关于取心技术了解一下
《射孔取心培训》课件
03
射孔取心操作流程
准备工作
人员准备
确保操作人员经过专业 培训，熟悉操作流程和
安全规范。
设备检查
对射孔取心工具进行全 面检查，确保工具完好 无损，符合使用标准。
环境评估
对作业环境进行安全评 估，排除潜在的安全隐
患。
资料收集
收集相关地质资料，了 解目标区域的地质构造
和岩性特征。
操作步骤
01
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详细描述
1
2
优化钻进参数和操作规程，提高取心作业的效率 。
3
加强人员培训和技能提升，减少操作过程中的失 误和浪费。
问题二：如何降低射孔取心成本？
合理安排作业顺序和布局，减少运输和辅助作业的成本。
总结词：加强成本核算和管理，降低运营成本
问题二：如何降低射孔取心成本？
详细描述 加强设备维护和保养，减少维修和更换成本。
采用特殊设计的钻头和射孔枪，在气田井 眼中进行射孔取心。
数据分析
结论
通过对岩心样品进行实验分析，确定天然 气含量、储层压力和温度等参数。
通过射孔取心，成功获取了气田储层的详 细信息，为气田开发提供了重要依据。
案例三：某煤田射孔取心案例
案例概述
某煤田为了研究煤层结构和煤质特征，进行了射 孔取心作业。
问题一：如何提高射孔取心成功率？
01
详细描述
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03
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深入了解地层的岩性、硬度、 裂缝发育等特性，为取心方案
提供科学依据。
根据地层特性选择合适的取心 工具和工艺，确保取心收获率
的最大化。
不断试验和改进取心方案，提 高Biblioteka 复杂地层的适应性和取心效果。
岩土钻掘工程学—绳索取心
绳索取心工具❑绳索取心：钻进中岩心充满岩心管后不需提钻，借助绳索和专用打捞工具从钻杆中把内管及岩心提至地表的取心方法。
❑极大地减少了起下钻具时间，机械化程度高，增加纯钻进时间，虽然绳索取心钻头壁更厚，机械钻速略低于普通钻头。
总的钻效提高了，且这种趋势随孔深的增大而增大。
❑岩心堵塞后能即时报警，岩心采取率高，地质效果好。
❑减少了提钻次数，钻杆与孔壁间隙小，钻头回转平稳，钻头寿命比普通钻头寿命高一倍左右。
❑降低钻探成本。
❑缺点：钻杆的内径大而管壁薄，钻头壁较厚，钻进时碎岩功率消耗较大。
❑绳索取心钻具配套设备较多，一次性投资较大。
❑地质条件：适于各种地层，在6~9级中硬岩层中效果最好。
一般不宜钻10~12级岩石。
这时钻效极低，钻头极易磨损，不能充分发挥绳索取心钻进的优越性。
❑绳索取心与液动冲击器相配合，钻进硬地层有良好的前景。
❑绳索取心一般在深孔中采用。
通常钻孔越深其经济技术效果越好,但最大深度受钻杆强度制约。
❑若绳索取心钻头寿命短，便失去了绳索取心的意义。
绳索取心钻具的规格和型号一、绳索取心单动双层岩心管——由外管总成和内管总成组成❑外管总成：弹卡挡头1、弹卡室7、稳定接头23（上扩孔器）、外管46和钻头52。
❑内管总成：捞矛、弹卡定位、悬挂、到位报讯、岩心堵塞报警、单动、内管保护和调节机构。
(1) 捞矛机构由捞矛头2和回收管4等组成。
取心时打捞器在钻杆内下放到内管总成上端，打捞钩抓住捞矛，向上提升打捞器使回收管上移，并向内压缩弹卡6使其收拢，于是内管总成和外管总成脱离，从而把内管总成提升上来。
(2) 弹卡定位机构：弹卡6、张簧5和弹卡座10。
内管总成在钻杆内下放时弹卡外张，一旦到达外管的弹卡室 7，弹卡两翼贴附在弹卡室内壁。
弹卡室挡头即可防止内管向上串动，又可带动内管总成轴承上部与外管一起旋转，以免因相对运动造成弹卡磨损。
3) 悬挂机构：内管悬挂环21与外管座环22的直径相差0.5~1.0mm。
内管总成下降到外管弹卡室时，悬挂环座在座环上，使内管总成下端卡簧座51与钻头52内台阶2~4mm的间隙，保证内管单动。
金刚石绳索取心钻探技术
第二节 绳索取心钻具
在目前的技术条件下，一般不宜钻进10～12级岩石，尤其是岩石的组织致密、颗粒细小无研磨性的极坚硬岩石，如石英闪长岩、石英
砂砾岩、石英磁铁矿等，或研磨性很强的硬、脆、碎岩石。
对粗粒金刚石: p约2-3 Kg/粒; 特优级金刚石: p约5 Kg/粒;
内、外管之间能保证有良好的通水性。
试验表明：当转速为800r/min，钻头唇面压力为10Mpa时，钻头每转一圈，胎体温度升高1.
