关于PDC钻头低温氮、磁化综合处理的试验研究

复合片钻头在石油钻井和地质钻探中,得到了广泛应用,取得了很好的技术经济效果。但是,在深孔钻进中,特别是在复杂地层,诸如软硬互层、裂隙互层和研磨性地层中钻进时,机械钻速下降,钻头进尺降低,影响了其进一步推广和使用。如何提高钻头的使用性能,即提高钻头的强度(硬度)和耐磨性,以解决上述问题是一个非常重要的课题。在提高钻头使用性能方面,对其进行低温液态氮处理、磁化处理的综合处理方法是一种很有效的方法。俄罗斯专家进行的理论研究和生产实践证明,使用这种综合方法可以有效提高钻头的使用性能。     

多级金刚石表孕镶钻头在坚硬岩屑砂泥岩互层的应用研究

本文针对山西晋城及霍西煤层气预查孔钻探施工中的坚硬岩屑砂泥岩互层钻进效率低的难题,研制了一种多级金刚石表孕镶钻头,对比之前研制的尖齿切削齿复合片钻头以及其他厂家钻头,机械钻速得到明显提高,在该类型地层取得了良好的钻进效果。     

冲击回转钻进工艺在易斜地层中的应用

液动冲击回转钻进是对付坚硬和复杂岩层的先进钻探技术,可以提高钻进效率和钻头寿命,具有较好的防斜效果。在河南省舞阳铁山矿区的勘察钻进中,冲击回转钻进解决了在钻进倾角较大、软硬不均、互层频繁的条带状混合花岗岩地层中的技术难题,提高了钻进效率,有效地防止了钻孔的偏斜。     

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床钻探施工难点及技术措施

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床勘探钻探施工存在松散砂岩岩心取心率低、卵砾石层钻进缓慢、泥岩地层钻进效率低和钻孔易偏斜问题。通过采用多种采心方法、冲洗液维护、优化钻头的使用和合理钻具级配等技术措施,在保直防偏、提高岩心采取率、提高卵砾石和泥岩地层钻进效率方面取得了很好的效果。较好地解决了施工中遇到的难点,提升了钻进效率和钻孔质量,积累了更多的砂岩钻探施工的经验。为今后在鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿钻探施工提供了经验。     

低温氮、磁化综合处理钻头使用性能提高的X射线和电子显微技术分析研究

在地质钻探和石油钻井中,钻头都是非常重要的钻进工具。其技术特性,特别是硬度和耐磨性与钻探的技术经济指标,即与机械钻速、钻头进尺和每米钻探成本直接相关。为了提高钻头的工作性能,俄罗斯南方国立技术大学提出了综合低温淬火、磁化回火处理钻头的方法。经过综合处理后,钻头体、复合片底座和钎焊层的硬度分别提高了30%、3%和22%。野外钻进试验结果表明,经过低温液态氮和磁化综合处理的与未经综合处理的钻头相比,每次试验钻头进尺都有提高,总体上钻头进尺提高了22.2%,取得了很好的钻进效果。并对取得的效果进行了X射线和显微技术分析。     

针对复杂地层金刚石钻头的改进与应用

复杂地层的钻进与取样问题一直是钻探行业的一个技术难题。由于地层结构的杂乱无规律、软硬互夹层多、换层频繁以及破碎层硬、脆、碎的特性,使得在钻探施工过程中钻头寿命低下,频繁提下钻导致坍孔、掉块、缩径、漏失、涌水等事故经常发生,钻探效率难以提高。针对以上问题,根据目前钻探施工普遍采用的金刚石绳索取心钻探工艺,通过试验对金刚石钻头进行设计与改进,提高钻头的钻进效率与使用寿命,可大幅提高钻探效率并减少事故发生率,从而取得良好的经济效益。     

珊瑚礁地层钻探取心技术研究及应用

人工吹填珊瑚岛礁地层结构比较特殊,以珊瑚砂和珊瑚碎屑为主,取心和成孔难度较大。以南海某岛礁地质钻探取心工程实践为例,针对地层岩性特点,采用一系列对应技术措施:上部松散或弱胶结砂砾层采取跟管钻进和无水干钻取心技术;礁灰岩全漏失地层设计了一套掏砂钻具进行掏砂,确保井眼干净;软硬互层采用超前侧喷钻头;粉砂质地层采取小口径钻具无水干钻取心技术等。该技术在18个钻孔实施中取得了良好的效果,可为后续珊瑚礁地层钻探取心提供借鉴。     

