CL植物胶复合无固相冲洗液在复杂地层绳索取心钻进中的应用与研究

为满足复杂地层绳索取心钻探技术的需要,寻找、配制了既能代替泥浆具有良好的护壁堵漏性能,又能满足绳索取心钻进技术要求的CL植物胶复合无固相冲洗液。详细介绍了CL植物胶复合无固相冲洗液的配方和配制工艺、性能指标测试与评价、护壁机理认识及应用效果。     

长白多金属矿区超深孔钻探施工技术

长白多金属矿区地层复杂,超深孔钻探难度极大,采用先进的钻孔结构以及采用绳索取心钻进,利用同径绳索取心钻杆做技术套管,同时选用PAB高性能无固相冲洗液和选择高端广谱钻头的钻探技术,是钻探工程的发展方向,也是提高钻探效率与效益的途经。     

长白矿区复杂地层多金属矿深孔施工技术

长白多金属矿区地层复杂,深孔钻探难度极大,采用先进的钻孔结构以及采用绳索取心钻进,利用同径绳索取心钻杆做技术套管,同时选用PAB高性能无固相冲洗液和选择高端广谱钻头的钻探技术,成功完成了一个孔深1505.88 m的钻孔,创造了吉林省地矿局钻探深孔记录。着重介绍了该孔钻探施工技术措施。     

ST—1复配无固相冲洗液在绳钻中的初步应用

简介了ST-1复配无固相冲洗液的组成及其性能；记述了该冲洗液在绳索取心钻进工艺施工钻孔中的初步应用，并取得良好的效果。     

福建省煤田绳钻冲洗液的研究与应用

在分析金刚石绳索取心钻进特点及对冲洗液要求的基础上,根据地层岩性特征和构造破碎程度进行钻井液的研究工作。根据二十多年的实践研究,总结出适合福建省煤田金刚石绳索取心钻进的钻井液体系：聚丙稀酰胺低固相泥浆、无粘土冲洗液、LBM超低固相冲洗液、磺化沥青冲洗液,并对各种冲洗液的配方及适应地层进行了详细介绍,提出了队、中队和机台冲洗液的管理办法,从而彻底改变了福建省在金刚石绳索取心钻进方面的被动局面,提高了钻进效率,降低了钻探成本,取得了较好的经济效益和社会效益。     

PVA1788无固相冲洗液体系的研究与应用

为了提高绳索取心液动锤钻进技术在复杂地层的应用效果,提高无固相冲洗液维持孔壁稳定的能力,在PHP+GSP无固相冲洗液体系的基础上,添加了PVA1788冲洗液处理剂。按PHP、GSP、PVA1788比例为1∶5∶5混合,混合粉加量为1%~1.5%时,API滤失量为10~11 mL,漏斗粘度为18.4~21 s,塑性粘度为3.5~6 mPa·s,动切力为0.5~0.75 Pa。根据冲洗液试验及现场应用,该PVA1788无固相冲洗液体系具有粘度低、抑制防塌能力强、润滑性能好、使用维护方便等特点,大幅度提高了液动锤零配件的工作寿命,提高了钻机钻深能力,满足了复杂地层维护孔壁稳定、安全钻进的需要。本文对类似地层无固相冲洗液的推广应用具有参考价值。     

依靠科技进步，不断完善绳索取心钻进工艺

针对绳索取心钻进工艺技术在福建煤系地层推广应用中存在的问题，加强了在钻孔口径、钻具级配、冲洗液配制以及护孔堵漏工艺方面的研究。实践证明：Ф77口径绳索取心能够降低泵压，稳定孔壁；采用三级配套，可以解决硬质砂岩等地层的钻进难题；在弱研磨地层，选用SH型“防打滑”钻头可提高钻效；使用非分散低固相冲洗液和无固相冲洗液，具有携粉护壁及防垢能力；惰性材料、DTR材料及改性沥青泥球，可适用于福建地区各种漏失类型的堵漏作业。     

寨上矿区复杂地层钻探技术

针对甘肃省岷县寨上矿区构造发育,地层破碎,断裂带厚度大,钻孔缩径、漏失、坍塌,岩心采取率低,孔内事故多等钻进难题,采用植物胶泥浆、PAB无固相冲洗液、多层套管护壁技术,以及试验运用Q系列钻具和射流式绳索取心局部反循环钻具取心等措施,取得了较好的效果。     

