1、ICS 75.020 E 12 GB 中华人民共和国国家标准G/T 29172-2012 岩心分析方法Practices for core analysis 2012-12-31发布2013-07-01实施争都伪饵髦a.毛.飞、很二7飞匈.飞、扩喝后咱22215阳蚓唇副担/中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 29172一2012目次前言.田1 范围-2 设计取心程序12.1 概述-2. 2 取心设备2.3 常规取心系统2.4 特殊取心系统42. 5 电缆井壁取心.2.6 定向取心62. 7 取心钻头72.8 钻头的流体排出特征82.9 岩心爪83 井场岩
2、心处理方法及保存93. 1 概述93.2 岩心处理方法103. 3 现场取样及分析.3.4 岩石类型及岩心处理的特殊注意事项.3.5 岩心的保存223. 6 岩心处理过程中有关保持润湿性的方法253. 7 注意事项254 岩心筛选及制备m4. 1 概述264.2 岩心描述264.3 岩心伽马测量与岩心光谱伽马测量274.4 岩心成像284. 5 岩心钻取及制备304. 6 岩心清洗324. 7 烘干344.8 样品保存355 流体饱和度的测定355. 1 概述5. 2 常压干馆法5. 3 蒸馆抽提法(DEANST ARK) 44 5.4 潜剂冲洗法(KarlFischer滴定)665. 5 扫
3、描法705. 6 煤样的分析715. 7 油页岩73圃GB/T 29172-2012 EU。ooo-009FbFDAUqJOORunundoo。OOOQdQdA哇tuoon勺004FbFbA哇j巧t勺oooonununu-9qJA古RURunbpbb户。句ioooooDQQdQnunu-9-i1i1i1i11111iti唱i唱11i1i1inLqL4Lq臼表子用.uu因应式差如用和公偏轧应论算律割际理计嘈.定扫实的率定体付石的定uu透uu测uuu气法量岩uu定测渗uuu的uuuu4心方测的测率度法述度甘才附帽附ML醉陇叫叫树时时占rjjjMAVLW们膏定积体有测渗态度的测特分密性解水格保阳石测
4、述体隙含的述论态稳确器同验述石度油油海层告述告量vbF含度概总孔富率概理稳非准仪不试概岩粒原原酸地报概报质。咄咄t充写自8明1234透1234567tr1234567启J234A文丘子丘66队v11777777tT8.888888.9999录考6789附参H GB/T 29172-2012 前言本标准使用重新起草法修改采用APIRP 40: 1998(岩心分析推荐作法)C英文版)。为便于使用，本标准做了下列编辑性修改:将标准名称改为:(岩心分析方法。一一删除了APIRP 40:1998的封面、前言、引言和政策性声明，删除了美国石油学会的环境、健康、安全使命及其指导原则。一一编写了本标准的前言。
5、一一增加了本标准的范围，做为第1章，第2章与APIRP 40 :1998中的第1章对应，第3章与APIRP 40 :1998中的第2章对应，依次类推。本出版物一词改为本标准。一一将APIRP 40: 1998第2、3、4、5、6、7章中参考文献的脚注集中列于本标准的参考文献。一一将APIRP 40: 1998第6章中参考用表6-7、表6-8、表6-9放到附录A中。对英制的数据按国际单位进行了转换，并在括号内标注了原英制单位。一一删除了APIRP 40 :1998目次中图、表的编排，删除了每章中的目次。-一一删除了APIRP 40: 1998表8-9岩性描述的标准缩写(按术语的字母顺序)和表8-
6、10岩性描述的标准缩写(按缩写的字母顺序)。一一按照GB/T20000. 2-2009的规定作了如下修改:1) 改写了APIRP 40 :1998中层次编号，例如将第章改写为X; 2) 改写了APIRP 40: 1998中表、图、公式的编号，使用带圆括号的阿拉伯数字从1开始编号;3) 为避免各章、条中的列项编号与章的编号相冲突，列项编号改为后带半圆括号的阿拉伯数字序号或进一步地采用后带半圆括号的小写拉丁字母序号。一一改正了APIRP 40: 1998中出现的编辑性错误:1) API RP 40: 1998的2.4.5中-40F C -40 OC)更改为一4.44oC C -40 F); 3十襄
