多工艺联合洗井和抽水试验在CGSD-01井中的应用

天津东丽湖CGSD-01井为地热勘探井,设计井深4000 m,完钻井深4051.68 m。为最大程度清理钻井过程中对含水层的堵塞,本井采用了焦磷酸钠洗井、压缩空气洗井和酸化洗井3种工艺方法联合洗井,并先后进行2次抽水试验。联合抽水试验表明多工艺联合洗井效果理想。本文主要阐述了CGSD-01井洗井及抽水试验实施工艺,以期为今后同类研究及施工提供有益的借鉴。     

井下地震监测的钻井技术

采用井下地震仪可监测到许多地面地震台未记录到的微弱地震波,可减小地面噪声干扰,大大提高震源定位精度。介绍了武汉甚宽频带数字地震监测1井的设计以及钻井和固井的关键技术。在项目实施过程中采用合理的钻井工艺和专门设计的单向注浆装置等技术满足了地震监测井的特殊技术要求。     

南方页岩气基础地质调查黔普地1井钻井施工技术

页岩气基础地质调查项目黔普地1井是部署在黔西南凹陷青山向斜的一口页岩气地质调查井。介绍了该井的工程与地层概况,重点阐述了该井的钻探施工技术;结合实钻地层及测井数据对钻井施工质量进行了分析评价。通过合理的钻探设备选型、井身结构优化、钻进取心工艺配合、泥页岩抑制性钻井液体系优化和钻进参数的合理搭配,提高了钻进效率,钻井质量满足地质要求,有效地完成了钻井施工任务,以期为同类型页岩气调查井的钻井施工提供技术参考。     

“羊D1”油气勘探井井控装置的连接设计

在地质勘探钻井中一般不需要进行井口压力控制。辽西金羊盆地"羊D1"钻井采用地质勘探井的钻井工艺方法进行油气勘探,需要预备有井口压力控制措施。地质钻井设备和井控装置如何耦合是本文讨论的重点。以该井为例,介绍了用全液压岩心钻机全孔金刚石绳索取心钻进工艺施工油气勘探井的施工工艺。钻进中综合考虑了YDX-6型全液压岩心钻机平台的下方空间尺寸、井身结构设计以及本钻井的井口压力控制等要求,选择和设计了一套满足小口径取心钻探施工要求的井控装置。     

静观ZK1号地热井的施工及开发利用计划

介绍了静观ZK1号地热井施工概况和设备机具选择,简述了分层钻进措施：采用“三开两固”成井,各次钻具配套,泥浆性能指标,固井工艺措施及抽水试验方法。经测定其井口水温63.5 ℃,由于其井口自流量仅为421.9 m3/d,不便于下一步开发利用,拟定在距原井700 m处再施工一定向井,并提出了定向井的初步设计方案。     

大倾角压力管道斜井机械破岩钻进技术与工艺探讨

随着抽水蓄能电站装机容量增加,输水系统发电水头高度增加,长距离、大倾角和大直径压力管道斜井工程成为必然需求,然而,其施工难度大、风险高,成为制约抽水蓄能电站建设的关键技术问题之一。通过梳理目前抽水蓄能电站压力管道开挖方法,分析得出采用爬罐法开挖时,具有工作面通风条件差、人员职业伤害大、辅助作业时间长等缺点;而采用反井法钻进施工时,形成的压力管道直径较小,且反井钻进过程中无法对破碎地层进行有效的初期支护等缺点。鉴于此,以国家"十二五""863计划"项目研制的竖井掘进机为基础,通过设备改造、技术研究和工艺论证等一系列研究,并综合分析在现有专用定向钻机、反井钻机钻进技术和装备的基础上,提出了以定向钻机+反井钻机+井筒掘进机为基础装备的抽水蓄能电站压力管道斜井全断面机械钻进工艺,其简要工艺流程为:(1)采用定向导孔钻进技术钻进反井钻井超前导孔,钻孔偏斜率可控制在0.3%～0.5%,并采用反井钻机扩大导孔;(2)采用反井钻机进行扩孔钻进,形成2.0～2.5 m的导井;(3)采用竖井掘进机进行二次扩挖,并利用导井作为向下排渣通道。此项"三机分步"施工的技术与工艺,能够满足倾角为50°～90°、长度小于800 m、最大直径达5.8 m压力管道斜井的建设需求。机械破岩方式减少了对斜井围岩的扰动破坏,有利于保障围岩的稳定性,能够实现大倾角、长距离和大直径斜井高效机械破岩钻进成井,推动建井技术与装备的机械化、无人化、智能化的发展。     

