煤矿底板强含水层定向钻进注浆治理技术

为了保证韩城矿区桑树坪煤矿11号煤层3109工作面的安全开采,采用定向钻进注浆技术对3109工作面底板奥陶系上部含水层进行了探查、治理,查明并改造了3109工作面底板奥陶系上部含水层的透水性。通过压水试验,测得3109工作面底板奥陶系灰岩含水层上部裂隙不发育,透水性差。通过钻孔注浆,进一步降低了3109工作面底板奥陶系灰岩含水层的透水性。注浆工程结束后,3109工作面实现了安全开采,证明了定向钻进注浆技术在研究区底板奥陶系灰岩水害防治中的有效性。     

张集煤矿第二副井及东回风井压力注浆技术应用

介绍了张集煤矿第二副井及东回风井施工前进行压力注浆的工程设计及技术方案。为提高注浆孔的施工效率和避免场地的干扰,采用了随钻定向钻进技术施工Y形分支孔;鉴于施工区域地质情况的复杂性,在注浆施工过程中,采用多次注浆、控压注浆等方式,较好地解决了裂隙地层串浆和保护井下临近巷道的问题,确保了注浆工程按照要求圆满完成。并对工程设计及施工中的相关问题进行了系统总结和阐述。     

煤层底板灰岩多分支水平注浆井钻进摩扭分析及控制措施研究

以赵固一矿区域内多个煤层底板灰岩层的多分支水平注浆井实钻为研究对象,进行了多分支水平注浆井产生摩扭的因素分析,以及降低摩扭控制措施及效果研究,有效地降低了磨阻与扭矩。为赵固一矿区域后续煤层底板灰岩层多分支水平注浆井钻进过程摩扭控制提供了一定借鉴意义。     

定向钻进技术在S孔地面预注浆施工中的应用

为实现冻-注-凿平行作业,霍尔辛赫煤矿进风立井地面预注浆工程采用全S孔方案。通过分析该井地层条件及注浆钻孔设计,提出了该工程注浆孔钻进技术难点及重点层位。注浆孔施工过程中,采用JDT-5A型陀螺测斜仪测斜,并采用合理的钻具组合及钻进工艺参数,确保了钻孔施工质量。钻注施工结束后,井筒掘砌过程中,工作面剩余涌水量小于4m3/h,注浆堵水效果良好。     

构造发育区薄层灰岩地面定向孔钻探注浆技术

恒源煤矿Ⅱ63采区受温庄向斜构造影响,其地质构造复杂,向斜轴部破碎带及构造裂隙是6煤层底板的主要导水通道,石炭系上统太原组灰岩含水层组是6煤层巷道掘进及工作面回采的主要威胁含水层。为了实现Ⅱ634、Ⅱ635工作面的安全回采,对该治理区域的地层分布、地质构造发育情况及水文地质条件进行了详细分析,设计了地面定向水平孔煤层底板超前探查注浆防治水方案,包括钻孔布置、钻孔轨迹、钻孔结构、浆液类型及注浆参数等。研究了多砂岩含水层造斜段成孔技术、长距离水平孔钻进技术、薄层灰岩钻遇率保障技术及长距离水平孔高压注浆技术,完成了多砂层含水层造斜段成孔及套管下放工作,造斜段长达870 m;完成了长距离水平孔钻进、注浆工作,水平孔段长达959.54 m;完成了薄层灰岩钻遇率保障工作,L_3灰岩含水层钻遇率大于90%,甚至高达100%。不仅实现了治理区域巷道掘进及工作面的安全回采,还提高了施工效率及经济效益。     

径向水力喷射钻井技术在煤矿注浆孔中的应用

采用石油行业径向水平喷射钻井技术在煤矿注浆堵水方面可实现水平定向射流成孔,在薄层灰岩、奥陶系灰岩承压含水层中寻找沟通裂隙,尤其在直井或分支井段较小漏水的情况下可进行多分支喷射,还可以加适量盐酸、酸化缓蚀剂进行局部酸化沟通裂隙,压裂地层,从而降低注浆压力,提高注浆堵水效果。径向水力喷射钻井在峰峰集团梧桐庄矿9号注浆孔应用取得了一定的成效。该技术也可作为地热井增大水量的一种手段。     