7、萃3轰军2) API RP 40: 1998的3.3.6中1更改为1; 背景记数率背景记数率3) API RP 40: 1998的4.2.1.3中6.4cm(1/4in)更改为6.4mm(1/4in);图4-2C现图3)中的标注.油的相对密度340API应改为0油的相对密度340API; 的API RP 40 :1998的4.3.7.3f中240F(117 OC)更改为116oC C240 F); 5) API RP 40 :1998的4.6.2e中2.33mm应改为2.38mm; 6) API RP 40: 1998的4.8.5中6wWCORR更改为Vwco川P,V , F ,V P,V ,
8、 P,V , 7) API RP 40 :1998的5.3. 2. 1. 1. 1中公式(14)一L=-L更改为-Z1Tl Z2TZZITIZ2T2; 8) API RP 40 :1998的7.5.1.5. 2中公式a.n-Cs+C%)=Cn-CjS面积)/A，JX100更改为a)n-CS+C%)=Cn-CjS面积)/A，JX 100; 的API RP 40 :1998的7.7.3.1.3中公式Vb=CW/Dg)/l-sbJJ更改为Vb=【Cm/Dg)/(1一sb)J;阳山-GB/T 29172-2012 10) API RP 40:1998的7.3.1.3表7-2中第二列第十一行F) ;特殊
9、耐高温树脂能在176.7OC(350 OF)的高温下工作。一般建议在超过121 oC (250 F)的情川不使用铝制衬筒。衬筒的使用也是有缺点的，能够减小岩心内筒有效直径了12.7 mm (0.5 in)左在、. .二/2.3.4 一次性岩心内筒一次性岩心内筒和岩心筒衬筒具有相同的作用，在取心过程中支撑岩心，改进取心质量，同时作为岩心保存系统。但不像岩心筒衬筒那样，减小岩心的外径。一次性岩心内筒由铝、玻璃纤维以及低碳钢制戚，具备各种尺寸，适用于多种常规取心系统。另外，玻璃纤维制成的岩心内筒的摩擦系数小，岩心容易进入岩心筒，减少了岩心卡住的现象。2.3.5 大角度或水平井取心由转盘或钻具驱动的常
10、规取心筒可用于中等半径(88.4 m213. 4 m(290 ft700 ft)J及长半径井的取心。大多数情况下都不用井下驱动来取心，当使用井下驱动时井斜角度就易发生变化。利用井下驱动装置能够在钻柱不转的情况下进行取心，通常将9.14m(30 ft)长的常规岩心筒放置在动力钻具的前面，在最佳取心动力配置下，动力钻具在低转速下能产生很高的扭短。根据钻进的情况调节岩心筒的长度和岩心直径，通过调整轴承或轴承套可使岩心内筒居中而实现稳定。在马达和岩心筒之间放置一3 回-GB/T 29172-2012 个特制的落球，这样可以使钻井液流出内筒。在取心之前，清理干净钻屑，启动井下取心工具进行取心。某些情况下
11、，在取心过程中有必要严格控制井斜角度。如果取心时不使用井下动力钻具，井斜角会相对容易控制一些。2.4 特殊取心系统2.4.1 概述特殊取心系统能够满足不同的取心需要。保压和海绵取心筒可以获取更准确的含油饱和度资料，橡胶套筒和全密闭取心系统可以专门用于改进疏松储层的取心质量。而其他的一些特殊取心系统，在工程师和地质师使用时，都能发挥各自的特殊性能。表2中归纳了一些特殊的取心方法。表2特殊取心系统大号高MWU时取心系统最大岩心尺寸特殊应用95.3 mmX3. 05 m(34. 5 MPa) 保压取心3.75 inX10 ft(5000 psi) 保压分析、流体饱和度、气体体积及气体组分分析63.5
12、 mmX6.1 m(69 MPa) 2.5 inX 20 ft(10 000 psi) 海绵衬管取心88.9 mmX9.1 m(3. 5 inX30 ft) 流体饱和度分析密闭取心101. 6 mmX 18.3 m(4. 0 inX 60 ft) 疏松地层取，心橡胶套筒取，心76.2 mmX6.1 m(3. 0 inX20 ft) 疏松地层、裂缝地层以及砾岩地层取心电缆回收取心69.9 mmX9.1 m(2. 75 inX30 ft) 不用起下钻柱的取心电缆冲击井壁取心25.4 mmX44. 5 mm(1 inX 1. 75 in) 钻井、测井后取心电缆钻井井壁取心23.9 mmX 44.5
13、mm(O. 94 inX 1. 75 in) 钻井、测井后取心井壁取心器63. 5 mrn X 3.05 m(2. 5 inX 10 ft) 钻井和测井后获得的岩心2.4.2 保压取心保压岩心筒能够在保持油藏压力的情况下取心，是公认的获取岩心含油饱和度资料的最好方法，在取心的同时采集油藏气体。因此保压取心特别适用于提高采收率方案的可行性评价及煤田甲烧气含量的估算。保压岩心筒有两种尺寸:外径152.4mm(6 in)和203.2mm(8 in)，其取心外径分别为63.5mm (2.50 in)和95.3mm(3. 75 in)。外径为152.4mm(6 in)的岩心筒取心直径为63.5mm(2.
