直径73 mm弯外管螺杆钻具近水平定向钻进试验

为了确定弯外管螺杆钻具在煤矿井下近水平定向钻进的效果,在对()73 mm弯外管螺杆钻具的结构特征和现场试验的基本状况进行分析的基础上,通过对试验数据归纳研究,得出弯外管螺杆钻具近水平定向钻进轨迹为一条不规则的螺旋曲线、在煤层轨迹变化比顶板岩层快、钻孔降斜趋势比增斜趋势明显、反扭矩力导致工具面向角有左偏趋势、复合钻进钻孔轨迹下斜较快等定向效果,为煤矿井下定向钻进使用和选配螺杆钻具提供参考依据.     

煤矿井下定向钻进螺杆钻具力学分析

单弯螺杆钻具是实现煤矿井下近水平定向钻进的重要工具之一。文章采用纵横弯曲法对煤矿井下单弯螺杆钻具进行受力和变形分析,阐述了变斜力和变方位力与钻压、第一跨梁长度、钻孔曲率、结构弯角及工具面向角等因素的关系。此外,通过对螺杆钻具的扭矩、轴向荷载和离心力的分析,有助于全面了解螺杆钻具的工作状况,对正确使用和维护钻具、保证定向钻进施工的顺利进行具有重要意义。     

煤矿井下复合定向钻井技术井斜控制特性分析

由于滑动定向钻井技术在煤炭定向钻井时存在钻进效率低、安全性差等问题,介绍了复合定向钻进技术,该技术采用定向钻机与螺杆钻具同时驱动钻头旋转,以实现高效钻进。由于钻机与螺杆同时转动,前人研究的螺杆控制井斜的力学特性结论不再完全符合现场施工结果。考虑了钻机转动时底部钻具组合受力特征,分析钻机转速、螺杆弯角、螺杆稳定器的安放位置以及上稳定器的安放位置对钻头侧向力的影响规律,从而指导复合定向钻井时现场施工作业,优化钻井参数,提高井眼轨迹控制的精度。     

硬岩定向钻进螺杆钻具性能分析及应用

螺杆钻具是煤矿井下定向钻进的主要孔内动力钻具。针对在硬质岩层定向钻进中的工艺匹配和工艺参数优化问题,以某型螺杆钻具为例,分析了螺杆钻具的理论特性和测试工作特性。从硬岩钻进的特点出发,讨论了岩石荷载与钻速的关系,给出了螺杆钻具在硬岩中钻进的工艺参数设计方法。通过在淮南某矿的应用,阐明了工艺参数优化的过程,总结出了螺杆钻具在实际工作状态下给进力和压降的关系。     

煤矿井下水平定向钻进钻具组合的选择与优化

 煤矿井下近水平定向钻进技术在解决采煤瓦斯、掘进涌水以及地质异常体等方面,为煤矿的高效开采起到直接的促进作用。本文分析了煤矿井下近水平定向钻进的主要影响因素,阐述了稳定组合钻具和螺杆钻具的性能和应用状况,在对这两种定向钻进常用的钻具组合优缺点进行分析对比的基础上,提出井下定向钻进的最佳组合和发展趋势。可作为煤矿井下采用定向钻进技术,优选钻具组合提供依据。     

大雪山煤矿有线随钻定向钻进技术应用

简述了四川省珙县筠连矿区大雪山矿段(东段)煤矿普查工程的概况、项目由来及定向孔设计。重点介绍了钻探施工定向钻进的技术路线、方案及技术要点,有线随钻定向钻进效果、经济效益、取得的成果。主要工作包括:配套XY-2000型立轴式液压钻机、BW-320/10型泥浆泵、HC绳索取心钻杆;采用ADST测斜仪,通缆水笼头有线随钻测量定向,螺杆马达孔底动力钻具造斜施工受控定向钻孔。在2个1000 m以深的钻孔中,共造斜29回次,总进尺73.78 m。钻孔轨迹基本受控,达到了地质目的。施工中,探索了定向钻进螺杆钻具弯接头的角度选择、适宜绳索钻杆钻进的弯曲强度等问题。     

