常规取心工具在定向井中应用的可行性分析.pdf

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1、2009年3月探矿工程(岩土钻掘工程)7常规取心工具在定向井中应用的可行性分析任攀攀，陈晓琳，林修阔(1．中国地质大学(北京)，北京100083；2．中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊065000)摘要：通过对岩心收获率影响因素的分析，认为常规取心工具可以在定向井取心中应用，但是岩心收获率要比直井低，并且随井眼弯曲强度的增大而降低。进一步分析并提出提高定向井取心收获率的方法，为定向井取心工具的研制提供了依据；引用国内外已有的钻井文献证明了以上结论。关键词：取心工具；岩心收获率；定向井；可行性中图分类号：P634．7文献标识码：A文章编号：1672—7428(

2、2009)03—0007—02FeasibilityAnalysisonApplicationofConventionalCoringToolsinDirectionalWelI／RENPan．an，CHENXiao—Zn，Xiu—kuo(1．ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China；2．TheInstituteofExplorationTech—niques，LangfangHebei065000，China)Abstract：Conventionalcotingtoolscanbeusedfordire

3、ctionaldrillingaccordingtotheanalysisonthefactorsthatcanaf-feetthecorerecovery．Butcorerecoveryislowerthanverticalwell，andevenlowerwithboreholecurvatureincreasing．Thepaperputsforwardthetechnologyofimprovingcorerecoveryofdirectionalwellbyfurtheranalysisandprovidesthebasisfordevelopment

4、ofdirectionalcotingtools．Drillingdatabothathomeandabroadprovedtheconclusionabove．Keywords：cotingtools；corerecovery；directionaldrilling；feasibility近年来，随着定向井技术的发展成熟，国内定向速；p——泵量；c——冲洗介质质量。井及大斜度井的工作量越来越多。特别是在地质勘并进一步通过大量的实钻数据，统计得出多个探领域，在地面位置限制、地下条件要求以及因工程因素对岩心同时作用的一般数学模型为：i：r技术要求，常规钻进方法和常

5、规钻孔难以满足钻探Kc=Ko一∑。)(2)目的的情况下，定向钻井有着独特的优势。地质勘式中：——在所有已考虑因素的一些初始参数条探的目的是为了钻取岩心，常规的取心工具均是针件下的岩心收获率；Xi——影响岩心收获率的因素对垂直钻孔条件设计的，其在定向钻井中能否应用，参数；——经验系数。是否需要改进以保证取心收获率，这些都是定向井如果只考虑钻井弯曲单因素的影响，弯曲段的专用取心工具研制的关键问题。岩心收获率与直井段存在以下关系：K。=Ko一4U(3)1岩心收获率影响因素的数学模型式中：K。。——弯曲段岩心平均收获率；Ko——直井影响岩心收获率的因素包括地质因素、技术

6、因段中的岩心收获率；——弯曲强度，rad／m，U=1／素、组织因素等，其中地质因素是不可控因素。在使P；p——曲率半径；ot——经验系数，为正值。用相同结构的钻头和岩心钻具的回转钻进条件下，由以上统计公式可以得出，使用常规取心钻具俄罗斯学者科德tb#P夫通过大量研究得出了对按岩时，弯曲段的岩心收获率较之直井段要低；在同一岩石物理力学性质区分的每类岩石，其岩心收获率与层钻进时，其他条件不变的情况下，其岩心收获率随全部影响因素关系的数学模型：弯曲强度的增大而降低，并且提高直井段岩心收获K=1一AA0，卢，t，z，d，P，P，n，Q，c)率的方法对提高弯曲井段岩心收获

7、率同样有效。式中：。——平均岩心收获率；4——对该类岩石的经验系数；钻孔顶角；——遇层角；——岩心2提高定向井中岩心收获率的方法在岩心管中的停留时间；Z——岩心管长度；d——岩常规取心钻具的岩心内管是单点悬挂，在垂直心直径；p——孔身曲率半径；P——钻压；n——转井中，内管、外管及钻头的轴线保持一致，双管单动。收稿日期：2008—12—02作者简介：任攀攀(1983一)，男(汉族)，湖南人，中国地质大学(北京)博士研究生在读，地质工程专业，从事定向造斜钻具研究工作，河北省廊坊市金光道77号中国地质科学院勘探技术研究所，renpan1983@sina．con。8探

8、矿工程(岩土钻掘工程)第