本文是学习GB-T 35053-2018 煤层气含量测定用密闭取心方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了煤层气含量测定用密闭取心方法的方法提要、设备、密闭取心方法、质量评述。
本标准适用于煤与煤层气勘探开发中煤层气含量测定样品密闭采取,页岩气含量测定用取样可参
考使用。
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 19559 煤层气含量测定方法
GB/T 28753 煤层气含量测定 加温解吸法
GB/T 31537—2015 煤层气(煤矿瓦斯)术语
GB/T
31537—2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了
GB/T 31537—2015 中的某些术语和定义。
3.1
密闭取心 sealing coring
在钻孔内目标层段钻进过程中,为防止煤心气体逸散而采用取心器球阀关闭或其他密封方式进行
取心的方法。
3.2
绳索取心 wire-line core drilling
利用带绳索的打捞器,以不提钻方式经钻杆内孔取出岩芯容纳管的钻进技术。
[GB/T 31537—2015,定义4.1.4]
3.3
煤层气含量 coalbed methane content
单位质量煤中所含甲烷和重烃的量。以标准温度和标准压力的气体体积表示。
钻遇目标层位后,提出井内所有钻具,将密闭取心器与钻杆连接并送入井内预定位置,钻进取心,取
心结束后,采用泵注钻井液加压驱动取心器球阀关闭或其他密封方式,将煤心密闭干取心器内筒,采用
绳索打捞或提钻方式提取取心器,进而获取煤层气含量测定用的煤心。
密闭取心工具应包含取心器、取心器内筒组件、密闭取心用钻头、绳索打捞头、转接头等,见图1。
GB/T 35053—2018
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说明:
1——取心器;
2——取心器内筒组件;
3——密闭取心用钻头;
4——绳索打捞头(以绳索取心为例);
5——转接头。
图 1 密闭取心工具示意图
5.2.1
密闭取心器包含取心器外筒、液压推动筒、内筒、高压密闭元件、高压解吸阀门、轴承组、液压密
封头等及配件(封堵球、销钉等),见图2。
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说明:
1——取心器外筒;
2——液压推动筒;
4——高压密闭元件;
5——高压解吸阀门;
6——轴承组;
7——液压密封头。
图 2 密闭取心器构成示意图
5.2.2
密闭取心器应与钻具配套,其尺寸应能满足钻井内作业方便的要求,取心器配件规格及数量应
满足密闭取心设计要求。
5.2.3
密闭取心器应能满足井底温度、压力、密闭性的要求,确保在钻井井底条件下不变形、不损坏、不
泄漏。
密闭取心配套设备主要包括钻机、钻具、泥浆泵或高压泵、绳索提心用绞车等,各设备指标应满足密
闭取心的技术要求。当采用绳索打捞取心器内筒组件时,钻具通径应大于或等于取心器内筒组件最大
外径6 mm。
GB/T 35053—2018
6.1.1 根据钻井工程设计和取心要求,制定密闭取心方案。
6.1.2 中硬至硬煤层的取心钻进钻压值[以千牛(kN)
为单位]可参照钻头直径[以毫米(mm) 为单位]
的0.14倍~0.59倍选取。对于碎软煤层,应降低钻压。条件允许的情况下可根据测定区域实际地质情
况试验确定。
6.1.3 取心钻进转速宜为60r/min~80r/min,
对于碎软煤层,应降低转速。条件允许的情况下可根据
测定区域实际地质情况试验确定。
6.1.4
密闭取心宜采用清水取心钻进及割心关闭,必需采用泥浆或其他介质钻井液时,泥浆或钻井液
密度不宜大于1.05 g/cm³。
6.1.5
密闭取心施工全程应做好记录,详细记录各项工序时间、取心器状况、取心钻进的钻压、转速、排
量和关闭等相关参数,以及各种异常情况。表 A.1
给出了煤层密闭取心的记录内容。
所有用于煤层气含量测定的取心器内筒,使用前均应进行气密性检测。气密性检测可通过向取心
器内筒内注入空气,空气压力不应低于煤储层压力,关闭后搁置30
min,压降不大于10%为合格。
所有用于煤层气含量测定的取心器内筒,使用前均应进行称量,并将称量结果标记于取心器内筒显
著位置。
采样人员应提前到达现场,检查设备数量和完好性,安装调试仪器和设备,确保其正常使用。
6.3.1.1
到达目标取心层段后停止钻进,提出井内钻具,安装密闭取心器。
6.3.1.2
取心钻头宜用细纱网包裹并箍紧,防止泥浆悬浮颗粒或井内残渣进入取心工具造成管路堵塞、
杂质混入。
6.3.2.1
取心器上下钻台时应平稳吊升或下放,避免碰撞钻台,出入井口时用大钩提吊,坐于井口时应
使用安全卡瓦。
6.3.2.2
下钻操作应平稳。下钻遇阻应开泵循环,上下活动钻具,缓慢下放,遇阻力过大时应起钻通井
或洗井,不应强行下钻。
6.3.2.3 下钻距井底3 m~5m
处,开泵,充分循环钻井液,缓慢下放钻具至井底。
6.3.3.1
将钻机钻压、转速、钻井液排量等参数调整至设计值。
GB/T 35053—2018
6.3.3.2
对于碎软煤层,钻头接触井底后应及时送钻,以防止煤层被冲蚀。
6.3.3.3
取心钻进钻压应缓慢增加,不应一次到位。如遇憋钻、跳钻,可适当调整钻进参数予以消除。
6.3.3.4
钻进中不应随意停钻或停泵,钻头不应提离井底,直到取心钻进结束。
6.3.4.1
取心钻进结束后,向钻杆内投入封堵球;封堵球自然下落过程中应适当转动钻具,投球3
min 后再开泵。
6.3.4.2
泵量及泵压应逐步升高,泵压应满足球阀关闭需要。
6.3.5.1 取心器关闭后,应连续平稳起钻。
6.3.5.2 采用绳索取心时,当取心器升至距井口50 m
时,应降低上提速度。
取心器拆卸后,应立即检查取心器内筒关闭性和气密性。确认取心器内筒球阀关闭良好后,将取心
器内筒密封端浸入清水中,观察5 min, 检查有无气泡冒出。
称量取心后取心器内筒质量,估算煤心样品质量。按 GB/T
样品质量应满足气含量测试要求。
19559 或 GB/T 28753 测定气含量时,
7.1
样品未能按时提心,或样品到达井口后未能及时取出取心器并连接解吸仪进行解吸测定,应在记
录中注明。
7.2 煤心质量未达到6.3.7要求时,该样品作为参考样品。
7.3 如取心器未关闭或不满足6.3.6要求,该样品为废样。
GB/T 35053—2018
(资料性附录)
煤层密闭取心记录表
表 A.1 给出了煤层密闭取心的记录内容。
表 A.1 煤层密闭取心记录表
井号 采样地点 煤层名称 井类别 样品编号 取心器型号 取心筒编号
采样深度/m
储层温度/℃ 采样日期 采样人 记录人
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