微泡钻井液在岩芯钻探中的多重功效

岩芯钻探经常遇到构造复杂、裂隙发育、地层破碎等地层,造成钻进困难,效率低下等问题.微泡的特殊结构使微泡钻井液在漏失地层具有堵漏材料的特性;同时,由于其优良的流变特性和润滑性能,携带岩粉能力强,有利于提高岩芯采取率、机械钻速和钻探质量,降低了钻探成本.本文介绍了微泡钻井液特性,并结合现场实践讨论了可循环微泡钻探技术在岩芯钻探中的多重功效.     

微泡沫钻井液研究及其在黄金勘探中的应用

]微泡沫钻井液本身具有防漏、堵漏能力,尤其适用于绳索取心在固体矿产勘探中普遍存在的微裂隙漏失,而且无需专门设备、不影响正常钻进,加之微泡沫钻井液具有润滑性好、携带岩屑能力强、岩心保护好、井壁稳定等特点,更加有利于提高绳索取心钻进效率、减少事故发生。因此将微泡沫技术应用到绳索取心钻进中前景很好,潜力很大。     

可循环微泡沫泥浆在地浸砂岩铀矿中的应用

针对地浸砂岩型铀矿内蒙古鄂尔多斯盆地银东地区和巴音戈壁盆地巴音戈壁地区钻进中经常出现钻孔漏失、孔壁坍塌,堵漏时间长等问题而开展的可循环微泡沫泥浆研究试验,较好地解决了地层渗漏水问题,减少了生产用水量,明显提高了机械钻速和岩心采取率,降低了生产成本.可循环微泡沫泥浆钻探工艺不需要投入空压机和增压装置,仅利用现有泥浆泵即可使用,大大降低了钻探成本,有利于推广使用.     

智能高效小型一体化泥浆不落地系统的研究与应用

针对固体矿产勘查钻探工程泥浆性能维护和固控装备自动化的需求,开展小型一体化泥浆不落地循环处理工艺研究和自动化智能化控制装备研制。装备主要由循环系统、净化系统、控制系统及循环管汇组成。系统引入PID控制和物联网技术,实现过渡泵的自反馈控制和远程可视化控制。现场应用结果表明,装备运行安全、可靠、平稳,净化效率高、自动化程度高,在技术、成本和环保等方面都取得了良好的效果,符合绿色勘查需求。通过自动化智能化控制技术,减少现场作业人员,降低工人劳动强度,一定程度上提升了岩心钻探设备自动化智能化水平,为实现岩心钻探设备自动化、智能化目标提供技术支撑。     

深部地热抗高温甲酸盐钻井液体系研究北大核心CSCD

为满足深部高温地热钻探需求,针对钻井液在高温作用下流变性能难以控制及重晶石等惰性材料堵塞地热储层等关键技术难题,开展抗温240℃水基钻井液技术研究。通过优选造浆材料、高温增黏剂及高温降滤失剂等抗高温材料,研发了一套具有良好的高温流变稳定性和储层保护特点的抗高温甲酸盐钻井液体系,对该钻井液体系的流变性能、滤失性能、悬浮稳定性、高温封堵性能及抗岩屑污染性能进行了评价。同时研发了一套抗高温甲酸盐钻井液与抗高温可循环泡沫钻井液之间相互转化的工艺方法,可实现在不同孔隙压力地层钻探施工中不同密度钻井液的相互转化。     

低温泡沫钻进技术在漠河盆地冻土井工程的试验研究

低温泡沫钻进技术除了具有岩心采取率高、钻进效率高和孔内事故少的特点之外,还具有低导热性、低热容量及对钻井孔壁的热干扰小等特点。低温泡沫系统由空压机、泡沫液罐、热交换器、泡沫发生器和参数监测系统组成。通过对泡沫液和空气制冷后,经发泡器混合后可获得低温泡沫。利用低温泡沫作为冲洗介质进行取心钻进,孔内返出的泡沫经消泡后,可再次循环利用。该技术在漠河盆地冻土井工程中进行了应用,经试验数据分析,低温泡沫对冻土层温度的影响极小,岩心采取率高,满足冻土层取心钻进工作的要求。     

环保型高效润滑剂(Glub)的研制与应用

润滑剂在地质调查岩心钻探和石油天然气钻探中用量日益增加，而目前的润滑剂仍在使用有毒性的矿物油材料(如柴油等)作基础原料，必然会被日益严格的环境保护要求所限制。阐述了一种新型的、符合环保要求的高效润滑剂(Glub)。室内性能评价和现场应用表明：Glub具有优良的润滑性能，可以均匀地分散于钻井液中，形成致密的油膜，显著降低摩擦系数和扭矩，满足钻探施工要求。     

