深部找矿定向钻探技术研究与应用

受控定向钻探技术是钻探工程发展的重要里程碑。定向钻探是提高钻探质量,加快勘探施工速度,降低施工成本,提供精确地质资料的有效方法。通过对苍山铁矿区第四勘探线ZK401、ZK402孔定向钻探的应用研究,掌握了螺杆钻定向钻进的工艺,可以运用螺杆钻进行单底定向孔、多分支孔的施工。该技术广泛应用于苍山沟西、宋楼铁矿区和颜店铁矿区,取得了较好的经济效益和社会效益。     

某矿区钻孔防斜情况介绍

我队自1970年11月在某矿区钻探施工以来,钻孔的弯曲一直是施工技术上的一个重大问题。截止1973年5月,施工的21个钻孔合格率仅达71%,其中ZK1004、1030二个钻孔由于终孔距勘探线位移过大,导致报废而重开新孔。随后,钻孔逐步由浅加深,弯曲就更成为钻     

山西腰站矿区ZK6003孔复杂地层斜深孔钻探技术

山西腰站矿区复杂地层漏失、破碎、缩颈十分严重,对于该矿区孔深1750 m、倾角75°的ZK6003孔,施工难度更大,通过采取有效技术措施获得成功。重点介绍了该孔施工技术措施。     

兖州颜店铁矿小口径深孔绳索取心钻探施工技术

兖州市颜店铁矿上部地层松散，下部岩层溶洞多、裂隙大，漏水严重，而设计的普查钻孔深度大，给施工带来很大困难，通过采取多级钻孔结构，并在钻进参数、冲洗液、钻头、扩孔器上的合理应用，解决了施工难题，顺利完成了1804．95m深的ZK8号普查孔。介绍了该孔的钻探施工技术。     

栾川冷水钼矿小口径深孔绳索取芯钻探施工技术

洛阳市栾川冷水钼矿上部地层松散,下部岩层局部蚀变层厚,易坍塌,而设计的普查钻孔深度大,给施工带来很大困难,通过采取多级钻孔结构,并在钻进参数、冲洗液、钻头、扩孔器上的合理应用,解决了施工难题,顺利完成了1357.89m深的ZK02号普查孔。介绍了该孔的钻探施工技术。     

快速凝胶堵漏技术在山西腰站矿区ZK6004孔中的应用

山西腰站矿区ZK6004孔在施工过程中存在对漏失无法实施有效封堵和钻遇破碎地层塌孔问题。经分析是由于漏失通道大、抽吸作用、孔内温度低等综合因素导致这一复杂情况发生,而快速凝胶堵漏技术正好可以解决上述问题。经过快速凝胶堵漏后的钻孔,未再发生漏失及塌孔现象,堵漏护壁效果显著。     

贵州大方理化煤矿ZK606钻孔钻进技术

贵州大方理化煤矿ZK606孔是贵州煤田勘探钻探中罕见深孔,孔深超1600 m,总结和介绍了该孔钻进方法和技术措施。     

重庆秀山鱼泉矿区ZK0808孔钻探技术

从钻孔结构、钻探器具、钻头选择、钻进工艺及泥浆技术等方面介绍了重庆秀山鱼泉矿区钒锰矿普查中终孔深度为124357 m的ZK0808孔的钻探施工技术。     

田家营矿区中深斜孔绳索取芯钻探施工技术

田家营铜铅锌多金属矿区钻孔中深斜度大,如何提高钻进效率成为关键技术,通过ZK1007-5斜孔施工实例,介绍了矿区中深斜孔钻进工艺的选择。     

新疆鄯善县彩霞山铅锌矿ZK4503孔深部钻探施工技术

彩霞山铅锌矿区是新疆地矿局第一地质大队2002年发现的,2009年进行深部探矿,取得了较好的地质成果,累计探求资源量已达511万t,是迄今为止全疆最大的铅锌矿;2010年施工的最深孔ZK4503孔达1703 m,钻孔完工时为新疆小口径岩心钻探最深孔,至今仍为全液压动力头钻机最深孔记录。总结了ZK4503孔的钻探施工的成功经验和失败的教训,为以后施工深孔提供了参考借鉴。     

空气(泡沫)潜孔锤钻进工艺在王家岭煤矿紧急避险孔中的应用

空气(泡沫)潜孔锤钻进工艺在王家岭煤矿紧急避险孔钻进中,有效解决了钻孔垂直度要求高、地层漏失等施工难点,实现了高质量快速成孔。该工艺平均机械钻速高达7.99 m/h,终孔水平位移仅为0.48 m,二开孔段每米综合成本504.8元。邻孔SW1水文补勘孔以泥浆作为循环介质、采用牙轮回转正循环钻进工艺,平均机械钻速为0.86 m/h,二开孔段每米综合成本为820.5元。前者平均机械钻速约是后者的9倍,较后者节约成本38.5%。与邻孔泥浆正循环牙轮回转钻进工艺相比,该工艺不仅解决了紧急避险孔施工难点,还提高了孔身质量、节约了工期、降低了成本,达到降本增效的目的,值得类似工程借鉴。     

