叶舞凹陷ZKX井深部盐层钻井液技术研究

叶舞凹陷ZKX井位于叶县盐田范围内,该钻探的目的是河南叶舞凹陷盐矿的普查,该井设计井深2630 m,在2000~2400 m连续取心,主要钻遇以泥页岩、砂岩、含盐膏层及盐岩为主的沉积岩地层,钻进过程中存在防塌、护心、井壁稳定等方面的问题和难点。针对ZKX井的钻井难点,在钻井液体系优化的基础上,根据不同地层分别采用了防塌钻井液体系、欠饱和盐水钻井液体系和饱和盐水钻井液体系,解决了水敏性泥页岩钻进的防塌及盐岩地层连续取心的钻井液技术难点,探索出了一套适用于盐膏层取心钻进的低成本钻井液技术思路。     

科钻一井钻探施工技术总论

介绍了中国第一个硬岩、深孔、连续取心钻探项目--中国大陆科学钻探工程科钻一井的钻探实施情况,涉及该井的钻探技术设计、钻孔结构和套管程序,进行取心钻进、扩孔钻进和纠斜钻进时采用的方法和技术.此外,还介绍了科钻一井的施工过程以及在钻进施工中遇到的各种技术难题和采取的解决措施、获得的主要技术经济指标.     

滇西南钾盐调查MK-3大口径超深井绳索取心钻进工艺

滇西南中生代盐盆地钾盐资源调查评价项目MK-3井,设计井深2700 m,全孔取心,岩心直径≮80 mm,一般井段岩心采取率达到80%以上,盐岩段岩心采取率95%。工程技术要求高,施工难度大。施工中遇到了地层坍塌、涌水、掉块、盐岩溶蚀等问题,通过采用氯化镁饱和盐水冲洗液,HXY-9B型钻机取心钻进、TSJ-2000型水源钻机扩孔钻进,分级下管隔离等措施,圆满完成了钻探任务。完钻井深2701 m,岩心采取率90%,盐岩段岩心采取率达98.65%,终孔口径127 mm,岩心直径81 mm。经地球物理测井,各项指标都达到了设计要求。刷新了国内CHD127标准绳索取心钻杆P口径钻探深度的记录。     

Φ215.9mm四牙轮取心钻头设计与应用

针对硬岩及复杂地层取心钻进效率低、钻头寿命短的问题,依托“深海钻探技术与工程支撑”项目研制了Φ215.9 mm四牙轮取心钻头。通过合理布置牙轮角度与分布、优化取心结构,有效提高岩心采取率,保证钻头在硬岩中的钻进速度与可靠性。在之前进行了陆地试验和海洋试验并不断优化改进的基础上,本次在内蒙古自治区呼和浩特市清水河县首次进行了实验性的地热勘探取心施工,全段地层均为高研磨性、高硬度花岗岩,取心困难。采用Φ215.9 mm牙轮取心钻头配合常规的取心钻具,钻进效率达1.2 m/h,岩心采取率为70%~90%,取得了较好的应用效果,为海洋钻探硬岩取心提供了技术保障。     

景谷凹陷钾盐调查JG-2井饱和氯化镁盐水钻井液技术

JG-2井位于云南省普洱市景谷傣族彝族自治县凤山镇,构造位置属思茅盆地景谷凹陷,完钻深度1829.44 m。钻遇地层主要为泥岩、砂岩、泥砾岩、石盐岩、钾石盐岩等,泥岩易发生水化膨胀剥落、造成井壁坍塌危害,局部松散砂岩易坍塌掉块,而石盐岩、钾石盐岩易溶蚀形成坍塌超径和盐矿心采取率低等安全和质量隐患。针对JG-2井上述施工难题,进入石膏脉盐岩地层后,采用饱和氯化镁盐水钻井液钻进,圆满地完成了工程钻井与取心任务,解决了钾石盐岩等盐矿心溶蚀、石盐岩粗颗粒不易携带、钻头泥包及松散砂岩坍塌掉块等技术难题,顺利取全盐岩层顶板与底板等岩心,获取了优质的石盐岩、钾石盐岩等盐矿心,全井平均岩(矿)心采取率达97.5%,且未发生溶蚀。本文成功经验可为从事类似钾盐钻探工程提供借鉴和参考。     

