地面预注浆钻孔轨迹参数计算方法比较

钻孔轨迹参数计算是定向注浆施工成败的关键之一,其计算方法有很多种,简要介绍了最常用的切线法、圆柱螺线法、校正平均角法和最小曲率法4种计算方法及其原理;并通过实例,对不同方法计算结果及轨迹曲线进行分析对比。结果表明,在测点较密、顶角较小的情况下,不同方法计算结果基本吻合,但切线法和最小曲率法能更准确地反映方位急转的情况,最小曲率法更适用于地面预注浆定向钻孔轨迹参数计算。     

单弯螺杆造斜能力预测和现场数据验证

造斜率预测是井眼轨迹控制技术的基础和重要组成部分,利用几何相似原理对具有初始结构弯角的梁柱进行了等效处理,综合考虑井眼几何参数(井斜角、井眼曲率)、钻具组合结构参数(弯角、稳定器直径和位置等)、钻井参数(钻压)等各种影响因素,运用纵横弯曲法建立单弯螺杆力学模型。以单弯螺杆单稳器钻具组合为例,分析了螺杆弯角、井眼曲率、钻压、稳定器直径等参数对侧向力和极限造斜率的影响。结合须家河组地层的特点,运用极限曲率法计算了造斜率,并结合现场数据对模型进行了验证,指导钻具组合设计。     

牛场区块煤层气井定向控制工艺

针对随钻测斜仪测点与钻头之间存在一定的距离差,不能直接测得钻头处井眼参数的问题,以及"直-增-稳"型二维煤层气定向井施工过程中出现的直井段打斜、造斜点处已有一定的井斜角和方位角的情况,结合牛场区块施工数据,分析、总结了工具面角度与井斜角、方位角变化量的函数关系,实现轨迹的精确预测,提出配套的定向井轨迹控制工艺,并在该地区多口井的施工中得到了验证。     

一种新的阶梯水平井段轨道设计模型

对于开发有一定高度差的多个薄油层,阶梯水平井较普通的定向井和水平井,节约了钻井成本,提高了单井的开采效率。分析了现有的阶梯水平井的设计模型,采用恒工具面模型进行三维阶梯水平井的轨道设计,以上下靶点的井斜角和方位角作为已知量,造斜工具的造斜率和安装角作为控制因素,将过渡点的井斜角和方位角作为待求参数。所设计的三维井眼轨道,通过计算示例表明,可用于设计阶梯水平井段。     

大位移井悬链线剖面设计的数值计算

悬链线剖面是大位移井轨道的经典类型,在进行设计时需要求解一个以悬链线初始井斜角为未知数的非线性方程。由于未知数包含在多个三角函数和对数函数中,计算工作量较大,而且常用的迭代求解方法存在一些问题。通过数学变换将该方程转换成一个只包含对数函数和多项式函数的新方程,对新方程的函数性态做了几何分析,进而提出了寻找求解区间的步长搜索算法和自适应步长搜索算法。利用二分法在求解区间上能够快速求出新方程的数值解。利用大位移井设计实例验证了本文算法的有效性,并对圆弧井段井眼曲率与方程解的关系进行了讨论。本文提出的算法可用于大位移井轨道设计的计算机软件开发中。     

定向钻井技术在垂直井中的轨迹控制分析

在重庆市区及周边乡镇开展的多口地热井钻井施工中,由于大多数取水点地层倾角过大、岩性变化频繁等原因,常规钻井方法无法保障井眼井斜角达标,从而影响获取地热水资源的成功率。采用定向钻井工具进行纠斜钻进时,钻具工具面角与井眼方位角变化值的选择对井眼轨迹的影响尤为重要,同时当钻具工具面角确定以后,新井眼的形成还受地层岩性、钻头选型及钻井参数等各方面的影响。为了井眼轨迹更为平滑,避免形成"狗腿"井段,本文通过对某地热井中定向钻井施工案例进行分析,从实际案例中总结经验,对定向钻井井眼轨迹的可控条件进行了优化。     

