富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法及取芯夹具技术

本发明专利技术为一种富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法及取芯夹具，该方法包括，现场钻取富油疏松砂岩的全直径岩芯，随采随封全直径岩芯后进行冷冻固形；将冷冻后的全直径岩芯低温剖切形成小尺寸岩样，深冻处理小尺寸岩样；固定深冻后的小尺寸岩样，使用钻机钻切小尺寸岩样的外壁形成富油疏松砂岩标准岩芯柱，将富油疏松砂岩标准岩芯柱进行控压包封保存。该方法中采样过程随采随封，将冷冻后的全直径岩芯化整为零且小块深冻，配合使用新型取芯夹具，该方法能够成功钻取富油疏松砂岩标准岩芯柱，满足富油疏松砂岩多种分析测试需求，保证了富油疏松砂岩各类试验数据的完整性与全面性，为高含水阶段油田开发方案调整及措施挖潜提供了有力的保障。

【技术实现步骤摘要】
富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法及取芯夹具
本专利技术涉及地质勘探
，尤其涉及一种富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法及取芯夹具。
技术介绍
目前国内大多数注水开发油田已经进入高含水阶段，开发方案调整及措施挖潜是油田开发中后期油藏管理的主要任务，针对储层、流体的分析测试尤显重要。标准岩芯柱(标准岩芯柱是指1英寸和1.5英寸直径的岩芯柱)可用于多种地质实验，通常用于孔渗、压汞、五敏、相渗、驱替、应力敏感等多种实验测试，要从采集的岩石原样到标准岩芯柱，就离不开钻机钻芯，而富油疏松砂岩是一类非常特殊的岩性种类，它质地疏松，富含油气，部分开发区油藏的还水洗严重，基本无法保持颗粒间结构，极易剥落散开，看似成形，实则上手即碎，很难剖切和钻取。目前，疏松砂岩的岩心柱钻取采用不同的钻取工艺，通常分为两种方式：水冷湿钻与气冷干钻，较特殊一点的工艺就是采用冷冻和液氮冷却钻芯的技术，这种技术针对一般的疏松砂岩岩样取芯基本能满足。但是，作为一种很特殊的岩性—富油疏松砂岩并且长期处在开发区油藏水洗严重，采用目前已有的冷冻取芯技术，样品基本无法满足钻芯要求，或者失败的几率非常高，钻取过程中几乎没有成功的可能。常规的冷冻取芯方法采用的是采样-冷冻保存-钻样-包封这样的技术流程，但是这种流程却对富油疏松砂岩岩样不适用(或者说是不够用)。并且，常规的冷冻取芯方法忽视了岩样中油、气、水的保存，也无法解决在钻芯过程中样品融化与破碎的问题。常规的冷冻取芯方法采集富油疏松砂岩岩样时的具体问题如下：(1)富油疏松砂岩从命名就知道岩样中油气富集，水滴实验基本不渗水。用零下18摄氏度冷藏保存后，经液氮冷冻4个小时，可以将水分冷冻的非常坚实，但是油气却无法冷冻到冰的强度，所以富油性大大降低了冷冻的效果，降低了整块岩样的坚固性。加之岩样再经过长期水淹，本身胶结差处于疏松状态，这样更加增加了坚固样品的难度。(2)富油疏松砂岩由于内含的油分以及存留的水分，使的岩样湿度较大，在钻头钻切的过程中，钻下来的岩石碎屑在油水的作用下粘度增大，不易从钻头中吹出来而造成钻头拥堵，拥堵的碎屑增大了钻头与岩芯柱之间的摩擦力，在钻头的高速运转时，这种摩擦力变成了作用于岩芯柱上的扭力，这种扭力的存在使岩芯柱在钻芯过程中非常容易被扭断，造成取芯的失败。(3)钻头在钻取岩芯柱时高速转动的钻头与岩芯摩擦产生高热，而使岩样中的油水溶解，溶解的油水又使岩样碎屑的粘度变大，更不利于钻切下来的碎屑的剥落而使钻头内外的岩屑造成拥堵，拥堵的岩屑隔绝了钻头上热量的散发，也隔绝了液氮对钻头工作部位的冷却，使摩擦产生的热量无法快速冷却，更作用于岩芯柱上，使岩样内部的油水不断融化，疏松砂岩颗粒之间的支撑力丧失，变软变形，稀泥化现象更加严重，整体破坏了岩样结构，使岩样破碎，无法钻取标准岩芯柱。