[發明專利]火驅地層鉆井取心方法及其鉆井取心裝置

在審

• 申請號: 201910317477.5
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN111411912A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 雷鳳亮;董文波;史海濤;周遵國;呂楠;王強;姜筠也;王勇;張斌;馬廣剛;毛雪;候國儒;張彩霞;劉旭東;董文軍;張恩銘;王秀;楊璐;祝云昭;林冰;裴遠;陳靜濤
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00;E21B25/10;E21B10/02;E21B43/243
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓嫚嫚;王春光

1.一種火驅地層鉆井取心方法，其特征在于，包括，采用“高鉆壓、低轉速、小排量”的鉆井參數且使用防沖蝕鉆頭鉆進火驅后的地層，防沖蝕鉆頭持續鉆進形成巖心；防沖蝕鉆頭內存儲防高溫密閉液，巖心開始進入鉆井取心裝置時防高溫密閉液流出，封閉包裹進入的巖心；巖心全部進入鉆井取心裝置后，防沖蝕鉆頭上方的復合式巖心爪收縮割斷巖心，自井內取出封閉完整的巖心。

2.如權利要求1所述的火驅地層鉆井取心方法，其特征在于，包括以下步驟:

步驟a、鉆井到達火驅后地層后，將鉆井取心裝置的鉆頭換為防沖蝕鉆頭，采用“高鉆壓、低轉速、小排量”的鉆井參數繼續鉆進，隨著防沖蝕鉆頭不斷向地層中鉆進，巖心逐漸形成；

步驟b、鉆井取心裝置包括外筒和內筒，防沖蝕鉆頭內存儲用于保護巖心的防高溫密閉液，巖心開始進入內筒時，觸動防沖蝕鉆頭的觸壓頭，儲存于防沖蝕鉆頭中的防高溫密閉液經由觸壓頭流出，將巖心包裹住；

步驟c、鉆井取心裝置的內筒內能移動地套設內襯管，取出的巖心直接進入內襯管內；

步驟d、巖心全部進入內襯管后，復合式巖心爪收縮割斷巖心，取心結束；

步驟e、內襯管內巖心保持封閉完整，巖心出井時，將內襯管和巖心同時取出。

3.如權利要求1所述的火驅地層鉆井取心方法，其特征在于，所述防高溫密閉液采用改性樹脂和氧化瀝青，所述防高溫密閉液的抗高溫能力大于等于160℃，所述防高溫密閉液恒溫滾動能力達到180攝氏度16小時。

4.如權利要求1所述的火驅地層鉆井取心方法，其特征在于，所述防沖蝕鉆頭上設置外斜水眼和防沖蝕水槽，所述外斜水眼的中心軸與所述防沖蝕鉆頭的中心軸之間呈第一夾角設置，所述外斜水眼用于改變鉆井液流出方向；所述外斜水眼與所述防沖蝕水槽的槽底連通設置，所述防沖蝕水槽用于緩沖鉆井液流動對巖心的沖刷。

5.如權利要求1所述的火驅地層鉆井取心方法，其特征在于，所述復合式巖心爪包括上下順序連接的卡箍式巖心爪和全封閉巖心爪，所述卡箍式巖心爪用于卡緊割斷硬質的巖心，所述全封閉巖心爪用于收縮割斷松散的巖心。

6.如權利要求2所述的火驅地層鉆井取心方法，其特征在于，所述內筒為鋁合金內筒，所述內襯管為耐高溫的PVC內襯管。

7.一種如權利要求1至3任一項所述的火驅地層鉆井取心方法中使用的鉆井取心裝置，其特征在于，包括雙層管柱，所述雙層管柱包括同軸套設的內筒和外筒，所述外筒的底部連接用于環形破碎地層巖石形成巖心的防沖蝕鉆頭，所述防沖蝕鉆頭上設置能封閉且能開啟的密閉液容置結構，所述密閉液容置結構內設置用于保護巖心的防高溫密閉液；所述內筒內能移動地套設內襯管，所述內襯管用于直接接觸巖心保護巖心完整性，所述內筒和所述內襯管的底部連接設置復合式巖心爪，所述復合式巖心爪用于割取巖心和承托已割取的巖心，所述防沖蝕鉆頭的內腔、所述復合式巖心爪的內腔與所述內襯管的內腔連通設置。

8.如權利要求7所述的鉆井取心裝置，其特征在于，所述防沖蝕鉆頭上設置能封閉且能開啟所述密閉液容置結構的觸壓頭，巖心能頂抵所述觸壓頭上移開啟所述密閉液容置結構。

9.如權利要求7所述的鉆井取心裝置，其特征在于，所述防沖蝕鉆頭上設置外斜水眼和防沖蝕水槽，所述外斜水眼的中心軸與所述防沖蝕鉆頭的中心軸之間呈第一夾角設置，所述外斜水眼用于改變鉆井液流出方向；所述外斜水眼與所述防沖蝕水槽的槽底連通設置，所述防沖蝕水槽用于緩沖鉆井液流動對巖心的沖刷。

10.如權利要求7所述的鉆井取心裝置，其特征在于，所述復合式巖心爪包括上下順序連接的卡箍式巖心爪和全封閉巖心爪，所述卡箍式巖心爪用于卡緊割斷硬質的巖心，所述全封閉巖心爪用于收縮割斷松散的巖心。