應用質量管理原理提高鉆井取心收獲率
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摘 要：好的鉆井取心收獲率是通過設計規劃而不是通過事后測量得來的。應用全面質量管理原理總結分析取心收獲率影響因素，結果表明：人員情況、設備、地層、取心工藝、取心環境是影響收獲率的原因，在每一筒次取心中其所占權重不同。將質量管理中PDCA循環應用于每一個取心周期中，使周期性優勢得以延續，有利于提高鉆井取心收獲率。
關鍵詞：鉆井取心；質量管理；收獲率；取心周期
鉆井取心是提供地層剖面原始標本的唯一途徑，是獲得地層特性、儲層特性等資料數據的最直接最真實的手段。取心作業成敗的標志是巖心收獲率的高低，現場取心工作目標是提高巖心的收獲率。取心收獲率影響因素眾多，利用應用質量管理原理對巖心收獲率影響因素系統梳理，對某一具體單井取心明確因素權重，使單口井取心更具系統的連續性，進一步提高鉆井取心收獲率。
1 鉆井取心收獲率影響因素分析
應用全面質量管理基本原理可知，影響巖心收獲率的因素有人（司鉆及取心工程師），機（井隊設備及取心工具），料（取心地層），法（取心工藝），環（人員工作環境，井眼條件等）。
1.1 人員情況
人員情況主要包括取心工程師及井隊操作人員。取心工程師應有良好的培訓，掌握取心工具使用方法，使用時嚴格按照各種操作規程。操作人員要嚴格依照工程師指令操作，思想上集中，行動迅速，溝通及時，配合默契。
1.2 設備因素
取心設備是獲取巖心的武器裝備，性能優異、與地層匹配的設備會使工作事半功倍，重點來看取心筒及取心鉆頭的影響。首先看取心筒，目前鉆井取心大都采用雙筒單動結構，有內外筒之分。內筒作用是容納和保護巖心。內筒工作穩定對保護巖心至關重要，盡量選低摩阻內筒，減小巖心進筒阻力，有利提高收獲率及單筒進尺。外筒極慣矩越大，同樣工作環境下工具穩定性越強。其次是鉆頭必須優質高效，才有高單筒進尺和巖心收獲率。淺層松軟地層選用高出刃取心鉆頭；鉆頭水眼上采用增加鉆井液過流面積（AOF）辦法減少鉆井液流的速度，盡量采用斜水眼將鉆井液導向偏離巖心方向，防止沖蝕巖心。硬地層應選用低出刃、鋒利度高的取心鉆頭，防止鉆頭齒過早損壞。取心鉆頭結構必須保證井底有良好清洗效果，否則影響機械鉆速，甚至造成卡心。
1.3 地層因素
決定取心成敗的首要因素是取心地層本身。巖石膠結好，強度高是取心收獲率高的有利保證；反之巖石膠結性差，強度低，則地層本身沒有形成巖心柱的條件，再好再先進的取心工具和工藝，也不會有好的巖心收獲率。如疏松砂巖地層取心，收獲率低平均單筒進尺也少。同時巖心自身抗壓強度，巖心筒長度，鉆頭，地層可鉆性，是可取巖心長度的決定因素。如果巖心柱的自重和進筒摩擦阻力之和，超過巖心抗壓強度，繼續取心鉆進形成的巖心會被巖心柱壓碎，由泥漿帶入環空，成為砂子帶出井外。
1.4 取心工藝
取心工藝包括鉆進參數和施工工藝。鉆進參數包括鉆壓、排量、轉速等。與全面鉆進相比，取心鉆進參數普遍較小，主要是取心首先要保證收獲率。從鉆壓上看，高鉆具轉速易引起內筒轉動，加劇巖心磨損，不利巖心收獲率。排量是影響取心質量非常關鍵的鉆進參數。排量越大，沖刷巖心越嚴重，盡量采用最小排量。從施工工藝上取心要求送鉆均勻，送鉆要勤，鉆壓浮動幅度最好小于1噸。一次加壓過多，會造成臨時性蹩跳，還可把成柱性很好的巖心因鉆具產生大的周向振動而折斷。鉆壓忽大忽小影響機械鉆速，鉆具振動大，鉆壓大形成巖屑多，容易造成堵心，送鉆均勻小心是取心關鍵。
2 取心工作的周期性與連續性
陸地上探井、評價井取心往往單口井多筒次。單口井取心收獲率最終要落實到每一筒次的取心收獲率上。應用質量管理原理來看每一筒次的取心其實質就是一取心周期。全面質量管理中，應用戴明循環使這種周期性優勢延續。戴明循環即PDCA循環，單個取心周期中全部采用這種PDCA過程。第一個取心周期中取心計劃的制定非常重要，要對各影響因素全面分析，備好工具配件，做好各項應急預案，全面了解設備性能，與井隊操作人員做好協調溝通，取心完畢后做好檢查，按規定要求去干，并找出異常原因，總結成功經驗和失敗教訓，使之成為標準。
3 工程應用實例
哈淺區塊某井為勝利油田新疆勘探項目管理部部署在烏爾禾地區的一口重點探井，其鉆井取心深度跨度大（147～2243m）、取心層位多（侏羅系、三疊系、石炭系、二疊系）、人員流動頻繁（先后6人次）等特點，在取心過程中遇到井漏、割心鋼球不到位、下鉆到底無法開泵等一系列情況。取心工程師應用質量管理原理，全面分析影響因素，將每一筒次取心當做一循環周期，各筒次取心時根據遇到情況對影響因素權重賦值。一系列措施保證取心順利交接，復雜情況沒有重復出現，最終取心15筒次，取心進尺62.4m，收獲率達95%，圓滿完成本次取心任務。
4 結論及認識
應用質量管理原理可從源頭上進一步提高鉆井取心收獲率，總結分析鉆井取心影響因素，對每一次取心周期各影響因素權重不同；鉆井取心是一個系統工程，每一口井取心、每一筒次取心都可看做一個循環周期。在單個取心周期中應用質量管理PDCA循環，取心工作交接變得順利簡單，延續周期性優勢，提高取心收獲率；管理人員將質量管理應用到鉆井取心使之模式化標準化，從全局統籌協調，將每個取心周期優勢最大限度發揮，提高取心收獲率。
參考文獻：
[1]徐玉山.如何提高巖心收獲率[J].石油鉆探技術，1996， 9（3）：12-14.
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