四川省宣汉县钾盐普查ZK001参数井钻井施工技术

以四川省宣汉县黄金口钾盐普查ZK001井钻探工程为背景,从井身结构、钻具组合、钻井液工艺、取心技术、井斜控制、深部抽水试验等方面,总结研究了钾盐参数井的钻井施工技术。针对施工过程中超长裸眼段钻进、井漏、长段膏盐层钻进等技术难题,通过优化钻具组合,调整钻井液性能,随钻堵漏等措施,工程得以顺利完成。     

页岩气基础地质调查湘洞地1井施工技术

介绍了页岩气基础地质调查项目湘洞地1井的工程概况,重点阐述了该井的钻探施工技术与工艺;结合实钻地层及测井数据对钻井施工质量进行了总结分析;针对钻进过程中出现的问题,提出了改进措施,取得了显著的实钻效果。湘洞地1井采用金刚石绳索取心钻进工艺,通过预判该工艺及强造斜地层的常见事故,优选施工方案,中期严控施工质量,有效预防井内事故的发生,提高了钻进台月效率;钻孔质量六项指标均满足地质要求,顺利有效地完成了钻井施工任务。     

湘永地1井钻进施工及事故处理技术

介绍了页岩气基础地质调查湘永地1井的工程概况,重点阐述了该井的钻探施工工艺及事故处理技术;总结了湘永地1井处理钻井事故的典型案例,并结合实钻地层及测井数据对钻井施工工艺及实钻效果进行了剖析。湘永地1井完钻井深2224.69m,完钻口径96mm,全孔平均岩心采取率98.80%,采用金刚石绳索取心钻进工艺,完井各项技术指标均满足地质设计要求。湘永地1井是目前湖南页岩气调查井钻探施工最深的井,施工中遇到的井漏、烧钻、钻杆折断等孔内事故与复杂问题均得到了很好的解决,形成了一套页岩气调查井深井钻探工艺及孔内事故处理技术体系。     

超薄油层鱼骨井钻完井技术

大庆油田研究形成了超薄油层鱼骨井钻井完井设计与实钻技术,成功地解决了钻井中主井眼与分支井眼安全分离、松散地层的夹壁墙形成工艺、主井眼的钻柱及完井管柱安全下入等关键性问题。并综合应用地质导向钻井、复合钻进、井眼轨迹控制、悬空侧钻等配套技术,完成了州72-平54Z和高8-33-平1Z井等两口井现场试验,单井水平段总长达到1410.69m,实现厚度在1.5m的储层内侧钻分支,是目前国内钻遇油层最薄的鱼骨井,已经投产的一口两分支鱼骨井初期产量是周围临井的10倍,稳定产量为3.5倍,增产效果显著。     

雄安新区D21地热勘探井钻探施工技术及成果

为探查容城西部斜坡带地热田地热资源,揭露容城西部寒武系、蓟县系完整地层,中国地质调查局在雄安新区容城部署了地热勘探井D21井。该井设计井深3000 m,完钻井深3083.74 m。本文介绍了D21井钻遇地层情况、井身结构、钻探施工技术和抽水试验过程。总结了取得的钻探技术及成果。D21井获取了寒武系和蓟县系热储层水文地质参数,为容城西部斜坡带热储构造发育提供地质依据,服务于雄安新区地热开发规划。     

水文地质钻探冲洗液的选用

水文地质钻探工作中,钻探冲洗液对含水层的淤堵和对出水量的影响一直是值得关注的问题。优质冲洗液的泥皮薄而韧,有利于洗井,洗井时间短。优质冲洗液在钻进过程中泥皮形成快,而不侵入含水层的空隙通道,固相扩散半径小,提高出水量,有利于对水文地质参数的评价。在条件允许的情况下,水文地质钻探冲洗液选择按照先后顺序可排列如下:低密度冲洗介质、无固相冲洗液、粗分散冲洗液、细分散冲洗液、清水。本文简要介绍了水文钻探冲洗液的要求、选型和性能指标控制,为使用和管理好水文地质钻探冲洗液提供一些参考。     

单孔多层抽水试验综合止水技术实践

为查明对煤层开采有充水意义的含水层(体)的分布特征及富水性,对各充水含水层进行了分层抽水试验。以抽水试验水文钻孔为例,采用改进后的多层综合止水技术,获取含水层的水文地质参数和水质情况,并进行了横向对比。实践结果表明,综合止水技术在大孔径抽水环境下,可以减少因孔径问题不能正常下放水泵的问题;水文孔洗井过程中在钻具组合方面设计钻杆加入逆止阀进行负压洗井作业,可使套管内保持沙清水静;在抽水试验中可加入瓦斯数据的提取工作,可以节省重复勘探造成的资源浪费。单孔多层抽水试验综合止水技术为彬长矿区后期超前疏放、注浆改造含水层以及治理煤层顶板水害等问题提供了数据,既达到了勘探目的,又提高了工程效率。     

