钻探使用，石油钻探取芯使用较少。

岩芯爪的类型可根据不同地层来选用，其内、外径间隙要合适，才能有效的提高岩芯收获率。;、扶正器及回压凡尔

（1）外筒扶正器的作用：

可保持外岩芯筒和钻头工作稳定，防止井斜。外筒扶正器，致使岩芯收获率很低。实践证明：外筒扶正器是增加钻头寿命及提高取芯收获率的有效措施。扶正器外径一般比钻头外径小1/16〞为宜。

（2）内筒扶正器的作用

可保持内筒稳定。使钻头与内筒对中，岩芯易于进入内岩芯

筒。

（3）回压凡尔是装在内岩芯筒上端的一个单流凡尔，其作用防止钻井液刺坏岩芯。目前对回压凡尔结构有所改进。下钻时只装上回压凡尔球座，下完钻后可通过大排量循环泥浆，这样既清洗内筒又可将井底冲洗干净。循环后开始取芯钻进前才将凡尔钢球投入，使用效果良好。

、悬挂装置

、分水接头;二、取芯工具各部分的配合

（1）钻头与外岩芯筒。

通常情况下，取芯钻头外径比全面钻进用钻头外径略小，钻头内径应比内筒的内径要小些，一般比内岩芯筒的内径小5～10毫米。

（2）内、外筒的间隙，

保证泥浆顺利流过，避免发生泵压过高的现象（特别是深井取芯）。一般以10～20毫米间隙为宜。

（3