梧桐庄矿新增大口径3号排水孔施工技术

介绍了梧桐庄矿大口径排水孔钻探成井、固井施工技术。该孔设计孔深646 m,终孔直径520 mm,落点坐标水平位移≯5 m,下入重达90余吨的Φ426 mm套管646 m,水泥固井。由于钻孔直径大,垂直度要求高,施工难度大,预防钻孔超斜、确保顺利安全下入Φ426 mm套管并固井是关键。通过采用小口径先导孔钻进再扩孔成井的施工方法,并采取合理的钻具组合和泥浆,制定有效的防斜技术和下套管措施等,顺利完成了施工任务,施工质量满足设计要求。     

定向导孔全角变化率对大直径反井钻具扫孔影响研究

定向反井钻井施工时,首先使用定向钻机钻进先导孔并实现钻孔轨迹控制,随后使用反井钻机扫孔扩大先导孔。但由于先导孔存在偏斜,导孔轨迹的全角变化率会对大直径钻具的扫孔产生较大影响。通过弯曲应力理论分析,建立先导孔轨迹全角变化率与大直径反井钻具之间的关系|通过先导孔偏斜实测数据分析,建立先导孔轨迹模型|通过定向反井钻井工业性试验,研究导孔全角变化率对大直径反井钻具扫孔的影响程度。结果表明：该方法能够准确预测钻具扫孔时的状态,为保证大直径深井反井法施工过程中的钻具安全顺利扫孔提供理论与技术支撑。     

冰层热融钻具倾斜原因及防/纠斜方法浅析

在冰层钻进时,热融钻具往往会发生倾斜,导致其偏离目标冰层,无法完成既定钻探任务,因此必须对热融钻具的倾斜进行预防和纠正。为此,本文首先分析了热融钻具发生倾斜的原因,并将其归纳为热融钻头底部冰层受热不均、热融钻具结构稳定性差、放缆速度高于钻进速度、钻孔直径过大等;然后,从热力法、重力法、浮力法、推靠法、扶正器法、导向杆嫁接法、钻孔直径减小法等方面归纳总结了热融钻具的防/纠斜方法,从而为进一步开展热融钻具防/纠斜研究奠定了基础。     

重力式导向防斜钻具在钻孔灌注桩施工中的应用及探讨

介绍了一种高垂直度要求钻孔灌注桩施工的防斜钻具——重力式导向防斜钻具的设计、加工,及其在福州至银川高速公路九江长江公路大桥桥基工程中的使用效果,从理论上分析了该钻具的防斜原理。     

白家疃地震台观测井纠斜施工实践

白家疃地震台观测井施工过程中钻遇地层复杂,岩溶裂隙发育,采用潜孔锤钻进时钻孔偏斜超过设计要求。分析了钻孔偏斜及回填纠斜失败的原因后,设计了大口径内阶梯金刚石钻头,配合单管钻具及扶正器成功实现了钻孔的纠斜,为今后该类型钻孔的施工提供了可借鉴的经验。     

准噶尔盆地石炭系地层防斜打快技术

准噶尔盆地深部石炭系地层勘探潜力巨大.前期钻探实践表明,石炭系地层地质条件极其复杂、岩石可钻性差、井斜问题突出等因素严重影响了钻井速度、增加了井下风险,为了加快石炭系地层的勘探开发进程,开展了防斜打快技术研究.首先分析了石炭系地层防斜打快技术难点及井斜原因,通过开展气体钻井、“孕镶金刚石钻头+涡轮钻具”复合钻井以及自动垂直钻井等提速技术的优势及适应性分析,指出它们是目前解决石炭系地层防斜打快问题的3种有效钻井技术;通过利用“井斜趋势角”指标对塔式钻具、单稳定器和双稳定器钟摆钻具等3种常用防斜钻具组合的降斜能力对比分析,3种防斜钻具的降斜能力均随钻压增大而显著降低,并且当钻压较大时,单稳定器钟摆钻具的防斜能力较强,当钻压较小时以双稳定器钟摆钻具的降斜能力为最佳,对于今后石炭系地层的防斜打快施工具有一定指导意义.     

煤矿紧急避险孔施工技术

结合冀中能源峰峰集团小屯矿的紧急避险钻孔施工工程实际,阐述了在地层复杂、倾角大、钻孔易斜条件下的施工工艺方法及难度,并提出了应对措施:通过塔式钻具防斜、陀螺仪测斜、螺杆钻纠斜、优质泥浆护壁等措施,使峰峰小屯矿的紧急避险钻孔顺利完成,达到了预期效果.     