牡丹江金厂矿区钻井液选用与堵漏技术

介绍了牡丹江金厂矿区金刚石岩心钻探中钻井液的使用和堵漏技术应用问题。所采用的钻井液体系具有良好的防塌效果,且适应性强、粘度适中,形成的泥饼薄而致密且有韧性,能够有效地解决金刚石岩心钻探中出现的钻井液悬浮能力差、漏失严重的问题,对充分发挥金刚石钻进特点,防止孔壁垮塌起到了良好的作用。以ZK-0003孔为例,说明所采用的堵漏技术效果明显、成本低,堵漏后钻孔孔壁稳定,可在实际生产中推广应用。     

新型充气钻井液在新疆严重漏失地层的应用

利用特殊植物纤维KWS作为泥浆处理剂的新型充气钻井液，不仅具有常规充气钻井液低密度、排粉能力强、节约用水等优点，还可以不受钠、钙离子的影响，提高钻井泡沫稳定性和钻井液抗盐能力。通过采用此种新型充气钻井液，利用其低密度特性、特殊泥饼、泡沫的群体封堵作用和泡沫的疏水屏蔽作用，成功解决了裂隙地层的漏失问题，恢复了钻探生产。在我国西部干旱缺水漏失地区具有良好的应用前景。     

海洋钻探钻井液循环技术

在海洋钻探过程中,钻井液循环方式一直备受关注,在海洋环境保护法和HSE的要求下合理选择钻井液循环技术方法是钻探工程师必须要考虑的问题。本文介绍了浅水钻探、深水钻探钻井液循环技术的发展历史和技术现状,其中包括石油套管循环、双层套管循环、隔水导管循环、隔水管循环、无隔水管循环（RMR）、反循环（RDM）、水力反循环（HRC）以及气举反循环技术,分析了钻井液循环技术的装备结构、施工工艺以及工作原理,提出了海岸工程、近海工程以及深水油气、矿产资源的勘查开发对不同钻井液循环技术的市场和技术需求,以及该类技术在大洋科学钻探中应用的可能性。     

我国钻井液技术发展近况

阐述了我国地质钻探钻井液技术取得的新进展和进一步发展的建议，列出十大进展和十项可研究的课题。综述了钻井液材料、工艺、理论、包括造浆土、处理剂、钻井液类型、泡沫钻进、压力平衡钻进、保矿钻井液、堵漏、仪器、设备等的发展和应用效果，简述了泥浆管理工作的现状，阐述了钻井液今后的发展方向。     

环境科学钻探取样技术研究

为了给环境科学研究提供地下的真实原状样品,研究了具有国际先进水平的射流式取样技术、液压快速压入取样技术以及环保型钻井液。在新疆罗布泊、吐鲁番和北京周口店等地进行钻探实验,实验结果表明：射流式取心技术在采心过程中能有效地减少钻具的振动,防止岩心自磨,提高卡取岩心的可靠性,从而显著地提高岩心的采取率;液压快速压入取样技术适用于松散地层,能快速压入地层,土心采取率高,并且土心样品的原始结构完整、代表性强;环保型钻井液具有优良的综合性能,低滤失性、强抑制性和优良的润滑性,能有效保护孔壁的稳定性和松散岩心的完整性,起到既护壁又护心的作用,同时对环境无污染。     

宁晋—辛集勘探区2-1盐井的施工

随着岩心钻探深度的不断加大,使得起下钻等辅助时间增多,提高单回次钻进效率势在必行。在钻井设备没有大范围更新的前提下,针对宁晋-辛集地区盐岩取心钻探的难点,开展了井身结构优化、不取心井段快速钻进、盐水钻井液体系及盐岩层安全取心等配套技术研究,并在现场实践中得到了成功应用,为该区进行盐岩井钻探施工提供借鉴。     

中国深部岩心钻探钻井液技术应用现状及研究方向的探讨

出于深部找矿与科学钻探的需要,岩心钻探由浅孔向深孔迈进,钻遇易坍塌地层、硬岩地层、高温高压地层、盐膏层等复杂地层的几率增加,从而对深部取心钻进钻井液技术提出了更高的要求。在总结各类深部复杂地层取心钻进钻井液使用现状的基础上,分析并归纳了强抑制防塌钻井液、强润滑减阻钻井液、高温钻井液、饱和盐水钻井液、高密度钻井液的研配要点及难点,提出了针对性钻井液体系的性能调控思路以及研究重点,为深部岩心钻探钻井液体系选用提供借鉴依据及参考。     

