机械加压复合式密闭取芯工具的研制

刘春来

（大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院，黑龙江大庆163413）

取芯是油田勘探开发中应用最普遍的储藏评估手段之一[1]。但是常规的取芯技术只适用于发育良好的地层，而对于松散以及破碎性地层来说，取芯收获率低，达不到储量评估的要求。国内外针对复杂地层的特点开展了一系列取芯技术研究，研制出各种型号的破碎地层专用工具，其原理都是通过加压的方式使岩芯爪收拢变形并切断岩芯。此种方式一定程度上改善了破碎地层取芯的效果[2]，但仍存在以下问题没有解决：（1）堵芯以及由此带来磨芯的风险；（2）软硬交替多变地层不适用；（3）钻井液污染岩芯的问题。通过对大庆油田中浅地层进行研究发现，其特点是岩性多变，软硬交错，因此有必要研制一种复合式密闭取芯工具，以解决上述问题。

复合式取芯工具涉及加压结构，而目前常见加压式取芯工具大多采用的是液压方式，即向井下投球，然后利用泥浆泵压力使岩芯爪压拢闭合以剪切岩芯。往往这个压力远高于常规钻井循环压力，持续憋压的过程风险较大，而且局限于地层硬度。地层偏硬，设计允许最高泵压不足以将岩芯剪断，导致割芯失败。而机械加压的方式具有以下优点：①施压平稳、可控，安全性高；②对钻井设备要求低；③结构简单，现场组装方便。所以机械式加压的方式是更合适的选择。

综上所述，有必要研制一种机械加压复合式密闭取芯工具，解决松散、软硬交替变化、泥砂胶结不良等复杂地层取芯难题。……