煤矿灰岩层水平井注浆技术研究

通过煤矿底板灰岩含水层水平井注浆加固治理，可较好地解决煤矿底板防治水难题。为了提高水平井注浆加固灰岩含水层的效果，以界沟煤矿东一下采区水平井为研究对象，根据灰岩含水层渗透性特征，确定了扩散半径、浆液类型及配比。结合水平孔钻进情况，运用破壁和清水洗井技术，进行压水试验和静压升压注浆加固治理；确定了注浆压力、终止流量、注浆数量；在注浆顺序、装备选型、水平注浆、效果验证等关键技术进行了研究应用。结果表明，治理区采用扩散半径27 m，灰岩采用水泥浆单浆液；清除泥皮，清水洗井，选配高速制浆和智能化注浆装备，进行孔口分段式注浆，递增升压至10 MPa，注浆量提升至0.8 t/m，有效提升加固治理效果。     

孟津煤矿奥灰含水层岩溶水赋存特征及应用

孟津煤矿11011工作面受奥陶系灰岩水威胁,并发生过突水。通过对突水的11011工作面奥陶系灰岩含水层注浆过程中钻孔涌水量、注浆量及钻孔串浆情况的研究和分析,得出奥陶系灰岩含水层富水性不均,富水性相对强的区域涌水量大注浆量也大的规律。串浆导致部分注浆孔堵塞,但也说明了奥灰含水层连通性好。通过实施钻孔堵水注浆工程,堵源截流,浆液注入效果明显,突水量明显降低,达到了堵水的预期效果,对其他工作面的开采具有一定的推广价值。     

城探1井抗高温钻井液技术研究与应用

城探1井是大庆油田部署塔东古城区块的第一口高风险预探井,设计井深7150m,实际完钻井深7280m。该井6312~7280m段采用抗高温聚磺防塌钻井液,预估井底最高温度将达到200℃,钻遇地层主要是奥陶系下部和寒武系,岩性以灰岩和白云岩为主,该井段溶洞裂缝发育成熟,另外还存在厚度不均的破碎地层。钻进过程中易发生井漏和剥落块卡钻事故。针对该地层的地质特点及技术难点,对抗高温聚磺钻井液体系进一步研究,通过增加抗高温增粘剂,增强了体系的抗温性,降低钻井液的HTHP失水,提高了体系的封堵防塌性能,确保破碎带钻进的安全。现场应用效果表明,通过引入抗高温增粘剂,体系流变性、粘切等参数更易控制;携岩能力更强,破碎带钻进安全快速地穿过,没有发生井下复杂或事故,能够满足井深7700m内的超深井的施工需求。     

山东淄博煤矿大口径超深基岩排水孔钻井技术

由于第四系、二叠系、石炭系岩性复杂及缩径、坍塌、漏失等情况，山东淄博煤矿大口径超深定向排水孔成井难度大。该井采用了水泥注浆堵漏和水泥造壁稳定孔壁，应用“气举反循环＋垂钻”钻进工艺方法控制钻孔顶角，应用阶梯式组合牙轮钻头、水泥固井止水等技术方法，达到了设计要求。     

煤层底板地面加固区域邻井注浆扰动钻探卡钻事故分析与处理

以赵固一矿地面加固区域内相邻分别正直施工的注浆井造成定向钻进井突发卡钻的事故为研究对象,详细介绍了卡钻事故发生过程、卡钻原因分析及卡钻事故处理过程,总结了卡钻事故预防及处理方法。卡钻事故发生及处理过程的教训与经验为类似邻井注浆扰动钻探卡钻事故预防、处理提供重要借鉴作用。     

茅口灰岩溶洞突水的注浆封堵

在岩溶裂隙极为发育的茅口灰岩裸体巷道中,采用导水、喷浆、打垫和注浆材料改性等技术措施,成功封堵黄石矿务局东井煤矿北大巷溶洞突水.     