洗井技术原理研究及其在超深水文孔中的联合应用

焦作马厂煤详查区水文钻孔抽水层位深度1 060~1 290 m,单一洗井方法不能满足超深水文钻孔充分可靠的洗井要求。深入了解每种洗井方法的特性,组合利用才能达到较好的洗井效果。针对不同含水层采用不同的洗井方法组合:砂岩裂隙含水层采用焦磷酸钠浸泡+高压射流+抽水洗井+CO₂洗井;灰岩岩溶裂隙含水层采用焦磷酸钠浸泡+高压射流+抽水洗井+盐酸+CO₂洗井,并严格按照联合洗井试验顺序。经联合洗井后,钻孔涌水量增加20%~200%,收到良好的洗井效果。     

煤矿灰岩层水平井注浆技术研究

通过煤矿底板灰岩含水层水平井注浆加固治理,可较好地解决煤矿底板防治水难题。为了提高水平井注浆加固灰岩含水层的效果,以界沟煤矿东一下采区水平井为研究对象,根据灰岩含水层渗透性特征,确定了扩散半径、浆液类型及配比。结合水平孔钻进情况,运用破壁和清水洗井技术,进行压水试验和静压升压注浆加固治理;确定了注浆压力、终止流量、注浆数量;在注浆顺序、装备选型、水平注浆、效果验证等关键技术进行了研究应用。结果表明,治理区采用扩散半径27 m,灰岩采用水泥浆单浆液;清除泥皮,清水洗井,选配高速制浆和智能化注浆装备,进行孔口分段式注浆,递增升压至10 MPa,注浆量提升至0.8 t/m,有效提升加固治理效果。     

银额盆地蒙苏地1井钻井设计与施工

蒙苏地1井是中国地质调查局部署在银额盆地艾特格勒凹陷的一口大口径重点油气地质调查井,根据该区块地层地质概况和钻井施工技术难点,从井身结构、钻具组合、钻头选型和钻进工艺等方面对蒙苏地1井钻井工程进行了优化设计。综合采用 “简化井身结构+非常规钻具组合+常规钻头选型+强抑制性泥浆”的钻井技术方案,解决了中生界巴音戈壁组和二叠系上部地层的高硬度、可钻性差、裂缝构造易井斜及井壁失稳等一系列难题,顺利完成了该井的钻井施工任务。该井完钻井深2763.66 m,完钻口径215.9 mm,平均机械钻速3.51 m/h,成功揭示了中生界和石炭-二叠系岩石组合特征及含油气性,优质、高效、零事故完成各项目标任务。     

沅麻盆地页岩气地质调查湘桃地1井钻井技术及井下复杂处理

为评价雪峰古陆周缘页岩含气性,2019年在沅麻盆地施工了页岩气地质调查井湘桃地1井,完钻井深1850.88 m,全井取心,平均岩心采取率97.24%。施工中应用XY-8型钻机,采用三开井身结构,配合录井及测井技术,并优选钻具组合、钻头、钻进参数、钻井液性能。因牛蹄塘组碳质泥岩失稳掉块及钻探工艺调整不及时发生了卡钻、埋钻、钻具折断等井下复杂,采取螺杆马达侧钻绕障予以解决,侧钻后同径继续钻进806.87 m至完钻。该井的顺利完钻和井下复杂处理方法为同类地区地质调查井施工提供了可借鉴的经验。     

黄玉川煤矿地层含水性及渗透性的抽采试验研究

通过在黄玉川煤矿地面布置抽水孔进行抽水试验,测试不同孔位的涌水量、渗透系数及影响半径,掌握奥灰水地层的富水性及渗透性特征,避免井下采煤过程中的突水事故。结果表明:奥陶系灰岩地层发育导水断裂带及陷落柱等导水通道,含水层对9号煤层开采的影响比其他煤层严重;抽水结束后,含水层水流补给抽水钻孔,24 h内液面恢复至抽水之前的水位深度;地面钻孔抽水试验测试的涌水量在0.018～2.412 m³/h之间,平均单位涌水量为0.036 L/(s·m),属于弱含水性的含水层;渗透系数在平均值为0.002 4 m/d,属于弱透水性的含水层。     

叶县盐田探采结合井钻井工艺

针对叶县盐田的地质条件，上部无岩心钻进，采用大钻压、低转速、高泵压、大泵量喷射钻井的快速钻进技术；下部取心钻进，采用小钻压、高转速、低泵压、小泵量的取心钻进技术。采用防塌淡水泥浆与饱和盐水泥浆分别治理取得了较好的技术效果。     

奥陶系地层大口径供水井施工实践

中煤集团山西金海洋能源有限公司供水井工程施工奥陶系地层大口径供水井22眼。该文以孔深710m的1#供水井施工工艺为例,介绍了大口径供水井成井的钻进参数、泥浆配方、防斜措施以及下管固井、洗井、抽水等施工工艺。经测试,该井井斜为1°20',出水量为25 m3/h,完全满足设计要求。