14、 50 in)、取心长度可达6.1m(20 ft)，保持的最大压力为69MPa(lO 000 psi1) 0外径为203.2mm(8 in)的岩心筒取心直径为95.3mm(3. 75 in)、取心长度达3.05m (10 ft)，保持的最大压力为34.5MPa(5 000 psi)。建议工作温度最高为82oC (180 F)。保压岩心筒是一种复杂的取心工具，需要技术熟练的现场工作人员来维护和使用保压取心筒。保压取心的操作规程将在3.2.5中介绍。1) 1 MPa=145psi，标准中其他相同之处，不再另加说明。4 . GB/T 29172一20122.4.3 海绵衬管取心系统海绵衬管取心系统是
15、为提高岩心含油饱和度的测量精度而发展起来的。海绵取心系统不采集油藏气体，只采集岩心提到地面时排出的油。海绵取心系统的优点是提高了岩心含油饱和度的精度，且操作费用比保压取心低。在温度达到176.- 7 oC (350 F)时，海绵达到稳定。海绵取心系统每次取心只限于取最大长度为9.14m(30 ft)、直径为88.9mm(3. 5 in)的岩心。2.4.4 密闭取心系统密闭取心系统是为提高疏松地层的收获率而研制的。该系统采用岩心筒衬筒或一次性岩心内筒，同时利用一个特殊的岩心爪系统来获取易出故障的岩石。密闭取心技术可以将对岩心的伤害降至最低，岩心内筒轻轻地滑过疏松岩心，然后用密封圈把岩心密封在取心
16、筒内。该技术采用一个密闭岩心爪使得岩心能够自由进入岩心内筒，随后密封岩心内筒底部，完成取心。目前密闭取心系统只限于取直径为88.9mm(3. 5 in)或101.6 mm(4 in)的岩心，建议取心长度为9.14m(30 ft)。在密闭岩心爪开始工作之前，如果上提取心工具离开井底，那么光滑的井眼和外露的岩心爪可能会导致岩心丢失。2.4.5 橡胶套筒岩心筒橡胶套筒取心系统最早用于提高疏松砂岩、砾石以及坚硬裂缝地层的取心。橡胶套筒岩心筒的独特之处在于取心过程中，其内筒顶部相对于岩心没有运动，外筒绕着岩心柱向下钻进。在钻进过程中，橡胶套筒逐渐把岩心柱包裹住。橡胶套筒的直径小于岩心直径，紧紧地裹住岩心
17、，使其免受钻井液的冲刷。岩心由橡胶套筒支撑，因而有助于提高疏松地层的收获率。橡胶套筒岩，心筒只有一种规格，即每起下一次岩心筒取得的岩心直径为76.2mm(3 in)、长度6.1 m (20 ft)。橡胶套筒本身的使用温度不能超过93oC (200 F)。建议不要在井斜角大于450的井中使用该取心工具。另外，为了使设备复位，取心操作每隔0.61m(2 ft)应停下来一次，但是在对裂缝地层取心时这种做法可能会导致岩心堵塞。当采用固定式钻探装置时，橡胶套筒取心系统的工作性能最好，该取心系统也适用于只发生微小移动的浮动钻探装置。2.4.6 电缆回收取心筒电缆回收取心工具的操作与常规取心系统基本相同，不
18、同之处在于岩心内筒是由电缆提升到地面的。该取心工具利用泵把一个新的岩心内筒沿着钻柱下放到合适位置取另外一筒岩心，省去每取一次岩心都要把全部钻柱起下一次的做法，因而加速了取心进度。与常规取心工具相比，电缆回收取心工具一般体积小、重量轻。这是远距离运输或用直升飞机运输时的优点。然而，由于整个内筒通过钻柱，取心直径的大小受到了限制。另外，为了防止把油气抽入井眼，在内筒提出时，应小心操作。2.5 电缆井壁取心2.5.1 概述电缆井壁取心系统用于井眼完钻和测井后、下套管之前的取心。根据伽马射线测井或自然电位测井资料来确定取心工具的下放位置。这种取心提供地层小块岩样，适合于进行地质和工程研究。5 -GB/
