大直径反井钻井穿越特殊地层关键施工技术研究

反井钻井具有机械化程度高、施工速度快、安全性好等特点,采用反井钻井建设接替采区通风立井时能够充分利用矿井井下已有巷道和生产系统,机械破岩相较于凿岩爆破岩石扰动程度低且井帮稳定性好,以及有利于矿山开采和闭坑后的保护环境的优势。地层条件是决定大直径反井钻井施工是否顺利进行的重要影响因素之一。根据拟建采区风井的地质条件和井筒设计要求,确定了具体的反井钻井装备及相关参数,提出了反井钻井穿越特殊地层施工的技术难点;给出了反井钻井基础平台修筑和采用预注浆技术加固不稳定地层的具体关键技术;通过通风和降温技术的实施,实现了反井钻井成功穿越含瓦斯煤层,为反井钻井建设接替采区通风立井提供了借鉴。     

我国反井钻机钻井技术与装备发展历程及现状

反井钻机钻井技术是煤矿、金属矿山、水利水电、隧道等地下工程中井孔钻凿的根本性变革技术。介绍了近40 a来我国反井钻机钻井技术与装备的发展历程、反井钻机钻井理论与技术以及反井钻进工艺与应用的发展与现状;梳理了反井钻机钻井领域获批科研项目,以及围绕反井钻机钻井发表的论文和专利、出版的论著与标准;进一步介绍了反井钻机钻井围岩预加固和支护等稳定性控制技术,反井钻井机械破岩机理与破岩技术,反井钻机钻架稳定控制技术与动力驱动控制技术,反井钻机导孔钻具、导孔钻进排渣技术、导孔钻进偏斜控制技术以及导孔钻进风险分析与防控技术;反井钻机扩孔钻进钻头滚刀布置形制、扩孔排渣技术、扩孔钻进偏斜控制技术以及扩孔钻进风险分析与防控技术;反井钻机钻井降温除尘技术;给出了反井钻机在矿下溜矸孔、深大斜井、立井井筒延伸、双风井井筒和一次钻成大直径风井等工程中的应用,以及富水冲积层、冻结地层、注浆加固地层和瓦斯地层中反井钻井的应用。经过40 a的研究与实践表明,我国在反井钻机钻井领域已经形成以机械破岩理论和钻进技术为基础的反井钻机钻井成套技术与装备体系,为地下工程中井筒的安全、高效、绿色钻进提供技术保障,为我国无人化、机械化和自动化全断面钻井技术与装备的进步做出了重大贡献。     

勘探技术研究所荣获国家发明专利一项

本刊讯中国地质科学院勘探技术研究研究的"地下热能源钻井连通井开采方法"日前荣获国家知识产权局授予的国家发明专利,专利号ZL 200910148389.3。该发明提供一种地下热能源钻井连通井开采方法,钻井至少一口常规直井作为目标井到达规定的井深,并下技术套管固井;再在相距     

古龙1井311mm井眼气体钻井技术实践

近几年来,大庆油田已钻气体钻井20多口,在各方面取得了喜人的成绩。然而在所钻的20多口气体钻井中,均是在216mm井眼中进行施工。古龙1井作为大庆油田古龙区块的一口重点井决定在三开311mm井眼中采用气体钻井技术用以提速。311mm井眼气体钻井技术的施工为大庆油田的气体钻井技术提供了契机也提供了宝贵的现场经验。     

李家壕煤矿大直径反井钻井施工工艺研究

根据李家壕煤矿的地质水文特点,采用大直径反井钻井施工工艺对李家壕煤矿大直径立井进行了施工,钻井设备选用北京中煤矿山工程有限公司研制的BMC600型反井钻机。从李家壕煤矿井筒、巷道、硐室的具体情况出发,选择反井钻机的配套设施,针对井下施工的难点,提出大直径反井钻井施工工艺相应的解决办法,探索出一条适用于李家壕煤矿大直径反井钻井施工的工艺路线。     

煤层气勘探井井斜原因分析及预防措施

在煤层气勘探井钻井中,经常发生井斜超标的现象,给后期钻井施工及煤层气抽排采带来许多不利影响,严重的还可能导致井眼报废。为此,分析造成井斜的主要原因,采取切实可行的预防井斜技术措施,对于提高钻井效率和工程质量,有效降低钻井成本,加快煤层气勘探开发有重要意义。结合煤层气钻井施工实践,就发生井斜的主要原因进行了简要分析,并提出了具体应对措施。     

钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析

随着我国社会经济的快速发展,对石油资源的需求量不断增加,亟需加大对石油资源的勘探开发力度。钻井在石油勘探开发中发挥重要作用,伴随着长水平段水平井、多分支井、丛式井等复杂井型的应用越来越普遍,钻井施工工艺越来越复杂,容易出现井漏等工程事故,危及钻井施工安全。为了降低井漏造成的危害,对井漏发生的条件及诱发井漏的原因进行了分析,探讨了钻井施工过程中的堵漏防漏技术,为钻井施工安全提供技术保障。     

钻井技术在张集矿的探索与应用

该研究课题系统、全面地分析了钻井施工工艺特点,通过对张集矿风井区进风井、回风井钻井施工技术参数和特殊地层钻进施工控制的研究和探索,确定了张集矿钻井地层的施工控制参数,并根据施工过程中出现的问题,提出了钻井施工工艺技术创新的要求和发展方向。     

气体钻井研究进展

气体钻井是欠平衡钻井的一种特殊形式,具有机械钻速快、保护储层、克服井漏和钻井效率高等常规钻井液钻井不可比拟的优势,促进了气体钻井在国内外的推广应用。但作为一项新技术,基础理论研究和现场实践过程还不成熟。综述了国内外气体钻井研究的几个热点问题,主要包括以下几个方面:研究了气体钻井理论模型,为钻井工艺参数奠定理论依据;探讨了气体钻井井斜机理,类比了气体钻井控制井斜新技术;分析了气体钻井井壁稳定性理论,总结了应对气体钻井井壁稳定性的技术思路。     

钻井工程井漏预防及堵漏技术研究

钻井工况复杂,施工过程中存在许多不安全因素,其中井漏已成为突出的钻井安全问题。井漏不仅严重影响着钻井施工的速度,而且还会引发其它的重大的工程事故,从而造成巨大的经济损失。然而由于井漏原因复杂,限制因素多,给钻井现场井漏预防和堵漏带来了难题,加强井漏预防及堵漏技术的研究显得尤为重要。     

氮气钻井技术在艾克1井的应用

为了提高新疆油田乌夏区块二叠系风城组地层的机械钻速,缩短建井周期,在艾克1井风城组风三段、风二段、风一段进行氮气钻井试验。试验结果表明,氮气钻井能大幅度提高机械钻速,为以后该地区的钻井提供了新的技术选择。从机理、井壁稳定性、地层产出物等方面进行分析艾克1井氮气钻井的可行性,分析了气体钻井机理,介绍了氮气钻井流程和详细实施过程。     

元坝地区陆相井钻井提速探索与实践

元坝地区陆相储层是中国石化天然气勘探开发又一重点层位,但陆相地层钻井存在一些技术难点,导致钻井施工风险大:地层研磨性强,可钻性差;地下断层、裂缝发育,井漏频繁;存在多套压力体系,安全窗口窄。这些因素一直制约着陆相井钻井速度的提高。西南石油工程有限公司施工的元陆702井在施工中开展了钻井提速提效技术攻关与实践,采取了泡沫钻井、气体钻井等技术,并应用了扭力冲击器、孕镶金刚石钻头、高速涡轮、PBL多次循环阀、干法固井等新工具和新工艺,钻井周期比设计缩短28.69%,创新了区域钻井工期新指标,为元坝陆相井寻找到了一条提高钻井速度的有效方法。     

晋城矿区过采空区钻井抽采煤层气可行性分析

目前,晋城矿区已经准备开采9#和15#煤层,因存在3#煤采空区对下组煤(9#、15#)的阻隔,需要钻井穿越采空区抽采下组煤层的瓦斯,但常规钻井技术不能满足过采空区钻进。就穿越采空区钻井的破碎带漏失、井塌和固井等问题进行了探讨,提出采用降低井筒中钻井液的动压力和提高破碎地层的承压能力做好钻井漏失处理,采用套管钻井防止井塌,采用低压易漏固井工艺处理固井问题,实践证明晋城矿区进行过采空区钻井抽采煤层气是可行的。     

