磷石膏地层用钙基成膜环保冲洗液研究与应用

针对磷石膏地层水平孔钻探工程存在松散磷石膏层孔壁坍塌、磷石膏遇水分散影响取心质量、冲洗液受钙侵导致其性能恶化以及钻孔轨迹控制困难等技术难题,同时满足绳索取心钻进工艺要求,室内针对性地开展了冲洗液技术研究,分析了磷石膏地层水平孔钻进对冲洗液性能的要求,并在室内处理剂优选、配方优化的基础上,研发了钙基成膜环保冲洗液体系,并成功应用于贵州某磷石膏矿尾矿库中的水平孔钻探工程。室内试验及现场应用结果表明,该体系具有良好的抗钙侵能力,滤失量低,流变性能相对稳定;能够在岩心表面形成相对坚固的保护膜,强化磷石膏孔壁,有效预防孔壁坍塌;保护岩心免受冲洗液侵蚀,提高了取心质量。此外,该体系由无毒和易降解的环保材料组成,具有良好的环保性能。     

超长水平孔绳索取心定向纠斜钻进及测井技术研究示范

在千米级绳索取心水平孔钻进中,开展水平孔定向纠斜及测井技术研究示范,创新形成超深水平定向钻孔绳索取心纠斜工艺技术,实现了千米级深孔的钻孔轨迹精准控制;采用钻杆内水力投送物探测试设备和钻孔电视设备的工艺,有效解决了超长水平钻孔投送难、测试难、提出难三大难题,形成了小口径超长水平钻孔综合测井技术体系;成功完成孔深925 m的水平定向钻探孔钻进任务,精准进入地质目标靶区,实现了勘察目的。     

孜拉山1888 m无垂深超长水平孔钻进关键技术

西藏昌都孜拉山隧道勘察水平孔设计深度1500 m,实际完钻深度1888.88 m。钻进过程中强风化破碎带地层孔壁易坍塌,硬岩地层超长水平孔钻孔轨迹控制难度大,绳索取心岩心管和打捞器推送困难,提下钻阻力大、回转扭矩大、钻具磨损严重,局部地层涌水、冲洗液漏失频发,严重影响成孔质量、施工效率和施工成本。分析了无垂深水平孔钻进过程中破碎地层孔壁失稳、钻孔轨迹偏移、钻进扭矩大、钻具磨损严重等问题产生的原因,给出了实钻过程中的解决方案和处理措施,顺利完成钻孔施工任务,积累了无垂深水平孔绳索取心钻进复杂问题处理措施和经验。     

坑道定向钻进系统在隧洞水平勘探工程中的适应性分析

随着城市地铁隧洞、铁路隧道等工程建设的推进,水平孔定向地质勘探法已成为一种新的勘探手段,相较于传统的竖向孔施工,其能回避复杂的施工环境,节省大量钻探工作量,技术经济优势明显。坑道定向钻进系统用于地表或隧洞勘察具有传统优势,但以取心为主的水平勘探要求更高,坑道定向钻进技术在取心工艺适应性和钻机功能模块等方面需要针对性地改进升级。围绕水平定向勘察的技术特点,对比分析了典型坑道定向钻进系统在钻杆体系、水平勘察钻机、钻具组合与取心工具、定向钻进仪器和钻探信息化等方面的适应性,总结了构建隧洞水平勘探工程技术体系必须依托的技术集成。针对高效取心作业和可变轨钻探作业的要求,明确了水平勘探钻机大扭矩强给进能力、多工艺适应能力、高效钻进能力、高效起下钻能力、取心能力和动力头结构的改造方向。分析了在轨迹变化频繁的定向孔中应用绳索取心钻具的不足和限制,并探索了钻探信息化进程中的信息参数类别和传输路径。     

深孔复杂地层绳索取心钻具优化设计思路

采用绳索取心钻进技术在深孔复杂地层钻进时,易出现内管钻具打捞失败、岩心卡断失效及岩心易冲蚀等问题。本文从实际问题出发,结合国内外绳索取心钻具的发展现状,给出了钻具结构的优化设计思路,包括岩心管涂层减阻及振动解堵、弹卡机构防顶死设计、增加卡簧与岩心之间摩擦力、增大钻具内部过流面积、改变钻头处冲洗液流向等,以进一步提高绳索取心钻具在深孔中的钻进效率。     

