2003年探矿（钻掘）工程十大科技新闻

一、中国大陆科学钻探工程“科钻一井”进展正常国家重大科学工程项目“中国大陆科学钻探工程”是通过施工 50 0 0m科学钻孔来获取地球深部信息 ,进行地学研究。科钻一井于 2 0 0 1年 8月 4日在江苏省东海县开钻以来 ,到 2 0 0 3年 10月 3日 ,井深钻至 3 665 2 8m ,井斜角7 7°     

爆破扩孔新工艺在松散层深井成井中的应用

目前,深度小于150m的松散层大口径(500～600mm)井,用冲击钻机施工,速度快,费用低。深度大于150m时,用回转钻机施工,速度慢,费用高。若用回转钻机先钻小口径孔,然后再采用爆破扩孔新工艺扩孔,可大大提高钻进速度,降低钻进费用,保证成井质量。     

钢粒扩孔器

在批林批孔运动的推动下,我公司第三勘探队二分队的老工人,在总结经验的基础上,研制成一种钢粒扩孔器,试用效果良好.现简介于后,供同志们参考.一、地层情况及试用扩孔器的效果所钻岩层为灰岩、矽化灰岩、花岗闪长斑岩、矽卡岩等,除灰岩外,其余岩石均较硬(7～8级).某孔施工中,因井内情况的变化,需在0～210米处,将已钻过的110毫米     

“科钻一井”钻探施工技术概览

文章介绍了中国第一个硬岩、深孔、连续取心钻探项目——中国大陆科学钻探工程科钻一井的钻探实施情况,涉及该井的钻探技术设计、钻孔结构和套管程序、进行取心钻进、扩孔钻进和纠斜钻进时采用的方法和技术。此外,还介绍了科钻一井的施工过程以及在钻进施工遇到的各种技术难题和采取的解决措施、获得的主要技术经济指标。总的来说,科钻一井施工采用了许多特殊和新型的钻探技术,施工获得了高效、优质和低成本的好效果。     

大孔径瓦斯抽放井施工中井内落物打捞

华晋焦煤沙曲矿瓦斯抽放井设计井深405．00m、井径φ700mm,在二次成井中靶后利用自制φ700mm三牙轮组合钻头进行扩孔作业。扩孔作业至150m时,发生三翼牙轮组合钻头掉翼事故,经探查发现井内落物落至井深295m处。根据下落物的重量、形状及井身结构,设计制作了套铣打捞器。自制的套铣打捞工具直径为φ420mm,大小与二开井径较接近,与井壁环空较小,为避免发生二次卡钻事故,采用先扩孔至井中落物,再进行套铣打捞作业的方式施工。打捞采用气举反循环方式,慢转、轻放,经过反复套铣打捞,将二块井中落物打捞出井,事故处理比较成功。     

水平定向钻施工中软硬交错地层的处理

在软硬互层的地层中进行水平定向钻施工,扩孔过程中易出现扩孔台阶,导致扩孔施工中卡钻、回拖过程中拖力增大、钻杆疲劳等现象,因此有必要对软硬交错地层处可能出现的扩孔台阶进行施工准备,并制定相应的施工预案。     

煤矿1号大口径瓦斯抽排井施工实践

宣东二号矿布设施工的大口径瓦斯抽放井以小口径导向钻进,后逐级扩孔成井。总结了该孔施工过程中的主要技术经验,如导向孔粗径钻具组合、钻压控制、钻井液使用以及下管和固井等,提出了其中存在的问题以及下一步改进的建议。     

大管径定向钻进穿越扩孔泥浆技术参数探讨

对于D1219 mm大管径管道定向钻施工,在穿越包含粘土层、砂层、岩层等复杂地层时,需合理确定泥浆排量、扩孔器喷嘴数量等扩孔工艺参数。以举水河定向钻穿越工程为例,针对定向钻施工中泥浆排量不足、扩孔器选型不合理等问题,参考钻井工程中相关公式,验证了定向钻穿越中泥浆排量计算,补充了穿越施工规范中扩孔器喷嘴数量计算公式,并采用代尔夫特方程对定向钻施工中所需最大泥浆压力进行了计算,将计算成果应用到举水河定向钻施工中,为今后类似工程设计施工提供一定的参考。     

PDC金刚石复合片扩孔钻头及其在科学深钻中的应用

介绍了科学深钻的特点,针对科钻需要小钻取心大钻扩眼成井的独特施工工艺,对用于科钻扩孔钻进的扩孔钻头进行了详细的结构探讨,并针对即将实施的科松二井的地层提出了一整套适合该孔地层的PDC金刚石复合片扩孔钻头设计方案。     

松辽盆地大陆科钻二开段大井眼钻井液技术

CCSD-SK2井是一口钻穿松辽盆地白垩纪陆相沉积地层的中国大陆科学钻探井。二开段先以216mm口径钻至2806.20m,然后进行444.5mm口径扩孔。泥页岩地层大井眼钻进过程中粘土矿物含量高且易造浆,砂砾岩层渗透性强易粘卡,井壁稳定控制与钻屑携带难度大。选用了钾铵聚合物钻井液体系和聚磺钻井液体系,通过正交实验确定了钻井液配方。将钻井液控制在合适的密度、较低的失水量以及较强的封堵性,有效实现了井壁稳定;保持适当的环空返速、较高的动塑比以及定期打稠塞举砂等措施,有效实现了井眼净化。1086.45m~1147.56m与1182.74m~1256.01m井段累计收获岩心130.90m,取心率达到97.41%,平均机械钻速为0.84m/h;最终顺利钻至2806.20m。     

盐井定向对接连通施工工艺

金坛盐矿茅13井设计为定向斜井,井长1 230m直井段深870m,对接连通溪3井I2盐层,两井相距295m,对接点深1 003m,采用受控定向钻进工艺施工.在钻探施工中,设计井身为三开结构,并合理配备钻探及造斜专用设备,为防止井斜,采用塔式钟摆钻具组合.并根据井内岩层情况和不同施工阶段,合适选用钻压、转速和泵量,配制不同的钻井液.采用高精度的DST随钻测斜仪和最小曲率法计算钻孔轨迹,保证对接连通.     