钻进大口径钻井用的钻机和工具

使用取心和全巷钻进的钻探装置钻进大口径钻井和竖井。取心钻探装置与全巷钻进装置相比,前者的主要优点是,建井时破碎和运输岩石的能量消耗少,在硬岩层中尤其如此。破碎岩石的环圈仅占井底面积的10—30％,而主要岩块做为岩心从钻井内提取。取心钻探装置的岩石破碎工具是钻粒钻头或牙轮钻头。     

大口径硬岩钻探技术在中国大陆科学钻探工程中的应用

阐述了勘探技术研究所大口径牙轮钻头全面钻进技术和金刚石提钻取心、液动锤钻进技术在中国大陆科学钻探工程科钻一井先导孔中的应用。     

关于“八五”期间岩心钻机更新换代方向的探讨

一、岩心钻机更新换代面临的经济技术现状1．钻探工艺方法当前,国内外开发了多种快速钻探工艺方法。在岩心钻探方面,广泛地采用了绳索取心钻进,冲击回转钻进,反循环取心,多工艺空气钻进及水力输送岩     

?215.9 mm四牙轮取心钻头设计与应用

针对硬岩及复杂地层取心钻进效率低、钻头寿命短的问题,依托"深海钻探技术与工程支撑"项目研制了?215.9 mm四牙轮取心钻头.通过合理布置牙轮角度与分布、优化取心结构,有效提高岩心采取率,保证钻头在硬岩中的钻进速度与可靠性.在之前进行了陆地试验和海洋试验并不断优化改进的基础上,本次在内蒙古自治区呼和浩特市清水河县首次进...     

地质钻探技术与装备21世纪新进展

21世纪初,我国地质钻探技术处于立轴钻机普遍使用、国产绳索取心钻杆只能满足1000 m以内孔深钻进要求、钻探器具相对落后、硬岩地层钻进效率低、复杂地层取心效果差的落后局面。近10多年来,在多个国家重大科学工程项目、国家科技支撑计划、"863"计划、地质大调查专项等科技项目支持下,通过产学研联合攻关,形成了硬岩深井科学钻探技术体系和2000 m以内地质岩心钻探技术体系,浅层取心(取样)钻探技术、新能源勘探开发钻探技术、地质灾害调查和防治钻探技术、定向钻探技术、基础工程施工钻掘技术等都取得了飞速的发展和进步。本文对21世纪我国地质钻探技术与装备、关键器具新进展进行了阐述,并对经济新常态下的发展方向进行了展望。     

深部岩盐取心钻探技术

利用水井钻机钻探,开展岩盐深孔取心,采用合理钻孔结构和优化钻具组合,并配以适宜的饱和盐水钻井液和取心钻探工艺,成功地实施了连续岩盐取心,收到了良好的效果。结合濮阳岩盐普查项目,介绍了深部岩盐取心钻探技术。     

濮阳3286m岩盐勘探深井高密度钻井液工艺

濮阳岩盐普查项目ZK0401孔设计孔深3280 m。在该孔钻探取心施工中,结合地层水敏性、地层压力及地温特点,试验采用了耐高温、高密度饱和盐水钻井液,并配以适宜取心钻探工艺,成功地实施了连续岩盐取心,实际终孔孔深3286 m,收到了良好的效果。重点介绍了钻井液体系配方的优选及钻井液工艺技术措施。     

KT178 型取心钻具在共和干热岩钻井中的应用

青海共和盆地干热岩资源富集于花岗岩地层,硬度高,研磨性强,部分层段裂隙发育,取心困难。针对干热岩地层和取心需求特点,研制了一套KT178型取心钻具,并配套设计了孕镶金刚石取心钻头。该钻具为单动双管取心钻具,可配套井底动力钻具使用,设计中注重对钻具外管、卡簧等关键部件的强度校核。在GH-01井和GH-02井中,经过两轮试验和优化,钻具逐渐成熟,获取了较完整的岩心样本,满足干热岩勘探取心要求,具备了向页岩气、水资源勘察等具有间断取心需求的同类工程推广应用的条件。     

