[石油天然气标准]-SY-T 5347-2005 钻井取心作业规程.pdf

I CS 75. 02 0 E 13 备案号:1 6 4 5 0 -2 0 0 5 中华人民共和国石油天然气行业标准 S Y / T 5 3 4 7 -2 0 0 5 代替S Y/ T 5 3 4 7 -1 9 9 7 , S Y/ T 5 3 5 6 -1 9 9 9 , S Y / T 5 4 3 7 -2 0 0 0 , S Y / T 6 1 9 7 -1 9 9 6 钻井取心作业规程 S p e c i f i c a t i o n o f d r i l l i n g c o r i n g o p e r a t i o n 2 0 0 5 一0 7 一2 6发布 2 0 0 5 -1 1 -0 1 实施 国家发展和改革委员会发 布 S Y/ T 5 3 4 7 - 2 0 0 5 前言 本标准整合修订并代替S Y / T 6 1 9 7 -1 9 9 6 钻井取心工具分类及型号表示方法 、 S Y / T 5 3 5 6 - 1 9 9 9 常规取心作业方法 、 S Y / T 5 3 4 7 -1 9 9 7 特殊取心作业方法 和S Y / T 5 4 3 7 - 2 0 0 0 钻井取 心密闭液基本技术 要求 。 本标准与 S Y / T 6 1 9 7 -1 9 9 6 , S Y / T 5 3 5 6 -1 9 9 9 , S Y / T 5 3 4 7 -1 9 9 7和 S Y/ T 5 4 3 7 -2 0 0 0的主 要差异是: 一 一本标准将S Y / T 6 1 9 7 -1 9 % 中 第3 章保留， 其余删掉; 本标准将S Y / T 5 3 5 6 -1 9 9 9 中 第6 章删掉， 其余章节进行了修改; 本标准将S Y / T 5 3 4 7 -1 9 9 7 中 全部章节进行了 修改，补充; 一 本标准将S Y / T 5 4 3 7 -2 0 0 0 中 第4 章进行改 进， 其余章 节全部删掉。 本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位: 大庆石油管理局钻井工 程技术研究院。 本标准主要起草 人: 王晓舟、 杨永祥、 袭杰、 卢丽文。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: S Y 5 3 4 7 -8 9 , S Y / T 5 3 4 7 -1 9 9 7 ; S Y 5 3 5 6 -8 9, S Y/ T 5 3 5 6 - 1 9 9 9 ; S Y / T 5 4 3 7 -9 2 , S Y/ T 5 4 3 7 -2 0 0 0 ; S Y 5 4 8 9 -9 2; S Y / T 5 8 1 7 -9 3 ; S Y/ T 5 9 4 7 -9 4 ; SY/ T 6 1 9 7 -1 9 9 6 0 S Y 汀 5 3 4 7 -2 0 0 5 钻井取心作业规程 范围 本标准规定了钻井取心工具 ( 常规取心、 特殊取心)的 分类及取心作业 基本程序、内 容和要求。 本标准适用于石油、夭然气钻井取心工具取心作业。 其他同 等条件的钻 井取心 亦可 参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注 日 期的引用文件，其随后所有 的 修改单 ( 不包括勘误的内 容)或修订版均不适用于本标准， 然而， 鼓励根据本标准达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的 最新版 本。