矿用电磁波随钻伽马测井仪在桑树坪煤矿的应用

桑树坪煤矿地质条件复杂,其奥陶系灰岩中含有薄层的泥岩,具有很强的隔水性,需在开采前对钻孔进行探放水,利用普通的定向钻进很难准确找到含水层的位置。介绍了矿用电磁波随钻伽马测井仪在此地区探放水中的应用,主要介绍整个系统的工作原理、及试验测试情况;试验结果表明矿用电磁波随钻伽马测井仪测量的钻孔轨迹及地层的伽马值可以为桑树坪煤矿奥灰系的探放水提供实时的地质导向。     

煤层底板灰岩层注浆定向水平井用PDC钻头个性化设计

针对煤层底板灰岩层定向水平注浆井钻进工艺特点及灰岩层地层特性,通过分析现场地质特征及构造、钻孔设计以及井身结构等特点,对拟钻地层特性、钻进工艺以及常规钻头磨损情况进行研究,对钻头剖面形状、切削齿排布、切削齿安装角度以及金刚石复合片优选进行优化设计。新设计钻头采用抛物线剖面,极限密度布齿并针对关键部位增加后备齿加强的方案,降低钻头关键部位磨损,提高钻头攻击性,以通过数值模拟分析异形切削齿破岩效率,以强化鼻部切削齿,提高钻头抗冲击韧性,防止钻头冲击破坏。采用优化设计的钻头进行现场试验,使用寿命较常规PDC钻头提高58.18%|复合钻进平均速度较常规PDC钻头提高50%|定向钻进平均速度较常规PDC钻头提高56.52%,实现了灰岩层底板注浆施工优快钻井需求,为硬岩裂隙地层定向井钻进施工提供了钻头设计方案,为同类地层注浆井的施工提供了技术支撑。     

金龙煤矿14041工作面奥灰水防治技术

金龙煤矿矿井开采受到奥陶系灰岩水的严重威胁。对金龙煤矿14041工作面进行了直流电法底板物探,根据物探结果进行了钻探验证和注浆加固设计,并对注浆效果进行了分析。开采实践证明,金龙煤矿14041工作面采取的奥灰水防治技术切实可行。     

塔河油田TK665CH侧钻井工艺技术应用研究

TK665CH井是新疆塔河油田奥陶系油藏6区施工的一口开发侧钻井,由于本井钻进至奥陶系鹰山组时漏失严重,本井经过三次定向侧钻施工,最终钻至目的层奥陶系获得工业油气。施工过程中采用堵漏工艺、定向侧钻工艺技术、套管开窗工艺技术和钻井液技术等工艺技术克服了施工过程中出现奥陶系的严重漏失、套管开窗困难、石炭系侧钻掉快多、机械钻速低、井身轨迹控制难等一系列的复杂情况。通过本井的施工,为塔河油田侧钻井的增储上产提供了更广阔的空间。     

薛村煤矿承压泵井安全评价方法研究

由于没有相关的规范或规程可依,高压含水层上泵井的水文地质条件评价方法成为了大水矿井峰峰矿区薛村煤矿泵井开挖前安全的技术难题.论文在水文地质条件分析的基础上,采用了压力隧道法、关键层理论法、数值模拟法对奥陶系高压强含水层上方的潜水泵井的安全性进行了评价,认为泵井下方断层、大青灰岩在泵井施工过程中将突出的危险,经探查和注浆,解除了威胁.     

反井钻机在立井井筒延深工程中的应用

介绍了LM-120反井钻机在国投新集三矿主井井筒延深工程中的应用情况。该井筒延深215m。施工中采用反井钻机先自上而下钻导向孔,再自下而上扩孔成反井,最后采用人工钻爆法自上而下刷砌成井。在导向孔钻进时,根据具体地层情况,钻进到一定深度后,进行1次或多次孔内压力注浆,充填裂隙,加固岩层,保证了扩孔和刷砌井筒时围岩稳定,不漏水。     

反井钻机在立井井筒延深工程中的应用

介绍了LM-120反井钻机在国投新集三矿主井井筒延深工程中的应用情况.该井筒延深215m.施工中采用反井钻机先自上而下钻导向孔,再自下而上扩孔成反井,最后采用人工钻爆法自上而下刷砌成井.在导向孔钻进时,根据具体地层情况,钻进到一定深度后,进行1次或多次孔内压力注浆,充填裂隙,加固岩层,保证了扩孔和刷砌井筒时围岩稳定,不漏水.     

反井钻机在立井井筒延深工程中的应用

介绍了LM-120反井钻机在国投新集三矿主井井筒延深工程中的应用情况。该井筒延深215m。施工中采用反井钻机先自上而下钻导向孔，再自下而上扩孔成反井，最后采用人工钻爆法自上而下刷砌成井。在导向孔钻进时，根据具体地层情况，钻进到一定深度后，进行1次或多次孔内压力注浆，充填裂隙，加固岩层，保证了扩孔和刷砌井筒时围岩稳定，不漏水。