19、T 29172-2012 2.5.2 冲击井壁取心大多数电缆井壁取心都是通过冲击井壁取心系统进行的。冲击井壁取心工具把空心的、可回收的圆柱子弹射进裸眼井壁。电缆上的工具枪被下放到预定深度后，由地面控制的电脉冲点火发射，射出的子弹通过电缆仍然与工具枪相连，移动工具枪可将含有岩样的子弹从井壁上拉回。下井一次，可以取直径为25.4mm(l i川、长度为44.5mm( 1. 75 in)的岩心66块。对于疏松以及中等硬度的地层设计有不同的子弹。最好在同一位置上使用子弹类型不同的岩心筒，直到取心收获率满意为止。冲击井壁取心的优点是取心速度快，成本低以及在裸眼测井后能够在所希望的位置取心。缺点是子弹经常改
20、变地层性质、击碎坚硬岩石或压实松软地层，导致井壁岩心分析资料的价值大大降低。在异常坚硬或破碎岩石、以及高渗透疏松砂岩，冲击井壁取心的收获率可能会很低。2.5.3 钻井井壁取心旋转或钻井井壁取心工具是为了改善因冲击作用造成电缆井壁岩样破碎而建立起来的。旋转井壁取心工具利用一个金刚石钻头来钻取每块样品，适宜于坚硬和松散岩石。钻具上附加的杠杆伸出从井壁采集样品，然后钻其和样品缩回工具包，样品存储在工具包内，取心工具移到一个新的位置再取样品。每次最多能取30块直径为23.9mm(l5/16 in)，长度为44.5mm( 1. 75 in)的样品。旋转井壁取心系统的优点在于可取到坚硬岩石的样品，适合做定
21、量岩心分析。缺点是就钻井时间的费用而言，比冲击井壁取心高的多;同时对于疏松地层，取心收获率偏低。2.5.4 井壁取心系统目前出现了一些新型的井壁取心系统，基于两点原因在这里进行讨论。首先，与现有的井壁取心系统相比，这些取心方法可以在完钻测井后进行大量的、连鲸井壁取心;其次，这些新的取心工具的出现说明对于改进取心质量、降低取心费用仍然存在很大的空间。第一套系统与常规岩心筒相似，这套系统的取心直径为63.5mm(2.5 in)、取心长度达3.05m (10 ft)。取心工具与常规钻柱连接在一起F到预定位置，利用固定把手将岩心筒推向井眼一侧，取心装置的操作与常规岩心筒一样。第二套系统利用一个可移动的
22、造斜器引导常规岩心筒进入地层。两套系统都可在测井后获取高质量的岩样。2.6 定向取心/ / / / 定向岩心用于确定裂缝、应力场以及渗透率的方向。勘探、开发和钻井作业都利用这些资料进行裂缝油藏勘探、设计注水开发以及水平井的设计。一般采用一个配有特殊划痕器的常规岩心筒，与一个记录初始划痕与磁场北极之间的相对位置的装置来进行定向取心。实验室中通过岩心与裸眼成像测井和古地磁方法的对比来定向岩心。表3列出了一些常用的岩心定向方法。表3岩心定向方法方法地点注释多点测斜井应停钻获取记录电子测量井记录时间与方位的关系古地磁法实验室连续记录每一间隔的方向测井对比实验室需要岩心与井眼的可对比特征6 GB/T 2
23、9172-2012 2. 7 取心钻头2.7. 1 概述取心钻头是取心系统的基本组成部分。选择钻头、切削齿类型可根据钻头生产厂家提供的资料及在预计的取心情况下的水力学特征来确定。最终还应在取心目的的指导下结合钻头在现场的应用情况来选择钻头。待钻岩石的硬度(压缩强度)、磨蚀度及岩性变化是影响切削齿选择的重要因素。当钻遇较硬地层时，一般建议使用抗冲击力强的小型切削齿钻头。为疏松地层或中等硬度地层的设计的低侵入、唇面排水孔钻头，也可以用于坚硬地层或磨蚀性岩石，但是钻头的寿命可能会缩短。表4是各种钻头资料的一览表。有关取4二、钻头的些特殊细节和使用建议可由相关的钻头服务公司告之。2.7.2 天然金刚石
24、钻头当地层异常坚硬高压缩强度)，对其他类型的钻头造成严重磨损时，可以使用天然金刚石取心钻头。大粒天然金刚石可以镶嵌在硬质合金表面，细粒金刚石可以侵入载体中形成潜铸式金刚石钻头。潜铸式金刚石钻头适用于超硬地层。表4通用的取心钻头指南岩石性质岩石类型取心钻头超硬、磨蚀性岩石石英、火成岩天然金刚石坚硬、磨蚀性岩石砂岩、页岩、粉砂岩表面镶有天然金刚石或TSP切削齿坚硬、非磨蚀性岩石石灰岩、白云岩、硬石膏TSP切肖IJ齿有耐磨夹层的中等至坚硬岩石砂岩、石灰岩、9l:岩TSP或表面镶有天然金刚石的切削齿软至中等强度岩石在j、岩、白主岩、页岩PDC切削齿，低流体侵入设计元幸自性层的教岩石盐、硬石膏、页岩PD