裂缝带顺层长钻孔瓦斯抽采技术研究

为进一步提高采空区裂缝带瓦斯抽采效果、降低矿井瓦斯治理成本,保证工作面安全回采,曙光煤矿引进大直径顶板定向长钻孔技术对工作面覆岩裂缝带瓦斯进行抽采,同时对高位定向钻孔布置层位及施工工艺进行了研究。现场工业性试验表明,垂直方向上定向钻孔层位布设于裂缝带中下部瓦斯聚集区域17.1~22.8 m;水平方向上钻孔分布范围距回风巷15~35 m,钻孔间距为10 m。与普通高位钻孔抽采技术相比,该套技术不仅大幅减少高位钻场数量和钻孔进尺量,显著缩短施工工期和降低施工成本,而且瓦斯抽采效果明显优于常规钻进技术,平均单孔瓦斯抽采纯量由0.15 m³/min提高到1.55 m³/min,提高了9倍;钻孔抽采寿命由18~33 d提高到146 d以上,提高了4倍以上。     

绳索取心钻进技术在水平钻孔中应用

针对深100 m水平钻孔钻孔易倾斜和卡钻事故多发等问题,在2个工程中试验应用了绳索取心钻进技术成孔,把打捞器中的柔性钢丝绳改为硬质铁管,解决了内管总成的打捞和投放问题。并采取了一些相关技术措施,取得了良好的钻进效果,2个深100 m水平孔均没有发生过孔内卡钻或其它事故,而且钻进效率高、岩心采取率高,达到了地质勘探的目的和要求。结合工程实践,介绍了在水平孔中采用绳索取心钻进技术的技术要求和工艺措施。     

龙26-平25长水平段水平井钻井技术

为了高效开发低渗透油藏,在大庆油田龙26区块部署了龙26-平25长水平段水平井。介绍了井身结构与井眼轨迹剖面设计特点,分析了钻井施工中的难点,从井眼轨迹控制、旋转地质导向钻井技术、摩阻与扭矩监测、井眼清洁等几个方面对该井采用的技术措施进行了详细阐述。龙26-平25井完钻井深4045.00 m,水平段长2033.00m,各项指标均符合设计要求,创出了大庆油田应用水基钻井液施工水平井水平段最长的记录,为今后施工同类型长水平段水平井积累了宝贵的施工经验。     

相山地区河元背深钻CUSD2孔钻探技术

相山地区河元背深钻CUSD2孔设计直孔孔深1800 m,于2014年11月28日开钻,至2015年3月26日钻进孔深1535.02 m,达到地质目的层位,顺利终孔,历时119天。该工程选用国内首台XY-8DB型电传动立轴式岩心钻机,成功施工P口径(Φ122 mm)绳索取心钻进至1535.02 m。主要介绍了该孔的钻探施工技术。     

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。     

梧桐庄矿新增大口径3号排水孔施工技术

介绍了梧桐庄矿大口径排水孔钻探成井、固井施工技术。该孔设计孔深646 m,终孔直径520 mm,落点坐标水平位移≯5 m,下入重达90余吨的Φ426 mm套管646 m,水泥固井。由于钻孔直径大,垂直度要求高,施工难度大,预防钻孔超斜、确保顺利安全下入Φ426 mm套管并固井是关键。通过采用小口径先导孔钻进再扩孔成井的施工方法,并采取合理的钻具组合和泥浆,制定有效的防斜技术和下套管措施等,顺利完成了施工任务,施工质量满足设计要求。     

齐平3井钻井施工技术

齐平3井是部署在松辽盆地中央坳陷区齐家凹陷的一口水平探井,完钻斜深3574.03 m,垂深2201.1 m,水平段长1195.35 m。在施工前对井身结构和井眼轨迹剖面进行了优化设计,施工中应用井眼轨迹控制技术、地质导向技术,并配以钻井安全施工工艺,保证了该井的顺利完钻,实现了设计要求的各项技术指标,取得了良好的施工效果。     

定向钻进套铣打捞钻杆的设计

通过对常用定向钻进配套钻具打捞工艺的对比分析,明确了采用套铣打捞工艺处理煤矿井下近水平定向钻进中出现的塌孔、卡钻、埋钻等孔内事故的可行性与实用性。根据其工艺施工要求,结合煤矿井下近水平定向钻进系统配套钻具具体参数,研制了能够满足额定扭矩6000 N·m钻机使用要求的定向钻进套铣打捞钻杆。成庄矿的应用表明,采用套铣打捞工艺处理近水平定向钻进时孔内事故(塌孔、卡钻、埋钻等)可行性较强,且套铣打捞钻杆结构设计合理,能满足套铣打捞工艺的使用要求。     

复杂岩层高位定向长钻孔成孔技术应用研究

为解决高位定向长钻孔大深度、大摩阻、岩层复杂、排渣难等钻进难题,通过定向钻进装备优选、泥浆脉冲随钻测量系统应用、高韧性螺旋钻杆提高钻杆柱强度和有效排渣、定向钻进轨迹设计和控制技术优化、以及复合定向钻进工艺降摩阻等方法,有效提高高位定向长钻孔的钻孔深度,增强了高位定向长钻孔成孔技术的钻具适配性和地层适应性。该技术应用在桃园矿Ⅱ8221高位定向长钻孔施工中,成功实现最大956m的高位钻孔深度记录,后期钻孔瓦斯抽采浓度高、纯量大,有效解决了回采工作面的瓦斯问题,取得了良好的效果,为高位定向长钻孔成孔技术应用研究提供了宝贵经验。