文92-平1深层水平井钻井液技术

文 92 -平 1井是中原油田第一口深层水平井 ,完钻井深 3 680m ,垂深 3 179.5m ,水平段总长 3 76.5m ,最大井斜角94.9°。该井上部沙一地层 2 3 90～ 2 5 10m为沙一盐 ,易形成大肚子井眼 ;沙二段地层渗漏严重 ;地层压力系数高 ,沙三上地层垮塌掉块严重 ,钻井液密度最高达 1.61g/cm3 ;三开水平段为了追踪油层 ,多次调整垂深 ,垂深差达 7.5m ,又兼扭方位 ,井眼轨迹状况差。介绍了钻井液体系的优选、不同施工井段的钻井液技术。二开导眼段使用欠饱和盐水钻井液 ,二开侧钻斜井段及水平段使用聚合醇有机正电胶钻井液。结果表明 ,聚合醇有机正电胶泥浆具有较好的抗盐、抗温能力 ,良好的润滑性和抑制性 ,携砂效果好 ,并能较好的保护油气层 ,满足了文 92 -平 1井的钻井施工要求。     

套管内磁导向技术应用

常规SAGD轨迹控制在I井造斜段时,随钻测量仪器受到P井管柱产生的磁场干扰,导致I井着陆时姿态与P井姿态有一定差异。为提高I井入靶着陆时与P井轨迹的一致性,提出I井轨迹造斜控制过程中引入套管内磁导向技术,即在I井钻进至井斜60°左右时采用磁导向系统,指导I井按照P井轨迹钻进。采用套管内磁导向技术引导SAGD水平井着陆时的井斜角、方位角、狗腿度、平面偏差及垂向偏差等数据对比均优于常规SAGD水平井。套管内磁导向技术可有效提升两井眼轨迹着陆时姿态的一致性,减少I井水平段轨迹的调整井段,提高轨迹控制精度和工作效率,在SAGD轨迹控制中可推广应用。     

南海西部北部湾盆地大斜度长裸眼定向井钻井技术

南海西部油田的涠洲11-1N-A8井具有井斜大、裸眼段长和井壁稳定性差的特点,导致了井眼轨迹难以控制、岩屑不易携出和下套管磨困难。结合该井各井段的施工技术和钻井液技术,探讨了井眼轨迹设计与控制和钻具组合优选问题;对在不同尺寸井段,不同地层所面临的压差卡钻处理、井眼清洁、防止岩屑床、井壁稳定、泥浆流变性、固相控制等问题做了总结;阐述了下套管固井等作业中出现的困难,并提出了相应的预防和解决措施。涠洲11-1N-A8井钻井难点的克服对今后类似井的作业具有很好的指导和借鉴作用。     

定向对接连通井轨迹设计

定向钻井轨迹计算方法很多,但在轨迹处理及图示反馈上均不直观清楚。通过坐标变换,建立了以井口与靶点连线为基准参考面的定向对接连通井轨迹设计方法。比较校正平均角法和最小曲率法,通过两次坐标旋转,说明建立以井口与靶点(或靶井)连线方位为参考面的坐标系的定向对接井轨迹设计方法及优点。并且这种设计方法也可用于其它轨迹计算方法中。通过本设计方法,可及时反应自井口到靶点(靶井)的钻井轨迹与目标的误差偏离。通过EXCEL编程及图示,运用EXCEL功能及时跟踪设计,使定向对接井设计与施工简单直观。采用此法累计已成功完成的对接井达100余对。     

水力采矿钻孔轨迹的预测方法

通过实例,介绍了水力采矿钻孔轨迹的预测方法,将预测钻孔轨迹和实测钻孔轨迹进行对比,探讨水力采矿钻孔轨迹预测方法的可行性和可靠性.     

