石油埋藏在地下有孔隙裂縫的巖石中。石油工程師為了了解地層中油氣的真實(shí)面貌,總是希望從井下取出含有油氣的巖芯來(lái)。目前,獲取井下巖芯的方法主要有射孔取芯和鉆井取芯兩種。少量零星的巖芯可下入電纜進(jìn)行射孔取芯,但射孔取芯取出的巖芯體積小、數量少,又是間斷不連續的,地質(zhì)家們分析起來(lái)難度較大。人們?yōu)榱朔治鼍碌牡貙雍陀蜕?,多采用常規鉆井進(jìn)行鉆井取芯。
鉆井取芯時(shí),要在下入井內鉆柱的最下端,接上一套特制的取芯工具,取芯鉆頭在垂直載荷和扭矩的聯(lián)合作用下,對井底的巖石進(jìn)行環(huán)形破碎,中間保留一圓柱狀巖芯進(jìn)入巖芯筒。當鉆進(jìn)取芯到一定長(cháng)度后,采用與工具相匹配的方法和措施,將鉆頭端部的巖芯割斷后起鉆,取芯工具與鉆具一起提出地面,即可取出巖芯筒內的巖芯。鉆井取芯可以充分滿(mǎn)足地質(zhì)家對巖芯進(jìn)行多種項目的化驗和測試,是對獲取地下儲層巖性、物性和儲層評價(jià)有重要意義的手段。目前,鉆井取芯一般可分為常規鉆井取芯和特殊鉆井取芯兩種,前者有短、中、長(cháng)筒取芯,后者有定向取芯、水平井取芯、密閉取芯、保持壓力取芯和保形冷凍取芯等。
我國鉆井取芯技術(shù)發(fā)展很快,目前與國外鉆井取芯技術(shù)水平基本同步。20世紀60年代至70年代,大慶、勝利、大港等油田曾分別創(chuàng )出了鉆井長(cháng)筒取芯的世界紀錄,一次下井取芯最長(cháng)可達145.42米。80年代,常規鉆井取芯技術(shù)已接近國外水平。90年代,又在上部淺、松、散地層取芯和鉆井密閉取芯工具的研制方面達到國際先進(jìn)水平。