成膜防塌无固相冲洗液在广西向阳坪地区复杂地层中的应用

广西向阳坪地区地层复杂,存在多段大厚度水敏性蚀变地层及破碎地层,高岭石化及绿泥石化蚀变地层吸水后极易膨胀缩径或分散剥落,引起孔内掉块、孔壁坍塌等现象,导致卡钻、埋钻等孔内事故频发。通过对该地层岩心样品进行岩性分析,选择了成膜防塌无固相冲洗液体系,经过室内实验评价,确定了适用于向阳坪地区复杂地层的冲洗液配方,并在现场进行应用,有效地解决了水敏性蚀变地层吸水膨胀及分散剥落问题,护壁效果明显,孔壁稳定性显著提高,避免了孔内事故的发生,所取出的岩心完整且岩心采取率高,大大提高了钻进效率,缩短了施工时间,降低了施工成本。     

综合勘探手段在砂卵石地层勘察的应用

砂卵石层作为地基持力层具有压缩性低、承载力高的优势,然而砂卵石地层又具有稳定性差、无黏聚力、渗透性强、硬度高、级配差异大等特点,地铁勘察、施工难度较大.以北京地铁19号线一期工程为依托,介绍钻探、探井、物探、原位测试、室内试验、现场抽水试验、地下水流向流速测定等综合勘探手段在查明砂卵石地层的密实度、颗粒级配、地层强度等...     

复杂环境深基坑施工过程的模拟分析

为了评估复杂环境下基坑工程施工的可行性,提出了将工程地质的场地整体稳定性分析、基坑边线附近地层稳定性分析引入基坑施工过程模拟的分析方法。通过地层分析与三维有限元计算的有机结合,对复杂环境基坑工程的施工可行性作出评估。使用上述方法对一个典型工程实例的分析,验证了地层分析结合有限元方法的可行性,说明场地稳定性分析有助于了解工程场地及其周边区域的地层情况。采用与实际情况相同的起伏岩、土层面进行计算,能更真实地模拟基坑支撑体系的实际状态,为今后复杂周边环境、复杂地质条件基坑的分析提供了一个新的思路。     

用于高温地热井泡沫水泥泡沫剂性能研究

地热井钻井具有高温、地层压力低、地层破碎等特点,采用抗高温泡沫水泥进行固井,要求泡沫剂具有一定的抗高温性能。本文评价和优选了多种泡沫剂在常温和180℃高温下的起泡能力、稳定性,并且将优选出来的单种发泡剂进行复配评价,得到最佳的复配体系为SLES∶CAO∶CAB=63.3∶31.7∶5,并且与单种发泡剂进行比较,将所得最佳复配体系加入到API G级油井水泥体系中进行性能的初步评价。     

大庆朝阳沟油田浅层水平井钻井技术

介绍朝阳沟油田98区浅层水平井的井身结构特点、地层岩性特点以及该区水平井轨迹控制的难点。针对这些特点以及不同地层的造斜率,制定有效轨迹控制方案,选取合理的造斜工具及钻具组合,实施合理的钻井参数及技术措施,完成浅层水平井的施工。     

基于预应力框锚技术的类松散体填料高挡墙加固应用研究

结合具体的工程实例,介绍了预应力框锚技术在墙内填料为类松散体的高挡墙加固中的设计特点和施工难点,揭示了类松散体填料高挡墙加固中预应力框锚结构设计参数选取困难的特点,并针对墙内地质条件复杂的情况提出了多机型协调组合的施工方法,有效地解决了施工中的难点。还开展了锚杆拉拔试验,对比了预应力锚杆在不同地层条件下荷载与位移关系,并将试验值与设计值进行了对比分析,结果表明选取的参数计算得到预应力锚杆拉力设计值与试验值吻合较好。最后对加固前后挡土墙的稳定性进行了对比分析,发现预应力框锚结构能明显提高挡土墙的抗滑移稳定性和抗倾覆稳定性。     

浅埋破碎地层隧道施工方法研究

西藏扎墨公路嘎隆拉隧道所处地域地质条件复杂,受地质构造的影响,隧道口地层节理裂隙特别发育、岩石强度低,围岩自稳能力差,给隧道的施工安全带来很大影响。通过数值仿真研究破碎地层采用全断面、台阶法和CD法施工时围岩和支护结构稳定性,提出适合嘎隆拉隧道破碎围岩地层特点的三台阶开挖法。在此基础上,运用三维数值仿真计算嘎隆拉隧道三台阶法开挖过程中的围岩稳定性,研究隧道开挖时围岩和衬砌的受力变形情况。研究成果为该隧道施工和同类工程建设提供了理论依据和实践经验     