金刚石钻进的临界规程（Critical condition of drilling）
转速过大或过小，金刚石的磨损量都较小。
p—单位底唇面积允许的压力，Kg/ cm2 。
在正常规程中，钻头胎体温度正常，功率消耗平稳，同时钻头磨5.37 6.56 6.91
1180
2.16 2.64 5.52
1500 0.48 1.44 2.16 5.56
用该 钻头钻进花岗岩时,其最高钻速不得超过临界值 37mm/min,否则将出现胎体温度剧增的严重后果。
冲洗液泵量对胎体温度和功率消耗的影响
指标
胎体温度℃ 钻进功率消耗kw
90 120 640
1500 50 70 120 550
钻进功率消耗(kw)与轴向压力和转速的关系
转速
轴向压力（kg）
r/min 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
600
1.71 1.86 1.92 2.32 5.34
750
1.80 1.86 2.04 5.67
由于绳索取心钻进效率高、钻头管材以及动力消耗比较小，因此，钻进成本可大幅度下 降。据有关资料统计，使用绳索取心钻进成本降低30％一40％。
长城钻井取心技术
应用领域与市场需求
应用领域
钻井取心技术主要应用于地质勘探、油气资源开发、地热资源开发、环境地质调查等领域。通过该技术可以获取 地下岩层的详细信息，为资源开发和环境保护提供重要依据。
市场需求
随着全球能源需求的不断增长和环保意识的提高，对油气资源、地热资源等清洁能源的开发需求不断增加。同时， 环境地质调查和灾害防治等领域也对钻井取心技术提出了更高的要求。因此，钻井取心技术具有广阔的市场前景 和发展空间。
CHAPTER
钻头材料选择与优化
超硬材料应用
采用金刚石、硬质合金等超硬材 料，提高钻头耐磨性和破岩效率。
材料复合技术
通过不同材料的复合，实现钻头力 学性能和耐磨性的优化。
钻头结构设计
针对不同地层特性，设计合理的钻 头结构，提高钻进效率和取心质量。
井壁稳定技术研究
井壁失稳机理分析
深入研究井壁失稳的原因和机理，为稳定井壁提 供理论支持。
自动化控制系统
智能化决策支持
采用先进的自动化控制技术，实现钻 井取心过程的自动化和智能化管理， 提高作业效率。
利用大数据和人工智能技术，对钻井 取心数据进行深度分析和挖掘，为作 业决策提供支持。
实时监控系统
建立实时监控系统，对钻井取心过程 进行实时监控和数据采集，确保作业 安全和质量控制。
绿色环保理念实践
结合旋转和冲击两种破岩方式，提高破岩效率和钻头寿命。
数据分析与决策支持系统建设
数据采集与传输
01
建立实时数据采集和传输系统，确保数据的准确性和时效性。
数据处理与分析
02
运用大数据、人工智能等技术手段，对数据进行处理和分析，
提取有价值的信息。
决策支持系统开发
取心技术操作规程
取心技术操作规程一、常规取心1、工具检查及装配1.1 钻头丝扣完后，钻头体无裂缝，内外径符合要求，水眼畅通。
1.2 岩心爪尺寸和性能符合要求，无毛刺，无变形，弹性良好，岩心爪在缩径套内活动灵活。
1.3 分水接头水眼畅通，单流凡尔密封可靠，悬挂轴承转动灵活，组装后吊在井口哟内个手能转动内筒。
1.4 内外筒无咬扁、无裂纹、螺纹完好。
直线度不超过0.5%，内外径符合钻井设计要求，内筒内壁光滑，无泥砂和异物。
1.5 装配时内外筒丝扣必须清洁，涂好密封脂，新加工的扣必须认真磨合。
1.6 组装后工具的轴向间隙10~15mm为宜。
1.7 内筒丝扣用双链钳上紧，外筒用大钳上紧。
2、井眼准备及设备要求2.1 井身质量与钻井液性能符合钻井设计要求。
2.2 井下情况无异常、无漏失、无溢流，起下钻畅通无阻。
2.3 设备运转良好，仪表装备齐全，灵敏可靠。
2.4 井底无落物。
2.5 如用投球式取心工具，应检查钻具与接头的内径，保证取心专用球能顺利通过。
2.6 井场必须备有6m左右短钻杆2根或12m的长钻杆1根，下完钻调整方入。
