雄安新区D05井燧石白云岩地层钻头应用探索

D05井是雄安新区一眼地热勘探井,完钻井深4014.42 m,揭露了雾迷山组和高于庄组两个热储层。在高于庄组石英含量较高的燧石白云岩地层钻进中,出现了钻头严重磨损、钻头使用寿命短的状况。为解决钻探施工中的难题,进行了钻头应用探索,通过分析研究、实践应用优化,探索出了一种适宜于石英含量较高的燧石白云岩地层?215.9 mm井径使用的牙轮钻头,平衡了钻头磨损和钻进效率方面的难题。使用该型号钻头顺利地完成了D05井三开?215.9 mm孔径钻探施工任务。通过本次钻头应用探索,为类似地层钻头应用提供了参考方案,丰富了深部地热钻探工艺技术,为深部地热钻探的发展提供了技术支撑。     

在碎块石、漂卵石地层中钻探施工经验

在碎块石、漂卵石地层中钻探,不可盲目追求钻孔进尺,且深孔钻探时新旧套管不宜混用,要严格控制钻孔偏斜。     

小井眼环空压耗的室内试验研究

小井眼环空水力学与常规井区别很大。在室内小井眼环空实验架上对小井眼环空压力损失进行了试验研究。模拟环空钻井液返速、钻柱旋转速度、钻柱偏心弯曲程度、钻井液性能和钻具接头等对压耗的影响,取得上千组试验数据。试验结果表明:随环空返速增加,小井眼环空压耗增加很快;在转速较低时随转速增加压耗反而有所下降,但下降幅度很小,在转速较高时钻柱旋转时压耗的影响很大;随偏心度增大,环空压耗降低;随环空间隙减小,压耗对钻柱旋转变得更为敏感;随钻井液幂律流性指数增加,环空压力损耗增大;随宾汉塑性粘度增加,环空压耗增加;随钻井液密度增加,环空压耗增大;钻具接头对小井眼环空压耗的影响很显著。     

聚合物吸附滞留规律及性能变化研究

建立了密闭取芯井岩芯中微量聚合物的分离及浓度、相对分子质量和水解度的测试方法;利用建立的方法研究了地层中残留聚合物的性能变化,分析了聚合物在聚驱后油层中平面、层内及层间的吸附滞留规律,研究了聚合物吸附滞留量与剩余油饱和度的关系;并利用红外光谱、扫描电镜等方法研究了地层中残留聚合物的结构和形态变化。研究发现：聚驱后聚合物的性能发生了较大变化,水解度增加约50％左右,相对分子质量约为原始聚丙烯酰胺的1／10,其主要成分仍为聚丙烯酰胺,主要以絮状集聚的形式存在于地层中;聚驱后聚合物在平面上普遍存在吸附滞留,且剩余油富集的地方吸附滞留量较低。     

抽吸式微取心PDC钻头的研究与应用

常规PDC钻头切削产生的粉状或片状岩屑颗粒不便于地质录井,对此提出了一种新型抽吸式微取心PDC钻头。该抽吸式微取心PDC钻头取消了常规PDC钻头心部的主切削齿,设置特殊的水力结构,使钻头心部在钻进过程中形成一定直径的竖直岩心并适时折断,通过负压抽吸作用将断的微岩心从钻头体内部流道带离井底。结合破岩仿真与液固两相流理论,研究了在岩心、岩屑与钻井液混合流动的流场中,射流喷嘴直径的大小对取心通道中抽吸效果的影响规律。数值模拟结果表明,对于拟定条件下钻头直径为215.9 mm的微取心PDC钻头,当射流喷嘴直径为8 mm时,从排心孔排出的岩心、岩屑和钻井液的质量较高,其负压腔的抽吸效果较好。室内及现场试验表明:采集的岩心以柱状为主,岩心完整性和采集率高;在磨溪111井位嘉陵江组二段3亚段至长兴组上部地层,获总进尺805.65 m,平均机械钻速为4.57 m/h,最高机械钻速可达7.4 m/h;该钻头在嘉陵江组二段3亚段至飞仙关组一段(总进尺742 m)的机械钻速比该区块同层位的其他常规PDC钻头高出了50%以上。     

塔里木超深井深部井斜控制技术

塔里木盆地的超深井在深井段钻井过程中井斜超标问题时有发生,影响了下部井段的安全钻进.为降低井斜超标的影响,首先从地质因素和工程因素两方面分析了超深井深部井斜的因为;结合塔里木探区超深井钻井实践,提出了井斜控制与纠斜的技术方法.对于地层比较稳定的井段,常规钟摆钻具组合配合大尺寸钻铤及合理的工艺措施,可以防止井斜;当常规防...     

钻尖直线刃后刀面的砂轮磨削轨迹算法研究

为了提高钻尖后刀面的加工精度和保证砂轮磨削姿态的灵活性,研究了钻尖直线刃后刀面数控磨削过程中的砂轮轨迹计算方法。定义了钻尖直线刃后刀面的结构参数,建立了钻尖直线刃线及后刀面的数学模型;定义了钻尖直线刃后刀面的坐标系和砂轮基准磨削姿态;在此基础上,采用坐标变换矩阵描述砂轮运动方式,借助运动学原理推导了基于工件坐标系的砂轮磨削位置和姿态的计算方法。该方法保证了钻尖直线刃后刀面的精度,可灵活调整砂轮磨削姿态。基于VC++环境开发了计算程序,并进行仿真加工验证,验证了算法的有效性。     

旋挖钻机钻孔施工技术的应用

通过潮州电厂一期桩基工程的施工实例，对旋挖钻机钻孔的主要施工方法和施工工艺要点进行了阐述，并讲述了桩施工中常见问题的原因及处理措施，工程实例证明了旋挖成孔工艺的优越性。     

石油取芯钻头石墨模具在热压过程中的受力状况分析

石墨模具以其优良的性能被广泛应用于热压孕镶金刚石钻头的制造。本文设计了两种规格相同（直径均为216mm），但端部形状不同的石油取芯钻头的石墨模具，并利用有限元分析软件ANSYS对它们在热压过程中的受力状况进行了分析。分析结果表明：在18MPa压力下，圆弧形钻头的模具在胎体与模具接合处出现了应力集中，超过模具的极限抗拉强度，导致模具破裂。因此，在设计钻头的石墨模具时，应考虑到钻头的端部形状，参考有限元分析结果再对模具进行设计，有助于优化设计，降低试验和生产成本。     

底板钻场瓦斯抽放

鸡东煤矿在回采东一采区28#右三采煤工作面时,采用施工煤层底板瓦斯抽排钻场进行抽放瓦斯,有效地解决了28#以下煤层瓦斯涌出造成的瓦斯超限问题,为该矿今后综合治理高瓦斯涌出的采区提供了依据。