复合欠饱和盐水钻井液体系在顺北志留系复杂地层的应用

顺北52A井是顺北油气田5号断裂带南部的一口探井,钻遇志留系复杂地层,成井难度大、施工风险高。该志留系地层存在盐水层,密度窗口窄,易发生漏塌共存的现象;地层裂隙发育,漏失风险高;发育大段泥岩,水敏性强,易井壁失稳。针对这些问题,顺北52A井使用了KCl-NaCl复合欠饱和盐水钻井液体系,增强了抗盐水侵的能力;且通过加入聚胺等抑制剂,共同抑制泥岩水化膨胀,增强了体系的抑制性;同时加入堵漏剂和随钻堵漏材料,预防井漏,增强了体系的封堵性。现场使用表明,该复合欠饱和盐水钻井液体系,既降低了井漏风险,又很好地维护了志留系地层井壁的稳定性,使得顺北52A井安全快速钻进,为顺北油气田5号断裂南部志留系地层的钻井施工提供了宝贵的经验和技术支持。     

大口径深井取心钻进活动套管技术方法的探讨

在大口径深井取心钻进施工中,为了提高钻进效率、改善钻柱受力条件、封隔不稳定地层等,经常会下入活动套管。由于深井地层复杂、应力较大,井斜和井壁稳定性不易控制,如何保证安全、顺利地起、下活动套管,防止活动套管事故便成为施工中的突出问题。着重介绍了在施工过程中下入活动套管的技术方法及相关措施,并就施工过程中可能出现的相关问题提出了解决办法和思路。     

嵌岩斜桩冲击钻进成桩施工工艺研究

根据温州港状元岙港区化工码头工程的地层条件和码头的特殊要求,其桩基础设计了嵌岩斜桩,斜度1∶5～1∶6。施工中应用冲击成桩施工工艺。通过自行设计的钢护筒导向架控制桩孔斜度、筒柱式空心锤冲击成孔、橄榄球式混凝土灌注导管灌注混凝土等针对性很强的施工措施,顺利圆满地完成了施工任务。通过桩基检测,桩基质量完全满足规范和设计要求。为类似工程的施工提供了宝贵的经验。     

破碎地层孔壁稳定技术的探讨与实践

在破碎地层钻探施工中,提高破碎带地层破碎岩块之间的胶结力、快速封堵地层裂缝形成完整孔壁及适当的冲洗液密度是破碎地层孔壁稳定的关键。防塌型随钻堵漏剂、改性沥青的加入能有效封堵地层裂缝,提高孔壁承压能力。LBM冲洗液体系和接枝淀粉冲洗液体系具有良好的造壁性能和流变性能,在破碎地层施工中取得良好的使用效果。     

水平定向钻穿越施工钻井液压力分析

孔壁稳定是水平定向钻进铺管成败的关键。影响孔壁稳定的主要因素是钻井液压力及其性能。通过对水平孔中钻井液和地层压力平衡机理以及孔壁周围应力位移的分析,结合摩尔强度准则得出了孔壁稳定时钻井液的允许压力区间公式,并对该区间进行修正得出了地层不单一以及地下水存在情况下的钻井液允许压力区间公式。通过对公式的计算分析得出孔壁稳定的钻井液允许压力区间的宽度随孔深的增加而扩大。     

MBM-GTQ盐水冲洗液体系的研究与应用

盐水条件下配制出性能稳定且能维护孔壁稳定的冲洗液一直是困扰着新疆戈壁区域钻探施工的一个难题。通过冲洗液材料选型和在不同工区的试验研究,最终确定了MBM-GTQ盐水冲洗液体系配制与使用维护方案,并在新疆若羌县坡北铜镍矿强蚀变地层深孔施工和事故处理中取得了良好的应用效果。实践证明,MBM-GTQ盐水冲洗液体系是适合新疆若羌县坡北铜镍矿破碎蚀变地层的有效方案。     

页岩气钻探冲洗液体系的研究与应用

中国页岩气资源开发潜力巨大,近年来页岩气勘探开发力度不断加大,对钻探工艺和技术的要求不断提高。页岩气地层岩性主要为泥岩、砂岩、页岩、碳质板岩、灰岩,该类地层胶结性差、破碎、井壁强度低,钻进中易出现孔壁失稳,发生坍塌、卡钻、埋钻等孔内事故,需要研制具有强抑制性、低成本、绿色环保的冲洗液体系来保证施工安全。本文通过对页岩气井壁稳定机理的探究,优选出一种适用于页岩地层双聚防塌和成膜防塌低固相冲洗液体系,该体系由抑制剂、防塌剂、降失水剂、润滑剂、封堵剂、流型调节剂等处理剂组成,具有良好的抑制性和胶结性。现场应用取得了良好的效果,保证了项目的顺利施工。     