新疆鄯善县沙尔湖页岩气3井护壁堵漏技术

沙尔湖页岩气3井为新疆自治区地质勘查基金项目管理中心的页岩气项目,位于沙尔湖北部卡拉塔格一带。该项目采用绳索取心施工工艺,地层复杂,存在水敏性较强的绿泥石化地层、破碎地层、漏失地层。为了防止出现钻探事故,提高钻探效益,项目组采用了抑制性能、防塌性能较好的双聚防塌冲洗液体系和成膜防塌冲洗液体系,并结合现场条件,采用了两种堵漏方法解决地层漏失问题,取得了很好的效果。     

松辽盆地北部地区小口径油气钻井施工技术

为了探查松辽盆地北部地区的地层情况,评价预测石炭—二叠系的油气前景,我队在该地区参与实施了4口油气地质调查井,设计井深均为2000 m。我队运用小口径绳索取心钻进工艺进行全孔取心,在取心率和取心质量等技术指标上都圆满完成了设计要求。由于松辽盆地北部地区为盆地沉积地层,地层情况复杂,大部分为泥岩、砂岩地层,易水化,发生坍塌、掉块、缩径等复杂井内事故,影响钻井事故进度和取心质量。为保证钻井的顺利实施,我队在钻进过程中,根据钻进地层情况,进一步优化钻具组合和钻进参数,选择护壁性能强的成膜防塌冲洗液体系,圆满完成了钻井施工任务,取得了较好的钻探成果。     

硅酸盐聚乙稀醇冲洗液在新疆砂岩性铀矿钻探中的应用

分析并研究了硅酸盐聚合物冲洗液体系的作用机理,配制了一套专门针对砂岩性铀矿岩心钻探中复杂地层孔段长、极易引发多种孔内事故的冲洗液体系。生产实践证明,该冲洗液体系完全能够满足绳索取心钻进工艺各项性能要求,并在对付砂岩性复杂地层方面具有良好的效果。     

绳索取心钻进工艺在非金属矿产资源勘探中遇到的问题与对策

在介绍了非金属矿产勘探中钻探常见地层及其成孔特性和绳索取心钻进工艺特点的基础上,分析了绳索取心钻进工艺在非金属矿产勘探中容易出现的粘附卡钻、憋泵卡钻等事故的成因,提出了处理方法;总结了绳索取心钻进软、散地层的冲洗液类型、性能要求、维护管理等方面的经验;着重介绍了SJP水泥浆及其用于钻孔堵漏的灌注工艺方法。     

白银市土红湾-李家沟煤炭资源详查23-2孔冲洗液技术

甘肃省白银市土红湾-李家沟煤炭资源详查23-2孔地质条件极其复杂,既有水敏性强的泥岩,还有松散破碎的煤层等,其间还夹杂着不同程度的盐膏,孔内容易出现坍塌、掉块等问题,冲洗液易受到污染,对冲洗液性能提出了更高的要求。以往该矿区施工,常发生孔壁坍塌、冲洗液粘度显著降低等问题,严重时导致埋钻及沉砂卡钻等孔内事故,影响成孔和施工效率。针对以上问题,分析了钻遇地层孔壁失稳的原因,评价了盐膏侵对冲洗液性能的影响,并有针对性的开展了体系的适应性研究,先后优选出成膜防塌冲洗液和抗盐膏侵成膜环保冲洗液。施工中,针对水敏性分散剥落地层和松散地层选用成膜防塌无固相冲洗液,在发现盐膏侵后将其转化为抗盐膏侵成膜环保冲洗液,并通过对冲洗液配方、性能参数的合理调整与维护以及采用绳索取心钻探等工艺措施,较好地解决了上述问题。     

