保压密闭取心.pdf

四、保压密闭取心密闭取心技术可以防止钻井液的污染，但岩心从井底取到地面，因压力降低和温度降低使岩心中的气体和原油中的轻质组分剧烈膨胀而散逸，所以不能反映井底条件下的原始状况保压密闭取心技术是取得保持储层流体完整岩心的一种有效方法这种岩心可准确求得井底条件下储层流体饱和度、储层压力、 油层相对湿度及储层物性等资料它对于正确认识地质情况和进行残余油储量计算，合理地制定开发调整井方案，提高采收率有着十分重要的意义一）工具结构（图5-13） ，1．切削型取心钻头；卡箍组合；密闭头；2．内外岩心筒总成：双岩心筒单动式；3．球阀总成：由球体、上下阀座、预紧弹簧、阀、阀体、半滑环、密封盘根、轴销等件组成球阀总成在割心后能密封内筒保持地层压力4．气阀调节机构：由高压气室、调节阀总成、单流阀等组成高压气室储存高压氮气（40MPa ） ，气阀调节总成是能够保持内筒压力恒定的压力自动补偿机构5．气室联通总成： 起钻时联通接头打开，气体由高压室通过联通接头向内岩心筒补充测压接头用以接压力表测量内筒压力或放空内筒压力6．悬挂总成：装有悬挂轴承组使内岩心筒保持不转动，用球座式悬挂内筒7．滑动机构：由六方杆、内六方套、大小头、压帽、盘根等组成，具有伸缩功能，并带有锁闭和释放机构，内外六方传递扭矩。

工具下部是球阀总成，这是工具下部的密封系统8．地面处理设备：对岩心进行清洗、冷冻、切割、分析化验等图 5-13 保压密闭取心工具示意图（二）工作原理该工具为双筒单动式取心筒，卡箍式卡心， 内筒是非旋转的薄壁管，悬挂在用钻井液润滑的轴承上，内岩心筒是容纳岩心的容器，也是在割心后的密闭壳体工具下井前，预先从密闭头注满密闭液，在取心钻进过程不断把岩心包封起来，保护岩心免遭钻井液污染当取心钻进完成后， 上提钻具， 岩心爪卡断岩心， 并把岩心扶正到球阀内然后投入一只Φ50 mm钢球使之坐在滑套座上，待钻井液返出且泵压正常后，说明滑套到位，此时， 外筒在重力作用下，内外六方脱开，外筒下移，其重力作用在球阀半滑环上，半滑环使球体产生一扭矩，并旋转90°而关闭球阀，使岩心密闭在内岩心筒中压力补偿系统中的高压气室预先储存着高压氮气 阀门组机构预先调到规定压力，在起钻过程中和以后作业中，通过压力调节器恒定地向内筒补充压力，从而维持内岩心筒的压力不变三）保压密闭取心工艺除与自锁式密闭取心工具相同的操作规程外还有以下特殊要求1 配齐地面处理设备，如取心专用工具、冷冻箱、切割机、运输车2 配齐密闭液材料，包括碳酸钙、溴化钙、羟乙基纤维素（HEC ） 。

3 冷冻材料一般选用固体二氧化碳（干冰），每筒岩心用量不少于250kg4 充气材料选用惰性气体，一般选用氮气或氩气，每筒岩心需要压力达12MPa的气瓶一瓶5. 工具组装好后, 从密闭头处注入清水试压25兆帕 , 30 分钟压力降小于0.3 兆帕 , 球阀与密封处不渗不漏为合格6. 储气室、调压室总成、气室联通接头总成组装好后用氮气试压10 兆帕， 30 分钟压降不超过 0.3 兆帕为合格7. 用齿轮泵将密闭液从密闭头处注入内筒, 注入量为40 升, 经检查不渗不漏方可入井8. 工具上下钻台 , 应用大钩和气动绞车配合操作9. 必须坚持使用钻杆滤清器10. 示踪剂含量达到要求后 . 慢慢下放钻具至井底 , 并轻压慢转 当密闭头销钉剪断并引导岩芯进入内筒后, 再逐渐加压正常取心钻进11 取心钻井参数：钻压60~80kN，转速 60~80r/min ，排量 15~20L/s. 12 钻井液密度尽量达到平衡钻井的要求，以便减少井眼液柱压力与地层压力的压差，粘度 35~45s，固相含量尽可能低，含砂量小于0.5%，失水量小于2mL ，钻井液性能达到均匀稳定13. 钻完预定进尺之后上提钻具割芯投入一颗直径为50毫米的钢球 , 开泵送球入座 ,水力剪销。

泵压恢复正常后表明销钉剪断在外筒重力作用下, 球阀关闭内筒密封14. 工具放到地面以后, 卸掉外筒悬挂轴承以上部分，将压力表接到内筒测压筒中，打开针阀可读出筒内的压力，测压后关闭针阀15 抽出内岩心筒，将带有岩心的岩心筒放入冷冻箱内，周围放置足够的干冰，冷冻箱内充压到原有压力值，冷冻6-8 小时16. 为方便运输和化验，待岩心中的液体凝固后，取出内筒按需要用高速切割机切成数段，（连内岩心筒一起切割）17. 将切割后的岩心两端封好，在卡片上打好井号、日期、井段等，然后将岩心放入冷冻箱运往化验室18. 化验前将内筒铣掉，清洗密封液，准备化验。