空气泡沫钻进在采空区域施工中的应用

钻探遇漏失地层、采空区,尤其在有多层采空区可能会引起的大漏,给施工带来诸多不便。使用空气泡沫作为冲洗介质进行钻探施工,以较小的设备改造投入有效解决了施工供水量大或堵漏时间长的问题,同时提高了钻进效率。在本次钻探施工中,针对钻遇3层采空区的情况,将普通牙轮钻进设备的泥浆泵更换为空压机后即可进行空气泡沫钻进,使用十二烷基硫酸钠作为发泡剂,羧甲基纤维素钠作为稳泡剂,液气比1/300;气液上返速度1.7m/s,最终取得了井深240 m、孔径?350 mm钻孔纯钻进效率达到了2.16 m/h,远高于普通泥浆循环钻进的施工效果。     

地质岩心钻探冲洗液固控系统及配套工艺研究

针对地质岩心钻探用液动潜孔锤、孔底动力钻具等钻探新技术、新方法、新工艺和新工具对冲洗液性能的更高要求,并结合现场需求,研制了地质岩心钻探冲洗液固控系统。整个系统配置泥浆清洁器、离心机二级净化设备,满足地质岩心钻探工艺需求;系统采用模块化集成设计,具有较强的适应性,搬迁方便、安全可靠。     

浅层钻探技术在山区输电线路勘察中的应用研究

山区输电线路塔位区大多山高坡陡、植被发育、水源匮乏,导致钻探设备搬迁困难、用水不便,严重影响地质钻探工作开展。本文聚焦山区输电线路地质勘察工作需求,开展基于浅层钻探技术的系统性、集成性研究,引入了小口径（?46 mm）绳索取心技术,研制了新型高效的PDC钻头,优化了钻机提钻装置、循环系统、钻井液配方等,并在试验中得到验证。结果表明,无水钻进工艺适用于山区输电线路地质勘察,浅钻绳索取心技术可有效解决孔壁坍塌、钻进效率低等问题,升级后的钻机循环系统可进行钻井液循环钻进,通过优化钻井液配方可将取心率提高到85%以上,解决了山区输电线路地质钻探工作效率低、取心率低等问题。     

耐高温泡沫钻井液技术研究概况及研究方向探讨

耐高温泡沫钻井液是对深井、超深井、高温地热井、干热岩等资源开采,特别是超高温资源的开采有效的钻井液之一。本文在分析耐高温泡沫钻井液面临的主要问题的基础上,对国内外抗高温泡沫处理剂、耐高温泡沫钻井液体系应用情况进行了介绍。深井、超深井、干热岩、地热井等钻探中会面临超高温、低压易漏地层,因此对低密度钻井液体系的要求也越来越高,主要技术难点是高温、低压,窄密度窗口钻井液的性能的控制。结合对耐高温泡沫钻井液主要技术难点的分析以及高温对泡沫钻井液的要求,综合目前耐高温泡沫钻井液技术的发展,由此得出：耐260℃以上抗高温、低密度泡沫钻井液处理剂及体系,耐高温泡沫钻井液测试仪器及评价方法是未来抗高温钻井液发展的方向。     

汶川地震科钻WFSD-3孔金刚石钻进岩粉粒度分析研究

固相控制是维护钻井液性能的关键工作。通过对汶川地震断裂带科学钻探三号孔(WFSD-3)金刚石钻进产生的岩粉进行激光粒度测试,分析岩粉粒度分布规律,从而为科学设计地质岩心钻探固控设备和合理配置地质岩心钻探固控系统提供依据,最终达到有效控制固相含量,稳定钻井液性能的目的。     

刚果钾盐钻探用钙镁基钻井液研究及应用

在钾盐钻探过程中,采用常规水基钻井液普遍存在孔壁溶蚀扩径、岩心采取率低等问题。而采用油基钻井液虽然可以保证取心质量,但是成本高且环保性能差。因此,研究一种能高质量获取钾盐矿心且成本低的水基钻井液是极为必要的。基于前期钾盐钻探水基钻井液研究成果,针对刚果共和国光卤石型钾盐地层特点及绳索取心钻探要求,本文采用浸泡模拟实验和材料配伍性对比实验研究,攻关了抑制氯化钙、氯化镁和氯化钾溶解技术,研发了一套钙镁基钻井液配方,具体为：30%氯化镁+20%~30%氯化钙+1%锁水抑制剂+2%~3%钠膨润土+1.3%~1.6%接枝淀粉GSTP +0.4%~0.7%增黏剂GTQ+0.4%包被剂GBBJ。该钻井液具有良好的流变性、悬浮携带能力以及抑制光卤石和溢晶石溶解的能力。并且在刚果共和国奎卢省钾盐钻探工程成功应用,解决了以往使用常规水基钻井液出现的地层溶蚀和岩心采取质量差等问题,顺利完成钻探工作量3020余米,盐矿心采取率达98%以上,节约钻井液成本80%以上。钙镁基钻井液在光卤石型钾盐绳索取心钻探工程中的首次应用表明其可以完全替代油基钻井液,在钾盐钻探工程中具有广阔的推广应用前景。