树35-平27水平井密闭取心技术探讨

密闭取心能够提高岩心分析资料的准确性。通过水平段密闭取心,可以检验水驱油效果、定量分析油层的油水动态及剩余油分布情况。这对制定有效的增产增效措施、提高特低丰度油层单井产量和储量动用程度、完善开发方案等有着重要的意义。与直井密闭取心相比,水平井密闭取心难度更大。在进行水平段密闭取心技术难点分析的基础上,从井眼轨迹控制、钻具组合优化设计、取心工具配套和取心参数优选等几个方面进行了研究,并在树35-平27井进行了现场应用,取得了良好的应用效果。     

基于Flac数值模拟的地面垂直钻井剪切破坏研究

以乌兰矿地面垂直钻井为研究对象,利用地面沉降理论,建立了地面垂直钻井井身位移与变形的数学模型,得到了钻井水平位移与水平变形的函数,分析了钻井水平剪切破坏的特征;并基于数值模拟软件Flac,实现了地面垂直钻井水平应力场的模拟。     

浅部大位移超长水平段I38H井轨迹控制技术

I38H井是渤海某油田调整井中的一口先期排液水平井,后期转入注水作业,为满足周边3口井的注采关系,设计水平段长达827.0 m,同时该井为一口目的层位于明化镇、水垂比达2.47的浅层大位移井,为安全、顺利实现钻井作业,通过对I38H井井身结构的优化、井眼轨迹的合理设计以及贝克旋转导向工具和随钻扩眼器等工具的使用,最终成功完成钻井作业。     

水平井钻井优化设计技术研究

通过对水平井优化设计的原则、顺序、过程的综述，以及对各阶段设计中应优化的部分、应考虑的多种因素进行了归纳和整理，初步研究和探讨了水平井钻井优化设计技术，并初步分析了优化设计的模型。     

长水平段大位移井井眼轨道优化设计

摩阻和扭矩是制约长水平段大位移井水平段延伸的主要因素,井眼轨道优化是减小钻具摩阻和扭矩的方法之一。模拟了不同造斜率和靶前位移情况下长水平段大位移井的摩阻和扭矩,分析了不同轨道类型对摩擦系数的敏感性。结果表明,长水平段大位移井应优先选用较低造斜率的轨道,无特殊需要时尽量简化轨道类型。     

T形带式输送机水平转弯半径的计算

由于T形带式输送机在结构上和驱动方式上与普通带式输送机的不同,其设计计算方法也有很大不同。通过受力分析,从理论上推导出了单个驱动点上的正压力和水平转弯半径的表达式,验证了T形带式输送机可实现小曲率半径转弯,为其设计计算提供了理论依据。     

川西采气厂首口地质导向水平井钻井技术

广金6-2HF井是川西采气厂在蓬莱镇组气藏首次应用随钻地质导向钻井技术完成的一口长水平段水平井。该井利用随钻地质导向技术及综合录井技术,优选钻具组合,精确控制井眼轨迹,准确卡住目的层砂顶以及A靶垂深,实现A靶精确着陆。单弯双扶钻具组合在蓬莱镇气藏具有良好的稳斜效果,该井水平段进尺为980.84 m,其中滑动钻进进尺为21.5 m,复合钻进进尺为959.34 m,复合钻进比例为97.8%,大大提高了钻井效率。岩屑录井显示,水平段钻遇泥岩4 m,泥质粉砂岩8 m,细粒岩屑砂岩968.84 m,储层钻遇率为98.8%。该井完钻后没有测井,利用地质导向资料及录井资料确定射孔位置,从而缩短了钻井周期,降低钻井成本。     

水平井段环空压耗研究

环空压耗是设计钻井水力参数的一个重要指标。文中在考虑了环空中岩屑颗粒存在不同运动形式的情况下，建立了水平井段环空压耗的理论和经验模式。利用现场两口水平井资料对经验模式进行了验证。结果表明，模式可用于大斜度井段和水平井段环空压耗的预测。     

水平定向钻进技术在浅层低渗透性含水层地下水开采中的试验研究

浅层低渗透性含水层埋深浅、渗透性低,难以用常规管井开采。利用水平定向钻井技术,可在含水层内长距离铺设过滤器,从而增大水井出水量。研制的贴砾过滤器,其性能经水平井试验验证满足水平井成井要求,取得了良好的试验效果。