横观各向同性水敏性地层斜井眼坍塌压力确定

在以泥页岩为目标储层的非常规油气藏水平井开发中, 钻遇井壁的稳定性问题突出, 一方面是由于在设计钻井液密度时简单采用各向同性介质模型和Mohr-Coulomb强度准则, 另一方面则是由于选用的钻井液性能欠佳, 难以保证建井全过程的井壁稳定。为此, 将地层视为横观各向同性介质, 采用Mogi-Coulomb强度准则判别岩石基体和层理面的稳定性, 同时考虑泥页岩水化作用对岩石力学强度参数的影响, 建立了水敏性地层井壁稳定分析模型, 分析了坍塌压力随井斜、方位、钻井液性能、钻井时间等因素的变化规律。研究结果表明:对于具有显著层理面结构的泥页岩地层, 采用横观各向同性模型比各向同性介质模型更能描述强度的各向异性;采用Mogi-Coulomb准则比Mohr-Coulomb强度准则得到的坍塌压力值与实际吻合程度更高, 在保证井壁稳定的前提下有利于降低钻井液密度, 实现钻井提速;提高钻井液封堵能力、减小泥页岩吸水扩散能力, 有利于延长坍塌周期。利用东濮、威远、焦石坝等工区多口页岩气水平井的实钻资料对本文方法进行了验证, 证实本文方法确定的钻井液密度窗口下值更能满足安全钻井需求。     

水包油钻井液在梨深1井欠平衡段的应用

采用何种流体作为携岩介质,既能保护油气层又能保持井壁的稳定是欠平衡钻井的关键。梨深1井在四开欠平衡井段采用了水包油钻井液体系,这是该区域首次使用此体系。通过配方的优选,科学的维护处理,不但能够发现和保护了油气层,同时对较长泥岩段的井壁稳定起到了良好的防塌效果,为以后该区域的欠平衡钻井施工提供了一个较好的携岩体系。     

桩西滩海中生界地层水平井钻井液技术

桩西滩海地区实施全井小循环泥浆不落地工艺,上部地层快速钻进固相控制难度大,东营组泥岩和沙河街油泥岩掉块坍塌严重,中生界水平段钻进润滑防塌要求高,分别采取了针对性的措施。现场试验表明,中上部地层采用氯化钙强抑制钻井液体系,抑制了粘土造浆和钻屑分散,满足了快速钻进阶段小循环泥浆不落地的工程要求;中下部地层采用了低活度强抑制钻井液体系,钻井液活度控制在0.96以下,高温高压滤失量＜12 mL,保证了泥岩地层的井壁稳定;三开水平段应用了油基钻井液回收循环利用工艺,性能优化后的钻井液乳化稳定性好,破乳电压＞460 V,解决了水平井钻进中生界地层摩阻扭矩大、易坍塌等问题。     

油页岩原位开采井钻井工艺设计与施工

为了研究油页岩的地下原位开采技术,设计施工了FK-1井。该井地处吉林省松原市扶余县,完钻井深500 m,完钻层为嫩江组地层。该井设计施工中主要需克服大口径钻井的保直钻进、软塑性地层的裸眼钻进、水敏性地层中钻井液的应用、泥页岩层中发生钻头泥包现象及原位开采井的特殊成井、固井等问题。通过对钻井设备的优选,钻井液性能和井身结构的相应优化,钻头和钻具组合的选择等措施来解决钻井过程中的施工难题。设计结果在施工过程中进行了应用,施工效果良好,缩短了钻井时间,减少了钻井投入,解决了施工难题,为同类钻井的施工提供了借鉴和指导依据。     

涪陵页岩气田水基钻井液技术

涪陵页岩气田属川东南地区川东高陡褶皱带包鸾-焦石坝背斜带焦石坝构造,主要开发上奥陶系五峰组—下志留系龙马溪组页岩气层,岩性主要为灰岩、泥岩、页岩,钻井施工中易漏、易塌、易喷。井型为三开结构水平井,一开、二开采用水基钻井液体系。通过技术研究,确立了以氯化钾、聚胺页岩抑制剂等为主剂的水基钻井液体系,形成了适合涪陵页岩气田勘探开发的浅层气预防、井壁稳定、降摩减扭、防漏堵漏等系列水基钻井液技术,较好地满足了钻井施工要求。