沙漠地区大直径顶管施工护壁减阻浆液研究与应用

沙漠地区地层稳定性差,摩阻力大,导致长距离大直径顶管施工时间长,浆液输送压力损失大,极易造成地层垮塌埋管,顶管阻力急剧增加导致顶进失败。沙漠地区大直径顶管工程顺利顶进的关键是浆液应具有较好的润滑减阻和成套护壁作用。基于这一关键问题,开展室内试验和现场应用研究,研发出了适合沙漠地区顶管的新型护壁减阻浆液,采用高岭土聚合物浆液作为机头同步注浆浆液,无粘土高聚物浆液作为沿线跟进补浆浆液。同步注浆浆液在润滑减阻的基础上主要突出成套护壁作用,而跟进补浆浆液主要突出润滑减阻特性,从而使润滑减阻浆液系统达到最佳的润滑和护壁作用。研发的新型护壁减阻浆液应用于内蒙古乌兰布和沙漠穿沙输水项目7～9号顶段——国内外首例沙漠地区大直径顶管工程,效果良好,顶进工作顺利完成。该研究提升了沙漠地区顶管工程关键技术、解决了护壁与减阻问题,具有极大的社会价值和经济效益。     

复杂地层高压旋喷护壁堵漏技术的研究与应用

借鉴复杂地层高压旋喷护壁堵漏技术设计了一种带有特殊喷嘴的旋喷钻具,在复杂地层钻进,尤其是多层段复杂地层和深部复杂地层钻进时,泥浆护壁失效的情况下,将该钻具下到复杂孔段,利用泥浆泵将水泥浆液压入,通过旋喷钻具连续旋转喷射出高压水泥浆切割坍（垮）塌孔段孔壁,使不稳定孔壁的破碎岩土崩落掉块与水泥浆混合,候凝后,在坍（垮）塌孔段形成直径不规则的柱状水泥岩土混合体,重新钻穿后,形成有一定强度的“水泥套管”,从而达到同径护壁堵漏的目的。详细介绍了该项技术的旋喷钻具的设计、水泥浆液配方、工艺原理、技术要点、操作要领及生产应用效果。     

煤系地层钻探施工技术措施

本文对煤系复杂地层钻进提出了相应的技术措施,主要是钻进方法的选择、钻探设备的选择、钻孔结构、钻具选择、护壁堵漏等方面。通过这些技术措施的实施,顺利地解决了煤系复杂地层的钻进问题。     

水泥-粘土浆液护壁堵漏工艺研究及其工程应用

钻探工程中钻孔漏失常用纯水泥浆液进行堵漏,而针对矿区复杂地层钻进,漏失严重,易垮孔卡钻,为防止漏失及井内事故发生,必须使用高效的水泥堵漏浆液及合理的堵漏工艺。以道真新民铝土矿区为例,对水泥-粘土浆液护壁堵漏工艺进行研究,分析了水泥浆液中加入膨润土、水玻璃、减水剂后性能的变化规律,得出水泥堵漏浆液的优化配方。实际工程应用中取得了良好效果,大大提高了钻进效率。     

高压旋喷水泥浆护壁技术的研究与应用

针对深孔复杂夹层（断层）和溶洞地层钻进的护壁困难,常规护壁方法无法解决的问题,提出并研究试验成功了高压旋喷水泥浆护壁技术,经多个矿区、钻孔的实践证明,高压旋喷水泥浆护壁法可以在任意孔深的坍塌超径孔段、软弱松散地层等形成可靠、有效的“水泥套管”护壁。系统介绍了该项技术的工艺原理、技术要点及其推广应用情况。     

HJ-1复合型钻井液的研究及应用

分析和探讨了HJ-1复合型钻井液对复杂地层护壁的作用机理及护壁性能试验情况，介绍了其在寨上矿区复杂地层钻探中的成功应用。     

复杂地层钻探堵漏浆液的研究与应用

在钻进复杂地层的过程中,漏失会造成冲洗液不同程度的流失,失去冲洗液的功能,导致钻进困难,钻速下降,以致孔壁坍塌发生卡钻、埋钻事故。此外,如遇到高气压层、水气,也可能发生喷气和涌水事故。为了确保安全钻进,必须采取一定的技术措施以防止冲洗液的漏失。泥浆是一种常规的护壁堵漏的措施,但对于坍塌漏失较严重的情况,就必须采用其它材料进行堵漏。本试验采用复合水泥浆液进行堵漏,对浆液中加入的处理剂与浆液性能改变之间的关系进行分析总结,主要对浆液的凝结时间、流动度、析水率等方面进行研究,再进行多组试验得出用以解决复杂地层堵漏的浆液优化配方。     