应用普通测斜仪精确确定钻孔空间轨迹的技术方法

分析了影响普通测斜仪测量精度的原因,提出了应用数理统计学原理消除其系统误差、减小随机误差的技术方法,并用实例验证了该方法的可靠性,使普通测斜仪满足钻孔空间轨迹高精度定位的要求     

井筒地面预注浆施工技术

为达到杨柳矿井副井井筒基岩段堵水及对不稳定地层加固的目的,并最终实现井筒安全快速掘进,杨柳矿井副井井筒采用了地面预注浆施工技术。本文着重介绍了井筒地面预注浆施工的技术方案、注浆工艺、注浆经验及取得的良好技术经济效果。     

用钻孔注浆法加固涌砂坍塌地基

基坑开挖后，造成地下砂层向坑内大量涌砂，致使周围建筑基础地基塌陷，用钻孔注浆法加固砂层、填砾埋管注浆法充填加固塌陷地基是一种行之有效的方法。     

石门揭煤预抽瓦斯钻孔设计方法与应用

石门掘进为快速安全地揭煤通过煤层,依据“四原则”前探钻孔布置及“三点法”探孔资料分析并融合“后视点”、“截流抽采”等技术,提出了“五步法”预抽钻孔设计方法.实践结果表明:“四原则”前探钻孔布置方式可准确探明煤层赋存情况,按“五步法”预抽钻孔设计方法可保证钻孔施工的准确性,孔深误差±3 m,可消除由于钻孔施工不准而导致抽采瓦斯空白带的出现,有效抽采揭煤区域瓦斯及石门安全掘进顺利通过煤层.     

瓦斯含量法测定钻孔抽采半径在新集二矿的应用

为了确定钻孔瓦斯抽采半径,采用5种不同情况下的瓦斯含量对应的瓦斯抽采率进行比较,依据不同的抽采目标,确定需要抽采瓦斯总量,根据一定时间内平均单孔瓦斯抽采量,计算区域内需要布置的钻孔数量,进而得到钻孔瓦斯抽采半径。通过实际考察及拟合计算比较分析,得出一定抽采时间内的钻孔瓦斯抽采有效半径。实践表明,瓦斯含量法测定钻孔抽采半径方法可行。     

Method for Directional Failure of Rocks by Plastic Substances

The results are presented for investigating failure of brittle materials by plastic substance injected into samples under static and dynamic regimes. The pressure distribution in closed system and crack is determined. The process of the formed crack propagation is described.     

煤矿井下钻孔测斜原理及轨迹计算方法

论述了基于加速度计与磁强计测量钻孔倾斜角、工具面角和方位角的具体方法,推导了各姿态角解算公式,并对钻孔轨迹计算方法进行了分析与阐述。分析了影响测斜精度及轨迹计算的各种因素,提出消除仪器的器件误差及安装误差、降低外界磁干扰、校正子午线收敛角,既可以提高测斜仪的精度又可以提高钻孔轨迹精确度。     

矿井瞬变电磁法在新驿煤矿探水中的应用

为了防止生产过程中钻孔突水事故发生,保证采煤工作安全,应用瞬变电磁法,在新驿煤矿已掘进巷道内沿煤层和煤层底板向可疑位置发射电磁波,探测分析工作面钻孔确切位置及富水情况.通过探测发现工作面钻孔内含水情况,瞬变电磁法能够准确探测工作区域水文地质情况,为煤矿防治水提供可靠依据.     

某地浸采铀矿山低流量钻孔O2加注方式优化

针对CO₂+O₂原地浸出采铀过程,通过对氧气溶解机制、氧气喷射混合、氧气静态混合及钻孔氧气溶解情况等因素的分析,提出了一种适用于低流量钻孔的O₂加注方式,实现了低流量钻孔的O₂加注,提高了低流量钻孔浸采单元浸出效果,缩短了浸出周期,提高了资源回收率,降低了浸采成本。