25、C或牙轮切削齿软、劲性岩石、和性土PDC切削齿，唇面排水孔2.7.3 聚晶金刚石复合片钻头一-PDC聚晶金刚石复合片切削齿由人造金刚石制成，是由喷涂在硬质合金上微米级的一层金刚石砂粒烧结在一起而成的。聚晶金刚石层的厚度只有O.51 mm 1. 52 mm(O. 020 inO. 060 in)。聚晶金刚石复合片钻头(PDC)可有效地用于松软到中等硬度地层的取心。这种钻头依靠剪切作用快速钻穿地层。由于聚晶金刚石复合片钻头(PDC)切削齿的几何形状所限，聚晶金刚石复合片钻头(PDC)很容易受到冲击伤害，因此不适于异常坚硬地层、裂缝发育地层或健石地层。2.7.4 热稳定金刚石钻头一-TSP热稳定金刚
26、石产品与聚晶金刚石复合片钻头(PDC)相似，也是一种人造金刚石材料。主要区别是在制造热稳定金刚石钻头(TS凹的过程中对金属催化剂的漫提，使得热稳定金刚石钻头(TSP)的热稳定性较好。对于聚晶金刚石复合片钻头(PDC)来说太硬或磨蚀性太强的地层，适于采用热稳定金刚石-G.3/T 29172一2012钻头CTSP);而对于松软地层，一般不建议使用热稳定金刚石钻头(TSP)。2.7.5 牙轮钻头牙轮钻头是由安装在硬质合金齿或表面硬化的锯齿上的4个旋转的锥面组成。锥面上的切削齿旋转冲击井底，通过切削作用使地层破碎。由于钻进速度慢(切削压缩破裂)以及运动部件多，一般不使用这种牙轮钻头。2.8 钻头的流体
27、排出特征2.8.1 喉道排出喉道排出方式使流体百分之百的通过取心筒鞋和钻头内径(喉道)，带走钻头内部的岩屑，清洗钻头内部，确保岩心顺利进入岩心筒。2.8.2 居面排出唇面排出的钻头把可能会通过钻头喉道的部分流体分流到钻头端面上，从而清洗钻头端面，减少岩心入筒时流体对岩，心的冲刷作用。建议在松软地层和易碎地层使用唇面排出钻头。2.8.3 低僵入分布低侵入分布钻头使穿透速度达到最大，且把滤失侵入岩心的钻井液量降到最少。这种钻头设计有端面排液孔，减少了一定数量的切削齿，缩小了内岩心筒与钻头端面间的间隙。建议低侵入分布取心钻头用于松软至中等强度地层。若低侵入分布取心钻头用于较硬地层，可能会降低钻进速度
28、，也可能损坏切削齿。2.9 岩心爪取心系统最关键的部分是岩心爪，岩心爪抓住岩心筒内的岩心并将其提升到地面。表5列出了岩j 心爪并给出了最适合的岩石类型。中.:i很多情况下为了保证取心成功，需要利用两个或以上的岩心爪。含有页岩夹层的易碎砂岩需要用滑动的、片状岩心爪;为确保疏松砂岩地层取心成功，需要采用全密闭的岩心爪，也可以与开口环或卡瓦式的岩心爪配合使用以防钻遇坚硬岩石，提高岩心收获率。表5岩心爪类型建议用处开口环、弹簧型胶结地层套筒型未知类型地层卡瓦式胶结储层，通常与活瓣型岩心爪或定向刀具共用止动器或活瓣型地质情况未知的胶结地层、裂缝地层及疏松地层筐型疏松地层，通常与另一种岩心爪联合使用全密闭
29、型易碎的疏松地层8 4- GB/T 29172一20123 井场岩心处理方法及保存3. 1 概述3. 1. 1 该章内容涉及有害物质和设备的使用与操作，不涉及使用有关的安全问题。用户在使用之前，应建立适当的安全、健康保证措施，确定规则的适用范围。3. 1.2 由于岩心分析的价值受到初次岩心处理的限制，因此应遵循最有效的途径进行井场岩心处理和保存。岩心处理的目的如下:a) 获得能够代表地层的岩心;b) 在岩心处理和保存期间，最大程度的减少岩心物性的改变。岩心处理和保存主要面临以下问题:a) 选择的保存材料与岩心不产生反应，选择保存岩心的方法要防止流体漏失和污染物吸附;b) 根据岩石类型、胶结程度
