川84取心工具操作ppt课件.ppt
川8-4取心工具介绍,2011.11.30,目录,一、工作原理二、主要技术参数 三、工具结构特点四、取心钻头五、各区块取心对比六、操作使用步骤,一、工作原理,川-4型常规取心工具是一种自锁式取心工具,自锁是指岩心爪靠与岩心之间的摩擦力作用与缩径套发生相对移动而发生的自锁。主要适用于中硬-硬地层或岩心成柱性较好的地层。该型取心工具配套完善、规格齐全、技术先进，适用于软、中、硬及破碎地层取心。,缩径套,内筒,连接钻头,外筒,二、主要技术参数,川8-4型规范:单位（mm）外筒：180（外）144（内）18 （壁）内筒：127（外）112（内）7.5 （壁）稳定器棱长：290岩心直径：105钻头外径：81/295/8 顶端扣型：41/2IF 川84取芯工具有效长度一般为10.50m，最多可取芯9.5m,川8-4型取心工具由取心钻头、岩心爪、岩心筒组合和安全接头组合，岩心筒又有内外筒之分：外筒组合包括外岩心筒、短节和稳定器。取心钻头连接在外筒组合之下。内筒组合包括缩径套、内岩心筒、短节和悬挂总成。悬挂总成与安全接头的公螺纹相连，外筒组合与安全接头的公螺纹相连。岩心爪置于缩径套之中。,三、工具结构特点,三、工具结构特点 外筒：采用高强度厚壁无缝钢管作外筒并加稳定器,强度高、稳定性好，有利于提高岩心收获率、单筒进尺和延长取心钻头使用寿命。 内筒：除钢质内筒外，还配备了具有轻质、耐温、耐腐蚀、强度高、内壁光洁等优点的玻璃钢管不锈钢管和铝合金管作内筒。岩心进入阻力小，有利于提高单筒进尺和取心收获率。,三、工具结构特点 若岩心筒在井下被卡住时，很容易地从安全接头螺纹处倒开，起出内筒和岩心，再根据井下情况处理外筒。 轴承两端无密封，允许少量泥浆流过起冷却和润滑轴承的作用，结构简单、转动灵活、寿命长。 该工具可分别与不同取心钻头配合使用。,三、工具结构特点 该工具只需更换不同结构形式的岩心爪来适应软、中、硬及破碎地层。卡箍岩心爪适用于岩心完整、成柱性较好的地层；滑块岩心爪使用于岩心完整、成柱性较好的地层；弹簧片+卡箍组合岩心爪适用于较松软、破碎地层；卡板岩心爪适用于破碎、软地层；弹簧片+滑块组合岩心爪较松软、破碎地层；卡箍+卡板组合岩心爪适用较松软、破碎地层；扶正卡箍岩心爪适用于井斜角较大、地层倾角大的地层。,四、常用的取心钻头,圆柱聚晶金刚石钻头该钻头牙齿的下半部是圆柱型，上半部是圆锥型，圆柱型部份镶入钻头胎体内，圆锥部份露在外作为切削部份。该钻头牙齿较小，适应地层较广，但机械钻速低，单只钻头进尺少，整体取芯效率低，在某些区块取芯收获率相对较低，不适应目前对钻井速度和质量的高要求。,圆柱聚晶金刚石钻头,电镀孕镶金刚石钻头该钻头看不见牙齿，牙齿为无数很小的金刚石颗粒，孕镶在钻头胎体内，胎体上敷焊材料较硬，钻进时靠金刚石颗粒切削地层，当牙齿磨掉，胎体也磨去一部份，从而露出下面的金刚石颗粒，继续切削地层，这就是电镀孕镶金刚石钻头的自锐。 该钻头适用于安棚地区深层系坚硬的胶结很好的白云质或泥质砂岩，砂岩颗粒较细，为细砂岩或粉砂岩，不适应软地层和颗粒较粗的砂岩，在软地层中会泥包，在粗砂岩中使用会很快磨损钻头胎体，使金刚石颗粒失去依附，从而脱落，造成钻头很快磨光。,电镀孕镶金刚石钻头,PDC钻头该钻头牙齿最大，牙齿下部为圆柱型镶焊在胎体内，上部为另一个圆柱型，在切削部焊有圆型的金刚石薄片，金刚石薄片的厚度和质量决定了钻头的品质和价格。该钻头由于牙齿大，机械钻速高，广泛用于我油田浅层松软地层取芯，近年来，为了提高机械钻速，PDC取芯钻头得到大面积推广，已成为我公司普遍使用的取芯钻头。