粘土层钻井中的井帮规整性分析

穿过深厚粘土层等不稳定地层钻井是我国钻井法凿井的基本特点之一，其中钻井井帮的临时支护是一项关键技术。根据我国钻井实践和泥浆护壁试验，探讨了粘上层钻井中的泥浆护壁机理、井帮规整性，以及地层特性、泥浆特性、井型等与井帮整规性的相应规律。     

影响煤层气钻井完井工艺技术的几个问题

在步入煤层气商业化生产启动阶段,了解煤层气钻井完井工艺的特殊性,才能逐步完善煤层气钻井完工工艺。通过对钻井过程中煤层气钻井完井中常出现问题的分析,提出了相应的措施,对煤层气商业化生产具有重要意义。     

彭州气田PZ115井钻井提速配套技术

为解决龙门山前彭州气田钻井中上部地层气体钻井提速技术受限、易井斜,中部须家河组与小塘子组地层研磨性强、可钻性差,下部雷口坡组地层较破碎、易阻卡、易漏,以及机械钻速低、钻井周期长等难题,通过分析龙门山前彭州气田地质资料和地层特点,在PZ115井中开展了优化井身结构、水力加压器、垂直钻井技术、PDC钻头优选技术、高效钻井液技术、扭力冲击器等钻井提速配套技术的研究与运用,实现了安全快速钻井,平均机械钻速2.62 m/h,钻井周期265.75 d,与区块前期钻井周期最短井YS1井相比,钻井深度增加454 m,平均机械钻速提高24.17%,钻井周期减少了17.42 d,创川西地区雷四段气藏为目的井中钻深最深和钻井周期最短纪录。研究结果表明,PZ115井钻井提速配套技术可为彭州气田后续钻井提速增效提供借鉴。     

浅析山西沁南煤层气井钻井技术

通过对煤层气成因、特征的分析,指出了煤层气钻井井斜预防、钻井液性能、煤层钻进、生产套管安装和固井四个关键性技术,提出了相应的技术措施,有效指导煤层气钻井施工,提高钻井效率,保证钻井质量,展望今后煤层气钻井的主要技术。     

焦石坝地区海相页岩气水平井优快钻井技术

川东南焦石坝地区海相页岩气井具有地表和地下地质条件复杂、井壁稳定困难、井眼轨迹要求高、造斜段及水平段钻进困难、长水平段固井难度大等特点及难点,经过攻关研究,配套形成了三开井身结构、浅层气安全钻井、气体钻井、复合钻井、水平井钻井、油基钻井液、弹塑性水泥浆体系、钻头选型及参数优化以及地质跟踪导向等钻井技术,实现了该地区勘探井的优快钻井,有效支撑了勘探工作。     

准噶尔盆地南缘H-101井ATK-V垂直钻井系统应用

受构造运动影响,南缘山前高陡构造发育,地层沿断裂推覆,中、上部地层倾角大,局部地层接近直立,钻井过程中易造成井斜,钻井参数难以强化,影响整体机械钻速。为了提高钻探效率,在南缘地区H-101井中的二开井段（187～1 792 m）试验应用了ATK-V垂直钻井系统。介绍了ATK-V垂直钻井系统的组成部分、工作原理、技术特点、性能参数,以及该系统在H-101井的应用情况。现场应用结果表明,AKT-V垂直钻井系统稳定性高,质量可靠,井斜控制性能优异,有效解决钻井提速施工中井斜与钻压的矛盾,提速效果明显,可在南缘霍尔果斯背斜区块推广使用。     

竖井掘进机钻井工艺及装备研究

随着矿山井筒向深部发展,机械化凿井是建井技术的发展趋势,为了实现井筒施工时掘进、排渣、支护平行作业,进行了竖井掘进机钻井工艺及装备研究。介绍了反井钻机钻进导井、竖井掘进机扩钻成井、破碎岩渣通过导井落入下水平巷道运输等竖井掘进机钻井施工工艺,详细阐述了竖井掘进机钻井装备和辅助装备。现场调试结果表明,竖井掘进机钻井技术及装备能够满足设计与施工要求。