煤矿井下硬岩定向钻进技术装备与应用

针对煤矿井下硬岩定向钻进存在的钻进效率低、深孔钻进易产生托压、孔内钻具易损坏等问题,在分析问题原因的基础上,通过集成及创新,开发了煤矿井下硬岩定向钻进技术与装备。研究形成大功率螺杆钻具钻进技术、级差式定向钻头防卡技术、振动减阻技术、水力加压技术、轨迹控制技术和硬岩开分支技术,选配了定向钻机、泥浆泵车、大功率螺杆钻具,研制了级差式定向钻头、水力振荡器和水力加压器。在淮南张集煤矿开展了现场试验及工程应用,在平均坚固性系数为7.6的灰岩中,试验钻孔进尺2397.6 m,工程应用钻孔进尺5480 m,平均钻进效率可达21 m/小班;水力振荡器平均钻压降低了33%,钻效提高126%;水力加压器钻压降低了23.8%,钻效提高了137%。     

单弯螺杆马达与液动潜孔锤复合钻具研究

为解决煤矿井下硬岩层定向钻进效率低的难题,提出将单弯螺杆马达与液动潜孔锤组合在一起,形成的复合钻具具有硬岩层中轨迹可控和钻进效率高的特点。介绍了复合钻具的组成及实现冲击回转定向钻进的原理,研究了具体实施方法,包括:钻具组合形式、工具选型、流量匹配、随钻测量系统防振以及专用钻头设计。研究结果表明:液动潜孔锤置于单弯螺杆马达与钻头之间较为合理;为满足液动潜孔锤低转速的要求和单弯螺杆马达调角的需要,定制了低转速可调弯外壳螺杆马达;随钻测量系统与钻具之间设计了双向减振短节;根据不同工具工作排量,提出了3种流量匹配的方法;基于复合钻具碎岩机理,设计了柱-片混合型钻头;最后指出了可能存在的问题,并给出了解决问题的建议。     

煤矿井下超深孔定向钻进扭摆减阻技术

针对煤矿井下超深孔定向钻进存在的钻具托压造成的定向钻进效率低、孔深受限等问题,借鉴石油钻井中的扭摆钻进技术,分析了扭摆钻进工艺原理及对煤矿井下定向钻进的适应性及操作可行性,描述了其具体操作流程,并在保德矿五盘区进行了现场试验。试验结果表明:扭摆钻进减阻技术适用于煤矿井下超深孔定向钻进,适用范围为超深孔定向钻进2 000～3 000m之间,实钻过程中减阻效果明显,孔底工具面变化幅度较小,主要受螺杆马达反扭矩影响。     

矿用小直径等壁厚螺杆马达的研究与应用

针对煤矿井下直径73 mm规格定向钻具组合孔底回转切削动力小、岩层滑动定向钻进效率低的难题,对矿用小直径等壁厚螺杆马达进行了研究.综合分析等壁厚螺杆马达技术发展与煤矿井下近水平定向钻进工况特点,研制了矿用φ73 mm等壁厚螺杆马达,并与常规螺杆马达进行了性能对比测试,在煤矿井下底板岩层定向孔中进行了实钻应用.结果表明:...     