坚硬致密石英岩地层用新型胎块钻头的研究与应用

在钻探施工中,当钻遇坚硬致密石英岩时,金刚石钻头普遍存在钻进效率低、打滑及进尺困难的现象。针对这种地层,研制了新型胎块孕镶钻头,通过胎体配方的改进,水路及金刚石品级、浓度的优化设计,在施工现场取得了良好的钻进效果。详细介绍了适用于该种地层的新型胎块钻头的设计及现场应用效果,为类似钻探施工提供参考。     

难钻进地层金刚石钻头的现状和发展趋势

近年来,针对坚硬致密地层、坚硬强研磨性地层以及坚硬致密泥岩地层这3类地质勘探的难钻进地层,开展了金刚石钻头相关的研究与攻关,取得了重大进步。针对坚硬致密地层,通过在胎体中添加稀土和自锐材料、低压钻头结构设计,在可钻性小于11级的坚硬致密"打滑"地层中,钻进速度可达1.5~2.0 m/h,钻头寿命达30~300m;针对坚硬研磨性地层,通过超高金刚石工作层和优化的水力结构设计,超细预合金化粉末以及超耐磨胎体性能,使机械钻速同比提高20%~70%,钻头寿命同比提高1.4~10倍;针对坚硬致密泥岩地层,对尖齿复合片和巴拉斯钻头进行了深入的研究,钻进效率提高了50%左右。在油气田深井硬岩钻探领域,NR826系列金刚石孕镶钻头配合螺杆钻具同比牙轮钻头,机械钻速提高18%~85%,钻头寿命提高5~8倍。此外,我国在海洋深水钻探复合片钻头方面的研究也取得了长足的进步。     

复合钻进技术在红柳煤矿冻结孔施工中的应用

神华宁煤集团红柳煤矿地质构造发育、地层倾角大、软硬互层多,冻结孔钻进施工中钻孔易偏斜,使用陀螺测斜仪配合螺杆钻具纠斜作业次数多、易复偏,影响工程进度。针对这些问题,现场研究采用PDC或牙轮钻头配合1°单弯螺杆复合钻进技术,取得了很好的防斜打快效果,值得类似工程借鉴。     

用于煤系软硬互层新型PDC取心钻头的设计与应用

PDC(Polycrystalline Diamond Compact)钻头适用于软到中硬的均质地层钻进,具有钻速高、寿命长等特点,但不适合软硬互层等地层。鉴于此,针对煤系软硬交错地层(3~8级)钻进效率低、钻头寿命短和岩心采取率低的特点,提出了加强保径结构、改善水路循环和超前辅助切削齿的设计。设计制造的Φ77 mm PDC取心钻头在重庆市綦江县同华煤矿勘探3号孔钻进中取得了较好的使用效果。     

金刚石复合石油片钻头在煤田普查中的应用

中宝矿产资源开发有限公司为提高钻探速度,试验使用了金刚石复合石油片(以下简称PDC石油片)钻头。在宝鸡黄陇煤田复杂地层深井钻进的使用结果表明,PDC石油片钻头可大幅度提高机械钻速,缩短钻探周期,降低钻井成本。通过大量的现场试验,扩大了PDC石油片钻头在中宝公司工地的使用范围,并取得了很好的效果,初步形成了PDC钻头推广应用区域模式。     

可地浸砂岩型铀矿复杂地层钻探的技术措施

在开展可地浸砂岩型铀矿钻探施工中,遇到第四系、第三系、侏罗系地层中的坍塌、漏失、涌水、孔壁水化剥落等复杂情况,有针对性地采取高分子化合物加惰性材料护堵,取得较好效果。同时,在复杂地层钻进选择配套合理的工艺技术,设计使用薄壁硬质合金钻头、PDC异型复合片取心钻头和专门的基准孔实行分层无心钻探技术以及开展锥阀取心工艺,为综合治理复杂地层快速钻进、提高效率提供了经验。     