凡是不注日 期的引用文件， 其最新版本适用于 本标准。 S Y / T 5 2 1 6 -2 0 0 0 常规取心工具 S Y / T 5 4 1 6 随钻测斜仪测量规程 S Y / T 5 7 8 8 . 3 油气探井地质录井规程 3 工具分类及型 号表示方法 3 . 1 工具分类 按取心目 的和工具结构分类， 其代号应符合表1 的规定。 表 1 取心工具分类、名称及代号 分类名称 代号 分 类 代 号特殊 代 号 常规取心 加压式常规取心工具 QXl 自锁式常规取心工具QX Z 特殊取心 软地层密闭取心工具QX7 RM 硬地层密闭取心工具QXTYM 保形取心工具QXTBX 保形密闭取心工具 QXTBM 保压密闭取心工具QXT BY 定向取心工具QX丁 . DX 海绵筒取心工具 QXTHM 水平井取心工具QXT S P 全闭式取心工具QXTQB 绳索式取心工具QX丁 S S 3 . 2 型号表示方法 取心工具型号表示方法按S Y / T 5 2 1 6 -2 0 0 0 中3 . 1 的规 定执行。 S Y / T 5 3 4 7 -2 0 0 5 4 取心准备 4 . 1 地层预告 根据地质设计， 参照邻井地质资料及本井地层对比电 测资料，绘制1: 2 0 0 取心井段地层剖面预 告图。 4 . 2 工兵选配 按地质设计和钻井工程设计， 针对不同岩 性、井眼尺寸、井型、 邻井取心及录井资料， 确定取心 工具的型号、长度以及取心钻头的型号。 4 . 3 钻具要求 钻具应安放内防喷器。 4 . 4 方案设计 依据各油田 情况制定基值取心、 试取心技术方案和 取心作业设计。 4 . 5 井眼准备 4 . 5 . 1 井身质量与钻井液性能符合钻井设计要求， 对于软地层密闭取心、硬地层密闭取心、 保压密 闭取心和保形密闭 取心， 其A P I 滤失量不大于3 m L . 4 . 5 . 2 井 壁稳定， 井下无漏失、 无溢流， 起下钻畅通无阻。 4 . 5 . 3 井 底无落物。 4 . 6 钻井 设备和仪表 4 . 6 . 1 钻 井设备和仪表应性能良 好。 4 . 6 . 2 备用不同长度的短钻杆， 检查在用钻具与 接头的内径， 保证取心专 用钢球能 顺利通过。 4 . 6 . 3 选用加压式取心工具时， 立管上部需设置 投球丝 堵。 4 . 7 特殊取心设备和材料 4 . 7 . 1 密闭取心: a )密闭液:油基密闭液和水基密闭液性能应分别符合表 2 和表 3 规定的技术要求。 b )示踪剂 :硫氰酸按或酚酞。 表 2 油基密闭液技术要求 项目 指标 高温前 ( 2 5 土 3 ) 高温后 ( 1 3 5 Ct 5 C， 养护1 2 h ) 外观黄棕色固相均匀的粘稠液体 黄棕色固相均匀的粘稠液体 抽丝长度， c m 妻3 0 )1 0( 在2 5 土 3 下测定) 粘度，mp a. :妻3 5 0 0 0 妻6 5 0( 在 1 3 5 士5 下测定) 表3 水墓密闭液技术要求 项目 指标 高温前 ( 2 5 士3 0C)高温后 ( 1 0 5 0C t 5 0C，养护 1 2 h ) 外观 白色或黄棕色固相均匀的粘稠液体白色或黄棕色固相均匀的粘稠液体 抽丝长度，c m )1 0 1 0( 在2 5 'C 1 3 下测定) 粘度，mP a. 5 妻2 5 0 0 0)7 5 0( 在 1 0 5 士5 下测定) 4 . 7 . 2 保压取心: S Y/ T 5 3 4 7 -2 0 0 5 a )千冰 ( 固体 C O , )或液氮:用于冷冻岩心，每取一筒岩心需干冰 3 0 0 k g -4 5 0 k g ， 或液氮 0 . 