3、下钻作业3.1 出现下列情况之一时不能下取心工具。
3.1.1 井下不正常，有阻卡、掉块；井底有落物、漏失；油气很活跃。
3.1.2 钻井液性能不符合设计要求。
3.1.3 岗位工人对取心工具结构、性能不熟悉，未贯彻取心设计和未制定取心措施。
3.1.4 设备有问题，不能保证连续取心施工。
3.1.5 取心工具装配质量不合格。
3.1.6 指重表和泵压表不灵敏。
3.1.7 对上筒岩心没有分析出收获率低的原因和未订出下筒取心措施。
3.2 取心工具下钻时一定要控制下放速度，不得猛刹。
3.3 下钻遇阻不得超过40kN，否则接方钻杆开泵循环，慢转下放钻具，若遇阻严重立即起钻换牙轮钻头通井。
3.4 通常钻头离井底0.5~1.0m循环钻井液校正方入，如有余心或岩石疏松，钻头可离井底1.5m循环，上提下放配合使用高速钻动甩掉内筒赃物。
井壁取心
井壁取心录井用井壁取心器，按指定的位置在井壁上取出地层岩心的方法叫井壁取心。
井壁取心通常都是在电测完后进行的。
一个取心器上有36个孔，每一个孔内装一个取心筒，孔底装有炸药，通过电缆接到地面仪器车上，以便在地面控制取心深度和点火、发射。
点火后，炸药将取心筒强行打入井壁，取心筒被钢丝绳连接在取心器上，上提取心器即可将岩心从地层中取出。
取心时一般是自下而上进行的。
一、确定井壁取心的原则井壁取心的目的是为了证实地层的岩性、含油性，以及岩性和电性的关系，或者为了满足地质方面的特殊要求。
根据不同的取心目的，选定取心层位。
在一般情况下，下列层位均应进行井壁取心：1.在钻进过程中有油气显示的井段，须进一步用井壁取心加以证实。
2.岩屑录井过程中漏掉岩屑的井段，或者岩心录井时岩心收获率低的井段。
3.测井解释有困难，需井壁取心提供地质依据的层位，如可疑油层、油层、油水同层、含油水层、气层等。
4.需要进一步了解储油物性，而未进行钻进取心的层位。
5.录井资料和测井资料有矛盾的层位。
6.某些具有研究意义的标准层、标志层，及其它特殊岩性层。
7.为了满足地质的特殊要求而选定的层位。
二、准备工作1.需要搞井壁取心的井，在完井电测时，要求电测队提供跟踪曲线。
目前常用的跟踪曲线是1：200的0.45m底部梯度电阻曲线。
2.按照确定井壁取心原则或甲方的要求，根据录井、测井资料，在跟踪曲线上相应的位置用红蓝铅笔划横线标注，自下而上顺序编号。
3.填写井壁取心通知单一式两份，一份提供给炮队作为取心时的依据，一份留下自用。
4.向炮队介绍本井钻遇地层及井下情况。
5.物质准备：准备按单、双数编号的岩心袋36个、岩心标签、捅心工具、四氯化碳、滤纸、试管、稀盐酸、荧光灯、管钳、台钳、小刀、井壁取心盒、井壁取心瓶、井壁取心描述记录等。
三、井壁取心出筒1.取心器从井口提出后，平放在钻台大门坡道前的支架上，每卸出一个取心筒，立即按取心深度装入相应编号的岩心袋内；如果是空筒，相应编号的袋子应空着。
钻井取心作业的安全操作
钻井和取芯作业的安全操作钻井取心的方式分常规取心和特殊取心，常规取心一般有短筒取心、中长筒取心、橡皮筒取心等三种。
对岩心有某些特殊要求的钻孔取芯称为特殊取芯，如：油基钻井液取心、密闭式取心、保压密闭取心、定向井取心和定向取心。
常规取心是钻井取心作业中最大量、最常见的作业，所以，下文介绍了常规取芯操作中的安全知识。
在取心作业施工前，由工程技术人员向施工人员交代取心井段、厚度、取心工具结构性能特点、取芯措施常识及必要的安全操作知识和注意事项。
为了保证取心工具在井下安全工作，取心工具送到井场时应防止摔弯、碰扁；各部分丝扣必须完好无损，组装时必须上紧；取心钻头在卸车、搬运及钻头接卸时都要细心，防止碰坏、碰裂金刚石和钻头胎体，金刚石取心钻头随取心工具上下钻台时，钻头必须包捆好。
钻井取心对井眼的总体要求是：井眼畅通无阻，无垮塌沉屑，井底应完全清洁无金属物。
井底金属物对取心极有害，第一是损坏金刚石取心钻头，第二是影响取心质量指标，第三是造成取心过程中卡钻。
