煤层气储层改造中生物酶破胶技术的研究与应用

针对目前国内煤层气井温度较低,使用交联冻胶压裂液因难于破胶或破胶不彻底等对储层造成较大伤害的问题,介绍了生物酶破胶剂FYPJ-1的低温破胶特性及其在煤层气井中的应用情况。该破胶剂具有在低温（小于50℃）下活性高、破胶快、残渣含量低、粒径小、不影响压裂液流变性及与其它添加剂配伍性良好等优点,是非常适合煤层气井压裂用的破胶剂,现场应用取得了较好的效果。     

煤层气水平井破胶技术研究与应用

为防止煤层气水平井出现井壁垮塌需使用聚合物钻井液,聚合物钻井液在稳定煤层井壁的同时也对煤层造成严重污染,需采用后期破胶技术来解除污染。相对于油气井,煤层气井破胶剂具有破胶速度慢和残渣多易损害煤层的特点,基于此优选出适宜煤层的破胶剂JBK,加量1%破胶剂JBK,2 h条件下可以将聚合物钻井液完全降解掉,具有低温破胶迅速、彻底和无残渣特点。室内岩心流动实验结果表明,破胶液自身对煤层具有改善作用,能有效解除聚合物钻井液造成的煤层污染。现场施工中采用表层清洗和深部解堵相结合的破胶施工工艺,取得了较好施工效果,成功应用了6口U型井破胶作业。     

瓜尔豆胶对凹凸棒石黏土胶体黏度的影响

向粉碎至150μm的凹凸棒石黏土中添加不同比例的瓜尔豆胶,然后用不同的制浆方法制备盐饱和胶体,并分别测试胶体的黏度和筛余量。结果表明:剪切能力强的搅拌机有助于凹凸棒石黏土分散成胶,提高胶体黏度降低筛余量;瓜尔豆胶能增加凹凸棒石胶体的黏度,但添加过量后会导致胶体絮凝从而降低胶体黏度;用筛余量表征添加了瓜尔胶的凹凸棒石黏土胶体的絮凝情况有一定局限性。     

煤层气水平井可降解钻井液体系研究

为了尽可能地降低钻井液对煤层气储层的伤害,采用钻井液配方实验、粒度分析测试、滤饼清除实验、高温高压膨胀量测试和煤岩气体渗透率测试等试验手段,对煤层气水平井可降解钻井液体系进行了综合评价。结果表明：在可降解钻井液中,液态的特种生物酶具有较快的破胶速度和较彻底的破胶效果,2 h后破胶率超过85%、破胶后浆液黏度≤2.5 m...     

超低浓度多元改性胍胶压裂液在煤层气井中的应用

为解决常规胍胶压裂液破胶后大量残渣对煤层气储层造成严重损害的问题,通过对常规胍胶进行碱化和醚化改性,研制了1种新型多元改性胍胶DX-HPG,并以此为主要处理剂制备了1套适合煤层气储层的超低浓度多元改性胍胶压裂液体系。该压裂液体系具有良好的耐剪切性能、携砂性能和破胶性能,体系破胶液的残渣含量和表面张力均低于常规羟丙基胍胶压裂液,并且其破胶液对煤岩心的渗透率损害率小于13%,远远小于常规羟丙基胍胶压裂液。现场应用结果表明:超低浓度多元改性胍胶压裂液体系的性能达到了现场施工设计的要求,且XS-1井压后产气量明显高于使用常规羟丙基胍胶压裂液的邻井,起到了良好的压裂增产效果。     

铝土矿矿泥脱水及固化研究进展

铝土矿洗、选矿过程排放出大量的粘土质细粒矿泥,矿泥含水量大,带负电荷,自然沉降困难,当前各铝土矿企业处理方式为湿法堆存,排泥库库容大,环保风险高。本文对铝土矿矿泥絮凝沉降及固化技术进行了概述,得出阴离子型聚丙烯酰胺用于铝土矿矿泥絮凝沉降有明显优势,水泥、粉煤灰、石灰、石膏、硫酸盐常复配用于铝土矿矿泥的固化,并介绍了各技术方法的基本原理,探讨了目前矿泥脱水、固化技术应用存在的问题,并对进一步研究进行了展望。     

