漠河冻土地区天然气水合物钻探施工技术

天然气水合物是一种清洁的潜在资源,漠河冻土地区为天然气水合物的形成提供了有力的条件。根据当地的地质条件和水合物勘探开发的技术要求,确定相应的钻孔结构和钻进技术参数,合理选择了钻探设备。钻进过程中运用低温泥浆、泥浆冷却技术、大直径绳索取心钻进工艺,快速获得岩心,从而减少水合物的分解,为以后该地区天然气水合物的勘探提供了经验。阐述了漠河冻土地区天然气水合物钻探施工中的钻进关键技术。     

青海木里冻土区天然气水合物钻探施工技术

钻探取心是天然气水合物资源调查研究的一种重要技术手段,也是识别天然气水合物最有效的方法之一。青海木里煤田三露天调查区地质构造复杂,水合物钻探施工时极易出现孔壁坍塌、水合物分解、气侵泥浆及孔内涌气、涌水、漏失等问题,取芯困难、钻进效率低。针对这些技术难题,开展了泥浆制冷技术、大口径绳索快速取心钻进技术、聚合物低温泥浆工艺及泥浆防塌体系、钻孔结构及钻进参数优化、钻头选型、气体防喷等技术工艺研究,并在现场实践中取得了较好的效果,为今后青藏高原冻土地带进行天然气水合物钻探施工提供借鉴。     

国内常规海洋地质钻探取心技术进展

为实现在海洋地质钻探中高效、便捷地采获海底各类地层样品,设计研发了绳索取心泥浆静压活塞取心钻具、海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具,并在南海进行了钻探试验和作业。结果表明,泥浆静压活塞取心钻具能有效减少样品扰动,原始结构较为完整,海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具在粉砂层、砂层中的岩心采取率高于规范要求,能够满足作业需求。     

浅层气区地质岩心钻探技术综合研究与应用

核电发展需要稳定的铀资源供应,在我国北方油气盆地开展砂岩型铀矿战略选区和调查评价,需要对主要异常和重点地区进行取心钻探工程验证。但钻进地层极松散破碎,取心率低;浅层气发育,井控要求高;大直径扩孔,井斜和携岩困难;极寒冬季施工及环保要求高。通过研究和探索,形成了一套浅层气区极松散破碎地层的绿色综合钻探技术体系及工艺方法,包括单管锥阀取心、环保高粘低失水泥浆、远程井控、钻铤及导向钻具分级扩孔等,为北方砂岩型铀矿找矿突破和资源能源安全保障提供技术支撑,具有示范与推广作用。     

高强度绳索取心钻具在巨厚覆盖层煤田勘查中应用

河南省把豫东和豫东南地区巨厚覆盖层下找煤列入“十二五”重点勘查项目。由于巨厚覆盖层大部分厚度在600m以上,钻孔深度均超过1200m,采用常规绳索取心工艺必须下护壁管,施工中对泥浆性能要求苛刻,管材和泥浆成本较高;同时深孔施工常规钻具强度低,断钻、脱扣事故率高,孔内安全得不到保证。而传统的提钻取心工法钻探效率低,职工劳动强度大。鉴于以上问题,研制高强度绳索取心用的钻杆、钻铤、取心器和钻头等钻具,并制定了不同地层和取心条件的冲洗液配方和钻进规程参数。应用表明,高强度绳索取心工艺具有取心率和台月效率高,钻具安全,工人劳动强度低,生产成本相对较低的特点,基本解决了在巨厚覆盖层施工不下护壁套管,普通性能的泥浆就能满足施工要求等技术难题。     

大口径绳索取心钻进技术在天然气水合物勘探中的应用

φ127 mm绳索取心钻具在地质钻探中很少应用。介绍了大口径绳索取心钻探工艺在青海乌丽地区天然气水合物勘探中的应用情况,并对技术要点和注意事项进行了总结。     

贵州省水银洞金矿区簸箕田矿段ZK42316钻孔施工技术

从分析钻孔钻遇地层入手,总结了贵州省水银洞金矿区簸箕田矿段ZK42316钻孔设计、钻探施工技术、Q系列绳索取心钻具的使用效果、抑制性泥浆护壁技术应用情况等钻探施工技术经验。     

煤田绳索取心钻探应建立新的行业钻探体系

煤炭仍然是世界主要能源资料,煤田地质勘探必将向深部发展,绳索取心钻探技术是深部钻探优质高效的首选方法。目前煤田绳索取心钻探技术未能全面采用,存在若干不适应煤田地层的技术问题,但都能采取措施解决。煤田地质钻探钻遇地层普遍存在水敏现象,导致泥浆含砂、含泥量过高使性能变坏。煤田绳索取心钻探还存在与“水敏”、“砂害”伴随着的泵压高、泥浆流速快、冲刷严重、冲洗液动力学效应负作用大等问题,采用非煤地质勘探标准钻具（柱）,强度低,能力弱,难以抵抗负面作用。为此,不仅需要优选适应地层抑制其水敏性的泥浆配比,更重要的是解决除砂除泥问题。同时要打破旧有思维,建立新体系,扩大钻孔直径,增大配套间隙,提升装备动力,用大功率去克服问题。     