山丹马场长山子矿区复杂地层综合钻探技术

对于煤田钻探中遇到的第四系巨厚卵砾石层松散、坍塌、掉块、漏失,煤系地层构造复杂、裂隙发育、漏失严重,部分层段岩石致密坚硬、复杂难钻、效率低下等复杂地层问题,需要应用综合钻探技术进行施工。通过对不同地层采用不同钻进、护壁堵漏方法及施工技术措施的阐述,提出了几种可以提高钻效、降低成本的方法。     

青海五龙沟矿区泥岩地层冲洗液研究

摘要：青海五龙沟矿区内存在大量泥岩地层,其特点为粘土总含量高,易吸水膨胀,地层微裂隙多,导致钻探过程中易出现钻孔缩径、坍塌以及岩心采取率不足等问题,严重影响了矿体规模及经济价值的评价,研究适用于该区的冲洗液意义重大。本文通过正交试验研发了一套适用于该区泥岩地层钻探的水基冲洗液,该冲洗液配方为：5%膨润土+2%纯碱（Na2CO3）+0.05%高粘聚阴离子纤维素（HV-PAC）+0.4%低粘钠羧甲基纤维素（LV-CMC）+2%磺甲基酚醛树脂（SMP-1）+2.5%无荧光防塌润滑剂（FT-342）+0.4%正电胶（MMH）+1%白油。该冲洗液失水量为4 mL,泥岩在清水中的膨胀率为20.26%,而在冲洗液中降到了3.02%,将泥岩制样放到冲洗液中浸泡24 h,泥岩结构保持完整。该冲洗液滤失量低、抑制性强、配制工艺简单,能很好地适用于五龙沟地区泥岩地层的钻探工作。     

石膏、氯化钙速凝水泥堵漏浆液的初步应用

在我队金刚石钻进复杂地层护壁堵漏工作中，钻孔漏失已成为主要矛盾。加强堵漏技术的研究，是搞好我队复杂地层综合治理的一个重要方面。我队施工的地层，大多为花岗岩地层。在成矿有利地段，节理、裂隙十分发育，并因而产生程度不等的漏失。针对这种裂隙性的渗漏地层，我们通过大量室内试验工作，配制出了由普通硅酸盐水泥、减水剂、氯化钙、石膏粉等组成的速凝堵漏浆液。这种浆液具有良好的触变性，早期流动度大，有一定的可泵期。浆液静止后，流动度很快变小，凝结成冻胶状，并逐渐固化，产生强度。     

嵩县大王沟钼矿区破碎地层金刚石绳索取心钻进实践

针对河南省嵩县大王沟钼矿强烈蚀变、软硬不均、涌水漏失的复杂地层绳索取心钻进的难题,采用以套管为主、泥浆为辅的护壁措施,对钻探设备及工器具、金刚石钻头参数的选型进行了探讨,提出了腐植酸钾泥浆护壁和惰性材料堵漏的配方和配置方法,以及减小起下钻压力激动和抽吸对孔壁的破坏作用的措施,取得了较好的应用效果。     

含煤地层封堵抑制型钻井液添加剂的研究

含煤地层,裂隙发育且复杂多变,在钻进过程中事故频发。针对这一现象,首先从含煤地层微观形貌分析入手,发现含煤地层存在大量微裂缝,且裂缝中多为水敏膨胀型充填物,易导致含煤地层失稳。采用降低钻井液滤失、封堵抑制水分侵入含煤地层的思路,通过理论与实验相结合的方法,优选出具有增黏兼降滤失作用的高聚物黄原胶XC,能封堵地层孔隙的超细惰性材料纳米二氧化硅、超细碳酸钙3种添加剂。通过室内实验分别测试出了加入不同剂量（质量分数）添加剂对钻井液的流变、滤失性能等参数,将实验数据整理分析,发现钻井液的性能参数随这3种添加剂剂量变化的规律。通过膨胀实验佐证了XC聚合物钻井液体系的抑制效果,并从微观结构的角度阐述了这3种添加剂的作用机制。研究成果对含煤地层的钻进提供了理论依据,同时在类似含煤地层的钻进中具有一定的参考价值。      

河北涞源木吉村铜矿ZK6801孔深孔绳索取心钻进体会

结合河北涞源木吉村铜矿ZK6801孔深孔绳索取心钻进实践,总结了金刚石绳索取心钻探工艺在地层复杂的深孔钻探施工的几点经验和体会,着重论述了泥浆护壁堵漏、水泥浆护壁以及套管护壁的应用原则。     