煤层气水平井破胶剂评价方法及应用

对聚合物钻井液的降解破胶程度是影响煤层气水平井储层保护效果的决定性因素,煤层气水平井破胶剂评价方法至关重要,针对目前常用的旋转黏度计评价方法存在误差大、精度不高等问题,提出毛细管黏度法评价方法,相较于旋转黏度计法,毛细管黏度法灵敏度高、测定结果更准确。岩心流动实验结果表明,破胶残液黏度直接影响储层损害程度,当破胶残液的毛管黏度低于3.0 mPa·s时,岩心渗透率恢复值可达85%以上。山西沁和能源端氏煤矿4口水平井现场实践表明,利用毛细管黏度法判断破胶效果是可行的。     

Ca(Ⅱ)-XG配合物选择性絮凝赤铁矿与石英的作用机理

Ca(Ⅱ)为凝聚剂、黄原胶为絮凝剂的赤铁矿与石英选择性絮凝分选体系中,Ca(Ⅱ)不可避免会与黄原胶形成配合物(Ca(Ⅱ)-XG),研究Ca(Ⅱ)-XG选择性絮凝分离赤铁矿与石英对赤铁矿石选择性絮凝提质具有重要意义。通过矿物沉降试验并结合显微镜观察、Zeta电位、溶液化学计算与红外光谱分析对Ca(Ⅱ)-XG选择性絮凝分离赤铁矿与石英行为规律及作用机理进行了研究。矿物絮凝沉降试验结果表明:以黄原胶为絮凝剂,赤铁矿与石英沉降差异随矿浆p H值增加逐渐减弱,Ca(Ⅱ)对赤铁矿与石英凝聚沉降差异不大;黄原胶与CaCl₂质量比为1∶9时生成的配合物对赤铁矿和石英表现出较强的选择性絮凝作用,pH值为2时两者沉降率差异最大,分别为85%和30%。显微镜观察结果证实,配合物絮凝赤铁矿颗粒可形成较大絮体,石英颗粒基本不发生团聚。Zeta电位、溶液化学计算与红外光谱分析结果表明:配合物与赤铁矿、石英间均存在静电引力与化学吸附作用,且配合物与赤铁矿间的化学作用较配合物与石英的作用强。基于试验结果与分析,绘制了配合物选择性絮凝赤铁矿与石英模型图。因此,通过调整配合物中黄原胶与Ca(Ⅱ)配比...     

固废基胶凝材料固化稳定化某铜矿重金属尾矿试验

为了实现铜矿重金属尾矿的固化稳定化,针对云南某铜尾矿重金属无害化处置要求,利用研制的固废基胶凝材料胶结固化该铜矿全尾砂,检测固化体各龄期无侧限抗压强度、28 d重金属浸出毒性,以考察胶凝材料的胶结充填性能和重金属固化稳定化性能。试验结果表明：固废基胶凝材料抗压强度高,满足矿山充填采矿工艺技术要求,28 d固化体重金属浸出浓度低于GB3838—2002中Ⅳ类水体限值,可消除尾矿中重金属对环境的危害隐患。该固废基胶凝材料以矿渣、钢渣、脱硫石膏等工业固废为主材,成本低、性能高、应用范围广,实现了固废资源化利用,工业化推广前景广阔。     

双生阳离子表面活性剂压裂液在煤层气井的应用

为了降低对煤储层的伤害,合成了一种双生阳离子表面活性剂和破胶剂,并优化形成了可控破胶的双生阳离子表面活性剂压裂液体系。研究结果表明:该表面活性剂链长度为传统单链表面活性剂长度的2倍,应用浓度与传统表面活性剂相比降低50%以上。该体系实现了低温下可控破胶,温度30℃下在2~8 h之内破胶液黏度达到3 m Pa·s,解决了表面活性剂压裂液破胶时间不可控制的难题。双生阳离子表面活性剂压裂液体系具有使用浓度低、造缝能力强、对煤储层伤害小(伤害率小于20%)、成本低、环境友好、可控破胶等特点,是适用于煤层气改造的压裂液体系,现场应用于65口井,均取得了较好的效果。     

钻探工程废弃钻井液处理技术及进展

介绍了国内外废钻井液处理方法的发展现状,研究了废弃钻井液对环境的危害和影响,阐述了坑内填埋、固液分离法、固化处理、循环使用以及几种特殊的钻井液处理技术。在此基础上,提出了一些建议,如开发新型环保钻井液和钻井液添加剂;加强固控,减少废钻井液的排放;综合开发利用如微生物法等新技术等,为其他类似区域钻井工程的环境保护提供参考。     