30、及流体类型选择合适的岩心处理和保存方法。由于岩石的类型不同，要得到具有代表性的岩心数据时，需要增加其他的注意事项(见3.的。岩心在提出井口后都应尽快保存，尽可能减少与大气的接触。3. 1. 3 岩心保存状态描述对岩心保存状态的准确描述很重要，根据取心和保存方式的不同可分为:a) 新鲜岩石是在油基泥浆或水基泥浆条件下新取的且在井场快速保存以防流体蒸发、避免与氧气接触的岩心。b) 保存岩心与新鲜岩心相似，主要区别在于保存了一段时间，但在保存过程中采用不同方式尽可能避免岩心的蚀变(见3.5)。c) 清洗岩心是已经用溶剂清洗过的岩心，在描述中应注明溶剂类型、梅剂清洗顺序和温度等。d) 复原岩心是将己清
31、洗过的岩心重新放在储层流体中，以恢复储层条件下的原始润湿性的岩心，这是润湿性复原常用的一种方法，但不能保证岩心一定能恢复到储层条件下的润湿性。岩、心最终的润湿性受与原油接触的条件，特别是原始含水饱和度、温度、时间影响。e) 保压取心岩心是为了避免取心过程中流体饱和度的变化，在取心过程中应尽量保持储层压力。单独用一种不足以描述岩心状态时，需要对钻井泥浆的类型、岩心处理、岩心保存及岩心的后续处理做一全面描述。3.1.4 岩样选取为了获得有代表性的地层岩心的分析结果，建议选择完整的岩心样品，保留整个岩心段。由于各种原因(见3.3.1)，在井场对岩心选样是非常重要的。如果需要在井场选样，在选样过程中要
32、切记，选样过程可能会影响将来的岩心分析工作及分析结果。为了保持岩心的完整性，应尽可能减少井场选样的几率。例如对于进行岩性描述的样品，可以从碎块岩心上选样，这样不破坏整块岩心的完整性。如果从整块岩心上选样，应在取走岩样的位置作一标记，标明取走岩样的长度、岩性及取样原因或其他相关信息。在完整的岩心段取样应采用不剧烈的碰撞方法取样。标准的取样过程应是统一的，这样可以避免人为的偏差。对于均质地层，其样品的选择相对简单;对于岩性变化很大，非均质孔隙型地层(例如砾岩、健石、榕洞或裂缝性储层、薄层相间的页岩或砂岩等)，选样应特别谨慎，需要经验丰富的人员(如工程师，地质师等)按照建立的选样程序选择岩样，减小统
33、计学偏差。9 GB/T 29172-2012 前面所述的岩心处理和保存过程适用于所有的常规取心岩心，其中很多做法可以用于井壁岩心或岩屑的处理和保存。这些做法被认为是最可靠最具有代表性的岩心分析方法。任何一种推荐做法都与岩心性质有直接关系。岩心处理过程以岩石类型和取心的目的为基础，全面了解岩心保存材料，在设计井场岩心处理以及保存程序之前，需仔细分析每项取心工作以及储层性质。3.2 岩心处理方法3.2. 1 概述获得岩心的方法有多种，可以将常规取心、全直径取心、连续取心方法分为两组，即使用标准钢内筒取心方法和利用一次性内筒(或衬筒)的取心方法。其他的取心方法，比如井壁取心和电缆取心方法，利用了特殊
34、的设备来取心。一些特殊的取心过程，包括利用保压取心和海绵取心获得的岩心，其流体分析结果更能代表原始的地层条件。为了减少钻井液的侵入，用标准内岩心筒取上来的胶结岩心一提到地面就应立即从岩心筒内取出。流体侵入可能会带来的不良影响如下:a) 流体饱和度、地球化学性质以及溶解气平衡状态的改变;b) 润湿性的改变;c) 细小矿物以及隙间教土的移动;d) 秸土膨胀以及相关的机械性能的降低。延误岩心出筒的任一原因都应报告。岩石类型不同则取心方法不同，操作注意事项不同，主要分为两类:a) 基本处理过程只需要简单的培训和一般经验，包括:1) 获得非常均质胶结岩心的可再用的标准钢制内岩心筒;2) 冲击戒旋转取心得
35、到的电缆井壁岩心。b)特殊处理过程需要全面的培训及大量的设备，包括:1) 一次性内筒以及定向岩心筒。用于裂缝地层或疏松地层取心时，可保持力学稳定(Skopec等人，1992);2) 保压岩心筒。保持储层压力，当岩心提到地面时，使由于压力降低而产生的流体膨胀及流体排出量降至最低(Sattler等人，1988);3) 带有海绵材筒的铝制岩心筒，位于标准钢制内筒内部。用来收集提升过程由于压力降低而排出的流体(Park，l臼)。使用任何内筒、衬筒都会导致取心直径减小。3.2.2 岩心出筒在一般情况下总是将岩心内筒置于水平位置，将岩心从中取出。需要注意的是在出筒的过程中应尽量减少机械震动。把岩心筒的一端
