密閉取心技術是指在水基鑽井液中取得的岩心基本不受鑽井液的污染，能真實再現地層原始地質孔隙度、含油飽和度及水侵和含水率等資料。它是通過專用密閉取心工具和密閉液的共同作用來實現的一種特殊鑽井取心工藝。
基本介紹
- 中文名：密閉取心技術
- 外文名：Sealed coring technology
- 學科：鑽井工程
- 研究油田：勝利油田
- 用途：鑽檢查井、替代油基鑽井液取心
- 特點：結構設計新穎等
簡介,工具,工藝原理,用途,技術特點,技術難題,套用情況,
簡介
油田勘探開發需要準確獲得油層原始含油飽和度和地層孔隙度等重要地質資料，以制定合理的勘探開發方案。對於注水開發的老油田，需要檢查注水效果，定量分析油層的油水動態，水淹油層情況及水驅油效果，以制定出有效的挖潛增效增產措施，完善開發方案。這些都需要以岩心分析資料為依據。
常規取心獲得的岩心因受到鑽井液的污染，鑽井液中的部分固相顆粒進入岩心使地層孔隙率數據失真，鑽井液濾液進入岩心使地層液體礦物質成分發生變化並造成油水飽和度數據不準，最終對該岩心分析得到的資料會有較大誤差，從而使勘探開發方案的制定受到較大的制約。
密閉取心是指在水基鑽井液中取得的岩心基本不受鑽井液的污染，能真實再現地層原始地質孔隙度、含油飽和度及水侵和含水率等資料。它是通過專用密閉取心工具和密閉液的共同作用來實現的一種特殊鑽井取心工藝。
工具
密閉取心工具主要由安全接頭、外筒、懸掛結構、內筒和取心鑽頭組成。採用雙筒單動結構，內、外筒可相對運動。金剛石密閉取心鑽頭採用鑽井液只通過鑽頭水眼和外泄水槽循環，清洗冷卻外唇面的型式，杜絕岩心受鑽井液直接沖蝕。
工藝原理
取心工作開始前，在井口將取心工具內筒里注滿密閉液，內筒下端由銷釘固定密封活塞，上端由浮動活塞密封，形成密封腔。取心鑽進時，由於鑽壓的作用，銷釘被剪斷，密封活塞上行，內筒密封被打開，之後取心鑽頭接觸井底，並迫使密封活塞完全進入內筒。此時內筒里的密閉液開始被擠出，在井底形成保護區。隨著鑽進，岩心不斷形成和增長，推著活塞不斷上行。由於內筒上端是密封的，故筒內密閉液只能被進入內筒的岩心所擠壓，且只能從內筒環空間隙等體積向外排出，排出的密閉液立即塗抹在岩心柱表面形成保護膜。同時在井底岩心柱周圍形成一定範圍的保護區，鑽井液只通過鑽頭水眼和外泄水槽循環，在攜帶岩屑和清洗冷卻外唇面，使保護岩心免遭鑽井液污染的目的得以實現。
用途
密閉取心的主要用途之一, 是對於以注水方式開發的油田,在開發過程中鑽檢查井用。檢查注水開發效果、油水界面及油層水洗情況, 綜合分析剩餘油飽和度及驅油效率的分布規律與變化規律, 為增產挖潛、提高水驅油效率提供地質依據。實踐證明, 油田開發中後期, 即油田中含水和高含水期, 密閉取心不失為一種有效方法。
密閉取心的用途之二, 是在油田開發之前, 在岩心收穫率與密閉率有保證的前提下,可替代油基鑽井液取心, 用以取得油層的原始含油飽和度資料, 為計算油田儲量、制定合理的開發方案提供可靠依據。
技術特點
①內筒上部採用浮動活塞結構，能自動消除井眼液柱壓力對工具密封性的影響，從根本上解決了任意井深條件下的密封問題，使工具的使用範圍不受井眼深度的限制。這一結構設計新穎 ，屬國內外首創，已獲國家實用新型專利。
②在有油基密閉液潤滑的條件下，首次採用自鎖式岩心抓獲得成功，使工具結構與割心操作簡化，實現了硬地層必須的提鑽摩擦割心方式。
③取心鑽頭採用斜水眼結構，避免了鑽井液射流對岩心根部沖刷，有利於提高岩心密閉率。
④採用勝利鑽井院自己研製的新型水基密閉液，與該項技術結合，取得了理想的效果，該水基密閉液具有粘度高、流動性好、附著力強、耐高溫等特點，能在岩心表面及時形成一層不易被鑽井液滲透的密閉膜，既不會污染岩心，也不會被鑽井液熔化，達到保護岩心的目的。
技術難題
1、密閉取心的技術難題
1）、保持內筒內部壓力與井筒間壓力的平衡，確保下鑽時內筒內密閉液不被污染、提鑽時不因內筒內岩心間的氣體壓力無處釋放而頂掉岩心。
2）、在確保內外筒間密封不使密閉液在鑽進時被污染的同時，保證內筒無周向運動，提高取心收穫率和岩心成形率。
2、鬆散地層取心的技術難題
鬆散地層是指膠結性差、易破碎、易水化、高含水等地層的統稱，在這些地層取心往往難度大、複雜程度高，不易得到理想的效果，造成以上結果的主要原因是由於：
1）、 地層膠結物強度低，岩心不易成形，難以進入取心工具；
2）、 當岩心膠結物具有較強水敏性時，在水基鑽井液沖蝕下，岩心承載能力降低，易坍塌破碎，造成堵心、磨心現象的發生，影響取心技術指標；
3）、 在膠結鬆散、不均質含礫砂礫岩取心過程中，取心鑽頭和工具振動易造成岩心斷裂、破碎；
4）、 岩心的出筒過程中，由於岩心柱受力狀態發生變化，岩心易坍塌破碎，減小了岩心地質分析的選樣範圍，降低了地質資料的準確性。
套用情況
深井密閉取心技術自85年投入現場以來，已先後在國內勝利、青海、中原、大港、華北、吉林、滇黔桂、內蒙、新疆等九個油田推廣套用，累計取心38口井，取心進尺4197.56m，總取心收穫率94.91%，總岩心密閉率86.35%，各項指標均滿足地質勘探、開發要求，並創造了許多密閉取心的最好指標。
①最深井密閉取心指標： 塔里木輪南2-2-J1井
井深：4509.94-4883.40m，進尺80.70m，心長80.33m，收穫率99.50%，密閉率83.10%。
②最淺井密閉取心指標： 內蒙檢4井：
井深：783-818.80m，進尺35.80m，心長33.08m，收穫率92.4%，密閉率95.31%。
③高含水、高滲透率地層密閉取心指標： 華北京617井：
井深：1302-1523m，進尺209.26m，收穫率95.79%，密閉率91.26%。
④最高密閉率取心指標： 勝利樁74井：
井深：3469-3650m，進尺165.14m，收穫率91.92%，密閉率98.48%。