5 耐-1 . 0 耐 。 b )液氮车或隔热保温箱:1 . O mX0 . 5 mX0 . 5 m ( 长x宽 x高)木箱 3 个一5 个，用于储存干冰， 5 m ' 液氮车一辆用于途中 冷冻岩心。 c )氮气 ( 姨) :用于向内 筒气室充气， 每取一筒岩心需标准钢瓶 ( 钢瓶内气压为 1 1 IV Ta ) 2 个3 个。 d )陆路现场运 输车: 叉车或自 吊卡车一台， 用于钻台 至服务装置间的 岩心 筒运输。 e )服务装置: 配有发电 机、 压风机、 桥吊、测试仪表、气泵和冲 洗回 压系统的工作间，以供保 压取心工具的组装、拆卸、试压、充气、岩心冷冻与切割。 f )示踪剂同4 . 7 . 1 b ) . g )密闭 液同4 . 7 . l a ) . 4 . 7 . 3 定向 取心: a )测斜仪: 根据取心井段的 位置和岩石可钻性选用测斜仪。 b ) 无磁钻挺:无磁钻艇长度和测斜仪在无磁钻艇中的 位置应按S Y / T 5 4 1 6 的 规定执行。 4 . 7 . 4 水平井取心: 动力钻具采用低转速、 大扭矩的 动力钻具。 4 . 7 . 5 绳索取心: a )绞车: 用于提升和下放内 筒，其提升力应大于3 0 k N . b ) 特殊钻艇和钻杆:内 径大于0 9 5 m m ， 保证内 筒的 通过。 4 . 7 . 6 海绵筒取心: a )真空泵: 用于内 筒抽真空。 b )注液泵: 用于内筒注人预饱和液。 4 . 8 工具检查 4 . 8 . 1 内、 外筒的 直线度不超过0 . 5 编，内、 外筒无变形、 无裂纹， 螺纹完好，内筒内壁光滑，直 径符合图样要求。 4 . 8 . 2 总成转动灵活，工具组装后自锁式取心工具轴向间隙为 8 mm-1 3 mm，加压式取心工具轴向 间隙为1 5 m m -2 0 m m. 4 . 8 . 3 岩心爪的锥面与岩心爪座的锥面应吻合， 性能应符合S Y / T 5 2 1 6 -2 0 0 0 中4 . 1 1 的规定， 加 压式岩心爪性能应符合图样要求。 4 . 8 . 4 钻头出刃均匀完好、 水眼通畅， 直径应符合图 样要求。 海绵筒取心和密闭取心钻头内腔密封 面应光滑，密封活塞销孔应通畅，不应有残留的焊渣。 4 . 8 . 5 安全接头的摩擦环、梯形螺纹应完好，应符合 S Y / T 5 2 1 6 -2 0 0 0中4 . 8 . 5的规定。所有密封 圈应完好无损， 尺寸应符合图 样要求，装配应涂抹润滑脂， 不应有翻转扭折现象。 4 . 8 . 6 稳定器外径 应小于取心钻头外径l m m -2 m m ， 应符合S Y / T 5 2 1 6 -2 0 0 0 中4 . 1 2 的规定。 4 . 8 . 7 岩心钳、内筒卡盘、 岩心标、 钻头装卸器、 提升 短节等辅助工具配 套齐全完好。 4 . 8 . 8 加压式取心工具的加压接头滑动灵活， 有效滑距不小于2 0 0 x n t n ， 加压台 肩完好， 加压中心杆 直线度不超过。 . 2 编， 应符合S Y / T 5 2 1 6 -2 0 0 0 中4 . 3 的规定。 4 . 8 . ， 定向取心工具内筒外表面的 定向 刻线标记清晰， 内壁光滑， 岩心爪座上的刻痕刀应牢固， 刀 刃完整无损。 4 . 8 . 1 0 海绵筒取心工具的 海绵吸附衬管强度安全可靠， 海绵的 吸附性能应符合设计要求， 不应有翻 转扭折现象， 其孔隙 度在7 0 %士 5 %, 渗透率 ( 2 士 0 . 