(4)岩样在钻芯是要用夹具固定夹紧在钻取架上，这种夹具对岩样的挤压力也是非常大的，这对凝固强度不够的岩样来说也是一种破坏力，再加上钻头高速运转时产生的震动不可避免的作用于岩样上，在这种内外力的夹击下，本身胶结就不紧密的岩样就非常容易被震碎，无法钻出所要求的岩心柱。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法及取芯夹具，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法及取芯夹具，克服现有技术中存在的问题，该方法能够成功钻取富油疏松砂岩标准岩芯柱，满足富油疏松砂岩多种分析测试需求，保证了富油疏松砂岩各类试验数据的完整性与全面性，为高含水阶段油田开发方案调整及措施挖潜提供了有力的保障。本专利技术的目的是这样实现的，一种富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法，包括，现场钻取富油疏松砂岩的全直径岩芯，随采随封全直径岩芯后进行冷冻固形；将冷冻后的全直径岩芯低温剖切形成小尺寸岩样，深冻处理小尺寸岩样；固定深冻后的小尺寸岩样，使用钻机钻切小尺寸岩样的外壁形成富油疏松砂岩标准岩芯柱，将富油疏松砂岩标准岩芯柱进行控压包封保存。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述的富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法，具体包括以下步骤：步骤a、现场钻取富油疏松砂岩的全直径岩芯，立刻将全直径岩芯用锡箔纸包裹密封，锡箔纸外侧进行脱脂棉布包裹密封，之后将包裹后的全直径岩芯整体蜡封，完成全直径岩芯随采随封；步骤b、将蜡封后的全直径岩芯快速送入冷柜冷冻固形，冷冻后的全直径岩芯冷藏保存；步骤c、去除全直径岩芯的外层包封，将冷冻后的全直径岩芯进行液氮低温剖切，形成多个小尺寸岩样，将小尺寸岩样深冻处理；步骤d、使用取芯夹具固定小尺寸岩样，开动钻机钻切小尺寸岩样的外壁形成富油疏松砂岩标准岩芯柱，钻取时使用液氮冷却；步骤e、将富油疏松砂岩标准岩芯柱放入轴向两端开口的包封皮中，在富油疏松砂岩标准岩芯柱的轴向两端设置防漏网，使用塑封机向富油疏松砂岩标准岩芯柱加压挤压出空气，包封皮压紧贴合于富油疏松砂岩标准岩芯柱的外壁上。在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤a中，全直径岩芯包裹脱脂棉布密封后，进行岩样信息标注，标注后整体蜡封全直径岩芯。在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤b中，冷柜的冷冻温度范围为-24℃～-18℃；冷冻后的全直径岩芯冷藏保存温度为-37℃。在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤c中，小尺寸岩样的高度尺寸为6cm～10cm的方柱结构，方柱结构的横截面为边长为3cm或4cm的正方形。在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤c中，小尺寸岩样浸入液氮深冻处理20分钟～40分钟。在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤d中，钻机的钻头对小尺寸岩样的外壁钻切修圆，钻头钻切同时液氮作用于钻头表面冷却钻头和小尺寸岩样。在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤e中，用切割机整形富油疏松砂岩标准岩芯柱，测量记录富油疏松砂岩标准岩芯柱的原始数据。在本专利技术的一较佳实施方式中，步骤e中，包封皮为铅皮管或热塑管，包封皮的外壁上刻记采样数据；防漏网为不锈钢防漏网，防漏网的目数为80目。