大斜度中深孔钻探技术及要点

大斜度中深孔钻探难度较大,在施工实践的基础上,总结分析了大斜度中深孔钻探的工艺及技术措施,技术要点,选用先进的动力头式全液压钻机、合理的钻孔结构、多级绳索取心钻具、采用重锤加快内管投放速度,选择适宜的钻进参数、PAB无固相冲洗液等,顺利地完成了钻探任务,创吉林省地矿局大斜度中深孔钻探新纪录。     

LW400-NY型离心式除泥机在钻探施工中的应用

2006年我局承担壳牌公司油页岩勘探钻探工程项目.由于岩心采取率要求高达90%以上,且设计钻孔深度大,最大孔深达到1 050 m.所以采用了先进的ψ98绳索取心钻进方法.该方法要求冲洗液固相质量分数低(减少钻杆内壁结泥皮),粘度低,失水量低,护壁性能好.     

地质特深孔绳索取心钻杆机械性能研究

地质特深孔绳索取心钻杆结构区别于API石油钻杆,其机械性能计算不可直接引用API石油钻杆的相关理论公式。针对这一理论依据与计算方法缺失,本文对地质特深孔双台肩钻杆接头进行了受力分析,开展了钻杆接头拉伸载荷与扭转载荷计算理论研究,构建了绳索取心钻杆机械性能计算的理论方法。同时,通过有限元分析和台架试验,确定了H-5000规格双台肩绳索取心钻杆的机械性能,验证了计算方法的准确性,并提出了钻杆结构改进建议与下一步研究方向,为高性能薄壁绳索取心钻杆“服役”于5000 m地质岩心钻探工程提供了技术支撑。     

线性石蜡基钻井液的试验研究

近期在室内研制成功了新型的第二代合成基钻井液的代表——线性石蜡基钻井液。首先从大量的试验结果中优选出了线性石蜡基钻井液配方 ,在此基础上 ,对线性石蜡基钻井液的性能进行了系统的评价。研究结果表明 ,优选出的线性石蜡基钻井液配方简单。和柴油基钻井液相比 ,线性石蜡基钻井液具有优良的热稳定性、页岩抑制性、润滑性能和储层保护性能 ,可用作深井复杂地层的钻井液     

MKD—5型大口径瓦斯抽放钻机的研制

MKD-5型钻机是应阳泉矿务局的要求而研制的,介绍了该钻机设计要求、技术参数选择、总体方案确定、部件设计以及样机的工业试验情况。      

钻井液性能对火山碎屑岩崩解性的影响——以青海阿克楚克塞矿区火山碎屑岩为例

为解决火山碎屑岩在钻进中易剥落、易崩塌的问题,探讨钻井液性能对火山碎屑岩崩解性的影响,以青海阿克楚克塞矿区火山碎屑岩为例,分析了其岩石样品的矿物成分,进行了岩石样品烘干和浸水循环实验,采用多元线性回归分析法分析了原1^#、2^#钻井液的主要参数和耐崩解性指数之间的关系。结果表明,钻井液的动塑比、静切力、失水量和漏斗黏度4项性能指标与火山碎屑岩崩解性的相关性可达83.37%,其中动塑比对火山碎屑岩崩解性的影响尤为显著。通过调整水解聚丙烯酰胺和褐煤树脂质量分数提高了钻井液的动塑比和稳定性,从而获得优选钻井液配方：水+4%膨润土+3% Na₂CO₃+0.1% NaOH+0.15% MV-CMC（中黏钠羧甲基纤维素）+0.5% LV-CMC（低黏钠羧甲基纤维素）+2% SPNH（褐煤树脂）+0.08% PHP（水解聚丙烯酰胺）。现场应用表明,钻进至429.00 m深度时使用优选钻井液孔底沉渣厚度较1^#钻井液降低了89.7%,较2^#钻井液降低了80.3%。     