大连金石滩地区复杂基岩地热井施工工艺

阐述了在大连金石滩地区复杂基岩地层中施工地热井造成井斜的原因。通过采用“满眼“钻具和“塔式“钻具相结合的钻具组合,并合理选择钻头,能够降低井斜,提高效率,降低成本。     

孙家庄铁矿初级定向钻进及防斜措施

介绍了山西省原平市孙家庄铁矿矿区的地层概况和矿体特征,收集汇总了该矿区的前期钻孔数据资料和存在的孔斜问题,对该矿区的钻孔孔斜情况及原因进行了分析,总结了该矿区的钻孔孔斜变化规律及特点,对钻探施工中的钻孔结构、钻具级配、套管选用、初级定向钻进方法及防斜措施进行了详细的介绍,并用钻探施工效果证明了采用的初级定向钻进方法和采取的防斜措施是可行和合理的。     

偏心防斜技术在大庆油田的应用

大庆油田已经进入高含水、低效率的开采阶段,但是依然担负着继续实现原油4000×104t持续稳产的历史使命,钻井行业担负着实现更优质、更快速地钻好每一口调整井的使命,在大庆油田内部存在许多地层倾角大、断层多、断距长的区块。该区块钻井施工中,常规的防斜技术措施无法满足施工要求。因此,一些新型、高效的防斜技术在该区块施工中得到试验和应用。偏心防斜钻具组合是一项比较成熟的防斜技术措施,在将该技术应用到大庆油田之前,将对该钻具组合进一步研究,用静力学方法近似分析钻具组合力学特性,用解析法解出偏心短节偏心方向,并结合底部钻具公转的运动特性,优化钻具组合及钻井参数,从而达到控制井斜的目的。将研究成熟的技术在大庆油田南二区进行现场试验,经总结分析,取得良好的社会效益和经济效益。     

磁目标定位技术及其在钻井中的应用

磁目标定位技术早已用于舰船、飞机定位中,近几年也用于钻井工程中。为了提高矿产资源及煤层气开采效率,国内外正推广定向对接连通技术,即实现定向水平井与常规直井钻井连通。为保证连通成功率,国内外都非常重视定向对接精度。但受仪器测量原理的影响,即使目前精度较高的测量仪,如井斜角为±0.1°、方位角为±0.1°时,也存在不小的误差。因此,提出了磁目标定位技术在钻井对接连通中的应用研究。通过对钻井磁目标定位原理的研究,成功研制钻井磁目标定位技术,并已在某矿对接井得到充分应用。应用结果表明,该技术可使定向钻井中靶控制在±0.5 m以内。     

水平井在保德煤矿瓦斯抽采中的应用研究

在保德煤矿首次实施双U型井用于治理煤矿瓦斯,根据煤矿的瓦斯抽采需要,在实现矿区瓦斯地质研究的同时,开展了U型井布井研究、U型井工程方案优化、大井斜煤层段的造斜段下入玻璃钢套管、U型井水平段玻璃钢筛管完井、U型井适应性评价及双煤合采排采制度的优化等,采用Excel实现了随钻地层信息与随钻定向预测相结合的随钻定向监控方法。通过实践,验证了随钻预测及随钻定向监控的技术思路和工程措施,取得了良好的技术效果。同时,根据研究成果,提出了逆地层倾向的多分支井及井上下联合施工、井下排采的切实可行的后续工作方案。     

大口径煤矿应用井施工技术难点及应对措施

结合山东省龙固矿井煤矿应用井施工工程实际,阐述了在巨厚表土层中,无表层套管施工的优点及施工难度,并提出了应对措施:通过塔式钻具防斜、陀螺仪测斜、螺杆钻纠斜、优质泥浆护壁、浮力器平衡套管重力、气动扳手减轻工人劳动强度等措施,提前完成了2口井的施工。同时,由于无表层套管,大大降低了施工成本,节约了施工时间。     

大直径定向钻孔瓦斯治理技术研究

随着矿井的开拓延伸,矿井瓦斯、水、地压及火等灾害进一步恶化,严重影响着矿井的安全高效生产。结合实际地质情况,分析了工作面顶板大直径定向钻孔施工的可行性,计算了定向钻孔的施工层位,并通过现场考察,分析了施工效果、抽采效果、成本等因素。综合研究分析认为,采用大直径定向钻孔抽采瓦斯可以缩短工作面瓦斯治理工期,缓解了工作面接替紧张的局面,减少了瓦斯治理巷道工程量,节约了瓦斯治理工程费用的投入。     

