水平孔钻渣运移机理研究

有效地排除钻渣是钻井液的主要功能之一。本文结合实验及相关工程情况，从力学角度对水平孔中钻渣的运移机理及相关影响因素进行分析，采用牛顿力学定律对钻渣在钻井液中的运移速度进行了解析建模。     

生物酶在水平井钻井液中的应用

提出了在水平井中运用生物酶解除钻井液对地层造成的伤害 ,详细阐述了生物酶的作用机理。通过室内粘度降低、滤饼清除和渗透率恢复等评价实验 ,及中东地区三口多油层井的现场对比实验 ,证明了运用生物酶作为破胶剂处理水平井钻井液对地层伤害的优越性     

原位瓦斯检测仪集气装置的设计

近年来,瓦斯事故已经成为煤矿安全的"第一杀手"。设计一种通过水力封隔器对近水平孔孔底进行密封的集气装置,对于预防瓦斯事故具有重大意义。该装置通过水力封隔器对钻孔底部进行水力密封,并以纯机械方式自动完成集气。同时进行了室内试验并配合原位瓦斯检测仪进行了现场应用。     

松科一井长裸眼防塌钻井液技术

松科一井是为研究“白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化”而进行的科学钻探井,该井地层主要为松散的流沙层、松软泥岩、水敏性泥岩和砂岩互层。对钻井液的抑制性、黏结性和降滤失性进行了研究,并对相应处理剂的作用机理进行了分析,得到DFD+LG+Na-CMC钻井液配方体系。为了直观地测试评价所配钻井液护壁能力的强弱,模拟井内情况,设计加工了井壁稳定模拟测试仪,通过实验得出在不同钻井液护壁作用下,井壁发生坍塌的破坏压力,从而测试出各种钻井液的防塌护壁能力。现场应用表明,该钻井液体系具有很好的抑制性和黏结性等防塌护壁性能,井壁在长期裸眼取心作业情况下,仅靠该钻井液进行护壁即可维持长裸眼钻进到完钻,井壁从没发生缩径或坍塌,从而保证了整个工程顺利、安全地进行,同时还避免下套管护壁,节约了工程成本。     

液动冲击器孔底振动测试系统

煤层气开采井钻进过程中经常会用到冲击回转钻进,冲击回转钻进是一种高效的钻进方法,而液动冲击器则是冲击回转钻进的核心。设计了一种液动冲击器孔底振动测试系统,利用该系统可以对孔底液动冲击器的实际工作情况进行分析,系统设计完成后,在通过了室内实验的前提下进行了现场试验,试验结果显示测试系统满足实际使用需要。     

大陆科学深钻井下参数测试系统的进一步研究

井内测斜及井内压力、温度等参数的测试是中国大陆科学深钻工程中极为重要的工作,文章结合中国大陆科学钻探预研项目,对井下仪器设计的技术难点进行了研究,分析了科钻深井的井斜角、井内温度和压力等参数的测试环境和进行参数测试的重要性;运用随钻测量方法和井底贮存信息、地表回放的测试方案,研究设计了配套绳索取芯打捞矛的井内参数测试系统,该系统在初次研制测试系统的基础上,采用高性能、低功耗芯片,工作稳定,能随打捞矛的打捞全程进行孔内顶角、温度、压力等参数的测试。     

利用粗纤维类农副产品开发新型钻井液

采用来源广泛、价格低廉的粗纤维类农副产品，通过物理的和化学的方法进行处理，采用正交试验法等优化设计手段，研制出符合钻井要求的新型钻井液。实验证明，这种钻井液具有较好的滤失性和抑制性，稳定性强，防塌效果好，抗盐侵和抗钙侵等抗污染性能良好。这些材料能部分替代现有(主要为进口)价格昂贵的钻井液材料，而且能通过调整配方，形成用途广泛和适用不同地层的系列产品，并将应用于石油、天然气、地下水和基础工程等钻井领域。     

煤层气井水力压裂裂缝产状和形态研究

对钻井水力压裂开采煤层气时，所形成的裂缝产状和形态进行了理论分析。提出了裂缝倾角、走向和形状的确定依据。     

钻顶结合施工法在导流排水管施工中的应用

耒阳电厂灰坝四口辐射井沉井最深达33m,每口井间距60m,井间的(?)127导流钢管施工难度大。根据现场的地质情况,采用自行设计的“钻顶结合”的施工工艺。首先采用顶管顶进25～35m,换钻机用钻杆从顶管中穿过后再钻进25～35m,进行纠偏到达井壁,最后换顶管机沿着钻杆顶进到井壁,较好地解决了这一难题。     

松科2井抗超高温钻井液技术

松科2井是1口部署在松辽盆地的高温科学钻探深井,目的为钻穿白垩纪地层,获取基底陆相沉积记录,预测井底温度超过220℃;四、五开钻沙河子组的泥岩、砂岩混层,火石岭组破碎的凝灰岩、泥岩、煤线的混层,容易发生坍塌现象,防塌措施尤其重要。四、五开属于连续提钻取心钻进,多次起下钻及长时间的裸眼对井壁稳定提出较大挑战;不同钻进工艺具有不同的特点,对钻井液也提出挑战。针对以上难点,研制出了抗高温聚合物钻井液:1.0%钠膨润土+2%凹凸棒土+0.2% KOH+（0.5%~1%）高分子量降滤失剂+1%中分子量降滤失剂+2.5%成膜剂+（2%~4%） SMC+2% FT+3% KCl+2% NaCOOH+3%白油。四开初期对三开的井浆进行评价,结合大量的室内小型转换实验,以原井浆为基础逐步进行转换,以满足钻进要求;五开因处理事故对井浆性能调整较大,事故结束后简化钻井液处理剂种类,逐渐将性能调至稳定状态。在松科2井现场应用时,根据实际情况及时调整,该阶段钻井液高温下流变性好、高温稳定性强,室内评价其抗温能力达到240℃,热滚72 h后性能良好,为顺利完成该阶段钻探工作提供了技术支撑,对提高钻探质量、降低勘探成本起到指导作用。