冻土区天然气水合物钻井泥浆冷却系统设计及关键参数计算

泥浆冷却技术是天然气水合物钻探的关键技术之一,低温泥浆可以抑制天然气水合物在钻进和提钻过程中分解,有利于钻获水合物实物样品。新型天然气水合物钻井泥浆冷却系统主要包括载冷剂制冷器、翅片管式换热器、温度监测与记录和防冻装置4部分。制冷机组采用变频启动,减小了野外施工中配套发电机的功率,大幅度降低油料消耗;翅片管式换热器中泥浆与载冷剂对流换热,换热面积大,换热效率高;温度监测与记录装置对4个关键节点的温度进行监测和记录,同时防冻装置可防止泥浆在换热器中结冰堵塞,影响正常使用。运用传热学和流体力学理论对泥浆与载冷剂对流换热过程进行计算,在满足制冷要求的前提下,换热器换热面积是10.58 m2,管路压力损失为0.34 MPa。     

海洋地质十号船钻探系统及其在海洋地质调查中的应用

能源需求持续增长及环境污染防治、应对气候变化要求加快能源结构调整,迫切需要海洋地质调查工作为油气勘探开发提供新的靶区,为天然气水合物商业化勘查开发提供基础支撑。我国自主设计、建造的海洋地质十号船填补了我国小吨位大钻深海洋地质钻探船的空白,提升了海洋地质调查能力,也标志着我国海洋地质综合调查能力跻身世界前列,并为未来的大洋钻探提供了宝贵的经验。海洋地质十号船钻探系统针对不同地层采用不同的取心工具,顺利完成了南海某海域的钻探取心任务(A、B两个钻孔)。针对海洋钻探作业风险,制定的应对措施,保证了海洋地质十号船钻探作业的正常施工。实践证明,海洋地质十号船钻探系统可圆满完成了海洋地质钻探取心任务。     

特大涌水孔绳索取心钻探施工工艺

针对贵州省瓮安县老虎洞磷矿勘查工作中的部分特大涌水孔,认真研究采用钻孔上部孔段泄水、加重泥浆、Φ56 mm绳索取心钻具、改装S75绳索取心内管总成等多种钻探措施相结合,形成了适用于特大型涌水孔的小口径绳索取心施工工艺。     

新疆吉木萨尔县准页4井钻探施工技术

以新疆吉木萨尔县准页4井钻探工程为背景,从钻井井身结构、钻具组合、泥浆工艺、取心技术措施、井斜控制等方面,简要介绍了页岩气参数井采用石油钻机施工工艺流程。针对施工过程中遇到的大砾径覆盖层钻进、超长裸眼段钻进及钻井漏失等问题,通过采取优化钻具结构、调整泥浆粘切润滑性能、使用桥浆堵漏等技术措施,工程得以顺利完工,各项技术指标满足设计要求。总结了实践经验,可为该区大口径钻井施工提供经验借鉴。     

天然气水合物的钻进过程控制和取样技术

分析了天然气水合物的稳定主钻进过程的影响,讨论了天然气水合物的钻进泥浆控制策略和取样（心）技术,同时介绍了大洋钻探（ODP）使用的保压取样器PCS。     

西藏尼玛盆地超2000m油气调查井施工技术实践

尼1井为油气调查井,完钻深度2001.10 m,该井为西藏地区最深小口径地质岩心钻井。通过对施工设备选型、钻井结构设计、取心工艺、冲洗液护壁及钻遇复杂地层处理方案等进行论述,总结在高海拔地区钻探施工经验,分析存在的不足,为今后西藏该地区钻探施工提供一定的参考。     

KT178型取心钻具在共和干热岩钻井中的应用

共和干热岩资源富集于花岗岩地层,硬度高,研磨性强,部分层段裂隙发育,取心困难。针对干热岩地层和取心需求特点,研制一套KT178取心钻具,并配套设计了孕镶金刚石取心钻头。该钻具为单动双管取心钻具,可配套井底动力钻具使用,设计中注重对钻具外管、卡簧等关键部件的强度校核。在GH-01井和GH-02井中,经过两轮实验和优化,钻具逐渐成熟,获取了较完整的岩心样本,满足干热岩勘探取心要求,具备了向页岩气、水资源勘察等具有间断取心需求的同类工程推广应用的条件。     

复杂地层取心钻进堵心原因分析及其预防措施

复杂地层取心钻进时极易发生堵心,严重影响回次进尺长度及取心钻进效率。本文对复杂地层钻进时易出现的堵心问题进行了分析和整理,总结了易堵心地层特征,开展了堵心原因分析,在此基础上,从取心钻头、取心钻具、冲洗液性能及取心钻进工艺方面给出了堵心预防措施。     

松散砂岩取心技术的应用

砂岩取心是迄今为止仍然没有完全解决的钻探技术难题。砂岩的种类很多,但都有共同的特点：结构比较松散,无胶结或少量胶结,遇水膨胀,透水性好。在砂岩中钻探取心,岩心采取率不高,钻孔容易垮塌。为了解决砂岩取心钻探中的技术难题,从钻进工艺技术参数、取心器结构、钻头优化设计、冲洗液配方、钻机配套、岩心烧结卡取以及水压出心等多方面开展研究,总结出了一套砂岩取心技术,应用在实际钻探生产中,取得的各项技术指标完全满足地质要求,为地浸砂岩取心钻探提供了宝贵的经验。