同忻矿巷道布置设计及施工工艺分析

根据工作面煤岩层赋存特征,设计了同忻矿工作面巷道布置,主要介绍了5305进料系统巷、5305巷和调车硐室的掘进坡度和巷道参数。分析了巷道掘进施工工艺,主要包括掘进工艺流程、凿岩方式、装载与运输方式、设备布置及要求等;分析了巷道支护工艺,主要包括支护工艺流程,联网、搭接要求,铺网、喷浆要求以及钻孔直径、锚杆直径和树脂药卷直径相关参数等。研究为类似工程条件的巷道布置和施工工艺提供了借鉴。     

奥陶系地层大口径供水井施工实践

中煤集团山西金海洋能源有限公司供水井工程施工奥陶系地层大口径供水井22眼。该文以孔深710m的1#供水井施工工艺为例,介绍了大口径供水井成井的钻进参数、泥浆配方、防斜措施以及下管固井、洗井、抽水等施工工艺。经测试,该井井斜为1°20',出水量为25 m3/h,完全满足设计要求。     

顺层钻孔打钻偏斜规律研究及防范措施

通过对顺层钻孔打钻偏斜规律研究,掌握了矿井施工顺层钻孔期间偏斜规律,从而提高打钻质量。利用测斜技术测得施工钻孔偏斜数据,并对数据整理分析,结果表明:偏斜与钻孔倾角之间并无一般变化规律,但是整体来看,钻孔一般向上偏斜,一些钻孔产生上下偏斜（基本处于开孔位置）;偏斜与钻孔夹角之间无一般变化规律,但由于车轮效应钻孔一般向钻头旋转方向偏斜,由于稳钻误差、开孔反向作用力影响在开孔位置产生偏斜;利用加权平均计算方法得到钻头直径为75 mm与92 mm,上下偏斜度分别为2.176 m与3.483 m,左右偏斜度分别为4.144 m与5.081 m;孔深超过60 m以上钻孔,设计施工倾角时,根据等高线计算结果上下调2°~3°。     

余吾矿煤层气井产能主控因素分析

查明余吾矿煤层气井产能的主控因素，可为进一步勘探开发提供指导。根据该矿已有的煤层气勘探开发井资料，从资源开发条件、钻井的井径扩大率、压裂改造效果、排采工作制度等方面分析了关键参数与日产气量的关系，得出了该区煤层气井产能的主控因素。结果表明:煤储层原始渗透率、临储压力比、含气饱和度是该区煤层气井产能的储层地质控制因素；钻井的井径扩大率、压裂改造效果是影响该区煤层气产能的工程控制因素；排采工作制度与产能之间关系不密切。当煤层段煤体结构复杂或碎粒/糜棱煤所占比例较高时，优化钻井参数或改善钻井液性能、优化压裂工艺参数与煤层的匹配性，是实现该区煤层气井产能最大化的重要保障。研究结果为该区煤层气井开发工程指明了方向。     

五矿花河峪地面大口径瓦斯管路钻孔设计

研究了阳煤集团五矿花河峪地面大口径瓦斯管路钻孔设计及事故预防措施,分析了矿井地层与可钻性,获取区域地层岩性的厚度、埋深以及地层岩性可钻性程度;研究了钻井施工工艺流程、钻进施工方法、钻具组合、钻井参数以及钻井液,设计了测井和固井。通过地面施工大口径瓦斯管路钻孔进行瓦斯抽排,以达到工作面煤层瓦斯提前卸压抽采的目的。     

复杂地质条件下“三步三速”高效钻注技术的研究与应用

通过对比以往探水孔施工及注浆改造经验,深入研究影响钻孔施工进度的各类关键因素,对复杂地质条件下的岩层岩性及岩石力学性质进行研究,选取适宜的钻具,形成有针对性的一孔一钻探工艺的施工方法,并且形成了从注浆材料选择、注浆浆液调配、注浆速度选取等一系列具有较强操作性的技术标准,“三步三速”高效钻注技术的提出和应用,显著提升了施工钻进效率、注浆加固效果及工程进度,施工工期及材料消耗大幅缩减,获得了可观的经济效益及社会效益。