塔河油田TK665CH井卡拉沙依组锻铣侧钻水平井技术

近年来,在塔河油田老区直井基础上进行177.8 mm套管开窗（149.2 mm井眼）侧钻是主要开发方向之一。石炭系卡拉沙依组锻铣开窗存在循环压耗大,铁屑上返排量窗口窄,铁屑容易在锻铣套管上窗口堆积,易发生铁屑憋泵、缠刀、退刀困难,侧钻时地层压实性好,机械钻速低,井壁掉块卡钻,穿越两套压力体系井漏,摩阻扭矩大等复杂情况。在TK665CH井石炭系卡拉沙依组177.8 mm套管锻铣开窗侧钻施工中,通过钻头、钻进参数、导向马达、钻具组合的优选,轨迹的监控以及针对性的泥浆技术,侧钻获得成功,为塔河油田老井改造及定向侧钻积累了成功的经验。     

套管锻铣开窗技术在土耳其贝帕扎里碱矿中的应用

土耳其贝帕扎里碱矿在矿区边缘的碱层出现埋深起伏大、厚度变化大、易尖灭、易涌水等情况,这些特殊的地质情况导致水溶开采钻井过程中同一组井的套管最终下入到了不同的层位,或是原先下入的矿层不稳定,易坍塌。为了解决以上问题而引入了套管锻铣开窗技术。该技术可以将老井眼中已被套管封闭的上部碱层暴露出来形成新的采矿通道,从而提高矿区采收率。先后在14口老井眼中完成了套管锻铣作业,均达到了预期效果。本文介绍了套管锻铣器的工作原理,并以H066井组为例,详细阐述了套管锻铣开窗工艺技术。工程实践表明,套管锻铣开窗技术对于换层开采、钻井处理事故、事故井恢复性生产等方面具有一定的效果,具有减少钻井工期、降低施工成本、延长老井使用寿命、提高矿藏产量等优点,有广阔的应用前景。     

煤矿井下套铣打捞技术研究与应用

基于煤矿开采深度的增加,在复杂地层中进行定向钻孔施工发生卡钻事故的风险也在急剧增加。采用套铣打捞技术进行卡钻事故处理,能够提高事故处理的成功率,并起到保护原钻杆的作用,降低经济损失。文章分析研究了套铣打捞钻具的选择、冲洗液选择、工艺参数以及工艺方法,结合在玉溪矿和临涣矿打捞实例,优化了套铣打捞工艺及相关参数。     

土耳其贝帕扎里矿区边缘对接井施工中的问题分析与处理

土耳其贝帕扎里天然碱矿是土耳其现已发现的2个天然碱矿之一,现今采矿区域到达矿区边缘,为了在规范条件下最大程度提高资源回采率,需在矿区边缘布置对接井组对矿区边缘的矿产进行水溶开采。矿区边缘地质条件复杂,多条褶皱带和断裂带位于本文研究区域。在前期钻井施工过程中,发现此区域有明显的地质异常情况,如首采层的尖灭、呈V形变化、倾角大且不规则变化等。针对贝帕扎里矿区边缘对接井组施工中出现的几个典型异常问题,采用了套管锻铣技术、方位伽马配合定向钻进及“慧磁”中靶系统、增加勘探井布井密度等技术措施,有效地解决了出现的问题。     

定向钻进套铣打捞钻杆的设计

通过对常用定向钻进配套钻具打捞工艺的对比分析,明确了采用套铣打捞工艺处理煤矿井下近水平定向钻进中出现的塌孔、卡钻、埋钻等孔内事故的可行性与实用性。根据其工艺施工要求,结合煤矿井下近水平定向钻进系统配套钻具具体参数,研制了能够满足额定扭矩6000 N·m钻机使用要求的定向钻进套铣打捞钻杆。成庄矿的应用表明,采用套铣打捞工艺处理近水平定向钻进时孔内事故（塌孔、卡钻、埋钻等）可行性较强,且套铣打捞钻杆结构设计合理,能满足套铣打捞工艺的使用要求。     

超长套铣筒在鄂尔多斯盆地铀矿钻探施工处理埋钻事故中的应用

在历年的钻探施工中,由于地层原因造成埋钻或处理烧钻、卡钻时间久衍生埋钻事故,使用常规的套铣方法处理,工人的劳动强度大,公锥等材料消耗多,并且成功率低,容易产生弃孔损失。本文介绍了使用超长套铣筒处理鄂尔多斯盆地铀矿钻探中埋钻等孔内事故的方法,可大幅度缩短处理事故的时间,降低工人的劳动强度,提高机台的本质安全度,降低报废钻孔的概率,为今后钻探施工中处理埋钻等孔内事故提供一种比较快速、安全的处理方法。     