5 ) x 1 0 - ' K m 2 ， 耐高温不小于1 7 0 0 C . 4 . 8 . 1 1 定向取心的测斜仪应性能良好，符合 S Y / T 5 4 1 6的规定。 4 . 8 . 1 2 对于保压密闭 取心工具应作如下检查: a )岩心筒试压: 压力达到预计井底液柱压力时， 稳压1 5 m i n ， 压降小于0 . 1 5 M P a 为合格。 b )室充气: 用空气增压泵分别向调节室、气室充人氮气，调节室充压为井底液柱压力， 气室充 3 S Y / T 5 3 4 7 -2 0 0 5 压为井底液柱庄力的1 . 0 倍一LS倍。 c )密闭液:内筒下端抬高 0 . 5 m,用软管从下端伸向内筒上端.注满密闭液后，装人密封活塞并 旋紧。 4 . 8 . 1 3 对于水平井取心工具应作如下检查: a )筒扶正机构应安全可靠、灵活好用 b )力钻具旁通阀的关闭和开启应符合施工要求。 c )球安全接头的释放钢球的效果应达到设计要求，即钻井液流量大于2 5 工 了s 时释放钢球封闭内筒。 d )力钻具驱动取心工具的效果应符合并下作业要求， 开泵观察立管压力 表的压力降应正常 4 . 8 . 1 4 对 绳索取心工具应作如下检查: a )扫捞系统工作应正常，打捞筒卡板与内筒矛头应一次性脱开或对接 b )内 外岩心筒的 差动机构应伸缩灵活， 差动行程的打开和关闭与钻头中岩心导向套的 联合作用 应使弹簧片岩心爪的伸张和收 缩自 如。 c ) 绞车的 钢丝绳应安全可靠， 打捞器安全销的 选用应符合设计要求。 d )内岩心筒的堵心报警机构应灵敏可靠。 5下钻 5 . 1 工具 上下钻台应平稳 吊升或下放 ，t -防碰撞特殊取心 工具的密封活 塞，工具 出人井 口时用大钩 提吊，无台肩光杆外筒坐于井口时应使用安全卡瓦。 5 . 2 内筒螺纹用链钳紧扣，外筒螺纹紧扣扭矩见表4 5 . 3 上、 卸钻头 应使用钻头装卸器。 5 . 4 下钻速度应控制在 。5 m/ s内，下放钻具要平稳。遇阻钻压不得超过 4 0 k N，超过时应开泵循 环， 上下活动钻具， 缓慢下放，否则起钻通井， 不应用划眼的 方式强行下钻 5 . 5 特殊取心需加密闭液时，向内筒缓慢灌人，液面至分水接头水眼位置后静置 5 mi n ，保证灌满。 5 . 6 定向 取心工具测斜仪人井时， 测斜仪的马 蹄槽应与取心工具的归位键完全就位后一同人井。 在 延迟启动时间4 0 m i n 前下完钻具， 在延迟启动时间前连续转动钻具， 同时校对指重表。 5 . 7 水平井取心工具在下钻的过程中，严禁用流量大于 2 0 L / 、 的钻井液循环 ，以保证释放钢球停留 在投球接头内 5 . 8 将取心钻头下至离井底 1 0 m左右，缓慢开泵，充分循环钻井液，特殊取心需加示踪剂时，应按 规定数量向钻井液中均匀加人， 加药时间不少于一个循环周期， 在钻头不接触井底条件下，可适当上 下活动 或转动钻具， 使钻井液中 示踪剂含量达到1 k g / m ' 土 0 . 2 k g / m 3 ， 且分散均匀，以连续四 个检 钡 值符合规定为合格 表4 外筒螺纹紧扣扭矩 外筒外径x内径 n n nx m m 扭矩 N ·m 1 21 x936 0 0 0 - -7 0 0 0 1 3 3 x 1 018 0 0 0 -9 0 0 0 1 4 6 x 1 1 41 0 0 0 0 - 1 2 0 0 0 1 7 2 x 1 3 61 2 0 0 0 -1 3 0 0 0 1 8 0x 1 4 41 3 ( 川 1 6 0 0 0 1 9 4火巧82 6 0 0 0 -3 1 0 0 0 S Y/ T 5 3 4 7 -2 0 0 5 6钻进 6 . 