,PDC钻头,五、分区块取芯技术措施,六、操作使用步骤,取心前的准备及检查 工具准备：取心钻头、调节方入的短钻杆、链钳2把、卡盘、取球器、钢球、卡箍座（缩径套） 、岩心爪、悬挂轴承、以及川8-4型出心工具一套（易损工具根据取心长度备足数量）。 井眼准备：保证井底干净无落物，井眼规则，提前调整好泥浆性能，保证起下钻顺利。 井深准确，钻具清楚，起钻前同地质人员一起丈量方入，计算好井深。,取心前的准备及检查 取心前要对钻井主要设备全面检查保养一次，中途不停车，不停转，不停泵，不停气，确保取心工作顺利。 为满足取心排量要求（15-36L/S），应选用合适的泥浆泵缸套并提前换好，经试运转正常为止（松软地层排量靠下，硬地层排量靠上）。 对各类仪器仪表检查校正一次，以便能准确反应井下情况，保证钻井参数准确。 保证钻柱水眼畅通，直径足够，中间无回压凡尔、托盘等，保证投球能到位。,取心工具检查及组装 在场地上外观检查取心筒外筒无咬扁，无裂缝，螺纹应完好，弯曲度不超过0.5，（注意要取出钢球）稳定器外径不得大于取心钻头的最大外径，但又不得小于取心钻头4mm。 钻头螺纹完好，钻头体无裂缝，钻头出刃均匀完好，内外径符合要求，水眼畅通、完好（冲蚀严重的旧钻头不能入井）。,取心钻头,限位台阶,扶正内筒,取心工具检查及组装丈量：A、在场地上丈量外筒长度，加上钻头有效长度可以确定方入情况。B、取出内筒，丈量内筒有效长度，加上缩径套有效长度和钻头限位台阶面到钻头底端的长度(用c表示)可以确定最大取芯长度。,有效长度,C、丈量缩径套底部到外筒丝扣根部的距离，钻头丝扣台阶面到限位台阶的距离(b-a)，两种之差为轴向间隙（10-15mm）。D、所有丈量之前必须确保各丝扣上紧。,a,b,钻头各尺寸标注,有效长度,b,c,取心工具检查及组装检查岩心爪：形状规则、无变形、无毛刺、弹性良好、牙齿锐利。,取心工具检查及组装 取心筒上钻台：岩心爪装好，戴上旧钻头，母扣端上规范的提丝，用气动绞车提起，下端配合绷绳，抬起取心筒放入小鼠洞，换上提升短节用游车提起取心筒，座于转盘上，座好合适的卡瓦并打好安全卡瓦。,放鼠洞中装提升短节,装卡箍座,取心工具检查及组装 卸开内外筒连接丝扣，检查安全接头的摩擦环、螺纹应完好。旋转总成应转动灵活，分水接头水眼畅通，单流座密封可靠，悬挂轴承转动灵活，吊起内筒在井口用手转动内筒是否均匀灵活。提起内筒检查筒体有无咬扁、裂缝，弯曲度不超过0.5，内筒内壁光滑，无泥砂和异物。,外筒螺纹,取心筒上接头,卸掉上接头后,内部是轴承,悬挂芯轴,背帽,控制环,内筒上接头,连接安全接头,卡盘,外筒,拆掉损坏的悬挂轴承,取心工具检查及组装根据地层情况调整取心工具轴向间隙，一般缩径套底端与钻头台肩间距离为10-15毫米为宜，软地层靠下限，硬地层靠上限，最大调整间隙60mm 。方法：用内筒卡盘卡住内筒并座在外筒端面上，卸开旋转总成压帽和挡圈，正转1圈间隙增加3mm，反转1圈间隙减小3mm。调整好间隙后，内筒所有螺纹用双链钳2人上紧，放入内筒，外筒所有螺纹用链钳上紧后再用大钳上紧。,间隙调节结构,锁紧背帽,控制环,转动联结丝杆,取心工具检查及组装 所有装配工作完成后，再提起取心筒，看间隙是否合适，内筒是否处在钻头中间，用手抠住岩心爪是否能转动内筒。若内筒明显偏向一边，紧贴钻头内壁，用手无法摆动，转动困难，则该取心筒不合格不能入井。,组装好的岩心爪,组装好的安全接头,下钻取心钻具组合：215mm取心钻头+川84取心筒（注意取出钢球）+411410A+165mm钻铤*（912）根+411A*410+127mm钻杆，下钻前要计算调整好到底方入，避免中途接单根。