另外，钻井泥浆和地面设备必须符合取心施工要求。
取心钻进是一项比较细致的施工作业，所以取心钻进、割心、套心和取心起钻，均应由正副司钻操作，取心钻进必须按要求的措施和参数执行，若要修定必须经技术人员同意，以下是取芯钻井中常见的一些不安全因素和处理方法。
取心钻进中力求送钻均匀、平稳，防止溜钻，溜钻的后果轻则容易造成卡心，迫使起钻，严重的会导致扭断取心工具或钻具，发生事故。
下短筒工具取心时应避免接单根(钻杆)。
用中、长筒工具取心钻进，接单根是难免的，接单根要掌握好两个安全环节：第一，方钻杆打完后上提钻具拔断岩心，在拔断岩心的过程中不允许停止泥浆循环，当方钻杆，提出转盘面后才允许停泵；第二，应迅速接单根，防止井内钻具被卡，单个取芯接头只能用于使用液压钳或旋转绳索卸载方钻杆，禁止使用转盘卸方钻杆。
取心一般是在油层(或预测是油层)中进行的，因此取心钻进防漏、防井喷应当引起注意。
钻井取心技术
第一节 取芯技术 概述
－、取芯的目的
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。
1．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、
般由取心钻头、卡箍式岩心爪、内外岩心筒和安全接 头组成。
外岩心筒与安全接头的母接头相连，内岩心筒上部 为悬挂总成，与安全接头公接头相连，内筒下接缩径 套（岩心爪座）岩心爪放置其内。
当取心钻进结束后，缓慢上提钻具时，岩心爪因与 岩心有摩擦力而相对静止，缩径套则随钻具上行，由 于缩径套内锥面与岩心爪外锥面吻合一致，相对位移 使岩心爪收缩、自锁、卡紧并拔断岩心，并使岩心随 钻具一同起到地面。
可钻性、研磨性等，以指导钻井作业。
2．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。
3．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，油层的孔隙度、渗透率、含油气饱和度以及油气层的
3、取出岩芯。在钻进取芯到一定长度后（通常为一个 单根长度，也可以进行长筒取芯达几十米甚至百米），要 从所形成岩芯的底部割断并夹紧）在起钻时随钻具一同提 升到地面。
钻进取芯时，以上三个环节都应做好，任一环节处理不当， 轻则会得不到应有数量（长度）的岩芯，严重时会导致取 芯失败，取不出岩芯。
三、取芯钻进的评价指标
（3）内、外岩芯筒的技术规范
强度大，无弯曲变形，常用14～25mm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。
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金刚石钻进取心、复合片钻进取心、硬质合金钻进取心、钢粒钻进取心、冲击回转钻进取心
按提取岩心的方式分类
提钻取心
绳索取心
按冲洗介质循局部反循环钻进取心
无泵钻进取心、喷反钻进取心、阻隔反循环钻进取心
全孔反循环钻进取心
水力反循环钻进取心、气举反循环钻进取心
取心是一门技术
取心技术是指获取地下岩(矿)心样品所使用的机具和钻进工艺方法。由于
不同的岩矿层具有不同的组分物性和结构构造,取心难易程度差异很大,为张
取心质量达到岩心钻探规范及工程技术要求,必须采用不同的取心技术方法。按
照不同的分类方法,取心技术的主要类型见下图
取心技术方法
按取心管层次结构分类
单层若心管取心、双层岩心管取心、三层若心管取心
按取心地层性质分类
松散型地层取心
土层取心、砂矿取心、砂砾石层取心
固结性岩层取芯
完整岩矿层取心、易溶易碎易磨耗地层取心、水泥及混凝土取心
特种地层取心
冻土取心、冰层取心、海底取心、天然气水合物取心、月球表层取心
按取心目的分类
常规取心
地质勘探取心、工程地质勘查取心、油气井取心
特种取心
定向取心、偏斜取心、侧壁取心、密闭取心、保温保压取心