道真县洛龙铝土矿区钻探施工实践与认识

全面介绍了道真县洛龙铝土矿区的钻探施工情况情况,包括钻遇地层、钻孔结构、钻进参数、泥浆与钻头的选用等,并对矿区钻探技术提出了几点体会,特别是针对堵漏效果不佳漏失地层采用顶漏钻进方法进行施工,取得了一些经验和效果。     

鄂西地区坚硬“打滑”地层钻进方法

在鄂西地区磷矿、铅锌矿、银钒矿赋矿地层及上覆地层中,普遍存在着坚硬岩层。震旦系白云岩中含大量的硅质层和经化学沉积形成的"玉髓"层,硅质含量超过80%,并且结构致密,呈弱研磨性,岩石可钻性达到Ⅸ～Ⅹ级。通过钻探现场生产试验,从金刚石钻头选型、人工修磨钻头方法、金刚石钻进工艺参数选择等几个方面总结了生产实践中取得的成功经验,为今后进一步解决钻进打滑问题提出了思路。     

广宗5-2号煤田勘探深孔钻探工艺

随着岩心钻探向深部发展,作为钻探施工“血液”的冲洗液,是实现和确保施工顺利进行的基本保证。在对厚覆盖层及深部煤系地层钻孔的钻进工艺上,坚持不同的地层条件,有针对性使用不同类型的冲洗液体系,并通过改变双管钻具长度和改换取心钻头的切削具,满足软硬互层对钻头钻进效率的影响,更重要的是使深部见煤的判断与取煤质量上,增加了一项保证措施,不仅解决了生产中的一些难题,提高了钻进效率,而且满足了质量要求,收到了较好的效果。     

尖齿状金刚石复合片钻头在油页岩矿区的钻进实验

松辽盆地青山口组和嫩江组含油页岩系,夹有数十层白云岩透镜体或条带。在对该油页岩系进行钻探时,由于经常遇到硬度较大的白云岩层,使用普通的硬质合金钻头不仅进尺极其缓慢,而且钻头损坏严重,寿命短。为解决此钻探难题,研制开发具有高耐磨性和穿透能力强的钻头势在必行。为此,研发了尖齿状金刚石复合片钻头,并进行了现场钻进实验。结果表明,这种钻头在含白云岩层的油页岩地层钻进时,不仅钻进速度高,而且具有高耐磨性、寿命长,其综合技术经济指标远远优于常规硬质合金钻头。     

金刚石复合片绳取钻头(GP—Ⅱ型)在当阳石膏矿试验获得成功

绳索取心钻进技术是目前较先进的技术,而软地层、水敏性地层以及软硬互层和强研磨性地层是目前我国绳钻技术不能普遍推广的主要因素之一,它们对绳钻技术推广的影响主要表现在没有与之相适应的高效长寿命钻头;当阳石膏矿地层就属于这一类型的地层。为改变该矿区钻探落后面貌,我公司决定在该矿进行绳钻试验。为解决石膏矿地层开展绳钻试验的关键问题——钻头,我们曾多方联系,未能解决。后知局地质研究所正在研制复合片钻头,且已进行了多年孔     

不同地层钻进用金刚石钻头分析研究

在钻探工程中,特别是深孔钻进中,常常遇到各种复杂情况,例如,遇到坚硬裂隙性地层钻进问题,空气泡沫洗井时钻头冷却问题,钻孔和岩心保径问题,等等。这些复杂情况的解决几乎均与钻头的技术特性和工作能力有关。应从钻头方面进行研究、采取对策,以便提高钻探工程的技术经济指标。俄罗斯专家在解决上述有关问题时在可以使用的钻头方面进行了很多的研究,取得了一定的成果,包括坚硬裂隙性岩石钻进用金刚石钻头、压缩空气(泡沫)洗井用金刚石钻头、保径金刚石钻头等。本文介绍了这几种获专利技术的金刚石钻头的结构、工作原理及优点,可供我国研究和借鉴。     

葫芦沟矿区钻探工艺浅析

介绍了葫芦沟矿区破碎复杂地层绳索取芯钻进技术,通过钻进工艺、钻头、钻井液等方面技术措施取得了很好的钻进效果,积累了丰富的经验。