绳索取心煤田钻探深孔施工综述

简要介绍了福建省121地质大队绳索取心煤田深孔施工情况,针对施工中遇到的孔壁不稳定、漏失、坍塌、粘附卡钻等问题进行了探索,不但将绳索取心钻探技术推广应用于南方煤田,而且在新疆、甘肃、内蒙古等省区也进行了成功的实践,取得了良好的成效。     

甲魁煤田绳索取心液动锤钻进施工技术

甲魁煤田地质构造复杂,岩层破碎胶结松散,换层频繁,断层破碎带多。在钻探施工中导致孔内事故多、岩(矿)心采取率低、钻进效率低等问题。通过使用绳索取心液动锤钻进技术,解决了在该矿田钻探施工中遇到的技术难题,减少了辅助时间,提高了钻进效率和岩(矿)心采取率,保证了钻孔质量。     

凤太矿田复杂地层大口径金刚石绳索取心钻进工艺

介绍了大口径金刚石绳索取心钻具在陕西凤太矿田小梨园金矿区复杂地层中的应用情况及施工工艺。针对以前在此矿区施工时遇到的孔内坍塌、掉块、事故多、效率低、采心困难、施工质量差等问题,从钻进方法、钻孔结构、护孔方法、钻进参数、润滑减阻、钻具级配等方面采取了有效的技术措施,提高了钻探施工效率和工程质量。     

S95绳索取心钻进技术应用及工艺

通过在山东莱西地区2个石油勘探孔工程实例系统地介绍了S95绳索取心钻具在深孔中的应用,并对相关工艺进行了研究总结.     

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。     

绳索取心钻进冲洗液的性能控制技术

绳索取心钻进冲洗液的各项参数控制技术对确保煤心采取率和钻孔正常施工起着关键作用。介绍了在贵州煤田勘探钻孔中的冲洗液控制技术。     

绳索取心钻进在花岗石钻探中的应用效果

本文对S59绳索取心钻在花岗石坚硬岩层钻进中的使用效果作了初步总结。作者在分析花岗石绳钻工艺时提出了两个关键问题,即钻进时地层的打滑和钻杆结垢,并且提出了解决的办法。     

大深度复杂地层绳索取心钻探技术

1 概述 自2002年始,勘探所在国土资源部、中国地质调查局科技主管部门的支持下,以国土资源大调查的实施为契机,在已有绳索取心技术成果的基础上经过不断改进研究,成功开发了适合深孔和复杂地层钻探的SQ系列高强度绳索取心钻具.     

绳索取心金刚石钻进工艺在平朔东露天矿田勘探中的应用

山西平朔东露天矿田系国家计委确定的平朔矿区三大露天矿之一,地层裂隙、漏失层较多。介绍和分析了绳索取心金刚石钻进工艺在该矿田的应用方法及存在问题。     

继续研制新型绳索取心设备,把金刚石绳索取心钻探推向更高层次

自60年代美国长年钻探公司首次向世界推出标准化、系列化的Q系列金刚石绳索取心钻探设备以后,钻探工艺的这一重大革新立即得到了一些国家的钻探界和地质界的认可与欢迎,长年公司的产品也逐步行销全世界,于1975年左近申请了美国和一些工业国家的专利权。目前金刚石绳索取心钻探已经成为当代钻探工程重要的钻探设备和重大技术方法之一。从40年代石油钻探开始使用算起,他经历了40多个春秋,仍然经久不衰,日益发展,表现在: ——从沉积岩到结晶岩;从均质岩层到复杂岩层。     

寨上金矿复杂地层深孔岩心钻探技术

ZK4816孔是首个在岷县寨上金矿区实施的千米以深钻孔。针对矿区复杂地层钻进难、护壁难等问题,通过实施深孔岩心钻探工程,同步开展了钻探技术研究与实践,成功应用了广谱冲洗液、加大口径钻具、定向钻进等技术措施,钻进深度达到1172.88 m。广谱冲洗液与植物胶冲洗液相比护壁周期提高了3倍,采用加大口径钻具钻进可形成大环状间隙,大幅提升冲洗液携带粗颗粒岩粉的能力,“广谱冲洗液+加大口径钻具”技术的应用有效保证了深孔施工。为下一步复杂地层深孔岩心钻探工作提供了参考依据。     

钻井液离心机预防绳索取心钻杆内壁结垢研究

针对钻杆内壁结垢严重制约绳索取心安全、优质、高效实施的技术难题,开展了金刚石绳索取心钻进钻杆内壁的结垢机理与影响因素综合研究,结果表明：当钻具结构与钻井液性能一定的情况下,钻井液中的固相含量与颗粒大小是影响钻杆内壁结垢的主要因素。金刚石岩心钻进所产生的岩屑粒径在5~100 μm之间,总体偏细,难以依靠自然沉降清除。为此,研制了TGLW系列小型离心机,现场试验表明：该离心机可使钻井液中固相颗粒的峰值从5~80 μｍ降到3~10 μｍ,固相粒度中值从11.189 μm降到3.513 μm,固相清除率达90%以上,控制钻井液固相含量在0.5%以下,既维护了钻井液性能、又预防了绳索取心钻杆内壁结垢。     

全地层自适应绳索取心钻具割心机构优化

我国资源勘探逐渐向深层勘探发展,由于我国地域辽阔,遇到的地层具有相当的复杂性和多样性,给深部资源勘查工作带来较大困难。绳索取心因其“四高、三低、两好”的优点成为目前深部资源勘查工作常用的取心方法之一,但依然存在复杂地层岩心采取率低、内管打捞失败等缺点。为了提高绳索取心钻具在复杂地层的岩心采取率,对S75型钻具的割心机构进行了结构性优化,针对基础设计采用ABAQUS进行动态模拟仿真。结果表明,改进后的钻具尺寸合理,结构紧凑,可以实现采用一套钻具完成复杂地层的取心工作,具有全地层自适应能力,不需在钻遇松散软、硬脆碎地层时更换钻具,有效提高内管打捞成功率。     