煤矿井下近水平定向钻进黏滑振动产生机理及应对措施北大核心

黏滑振动普遍存在于钻探施工过程中,煤矿井下近水平定向钻进也不例外,并且随着钻孔深度的延伸,黏滑振动现象加剧。黏滑振动的危害包括加速钻具损耗和降低钻进效率。为了抑制黏滑振动,分析了近水平定向钻孔孔底单弯螺杆马达定向钻进黏滑振动产生的机理,以及与竖直钻孔孔口动力回转钻进工艺产生黏滑振动的异同,研究了抑制黏滑振动的方法和原理,并进行了工程实践。     

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。     

煤矿用螺杆钻具试验台研制

试验台的建立具有模拟螺杆钻具实际工况并完成对螺杆钻具的工作性能进行检测的功能。为煤矿用小直径螺杆钻具的生产、应用技术的发展提供了必要的检测手段,从而为进一步促进我国煤矿井下定向钻进技术、钻进装备的技术水平提升奠定了基础。     

复杂顶板高位定向长钻孔钻完孔技术

针对亭南煤矿顶板高位定向钻孔施工存在的开孔段地层破碎、定向孔段泥岩缩颈、两级扩孔效率低和瓦斯抽采通道易堵塞等问题,提出了复杂顶板高位定向长钻孔钻完孔技术;集成了大直径套管护孔、缩颈地层扩孔、双级双速一次扩孔和钢筛管完孔等关键技术,配套了大功率定向钻机、泥浆泵车、随钻测量装置、液动螺杆钻具和双级双速扩孔螺杆钻具等钻进装备。在亭南煤矿3410工作面钻场进行了现场应用,顺利施工了2个顶板高位定向钻孔,成孔深度分别为511、610 m,孔径?200 mm,单班扩孔进尺在60 m以上,全孔下入?89 mm护孔钢筛管,钻进过程安全高效,为复杂顶板高位定向钻孔施工提供了一种新的技术途径。     

煤矿井下螺杆钻具常见失效形式的原因分析及对策

介绍了煤矿井下定向钻进系统中螺杆钻具的应用情况,通过对其常见失效形式和原因的分析,从螺杆钻具自身质量、钻进工艺及操作要求等方面进行分析和研究,提出了有效的预防及解决措施,对于孔内事故的处理提供了较好的预防方法,为提高螺杆钻具的使用寿命,保证煤矿井下钻孔施工的效率,达到高效瓦斯抽采的效果提供了良好的客观依据。     

复合钻进技术在红柳煤矿冻结孔施工中的应用

神华宁煤集团红柳煤矿地质构造发育、地层倾角大、软硬互层多,冻结孔钻进施工中钻孔易偏斜,使用陀螺测斜仪配合螺杆钻具纠斜作业次数多、易复偏,影响工程进度。针对这些问题,现场研究采用PDC或牙轮钻头配合1°单弯螺杆复合钻进技术,取得了很好的防斜打快效果,值得类似工程借鉴。     

深孔快速定向钻进设备与工艺的试验研究

从设备与工艺两个方面对深孔快速定向钻进技术进行了试验研究。通过试验,确定了煤层中进行深孔快速定向钻进时的工艺与钻具组合方式,并得到了较好的试验效果,可以为煤矿井下深孔快速定向钻进设备的选择与工艺参数确定提供参考。     

大口径工程孔受控定向钻探的成井工艺

普利门 DST 有线随钻测井仪、φ120 mm螺杆钻具在大口径工程孔定向钻进中配合使用,可精确控制钻孔轴线方向,进行随钻定向钻探,成功实现遥控钻进.     

大口径工程孔中随钻定向钻探的使用方法及应用效果

普利门DST有线随钻测井仪、ψ120螺杆钻具在大口径工程孔定向钻进中配合使用，可精确控制钻孔轴线方向，进行随钻定向钻探，成功实现遥控钻进。     

L型注浆钻孔钻具组合及工艺研究

通过对钻杆、螺杆钻具、加重钻杆、钻头等钻具的组合配置研究,结合L型注浆钻孔的技术要求,选取科学合理的钻压、钻速、泵量等钻进参数,总结出了L型注浆钻孔施工时的最佳钻具组合配置方案,而且,对L型孔进行分段组合配置,经过信湖煤矿L型孔井下水平巷道地面预注浆加固工程的施工,取得了良好的社会经济效益。