36、稍微抬起，岩心就能够从岩心筒中滑出。如果岩心不能滑出，可以用一棍子从岩心筒的一端推一下岩心。也可以用锤子轻轻敲打使岩心运动，但是不要用锤子使劲敲打，以免岩心受到太大的震动。无论采用什么方法，都要力图使岩心承受最小的外来压力。如果上述方法都不能使岩心移动，就需要用流体将岩心推出岩心筒。如果需要这样做，那么就需要一个活塞装置来阻止流体直接与岩心接触及污染岩心。如果需要流体抽，应使用取心液，避免使用清水或其他外来的流体与岩心接触。如果使水通过活塞而接触了岩心，那么会在后来的岩心分析中得到的含水饱和度将会偏高，这是由于过高的筒内压力使得流体渗入岩心造成的。在岩心出筒的过程中所遇到的任何故障、产生10
37、GB/T 29172一2012的任何反常现象，例如用液体推岩心过程中的压力、岩心丢失等都应记录下来。3.2.3 岩心标记和记录如果场地允许，可在钻台上将岩心出筒并装入箱中，岩心标记和记录不应影响钻井或取心操作的进行。如果决定在钻台上处理岩心，那么在岩心筒附近的合适位置放置作有记号的盘子、箱子或者木钵。如果岩心放在钻杆堆放区，那么应预先留出一块两根钻杆长度的清洁区域放置岩心。放置岩心时要注意岩，心的方向及排列顺序。对岩心进行标记和记录，以便将来能够重新组合成完整的岩心段。保存岩心时应防高温、防潮及防脱水，即应避免日光直射、远离高温发动机、避雨、大风以及相对温度较低的环境等。应将保存岩心的材料和设
38、备置于靠近处理岩心的地点，以便迅速进行岩心处理操作。准确计算和记录岩心收在率，任何超额岩心收获率和缺失岩心收获率都应记录，如果没有特殊现象表明有例外情况出现，就应把超额收获岩心或缺失岩心从每次取心的底部对上，所有的特殊情况都应有记录。下列资料及现象有助于确定造成岩心超额收获或岩心缺失的原因:a) 钻井参数叶斗钻进时间、扭矩、钻时、泵压等;、二.、b) 岩心情况-连续性、岩心碎块、诱导裂缝等;c) 井下取心装置状况。从顶部到底部为岩心标上深度，将超额收获岩心和缺失岩心分配给岩心底部。应在相邻岩心的顶部标出钻井探度。在超出收获率的情况下，会有两块岩心的深度相同，但是这两块岩心具有不同的编号。在测井
39、数据与岩心数据以及取心井与非取心井对比之前，应将取心深度校准到测井深度，利用详细的岩心描述或岩心扫描可实现取岳深度的校准。建议在岩心出筒之前命将所有的岩心筒都放置在铀杆堆放区或钻台上。岩心摆放和标记应遵循如下规则:a) 岩心底部首先出筒，第一块岩心应放在岩心盘、箱或钵的底部，以后出筒的岩心依次往顶部排列。b) 注意保持者心的排列颇序和放置方向，确保每一块岩心都在合适的位置上并且方向没有倒置。对于严重碎型的岩心应装进厚的塑料袋，并置于合适位置。c) 把端部不规则的岩心进行合理搭配，然后测量岩心收获率。/d)不要清洗部优川、4.5和4.6)。如果岩心表面有多余的钻井阳以用饱和了清洁钻井液的棉布来擦
40、拭be) 用胶带将两支擦不掉颜色的红黑标记笔绑住，从上到下画平行线(见图1)。当划线操作者从底部向上面对岩心时，红线应在右侧。为了避兔混淆，应用一箭头指向岩心的顶部。f) 用擦不掉颜色的笔沿横向从岩心顶部开始每隔0.30m (l ft)画一条线，并对每条线标以恰当的深度。g) 为了得到可靠的岩心分析结果，要求尽量缩短岩心暴露在空气里的时间，在移动、摆放、标记、保存岩心时，速度是十分关键的(见3.5)。h) 岩心应保护并且放置在有标号的集装箱内，以便运送到实验室(见3.5)。建议在井场保护好整个岩心段，包括为实验室选取的岩样。岩心即使在空气中暴露几分钟，也会造成严重失水及轻短组分的大量挥发(与大