深厚覆盖层绳索取心钻探工艺实践

山西省清徐县测区（清徐县幅、徐沟幅）1：5万区域地质调查项目ZK03钻孔设计孔深3000 m,要求全孔取心,岩心采取率≮85%,岩心直径≮60 mm,采取原状岩样。针对深厚覆盖层、大直径高保真全孔取心等难题,通过分析所钻地层特点、可能存在的孔内事故、应用CHD127型绳索取心钻具、优化钻具结构、采用稳压钻进技术、加强现场泥浆使用管理等多措并举,创新性探索出“水源钻机+绳索取心+长裸眼孔段”工艺,高质量完成了施工任务。现场实践表明,深厚覆盖层连续取心施工使用“水源钻机+绳索取心”工艺要优于立轴式岩心钻机;绳索取心钻具内管加PVC管可以满足岩样保真及采取率要求;高质量低固相泥浆性能可以实现深厚覆盖层全裸眼钻进。“水源钻机+绳索取心+取心钻具内衬PVC管”工艺可以在岩土工程勘察、中硬以下岩层水文地质孔、煤层气勘探深孔中推广应用。     

特深孔地质岩心钻探技术装备集成及示范

特深孔地质岩心钻探技术装备是由中国地质科学院勘探技术研究所牵头、国内多家单位合作参与研发成功的我国深部矿产资源勘探技术装备,是“十三五”国家重点研发计划项目“5000米智能地质钻探技术装备研发及应用示范”的研究成果,形成的主要研究成果总体实现了特深孔地质岩心钻探工程设计标准化、钻探装备轻量化、钻进控制智能化、孔口操作自动化、孔内钻具系列化、泥浆体系绿色化的目标。以JZ04地热地质勘探井为示范平台,完成了特深孔地质岩心钻探技术装备集成及示范应用,重新构建了新的地质钻探小口径钻孔结构,创造了?114 mm绳索取心钻进应用深度、下入?146 mm地质套管深度两项亚洲纪录,初步形成了以绳索取心工艺为主体的特深孔地质岩心钻探技术装备体系。     

湘南1号深钻复杂地层护壁技术

孔壁稳定性是钻孔顺利钻进的重要条件,合理的护壁工艺可有效地保持孔壁稳定,尤其是复杂地层钻进过程中更是需要采用适合的护壁工艺来保持孔壁稳定以达到顺利钻进的目的。湘南1号深钻施工过程中多个孔段地层极为破碎,出现了严重孔壁失稳问题。通过分析地层及现场施工工艺后,针对不同孔段,形成了一套系统的护壁方案。通过现场实际护壁效果对比发现,冲洗液在轻微漏失工况下的护壁效果较好;跟管钻进工艺适合于快速穿越局部极破碎地层;水泥球混合水泥浆对极度破碎地层护壁有良好的效果。不同的护壁工艺各有优缺点,在实际钻探过程中针对性的选用高效护壁工艺对提高钻进效率有着重要意义。     

深部钻探绳索取心跨口径钻具的应用研究与拓展

在深部地质岩心钻探中,绳索取心是最常用的钻进工艺。由于绳索取心钻进环状间隙小,需要采取加大钻头的方式,解决泵压高、“激动”压力大造成孔壁失稳等问题。深孔施工在不下套管的情况下直接将钻头加大到上一级口径,可以解决环状间隙问题,还能多出一级备用口径。通过对绳索取心钻杆能力进行分析,研制了跨口径系列绳索取心钻具,并在实践应用中不断改进,为深部地质岩心钻探的钻孔结构设计和复杂地层钻进提供了保障,应用效果良好。为满足地热钻探的长孔段取心要求,提出了大口径绳索取心钻具的设计方案,进一步拓展了绳索取心工艺的使用范围。     

复杂地质条件过塌孔技术探讨与实践

通过对新桥煤矿2101工作面G6号钻场过塌孔技术的研究,总结了塌孔下套管技术、塌孔注浆技术、塌孔透孔技术和三棱钻杆过软岩塌孔等一套行之有效的技术,为矿井后续过塌孔施工积累了成功的技术经验。     

超长水平孔绳索取心定向纠斜钻进及测井技术研究示范

在千米级绳索取心水平孔钻进中,开展水平孔定向纠斜及测井技术研究示范,创新形成超深水平定向钻孔绳索取心纠斜工艺技术,实现了千米级深孔的钻孔轨迹精准控制;采用钻杆内水力投送物探测试设备和钻孔电视设备的工艺,有效解决了超长水平钻孔投送难、测试难、提出难三大难题,形成了小口径超长水平钻孔综合测井技术体系;成功完成孔深925 m的水平定向钻探孔钻进任务,精准进入地质目标靶区,实现了勘察目的。     

福建煤田深孔钻探施工技术探讨

福建煤田地质构造复杂,断层发育,岩层极其破碎且较松软,泥岩受挤压破碎为薄片状或烂泥状,给钻探施工造成许多困难,比如泥页岩水化膨胀,孔壁失稳导致孔内坍塌严重等。采用绳索取心技术,优选金刚石钻头,科学确定泥浆配比和钻进参数,成功解决了这些孔内技术难题,提高了钻探效率,降低了生产成本,取得的施工经验可供该矿区或该类地层的钻探施工借鉴。