小秦岭深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术研究与应用

钻孔的护壁堵漏一直是深孔钻进中的技术难题,在小秦岭深部找矿项目钻探施工中,由于该地区区域地质较为复杂,且构造发育,岩石破碎,钻进过程中孔内经常出现掉块、塌孔、漏失等问题,泥浆堵漏效果不佳,施工中采用水泥浆护壁堵漏达到了良好的效果。本文针对小秦岭深部钻探项目水泥浆护壁堵漏技术的应用,对深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术进行分析与总结,提出深孔灌浆堵漏技术对速凝水泥浆性能的要求与施工技术要点,并对该矿区相关钻探施工提供指导与建议。     

高瓦斯涌水超厚煤系复杂地层的钻进施工

在瓦斯含量极高的煤层（厚）和不同地层段涌水的超厚水敏性地层中钻进施工,合理设计钻孔结构、选择设备、钻进方法、钻进参数和正确操作,是顺利完成钻进施工的前提,正确使用泥浆是孔内事故预防措施的关键。正确使用“高密度”水基成膜泥浆,既能保持孔内液柱与孔壁之间的压力平衡,也能降失水抑制水敏性地层水化膨胀和分散脱落,从而达到防止孔壁坍塌,起到稳定孔壁的作用。介绍了这些技术措施在贵州扬寨煤矿高瓦斯涌水超厚煤系复杂地层中的应用及效果。     

钠土泥浆在构造破碎带型复杂地层钻进中的应用

应用钠土泥浆,解决了锡坑矿区复杂地层钻进中运用其它措施难以解决的塌、漏、掉等问题,保证了后续施工的钻孔质量,提高了钻进效率和经济效益。通过钠土泥浆与钙土泥浆及其它无固相冲洗液类比分析,得出了钠土泥浆在该矿区取得好成效的机理。针对赣南构造破碎带型复杂地层钻进中存在的问题,借鉴锡坑矿区的成功经验,提出应重视对钠土泥浆的研究和应用的建议。     

无固相冲洗液在变质岩系复杂地层绳索取心钻进中的应用

辽宁省北镇市杜屯地区超大型石墨矿处于变质岩系中,在勘查过程中分析了该区变质岩系复杂地层的成因及特点,采用了绳索取心与无固相冲洗液钻进工艺,并分析了冲洗液对石墨岩矿层稳定性的影响,对冲洗液体系进行了优化,分析了冲洗液的护壁作用机理。同时对钻进过程中的技术应对措施进行了优化,解决了绳索取心钻进过程中钻杆结泥皮及技术套管的使用等问题,顺利地完成了矿床的勘探工作,取得了良好的技术经济成果。     

贵州铜仁地区页岩气钻井施工难点及对策

在贵州铜仁地区施工页岩气地质调查井,因地层构造较复杂,上部灰岩地层岩溶、溶隙发育,在钻井过程中存在井壁易垮塌、掉块卡钻,井内漏失严重,供水困难等难点。秀页2井设计井深1900 m,由于钻井液漏失严重,水泥浆封孔堵漏过程中发生掉块卡钻事故,处理无果导致钻井中途报废。移机重新开始,采用较大口径开孔、多级绳索取心钻进、分段水泥堵漏、多层套管护壁的方案,顺利终孔。本文重点从水泥封孔堵漏方面总结该孔的钻井技术经验,为该区域页岩气井施工提供参考。     

某水电站1号堆积体锚索砂浆固壁成孔试验与研究

在松散破碎、严重架空地层中钻进成孔及快速施工技术是一直困扰着工程技术人员的难题之一。为解决水电站坝区堆积体中锚索钻孔中成孔率极低问题,经过固壁灌浆试验研究,向普通硅酸盐水泥中加入一定量的速凝剂和硫酸钙,改善浆液的凝结时间和抗压强度,起到很好的固壁灌浆效果,提高了锚索孔施工的成孔功效。     

淮南煤田太原组煤系非常规油气勘探开发技术

在对淮南煤田太原组前期油气勘查工作调研的基础上,结合重大实物发现（油气显示层位和现场含气量测试）,提出了针对山西组下伏地层的井下钻孔布设方案及其井身结构设计,并综合掌握实物发现地矿井地质构造资料,进一步提出了针对淮南煤田阜凤逆冲推覆构造带下盘系统（原地系统）太原组含煤岩系油气资源调查的地面探井布设方案及其井身结构设计。在此基础上,提出以"井下钻孔+地面探井"相结合的淮南煤田太原组非常规油气勘探开发技术。