1 树心 在开泵转动钻具情况下，校对指重表。对于带有密封活塞的特殊取心工具，先将钻头缓慢放到井 底，静压 6 0 k N- - 1 0 o k N,剪断密封活塞固定销钉，然后和常规取心一样调整钻压至 2 0 k N,根据地层 岩性，使树心 ( 疏松地层不需树心)流量小于或等于正常取心钻进流量，起动转盘树心钻进 0 . 3 m- 。5 m后再逐渐调整到最佳取心钻进参数。 6 . 2 钻进参数 a ) 对中 硬至 硬地 层， 钻压为钻头直径 ( 以毫米为单位) 乘以。3 5 k N / m m -0 . 5 9 k N / m m ，软地 层钻压应降低 1 / 3 ;对极软地层，应及时送钻 ，避免岩心冲蚀 b )转速为6 0 r / m i n -8 0 r / m i n ，软 地层 可适当增加。 c )流量应根据井眼尺寸而定，具体见表 5 表5 井眼尺寸与流量 井眼尺寸 mm ( i n ) 流量 L/ 5 1 5 2 . 4 ( 6 )6 v1 2 1 9 0 . 5 ( 7 月) 1 2- 1 9 21 5 . 9 ( 8 %) 1 622 6 . 3 操作要求 6 . 3 . 1 送钻均匀， 钻压应逐渐增加， 切忌一次到位， 不允许溜钻; 如遇鳖钻、 跳钻，可适当调整钻 井参数予以消除 6 . 3 . 2 钻进中无特殊情况，不停泵，不停转，直到取心钻进完成，如遇特殊情况应立即割心。 6 . 3 . 3 应做好钻时记录， 随时观察钻时、 钻压、 泵压与转盘扭矩的变化， 发现异常 情况果断 处理 6 . 3 . 4 定向取心使用测斜仪测斜前必须停泵、停转，并保持钻具静止。上提钻具使钻压保持1 o k N - 2 0 k N 。 先开泵， 然后启动转盘逐步调整到正常取心参数， 继续取心钻进 6 . 3 . 5 自 锁式取心工具长筒取心钻进要求: a )取心钻进中， 需接单根时， 上提钻具之前锁住转盘， 在转盘上做好方位标记， 量好方人 b )接好单 根后， 转盘对好原方位， 缓慢下放钻具至井底， 施加比取心钻压大 1 0 %-5 0 %的钻 压，上提钻具，恢复悬重解锁后，起动转盘继续钻进。 6 . 3 . 6 加压式取心工具长筒取心钻进的 要求: a )取心钻进中，钻至接单根方入停转，松散地层同时停泵，非松散地层应循环钻井液 3 mi n - 5 mi n b )上提方钻杆，以钻头不离井底而又能坐吊长为准。 c )卸方钻杆时，必须保证井下钻具不转动 d )接完单根开泵正常后，继续恢复取心钻进。 7割心 7.1 7.1 .1 7.1 .2 自锁式取心工具割心 割心层应选择成柱性好的井段。 取心钻进最后。3 m-0 . 5 m时，钻压可比原钻压增大 3 0 k N-5 o k N,割心前硬地层应恢复钻 5 S Y / T 5 3 4 7 -2 0 0 5 压至2 o k N ,然后停转、停泵， 量方人， 缓慢上提钻具， 并注意观察指重表显示， 一般悬重增加后又 立即 恢复到原 悬重值， 说明岩心被拔断; 若悬重未恢复，应停止上提钻具， 保持岩心受拉状态， 然后 猛转转盘或闪动钻具， 或用开泵的 方法直到指重表恢复原悬重为止。 7 . 1 . 3 特殊取心工具割心完成后应卸开方钻杆， 投人相应 规格的钢球，以取心钻进时相同流 量泵送 钢球， 此时注 视泵 压变化， 完成需要的 动作， 保压密闭 取心工 具割 心后投人一个相应规格的钥球， 实 现内外筒的差动行程保证球阀关闭。 7 . 2 加压式取心工具创心 7 . 2 . 1 根据地层预告， 尽可能 选择在泥岩井段割心。 