本专利技术的目的还可以这样实现，一种富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法中使用的取芯夹具，所述取芯夹具包括能固定于钻机的钻头下方的夹具本体，所述夹具本体上设置能插设固定小尺寸岩样的定位槽口。由上所述，本专利技术提供的富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法及取芯夹具具有如下有益效果：本专利技术的富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法中，对富油疏松砂岩的全直径岩芯随采随封，防止岩样的油、水成分蒸发散逸和岩心破碎，避免对以后的油水分析和取标准芯环节造成不利影响；冷冻后的全直径岩芯低温剖切成小尺寸岩样再进行深冻处理，“化整为零且小块深冻”，岩样冷冻更彻底更坚固，使岩样结构固结的更稳定；钻机钻切小尺寸岩样的外壁形成富油疏松砂岩标准岩芯柱，钻削旋转的力直接作用于小尺寸岩样的外壁，而不会作用于岩芯柱内部，大大减少了岩芯柱本身受到的扭力作用，避免取芯失败，且减少了岩屑堆积，避免产生高热使岩样的油水溶解，避免影响富油疏松砂岩岩样特性的同时提高取芯成功率；本专利技术的富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法中采用的取芯夹具，插入容置固定方式为小尺寸岩样提供固定稳当的条件，避免了岩样被夹具挤压破碎；本专利技术的富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法能够成功钻取富油疏松砂岩标准岩芯柱，彻底解决了富油的、水洗严重的疏松砂岩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法，其特征在于，包括，现场钻取富油疏松砂岩的全直径岩芯，随采随封全直径岩芯后进行冷冻固形；将冷冻后的全直径岩芯低温剖切形成小尺寸岩样，深冻处理小尺寸岩样；固定深冻后的小尺寸岩样，使用钻机钻切小尺寸岩样的外壁形成富油疏松砂岩标准岩芯柱，将富油疏松砂岩标准岩芯柱进行控压包封保存。

【技术特征摘要】
1.一种富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法，其特征在于，包括，现场钻取富油疏松砂岩的全直径岩芯，随采随封全直径岩芯后进行冷冻固形；将冷冻后的全直径岩芯低温剖切形成小尺寸岩样，深冻处理小尺寸岩样；固定深冻后的小尺寸岩样，使用钻机钻切小尺寸岩样的外壁形成富油疏松砂岩标准岩芯柱，将富油疏松砂岩标准岩芯柱进行控压包封保存。2.如权利要求1所述的富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤a、现场钻取富油疏松砂岩的全直径岩芯，立刻将全直径岩芯用锡箔纸包裹密封，锡箔纸外侧进行脱脂棉布包裹密封，之后将包裹后的全直径岩芯整体蜡封，完成全直径岩芯随采随封；步骤b、将蜡封后的全直径岩芯快速送入冷柜冷冻固形，冷冻后的全直径岩芯冷藏保存；步骤c、去除全直径岩芯的外层包封，将冷冻后的全直径岩芯进行液氮低温剖切，形成多个小尺寸岩样，将小尺寸岩样深冻处理；步骤d、使用取芯夹具固定小尺寸岩样，开动钻机钻切小尺寸岩样的外壁形成富油疏松砂岩标准岩芯柱，钻取时使用液氮冷却；步骤e、将富油疏松砂岩标准岩芯柱放入轴向两端开口的包封皮中，在富油疏松砂岩标准岩芯柱的轴向两端设置防漏网，使用塑封机向富油疏松砂岩标准岩芯柱加压挤压出空气，包封皮压紧贴合于富油疏松砂岩标准岩芯柱的外壁上。3.如权利要求2所述的富油疏松砂岩标准岩芯柱冷冻取芯方法，其特征在于，步骤a中，全直径岩芯包裹脱脂棉布密封后，进行岩样信息标...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小军，吴梁宇，张世铭，王朴，王超，苟迎春，俞晓峰，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11