绳索取心钻进技术讲座——第四讲 钻进工艺规程和取心操作技术

绳索取心作为一种新的取心钻进方法，必然伴随有相应的钻进工艺规程和操作技术。只有充分认识绳索取心钻进的特点，根据不同情况采用合理的钻进工艺规程，熟练的掌握取心操作技术，正确地使用绳索取心钻具，才能充分发挥绳索取心钻进的优越性，达到减少事故，提高效率，降低成本之目的。一、钻进工艺规程绳索取心钻进除与普通金刚石钻进一样，要求配备多档的高速钻机和泵压较高的变量泵，设计合理的钻孔结构，严格钻孔级配外，还必须根据地层情况、钻头类型、钻孔口径和深度、冲洗液的种类等因素，采用适合绳索取心钻进特点的钻进工艺规程。     

SYZX75绳索取心液动锤在破碎地层中的应用

SYZX75绳索取心液动锤钻具由双喷嘴复合式液动潜孔锤与绳索取心钻具结合而成。为解决绳索取心在极破碎岩层钻进中的岩心堵塞,从而造成频繁打捞问题,湖北煤炭地质局在宜昌董家堡磷矿勘探区进行了SYZX75绳索取心液动锤钻进的试验应用。为了使试验数据具有对比性,采取了在一个孔内相近地层进行对比试验,从试验所得数据来看,绳索取心液动锤钻进工艺与普通绳索取心工艺相比,平均回次进尺提高了40.5%,平均每日进尺提高了48.1%。据此认为该项技术可在破碎岩层的勘探区中推广应用。     

绳索取心钻进工艺在山西吉县煤层气参数井的应用

为满足煤心装罐时间的要求,煤层气参数井必须使用绳索取心工艺采取煤心及其顶底板。常规的绳索取心钻进工艺及钻具结构规格已不适宜山西吉县煤层气参数井的钻进要求,为此,改进了绳索取心钻具结构规格,并对改进后的钻具及施工中采取的技术措施、钻井工艺、钻井液、钻进操作要领和技术要求进行了说明。     

绳索取心工艺在大口径深部钻探中的应用研究

绳索取心工艺具有效率高、取心质量好等优点,所以,在小口径固体矿产钻探工程中已得到推广应用。但是,在沉积地层大口径深孔钻探中应用较少。文中针对绳索取心和石油钻井工艺各自优缺点,提出了增加钻孔和钻具的环空间隙,采用大泵量、高上返速度的石油钻井和绳索取心"二合一"钻探技术思路,结合河南叶舞凹陷盆地2630m盐矿(地热)勘探孔进行了生产性试验,就试验中存在的主要问题进行了分析研究,并提出了具体措施。通过试验证实:绳索取心技术在大口径深部钻探工程应用可行,且具有成本低、安全可靠等优点;同时,增加泵量和环空间隙可以避免岩屑重复破碎,从而可大幅度提高钻探效率。     

煤层气含量测定用绳索密闭取心装置及技术研究

煤层气含量是煤层气资源开发利用和矿井瓦斯防治的重要技术参数,针对地面井煤层气含量测定过程中因煤心损失气量估算不准导致的煤层气含量测定结果偏差问题,研制了地面井煤层绳索密闭取心装置,提出了地面井煤层绳索密闭取心技术工艺。煤层绳索密闭取心装置上端设计绳索投捞接口,配套设计绳索投捞工具串和绳索提升系统,实现取心内筒组件的快速下放与提升;采用液压推动头直接推动取心内筒下行、取心钻头与取心内筒配合的方式达到球阀旋转关闭的目的,在保证足够的取心内筒容积和过流环空间隙的同时,将密闭取心装置外径最小化（?114 mm）,配套?127 mm取心钻头,使整套密闭取心装置适用较多井型。选择晋城矿区（中硬、高变质、高瓦斯煤层）地面煤层气抽采检验井进行煤（岩）层绳索密闭取心试验,测试结果表明,煤层绳索密闭取心样品空气干燥基气含量为常规（绳索）取心样品气含量测值的1.12~1.17倍,绳索提心速度为63.60~66.92 m/min。地面煤层气井绳索密闭取心技术提高了煤层气含量测定准确度,实现快速提心、精准测定地面井煤层气含量之目的。      

地质勘探套管钻进技术研究

针对复杂地层钻探,基于绳索取心钻进原理,采用不提钻换钻头取心钻进方法,开展地质勘探套管钻进新方法研究,包括套管取心钻具、代替绳索取心钻杆使用的套管,护壁措施、套管钻进工艺等,野外生产试验取得了较好的技术经济效果,并根据存在问题提出了进一步完善的建议。     

绳索取心钻杆螺纹的加工方法

近年来，金刚石绳索取心钻进方法得到了迅速的发展，但由于绳索取心钻杆螺纹损坏后的再加工（简称二次加工）问题未能及时跟上，给绳索取心钻进工艺的推广应用带来了困难。     

大口径绳索取心钻进工艺在页岩气地质调查川蔺参1井中的应用

为了获取参数井压裂设计的相关参数,需要对井眼进行阵列声波测井和微侧向电阻率测井,需要采取大直径岩心进行力学实验。采用固体岩心钻探取心工艺,钻孔口径难以达到物探测井仪器入井要求,岩心直径也不能满足实验要求,必须采用大口径取心工艺才能满足设计要求。同时,常规取心工艺难以满足页岩气勘探对岩心（页岩或者煤心）提升时间的要求,绳索取心工艺在这方面优势明显。本篇介绍了大口径绳索取心工艺在页岩气地质调查井川蔺参1井的成功应用,根据大口径绳索取心钻具的结构特点,结合目的层岩性特征,总结了合理的取心钻进工艺参数和技术保障措施,取得了较好的效果。     

浅谈绳索钻探工艺在煤田钻探中的合理应用

主要分析了绳索取心钻进工艺在煤田沉积岩地层钻探中的应用方法与存在问题。煤田沉积岩绳索取心钻进大幅度提高了效率和质量,减轻了工人的劳动强度,降低了成本,加快了勘探进度,但是煤系地层的自有特性还有很多制约绳索取心钻进地方,通过不断地在技术上进行研究与探索,必将使绳索取心钻进在煤田钻探的应用中上一个新的台阶。     

煤矿井下复杂地层近水平钻孔绳索取心钻进工艺试验研究

针对煤矿井下钻孔常规单管取心存在取心率低、效率低下、工人劳动强度大,煤层底板复杂地层以清水为冲洗介质的近水平绳索取心钻进成孔困难等问题,选用适合绳索取心钻进工艺的坑道钻机及配套近水平绳索取心钻具,配合合理的工艺流程进行试验。现场共施工了3个钻孔,成孔2个,孔深分别为151.5、194.5 m;岩心采取率分别为77%、89%,比单管取心提高24%以上;平均日进尺分别为22.7、36.6 m/d,比单管取心效率提高10 m/d以上。通过现场3个取心钻孔的试验,优选出了一套适用于煤矿井下复杂地层以清水为冲洗介质的近水平绳索取心钻探装备与工艺。