7 . 2 . 2 恢复悬重， 钻完进尺停转， 停泵， 量方人， 并涂上方人记号。缓慢上提钻具保留钻压5 k N - l o k N, 7 . 2 . 3 投球应在立管上部投球丝堵处分次进行，每次投球一只，开泵送球， 前球进人方钻杆再投后 球。按规定数量投球完毕， 最后开泵送球， 送球时间 ( 单位为分钟)推荐参考值为井深 ( 单位为米) 的0 . 0 0 4 倍。 7 . 2 . 4 对特别疏松砂岩，投球完毕后可不用开 泵送球， 让钢球在钻具中自 然下落。自 然下落时间约 为 开泵送球时间的1 . 5 倍。 7 . 2 . 5 开泵送球与自 然落球过程中， 应适当 转动钻具。 7 . 2 . 6 投球完毕停转， 停泵， 滑放钻具加压。 对销钉悬挂式工具，指重表指针突然回 摆数格时， 则 说明 悬挂销钉剪断， 此时应继续增加l 0 0 k N - v 2 0 0 k N钻压;对弹簧悬挂式工具宜缓慢增加 3 0 0 k N , 且维持 l m i n ， 然后上提钻具至投球方人， 适当转动钻具变换方位， 重复压一次。 最后上提钻具， 保 留钻压 l o k N，间断转动转盘割心。当试转无整劲后，开泵顶通钻头水眼，起钻。 8 起钻 8 . 1 起钻要求井眼无溢流. 钻井液的 密度应达到压稳地层。 8 . 2 起钻速度适当， 操作平稳， 用旋绳或液压大钳卸扣。 8 . 3 起钻过程中应及时向 井眼内 灌满钻井液。 8 . 4 测量使用后的取心钻头有关部位， 若发现异常， 应采取相应措施。 8 . 5 定向 取心在正常情况下， 测斜仪应随起钻起出， 特殊情况下， 可用打捞矛单独捞出; 测斜仪取 出后， 应及时阅 读定向 参数 ( 井斜、 方位角、 标记方位角) ， 并 做好记录。 8 . 6 一口 井的取心全部完成且最后一次起钻时，凡用大钳紧 扣的外筒螺纹应松扣吊 下钻台， 并戴上 保护套。 ， 岩心出 筒 9 . 1 密闭 取心要求在4 0 m i n 内出筒并取样完毕，同 时确保岩心不与水接 触。如遇雨天， 应采取防雨 措施。 9 . 2 出 筒岩心应按顺序 摆放， 茬口 对准。 岩心的 丈量计算应按S Y / T 5 7 8 8 . 3 的 规定执行。 9 . 3 含硫产层的 岩心出 筒时， 如果空气中H 2 S 的浓度大于安全浓度 ( 2 0 m g / m ' ) ， 操作人员应佩戴 防腐用具。 9 . 4 绳索取心的 岩心在起钻时， 可用打捞机构把带岩心的内 筒从钻具中 直接取出。 9 . 5 海绵筒取心的 岩心 取出 后， 按玻璃钢衬管的 长度分开， 并将两端用橡胶帽 封好。 9 . 保压取心岩心处理: a ) 岩心 筒提至钻台后， 检查岩心筒球阀 是否关闭， 证实关闭后， 将内筒提出，将压力岩心筒运 送到 专用工作间内。 b )压力岩心筒进人专用工作间后， 卡人虎钳中， 在工具密封短节处接上传感器， 用压力记录仪 S Y/ T 5 3 4 7 -2 0 0 5 测量并记录回 收的 压力值， 若压力值低于 额定压力， 应用气泵补充压力。 c ) 连接充气管汇和压力监控系统后， 把岩心筒放人冷冻槽中， 用氮气维持回收压力， 并从岩心 筒下端逐渐向上端包放干冰或液氮， 冷冻时间 分别为 1 0 h - 1 2 h 和6 h - - 8 h , d )内 筒冷冻好后，根据需要用特殊的高速切割机切成。 . 5 m -0 . 8 m长的小段。 e ) 切割的小段两端戴上专用橡胶帽， 并用金属卡箍卡紧，每段应挂贴标有井号、取心井段、切 割段编号的标签，然后放在装有足够干冰的保温箱内，在冷冻条件下运往化验室进行岩心处 理 。