双轮铣槽机铣削过程及截齿入岩顺序优化研究

双轮铣槽机（简称“双轮铣”）是地下连续墙的专业施工装备,布齿系统是其核心部件,其参数设计与破岩性能密切相关。基于连续?非连续单元法（CDEM）,建立了铣轮铣削岩土体过程的三维仿真模拟方法。在此基础上,考虑自由面与铣削关联性等因素,对布齿系统截齿入岩顺序影响破岩性能机制进行了研究,建立了关联铣削条件下以预置相邻自由面数目为主要影响因素的入岩顺序数值概化模型。结果表明：（1）获得的铣轮铣削岩土体的铣削力与铣削深度曲线,验证了此数值模拟方法的正确性;（2）相比于完整岩体,具有单相邻预设自由面与双相邻预设自由面岩样的峰值荷载分别下降了32.5%与68.2%,破岩能耗分别下降了19.8%与56.6%;（3）布齿系统中双相邻预设自由面的截齿占总体截齿数目比值越大,布齿系统整体能耗越低,异构式布齿系统能耗低于顺序式。研究成果为完善双轮铣槽机破岩过程与布齿系统优化提供了基础。     

YXW-2000型液压铣轮机的研制

针对国内山地信号塔基桩孔单纯依靠人工通过水磨钻结合风镐破碎,耗时久,而且危险系数大,所以市场急需一种能够减轻人工劳动强度,安全系数高,开孔破碎速度快,适合人工搬运、可拆卸的设备。目前常用的平地基桩开孔设备主要有：竖井钻机、反井钻机和竖井掘进机等,这些设备质量及外形尺寸大,搬运困难,对复杂地形和山地条件适应性差。根据以上现状,研发了一款YXW-2000型液压铣轮机,该设备结构布置合理,功能齐全,它能有效地改善山地基桩孔施工的机械化程度,降低工人劳动强度,提高设备运行的安全性。本文主要介绍液压铣轮机的主要技术参数、结构布局特点及液压系统。经试验表明,YXW-2000型液压铣轮机能满足钻孔施工的机械化需求,可解体性好,搬运方便,具有良好的应用前景。     

套铣管技术在水文钻具事故处理中的应用

在峰峰集团梧桐庄煤矿地面注浆孔施工时,因在扫孔过程中操作不当,使粗径钻铤脱扣跑钻,造成脱扣钻铤被卡事故。事故发生后,虽然对钻铤脱扣事故钻具采取了相应的措施进行处理,但均未成功。后引用了石油专用套铣管技术进行事故的处理,取得了非常理想的效果。介绍了事故处理难点及套铣管处理技术措施。     

高压水射流极小半径钻井技术研究现状与展望

高压水射流极小半径钻井技术是实现油气资源低成本、高效开发的重要技术手段。根据国内外高压水射流极小半径钻井技术研究及应用情况,系统分析了锻铣扩孔型液压式、锻铣扩孔型射流反推式和套管开窗型3种极小半径钻井技术的装备组成、钻进原理、工艺过程和应用效果,归纳了不同技术的优缺点和适用性。从应用于煤层气开发的角度,倡导锻铣扩孔型射流反推式极小半径钻井技术应作为一个进一步研究的方向,并提出了此技术在煤层钻进及转向过程中面临的难点问题和解决思路。针对极小半径钻井技术装备在地层适用性、钻进效率、增产效果等方面的瓶颈问题和新形势下能源开发对钻井技术装备的发展需求,建议应尽早开展煤层气井极小半径钻井复合增产技术、极小半径钻井提速增效技术、极小半径钻井-下筛管一体化钻完井技术以及自动化、信息化、智能化极小半径钻井技术的研究和工程试验。      

确保CSM工法施工质量的措施

CSM工法即双轮铣削深层搅拌技术,是一种新型水泥土深层搅拌工艺。要确保CSM工法施工质量,施工前要做好材料质量控制和相关的准备工作;在施工中,要控制好成槽的垂直度,水泥浆的水泥掺入量和水灰比以及注浆量,铣削钻速和双轮的转数,槽段的搭接长度,以及型钢插入的质量。     

空气反循环连续取样施工中卡钻事故的预防与处理

利用空气反循环连续取样钻进技术,在露天矿山进行生产勘探施工,对所遇到的卡钻问题进行原因分析,确定了相应的操作规程,以便预防卡钻事故的发生,并通过施工辅助孔和套铣技术,在处理卡钻事故方面取得了很好的效果。     

富县天然气井直井优快钻井技术优化与应用

为解决富县区块天然气井钻井机械钻速低、钻井周期长、井下复杂情况多等问题,开展了优快钻井技术研究。总结分析了富县气井钻井施工难点,通过岩石可钻性研究、岩屑滚动回收实验和处理剂筛选实验,同时结合现场应用,优选出各钻井参数。优选出一批能适应该区地层特征,耐磨性强,进尺效率高的钻头;优选钻具组合,采用转盘 螺杆的复合钻进方式;为保障井下安全,优选了钾铵基聚磺钻井液体系。现场应用表明,平均钻井周期由优化前80.96 d缩短至41.02 d,平均缩短39.94 d,缩短49.35%,井下事故复杂情况大大减少,为富县区块天然气井优快钻井提供了有力的技术支持。     