保证钻柱水眼畅通，直径足够，中间无回压凡尔、托盘等，保证投球能到位。,下钻 取心工具下钻时，要控制下放速度，做到操作平稳，不猛刹、猛放、猛顿，防止钻具剧烈摆动。下钻遇阻不得超过50KN，否则接方钻杆开泵循环，尽量循环通过，避免连续划眼，若遇阻严重，井段太长，下钻困难，应及时起钻换牙轮钻头通井。下钻中若遇沉砂，应开泵循环转动钻具，清除沉砂。,下钻下钻完毕，开泵循环泥浆，转动钻具的同时，校正指重表，下放钻具，使钻头接近井底，校正方入，上提钻具使钻头离井底0.51m循环钻井液，冲洗内筒，清洁井底，循环期间上下活动钻具，并再次检查钻井设备，试好泥浆泵。在钻具转动、停转时，注意观察转盘扭矩变化，控制气门严禁钻具剧烈反转，以防倒开安全接头。,取心钻进待一切取心准备工作就绪，即可上提钻具卸开方钻杆投球，开泵送球，根据井深情况并结合泵压变化综合判断钢球到位时间。待钢球到位后缓慢开动转盘下放钻具，让钻头接触井底，采用低转速（60-70转/分）、排量、小钻压树心，树心应遵循以下原则：,A、PDC钻头树心一般钻压0.5T-1T；B、电镀孕镶金刚石钻头或者圆柱聚晶金刚石钻头钻压2-4T；C、松散或者非常软的地层可不树心直接取心钻进。 D、树心钻进2030cm，即可按照地层特点、钻头选型加至正常钻压取心钻进。,取心钻进 取心钻进过程中严格按要求的钻压均匀送钻，增加钻压要缓慢，防止溜钻，减少蹩跳钻，尤其是钻速加快时一定要跟上钻压，严禁加足钻压启动转盘，送钻操作应由司钻或指定专人执行。取心钻进中，无特殊情况，尽量避免停泵、停钻、上提钻具，若设备出现故障，短时间内能解决，可停转检修，间断开动转盘活动钻具，若需时间太长则割心起钻。,取心钻进取心钻进时，注意观察机械钻速、泵压的变化，发现异常，果断处理，如遇卡心、磨心，应立即割心起钻。若一筒取心进尺5m以上，遇钻时变慢应考虑割心起钻，以确保取心收获率。如程井在取心钻进过程中就出现泵压异常升高、钻时变慢的现象，起钻完发现岩心卡箍座退扣掉落，分析后认为可能是在钻进过程中轴承转动不灵活摩阻大，致使卡箍座脱落，使的内筒间隙减小泵压升高。,割心尽量选在泥岩段割心,做到穿鞋戴帽。割心部位以上0.5m左右观察地层情况，视地层情况分别采取措施如下：若地层成岩性好，钻速均匀，可钻达割心位置后直接上提割心；若地层太硬，钻速太慢，钻达割心位置后，刹住刹把磨心，待钻压降到20KN以下后上提割心；若地层较软，钻速较快，则增加钻压至6-8T，钻完后立即上提割心。,割心割心时，缓慢上提钻具，注意观察指重表，悬重增加5-15t又立即消除，证明岩心被拔断。如果悬重增加5-15t稳住不降，则应停止上提钻具，下放钻具至原方入继续开转盘磨心，可重复多次，直至岩心拔断。若上提钻具（超过钻具压缩距）不增加悬重，应立即起钻。,起钻起钻操作平稳，严禁猛刹猛放，严禁转盘卸扣。油气层段的起钻必须按油气层的起钻措施执行。按规定筒向井内灌满钻井液。起钻完立即盖好井口。,出心起钻完在取心筒上接上提升短节上紧，卸开后用游车提起内筒，严禁用气动绞车提起内筒出心。尽量保持岩完整，防止岩心散乱。出心时要配合岩心钳，松软、破碎地层取心平放到地面出心。,吊打出心时，岩心筒距钻台面0.2m，固定好岩心筒，用小锤轻敲岩心筒下部，并沿圆周方向变换位置，严禁用大锤敲打岩心筒本体，或某一固定位置。拣岩心时要将岩心筒推一边，严禁将手脚伸到岩心筒下，防止岩心筒内岩心掉下伤人。出心完后将取心工具完全组装好，以备下次使用。,