绳索取心钻进技术在松散盐岩地层中的应用探讨

地质岩心钻探中,岩心采取率一直是地质找矿、地学科研工作者重点关注的对象,也是岩心钻探重要的考核指标。传统的钻探取心方法在松散、软弱、含盐地层,特别是含易溶盐地层的取心质量不佳;绳索取心钻探在完整地层取心效果较为理想,同时可大大提高劳动生产率、降低劳动强度,而对于松散、软弱地层,其取心难度比起传统钻探有时更为复杂。通过柴达木盆地达布逊干盐湖科学钻探工程,对钻遇的地表层、松散地层如何采取技术方法提高岩心采取率进行了探索和研究。实践证明,通过改善冲洗液性能、改进取心卡簧特性及钻头出水方式3个方面技术措施,可大大提高绳索取心钻进在松散、软弱、弱固结、含盐地层的岩心采取率,由改进前的平均30%提高为平均96%。     

绳索取心钻进在水利水电勘探中存在的问题及解决思路

钻探是水利水电工程勘探中获取地下信息最直接、最重要的手段,钻探质量对水利工程的投资和安全具有极其重大的影响。绳索取心是提高钻探质量十分重要的技术,在国土资源、冶金、煤炭等部门得到了广泛的应用。但是将该技术应用于水利水电工程勘探还存在压水试验、绳索取心钻具不匹配、冲洗液限制等问题。通过对上述问题的分析和研究,提出了解决思路和方法,且在工程实践中取得了良好的效果。特别是研究设计的不提大钻压水试验方法,将压水试验和绳索取心钻进有机地结合在一起,很好地解决了绳索取心钻进难以适应水利水电勘探的关键技术难题。     

大直径加重管绳索取心技术在页岩气勘探中的应用研究

根据页岩气、煤层气勘探对钻探技术的特殊要求,进行了大直径绳索取心技术的探索研究。文中重点介绍了加重管组合式绳索取心钻具的结构、作用原理及特点,以及施工试验效果。通过施工实践的启示,对大直径绳索取心技术的发展提出了几点认识。     

适用于海底钻机的保压绳索取心钻具设计

以维持保压钻具内天然气水合物稳定性为研究目的,针对现有大口径保压钻具存在钻孔直径大、岩心样品直径小、钻具结构复杂、钻具质量重从而不适用于海底钻机使用工况要求的实际问题,对保压钻具的结构重新进行设计并进行了室内保压试验。结果表明:该小口径薄壁保压钻具的尺寸合理、结构紧凑,能够满足海底钻机使用工况要求;室内保压试验表明当压力维持在10 MPa以下的压力值时,6 h以内压力下降15%左右;而当压力维持在10~30 MPa之间的压力值时,6 h以内压力下降10%。该保压钻具在上述压力区间内使用满足设计和使用要求。     

绳索取心液动锤在中国岩金勘查第一深钻的应用和最新进展

在中国岩金勘查第一深钻ZK96-5钻孔的深部施工中,应用绳索取心液动锤技术在破碎复杂地层中钻进,增加回次进尺,提高时效,延长钻头寿命;在比较完整地层中提高钻速,减少辅助时间,体现了绳索取心液动锤技术的优越性,目前3911.34 m的使用深度创造了绳索取心液动锤适应孔深的最新记录。对绳索取心液动锤在深部钻进的优势和易出现的问题进行了分析总结。     

水平孔绳索取心钻进技术在金矿坑道勘探中的应用

随着浅部可采资源越来越少,对老矿山进行深部和外围资源勘探的需求越来越迫切,坑道勘探是在老矿区进行深部资源勘探的一个捷径。结合太白县某金矿坑道勘探的钻孔需求,采用了绳索取心水平钻进工艺,合理选择钻机、钻具及辅助装备,完成了勘探工作,为国内采用水平孔绳索取心钻进工艺施工坑道勘探钻孔提供参考。