风管式气举反循环钻具及其在大口径钻井施工中的应用

目前大口径钻井施工中常用的泥浆正循环钻进存在着泥浆流速慢、携渣能力差、重复破碎严重、钻井效率低、钻头磨损快、能源消耗大、钻井事故发生率高等问题,气举反循环钻进工艺可有效解决上述问题。风管式气举反循环钻井工艺简单易实现,能有效减少重复破碎,钻进效率高,能源消耗少,钻头寿命长,成井质量好,对涌水和漏失均有很好的抑制作用。介绍了风管式气举反循环钻井工艺原理、专用钻具及其现场使用情况。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-3-P孔钻探施工概况

主要介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-3-P孔的地层情况、施工过程、钻井液技术、事故的处理与预防技术。在钻探施工中,采取了高密度低失水泥浆体系和反复扫孔、起钻中途回灌泥浆的措施,解决了断层泥缩径、岩层破碎、钻孔坍塌扩径的技术难题,并取得了原状性完好的岩心。     

矿山大口径钻孔循环钻进技术研究

针对矿山大口径钻孔硬岩钻进存在排渣难、碎岩效率低的问题,研究了大口径反循环钻进技术。分析了建立反循环的基本条件,介绍了引射器式、多层橡胶片式、孔底孔口联合式等3种密封方法及其应用现状,基于孔底孔口联合式密封方法研制了311 mm、580/311 mm 2种规格大直径反循环潜孔锤和配套孔口密封装置。经现场应用表明:该方法可建立、维持反循环通道,排渣效果好,钻进效率高,可推广应用于矿山大口径钻孔施工中。     

非传统钻进方法热能碎岩的原理及其初步实践

提出了一种非传统的利用热能破碎岩石的新型钻进方法,包括热力钻进法、热熔岩石钻进法和超高频电加热机械切削组合钻进法,介绍了其碎岩机理、适用范围、初步应用情况及前景     

气动潜孔锤双冲击跟管钻进技术

为了解决潜孔锤跟管钻进过程中经常发生的套管断裂问题以及增加套管跟管深度,采用了潜孔锤双冲击跟管钻进技术,设计了套管振击器,在钻进过程中对套管顶端施加外部作用力。通过计算套管振击器产生作用力的大小和分析套管跟管最大深度的影响因素,验证了振击器产生的冲击力能够使套管顺利跟进,解决了套管断裂及跟管深度过低的问题。     

双聚防塌冲洗液体系在GHW2井中的应用

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡GHW2井是在陕西府谷庙沟门施工的一口页岩气探井,地层主要为千5、盒8、山西组、太原组、本溪组,钻进过程中坍塌掉块、破碎严重。针对现场破碎、坍塌掉块及水敏性地层钻探遇到的主要难题,研制了双聚防塌冲洗液体系。该体系具有护壁性、抑制性和胶结性。通过在GHW2井中的应用,取得了较好的护壁、护心效果,有效地保证了该项目的顺利施工。     

钻井法凿井废弃泥浆处理技术的研究应用

钻井法施工井筒是通过特厚表土层可靠的施工方法之一,在钻井法施工中废弃泥浆的处理一直比较棘手,通过对板集煤矿三井筒钻井法施工中废弃泥浆处理技术的研究,获得适合板集煤矿应用的泥浆处理技术,做到了占地少、环保、经济、变废为宝。     

地质钻探用震击安全接头的研制及应用

为增加断钻杆卡钻打捞成功率和处理孔内事故时上部钻杆安全,研制出了一种能提高处理孔内卡钻事故能力和确保处理卡钻事故上部钻杆安全的震击安全接头,在现场应用取得了良好的效果。介绍了该震击安全接头的设计思路、结构原理、操作技术和现场应用效果等。     

煤矿用自动化钻机同步夹持机构改进设计与试验

为了提高自动化钻机夹持机构自身的对中性,解决夹持机构夹持中心与动力头回转中心偏离的问题,设计了一种煤矿井下自动化钻机用液压松紧型开放式同步夹持机构。根据自动化钻进对钻机夹持机构的功能要求,介绍了同步夹持机构的特点、结构组成和工作原理。对同步夹持机构的夹紧力、夹持油缸夹紧能力和卸扣油缸卸扣能力的进行校核计算,同时对同步夹持机构进行调试试验。结果表明,同步夹持机构改进设计和部件的参数选择满足自动化钻机的使用要求,为提高夹持机构的可靠性和自动化钻机的整体性能提供了保障。