煤层气钻井过程中钻井液对煤岩储层损害评价

针对煤层气钻井过程中钻井液的侵入可能给煤岩储层造成的损害,选用宁武盆地9号煤和现场用钻井液为研究对象,开展了煤样钻井液动–静态损害评价、毛细管自吸、应力敏感性评价等实验。钻井液动–静态损害评价表明,钻井液滤液损害是造成煤层渗透率下降的主要原因;与地层水相比,煤样对钻井液的自吸能力强且吸附滞留严重,导致液相返排率偏低;钻井液作用后弱化煤样力学性质强化了煤样应力敏感性。结合水敏、碱敏、润湿性评价和扫描电镜分析结果,指出钻井液作用后煤岩裂隙堵塞、润湿性差异和钻井液吸附是钻井液造成煤层损害的主要因素。      

基于岩石性质的钻进振动响应分析

岩石在钻头破岩工作时会产生振动,为了研究岩石特性对钻进过程中岩石振动的影响,提出一种基于振动的岩石特性识别方法。通过振动学理论和弹性力学知识建立岩石振动方程,利用数值模拟软件分析不同参数对岩石振动的影响。研究表明：冲击荷载下岩石产生振动,岩石特性对振动有紧密关系;岩石的密度、刚度和抗压强度对岩石的振动都有一定影响,其中岩石强度对振动的影响最为明显;岩石刚度越小,强度越小,在冲击荷载作用下,岩石振动越大。研究冲击钻进过程岩石的振动特性,对钻进参数设置以及岩性的识别有重要意义。     

地质钻探技术与装备21世纪新进展

21世纪初,我国地质钻探技术处于立轴钻机普遍使用、国产绳索取心钻杆只能满足1000 m以内孔深钻进要求、钻探器具相对落后、硬岩地层钻进效率低、复杂地层取心效果差的落后局面。近10多年来,在多个国家重大科学工程项目、国家科技支撑计划、“863”计划、地质大调查专项等科技项目支持下,通过产学研联合攻关,形成了硬岩深井科学钻探技术体系和2000 m以内地质岩心钻探技术体系,浅层取心（取样）钻探技术、新能源勘探开发钻探技术、地质灾害调查和防治钻探技术、定向钻探技术、基础工程施工钻掘技术等都取得了飞速的发展和进步。本文对21世纪我国地质钻探技术与装备、关键器具新进展进行了阐述,并对经济新常态下的发展方向进行了展望。     

我国实施大洋钻探工程的初步设想

约占地球面积71%的海洋里蕴藏着海量的地质、生物、气候等信息和丰富的资源,我国“十三五”国家科技创新规划中,将“深海、深地、深空、深蓝科学研究”列为战略性前瞻性重大科学问题,并将“国际大洋发现计划（IODP）列为5项国际大科学计划和大科学工程之一。但在深海钻探,作业环境和条件都较陆地上更加复杂,对钻探船、钻探工艺、环保措施、施工组织管理等都是严峻的考验。本文在概述大洋钻探的意义和成果,回顾世界大洋钻探的演进史和工程实施概况以及我国参加大洋钻探情况的基础上,针对大洋钻探的钻井特点和地层条件,探讨了海洋科学钻探取心技术、超深水条件的重入钻孔技术、跟管钻进下套管技术、超深水条件的泥浆循环等关键技术问题,提出了我国实施大洋钻探工程的初步设想。     

三相泡沫钻井液流变特性研究

三相泡沫钻进液流变模式可通过灰色关联分析法进行优选，卡森模式是描述该钻井液流变特性的主要模式，该钻井液表观粘度高，工应力较大，剪切稀释特性强，流变参数主要受气比和基浆性能影响。     

复合钻进工艺在云驾岭复杂地层钻孔中的应用

云驾岭矿区上部黄土中夹杂大量卵砾石,下部地层则因岩浆岩侵入具有岩硬、破碎、漏水、掉块等特性,严重影响钻进效率。为克服卵砾石及硬岩钻进难题,选用多工艺液压钻机YHJ-2000及性能参数比较稳定1150-XH空压机等钻探设备。采用牙轮钻头钻进、气动潜孔锤以及金刚石复合片等复合钻进工艺,并根据地层岩性确定钻孔结构、钻具组合及钻进参数。施工中注意调整泥浆性能,保证泥浆携带岩粉能力。经实践验证,该区采用的钻进工艺和方法,有效地提高了钻效,达到500m/月。