保径导向扩孔钻头的设计及其工程应用

岩心钻探中,在砾石（漂砾）等破碎地层采用常规三翼扩孔钻头扩孔时,常出现憋车和卡钻现象,且扩孔效率低。为此,设计了具有导向和保径功能的扩孔钻头。新设计的扩孔钻头在宁夏灵武一个综合地质孔进行了应用,扩孔效果良好,平均扩孔效率3.5 m/h,形成的新孔眼与原孔眼同轴度高,孔径规则,下套管顺利,对第四系破碎地层进行了有效分隔,保障了后续取心钻进和物探测井的顺利进行。     

爆破扩孔新工艺在构散层深井成井中的应用

目前，深度小于１５０ｍ的松散层大口径（５００～６００ｍｍ）井，用冲击钻机施工，速度快，费用低。深度大于１５０ｍ时，用回转钻机施工，速度慢，费用高。若用回转钻机先钻小口径孔，然后再采用爆破扩孔新工艺扩孔，可大大提高钻进速度，降低钻进费用，保证成井质量。     

大口径管道定向钻穿越扩孔施工的技术探讨

在进行大口径管道的定向钻施工时,由于需要进行多级的扩孔施工,扩孔器和钻杆钻具的重力作用使扩孔器下沉位移的现象尤为严重,造成工期和材料消耗的增加,且使得大口径的孔壁稳定性也有所下降,施工难度增大。本文就目前的水平定向钻穿越扩孔施工进行分析,探讨合理解决该问题的措施。     

中国大陆科钻一井钻达5000m

中国地质调查局网消息,2004年12月21日14时16分,中国大陆科学钻探工程科钻一井钻进到井深5000m,这意味着这一国家重大科学工程项目的原定钻井工程目标已经达到。由于科钻一井的施工计划最近稍微进行了调整,调整后的完钻井深被定为5100m,因此目前钻井施工仍在进行。     

定向钻穿越扩孔施工中钻机架设问题的探讨

在长距离定向钻扩孔施工中,由于无法一次性完成扩孔,需要将扩孔器退出更换新的扩孔器。而扩孔器的退出需要在以扩孔一侧采用钻机将钻杆拖出,钻机架设的角度会直接影响施工的而质量。在“正钻反扩”施工中,由于扩孔时套管中中心定位器被拔出,导致钻杆角度发生了一定的变化。此时,钻机架设的角度需要进行一定的调整,以适应钻杆角度的变化,本文结合实际施工结果,主要讨论了如何计算钻杆角度的变化,然后通过钻机位置和角度的调整,达到比较好的施工效果。     

定向钻进技术在陷落柱治理中的应用

为治理龙庞矿陷落柱实水事故，采用螺杆钻进技术在陷落柱南缘设计施工两个定向井Z5-1及Z5—2。以Z5-1定向井为例，使用Ф117．6mm钻头，采用优质化学泥浆，钻压35～40kN，随钻钻进至480m后改为回转钻进，在稳斜钻具钻到516．45m处进行水泥浆堵漏，边堵漏边钻进，并且每钻进10m左右测斜一次，直到中靶。     

梧桐庄矿新增大口径3号排水孔施工技术

介绍了梧桐庄矿大口径排水孔钻探成井、固井施工技术。该孔设计孔深646 m,终孔直径520 mm,落点坐标水平位移≯5 m,下入重达90余吨的Φ426 mm套管646 m,水泥固井。由于钻孔直径大,垂直度要求高,施工难度大,预防钻孔超斜、确保顺利安全下入Φ426 mm套管并固井是关键。通过采用小口径先导孔钻进再扩孔成井的施工方法,并采取合理的钻具组合和泥浆,制定有效的防斜技术和下套管措施等,顺利完成了施工任务,施工质量满足设计要求。     

上击器在地热深井事故处理中的应用

我队104井队施工的天津市王兰庄地热田二期工程WR－35号地热井,在一次下钻过程中,由于提引短节焊口处突然折断,导致6立根全长111．6m、全重7．2t的43/4in(lin=25．4mm)钻铤带着6in的镶齿钻头跑钻。因井底无岩粉沉淀,故直落井底,钻头牢牢地卡在53/4in 井段内。使用原套钻具下去对上     

DP6水平井φ311.15mm井眼侧钻技术探

DP6井是华北分公司在大牛地气田布置的一口长水平段水平井。该井设计造斜点井深2510.00 m,在φ311.15 mm井眼内以平均4.85°/30 m的增斜率增斜钻进至A靶点,增斜钻进至井深3033.05 m时钻穿目的层至下部煤层。为了实现钻井目标,避免煤层坍塌的风险,决定采取上调靶点垂深、填井侧钻的补救处理措施。文章结合老井眼实钻轨迹情况,对侧钻工艺、侧钻点的选择、侧钻井眼轨迹调整、高井斜侧钻技术难点及采取的相应技术措施等进行了分析,对侧钻钻具组合、侧钻施工情况等进行了介绍。该井的成功侧钻为以后同类大井眼侧钻提供了现场经验。