41、气条件有关)。如果岩心不小心用水洗了，那么岩心应保存的岩心筒里，或者在保存之前保持原样放在那里，并将情况记录下来。11 回-G/T 29172-2012 单位为英尺红顶NCO国的。由咽。口盯国00国黑红: : : +: : Mr-叶r-tr.r只121818lgI i.L._il-i-i- iL : :!: : : n门顶黑圄1岩心标记3.2.4 岩心衬筒和一次性内筒的处理岩心衬筒与一次性岩心内筒能够提高疏松地层和裂缝地层的取心收获率，由塑料、玻璃纤维或者铝制成的，能够承受各种植度。当在疏松地层取心时，应用衬筒或一次性内筒，以承受循环变化温度。坚硬地层如页岩，最好用玻璃纤维或铝制内筒来取心以防
42、出现卡钻和低收获率。某些取心液的添加剂，如腐蚀铝筒的添加剂能够释放出铝离子，可能会与岩心反应，改变岩心表面性质。在疏松地层取心时，为了避免对岩石的压实，建议取心长度为9.1m(30 ft)或稍短点。若取心长度较长，则由于岩心上部材料的重压，使岩心底部产生过度压实而损坏岩心。岩心损坏后，其分析价值就受到限制。裂缝地层的取心长度也应短一些，这样可以避免卡钻。应平滑无阻地将岩心筒提升到地面。在距地面152.4m(500 ft)时，应缓慢提升岩心筒，这样可将因压力降低太快引起的气体膨胀降到最小，避免对疏松岩心造成严重损坏。如果预计气体膨胀可能会带来损坏时，可以用便于气体漏出的带孔衬筒或带孔一次性内筒来
43、取心。如果用带孔衬筒或带孔一次性内筒米保存岩心，那么应将所有的孔密封。也可以把整个带孔岩心筒段放到塑料带里以阻止流体的流失。所有装满岩心的衬筒都可以放在钻台坡道上，用滑轮系统固定到钻台坡道的一端。岩心筒不要与井架碰撞，要轻轻的下放到钻台坡道上。装满岩心的内岩心筒连接处，特别是玻璃纤维或塑料制的，应用一块夹板支撑。当岩心筒吊在井架上时，夹板应附着在内筒上，按以下方式处理:a) 夹住岩心筒以防岩心筒旋转和移动，取下岩心爪放到衬筒或一次性内筒长度的适当位置。岩心爪部件通常会影响定量岩心分析。b) 可以用钻台坡道的加长部分将充满岩心的衬简从内筒中整体取出，在取的过程中不能弯曲。按以下方式处理:1) 如
44、果要取出整个衬筒，或处理整个一次性内筒，应确定筒内岩心的顶部位置，并在该位置切断衬筒。将岩心标明方向(红线在右，黑线在左)、深度及其他的信息(见3.2.3)。从岩心顶部开始，每隔0.30m(l ft)做一深度标记;1) 原APIRP 40: 1998中的单位为英尺，为使用方便，保留图中原A凹的深度单位，1ft=O. 3048 m。12 GB/T 29172-2012 2) (首选方法)如果没有地方来移动整个岩心内筒，应给内筒足够的支撑以防弯曲，每次拉出稍长于0.91m(3 ft)的衬筒，每隔0.91m(3 ft)做一个深度标记并切断岩心，且按照切断的顺序编号。当整段岩心都标完了深度时，就到达了
45、岩心的顶部。c) 用气动或电动圆锯把衬筒和岩心切断，每段长为0.91m(3 ft)。应用固定的圆锯来切割玻璃纤维衬筒和铝制衬筒，要注意避免岩心产生震动与转动，使用夹子夹岩心筒时要小心操作以免损坏岩心。也可以用装在衬筒或内筒上的夹板将9.1m(30 ft)长的整个岩心段固定以防弯曲，密封后运送到实验室，在实验室里可把岩心切成任意指定长度的岩样。这么做虽然大大减小了井场岩心处理的工作量，却增大了保存、选样以及运输岩心的难度。d) 将与岩心不产生任何反应的浇铸材料(如环氧树脂)充满岩心与衬筒间的环型空间，将0.91m (3 ft)长的岩心固定。同样，也可以用与岩心不产生任何反应的流体充填环型空间来阻止蒸发。需要注意的是，密封长0.91m(3 ft)的岩心时应采用标准封盖。e) 把0.91m(3 ft)长的岩心放到贴有标号的盒子里，垫上衬垫准备运送到实验室。用螺丝刀将木盖固定在木制岩心盒上，以避免用锤子敲打岩心盒导致岩心损坏。3.2.5 保压取心保压取心筒是获取原始流体饱和度的最有效的取心工具。当岩心从井底提到地
