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第六届全国石油钻井院所长会议论文集

松散地层取心技术

杨树林苏涛王雄鹰张蕾

（新疆石油管理局钻井工艺研究院新疆克拉玛依市834000）

【摘要】针对松散地层取心时岩心受损机理的分析，提出多种松散地层取心工具研发的技术思路，并经科研人

员十多年的潜心研究，在松散地层取心工具研制和工艺技术研究等方面，都有了突破性的进展，成功开发出

MQJ215B型取心工具，DQX215型大直径玻璃钢内筒取心工具以及SMQ215型破碎地层取心工具。在工具研制期间

获多项国家专利。近几年，这些具有独立知识产权的取心工具在新疆油田的推广应用，使我局松散地层取心技术指

标有较大幅度的提高，从而满足了新疆油田勘探开发的需求。

【关键词】松散地层取心取心技术取心工具

新油田在开发之前要计算储量，需要准确获取油层原始含油饱合度和地层孔隙率等重要资料，

以制定合理的开发方案。对于注水开发的老油田，需要检查注水效果，定量分析油层的油水动态，

水淹油层情况及水驱油效果，以制定出有效的挖潜增效增产措施，完善开发方案，提高采收率。这

些都需要以岩心分析资料为依据，岩心也就成为获取地层资料最直接、最有效的手段。随着老油田

的进一步开发，获取真实的地质资料是制定油田二次、三次开发方案的重要依据。由于老油田的后

期注水使油层胶结物被水化，胶结强度降低，给取心作业带来很大困难。因此，在松散地层的取心

技术在国内各油田仍是一项难题。

1松散地层取心技术现状

1.1松散地层取心面临的问题

松散地层取心是指在比较松散、胶结性差、易破碎、易水化、高含水等地层取心的统称，在这

些地层取心往往难度大、复杂程度高，不易得到理想的效果，造成以上结果的主要原因是由于：

（1）地层胶结物强度低，岩心不易成形，难以进入取心工具；

（2）当岩心胶结物具有较强水敏性时，在水基钻井液冲蚀下，岩心承载能力降低，易坍塌破

碎，造成堵心、磨心现象的发生，影响取心技术指标；

（3）在胶结松散、不均质含砾砂砾岩取心过程中，取心工具振动易造成岩心断裂、破碎；

（4）岩心的出筒过程中，由于岩心柱受力状态发生变化，岩心易坍塌破碎，岩心成形率低，

无法选样。

1.2常规取心工具的局限性

现阶段常规取心的各项技术已较为成熟，目前在国内普遍使用的常规取心工具，在地层胶结

性好易于成形的地层取心，能够满足取心技术指标和岩心质量的要求，但在胶结强度低、岩心承载

能力差的地层取心，很难达到理想的效果，这是常规取心工具本身结构造成工具使用的局限性，主

要是因为：

（1）常规取心工具，钻井液通过取心钻头内腔冷却取心钻头和携带岩屑，同时也造成对岩心

的冲蚀，松散地层岩心本身比较松散、胶结性差、易破碎，岩心极易被钻井液冲刷带走或是使岩心

直径变小造成“抽心”和“丢心”现象的发生；

（2）岩心直接与钻井液接触，使岩心胶结物部分水化而降低岩心柱的承载能力。

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松散地层取心技术

2松散地层取心工具研发的技术思路

影响松散地层取心收获率和成形率等技术指标的因素多种多样。经分析，主要有以下几种：

（1）取心钻进期间，取心钻头和取心工具的旋转和振动，对所取岩心的破坏作用；

（2）钻井液对岩心的冲蚀；

（3）岩心入筒阻力的影响；

（4）岩心承载能力的影响；

（5）提钻时岩心滑脱的问题；

（6）岩心出筒时，因岩心受力状态变化，造成岩心破碎。

依据以上分析，为解决松散地层取心难的问题，在新型松散地层取心工具的研发过程中，可从

以下几个方面着手：

2.1提高取心工具工作的稳定性

实际钻井过程中，绝对垂直的井眼几乎是没有的，另外取心时工具内、外筒所承受压力也是不

同的，这都会导致内、外筒在取心期间不在同一轴线上。当取心工具旋转时，内、外筒间的摩擦阻

力就会大大增加，使其常常会超过内筒与岩心柱间的摩擦阻力，致使内筒开始转动，产生对岩心的

作用力。严重时致使岩心破碎，影响取心成形率等技术指标。

因此，保证内筒工作稳定，改善岩心在内筒的受力，可提高岩心的成形性，有利于提高取心技

术指标。

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