国内外PDC钻凿特性检测试验研究

针对PDC钻头在钻复杂硬地层中容易出现崩齿、碎裂、剥蚀脱层和过度磨损等问题,本文采用自主研发的PDC钻凿/磨铣特性检测试验装置对五种φ19 PDC片、五种φ16 PDC片和七种φ13PDC片进行了钻凿/磨铣特性进行了检测及评价。结果表明,不同厂家、不同规格PDC片切削性能各不相同,PDC钻凿特性有后期出刃型和直接出刃型两种。在相同条件下,后期出刃型钻速表现出由低到高再到低,直接出刃型表现为由高到低的特性,因此,在制造PDC钻头的过程中应合理选择PDC片规格尺寸,从而有效提高PDC钻头质量。     

XDQ-1200型全液压轻型岩心钻机电液控制系统设计与应用

XDQ-1200型全液压轻型岩心钻机采用了电液比例控制技术,具有自动化水平高、效率高、易操作、可靠性高等优点。简要介绍了该钻机的性能特点,重点阐述了动力头回转、给进系统的液压控制原理和钻机的整体电气原理设计。生产试验表明,钻机运行良好,工作稳定,进尺速度快,操作简单,功能先进,自动化程度高。     

套管开窗侧钻技术在贵州地热钻井中的应用

普安县江西坡地热井在钻进到井深907.91 m时遇到了卡钻事故,解卡失败后,进行倒扣处理,剩余75.53 m“落鱼”无法取出,“鱼头”位置井深832.38 m。为绕开“鱼头”位置继续钻进,必须进行开窗侧钻。在已经下套管固井的情况下,选用了DXQ210/H型导斜器作为导斜工具,使用KCXZ216型铣锥作为磨铣开窗工具,进行了套管内侧钻开窗作业。在分析事故概况的基础上,介绍了导斜器的工作原理和套管内开窗侧钻的技术方案,总结了施工作业中的注意事项,最终侧钻成功并顺利钻进到2364.56 m完钻。     

水平定向钻进工程泵量与钻速匹配的计算模型

在非开挖水平定向钻进过程中,泵量与钻进速度是2个关键施工参数,泵量与钻速匹配与否将直接影响钻进成孔质量和施工进度,而国内外对这方面的研究较少,没有形成成熟的理论体系,现场施工大多靠经验来估算取值。运用数学解析方法,并考虑钻屑含量的影响,建立泵量与钻速相匹配的计算模型,再结合现场实测数据进行验证。实践表明该模型比较符合实际,对现场施工有一定的指导意义。     

基于旋挖和水平定向钻进的辐射井成井实验研究

辐射井作为城市地下水供水构筑物和盐碱地改良的集水设施,凭借单井出水量大、水质稳定及控制面积大等特点被广泛应用。本文对传统辐射井施工方案进行了调研,并分析总结出传统集水井和辐射孔施工过程中存在施工安全性低、钻进效率慢且钻孔质量差等问题,提出了以旋挖钻进的方式施工辐射井中的集水井,以水平定向钻进的方式施工辐射孔的方案。通过现场实验,发现此方案能有效解决传统方案中存在的问题,进一步研究之后值得推广。     

基于超前钻探测试的隧道地层智能识别方法

可靠地识别掌子面前方地层是保证隧道工程稳定与安全的重要因素之一。传统的超前地质预报方法不能同时保证有高识别精度、低实施成本和占用少的施工时间,对于不同地质情况的地层识别通用性不强。在传统超前钻孔的同时获取掌子面前方围岩钻探测试数据,实时获取不同深度岩层情况,将大大提高超前预报效率,方便快捷,不影响施工,但目前缺乏客观、准确的地层识别方法。提出了一种基于神经网络的钻探测试数据智能分析和地层识别方法,对楚大高速公路九顶山隧道超前钻探测试数据进行了深入分析,通过隧道开挖后所揭示地层对分析方法进行了验证。结果表明：单一钻进参数用于地层识别的错误率在35%左右,打击能和打击数、送水压力和送水流量的参数组合不能显著提升地层识别准确率;钻进速度、扭矩、回转数、推进力的参数组合可降低地层识别错误率至22%。在神经网络模型中引入钻进参数的标准差,可大幅降低错误率,可使地层划分错误率下降9%～12%;多参数组合下的神经网络钻探测试神经网络模型对随机抽样的地层识别错误率小于10%,对单个钻孔的地层识别错误率小于14%。