浅谈钻孔施工护壁堵漏的方法

在大兴安岭呼中区下嘎来奥伊河矿区钻探施工中,笔者所在公司面对上述难题,针对施工钻机的类型,结合地层的实际情况,采用了套管护壁、水泥封孔护壁堵漏、冲洗液护壁堵漏措施,取得了显著的成效。     

干热岩钻探关键技术探索

干热岩是国际公认的高效低碳清洁能源,近年来,随着国家对清洁能源勘探开发的提倡和支持,国内开展了一些干热岩勘探工作。干热岩钻探是前期获取地质资料进行资源量计算及后期开发利用的关键部分。现阶段国内在干热岩钻探工艺技术方面还没有形成体系,大多借用石油钻井行业及地质钻井行业的一些工艺技术,但干热岩钻探钻遇地层温度普遍较高,且大部分孔段均为坚硬的花岗岩地层,因此如何在高温环境下保持钻井液性能,保证其携带岩屑及维护孔壁稳定的功效,在坚硬的花岗岩层中如何提高钻进效率,实现高效钻进,钻遇破碎地层时如何维护孔壁稳定,实现护壁堵漏等问题,该文结合国内已施工的部分干热岩钻探工程,对国内干热岩钻探所采取的工艺技术进行了探索,研制了抗高温配方的钻井液,使用转盘回转+孔底动力钻具复合钻进,在钻井液中加入抗高温封堵剂,可有效提高干热岩钻探效率,以期促进干热岩钻探工艺技术的研究、应用和推广。     

无固相钻井液在复杂水敏性地层中的应用

针对岩心钻探复杂地层施工难问题,通过几个实例介绍了无固相钻井液在复杂地层,裸眼钻进中护壁机理和使用效果及配制方法,并对复杂地层施工存在的技术难关进行了分析,对以后在类似地层中施工具有一定的参考价值。     

黔北地区窄陡型向斜页岩气水平井地质导向技术对策

黔北地区五峰组-龙马溪组页岩地层残留于窄陡型向斜中, 具有地层速度变化大, 地震资料靶点预测精度低; 地层倾角变化频, 地层走向及轨迹难以把控; 地层稳定性差, 井眼扩大严重等难点。增大了地质导向难度, 水平井钻遇率低。针对这些问题, 梳理分析了实钻中地质导向遇到的难点, 通过井震结合, 完善三维地震速度模型, 精确提取各地层、各方位地层视倾角; 实钻中通过多元厚度建模, 不断矫正细化对靶点深度的预测, 优化随钻三维轨迹; 进入箱体后, 强化地球物理响应特征, 对随钻曲线进行正演提取及反演对比, 利用多元元素谱及成像技术精细刻画箱体成像特征。在7口井的钻探应用中靶点误差与设计降低至25 m, 优质页岩钻遇率提高到99.2%, 箱体钻遇率从87.6%提高至96.5%, 其中3口实现了中靶率、优质页岩钻遇率和箱体钻遇率3个100%的地质导向成果。类似于黔北地区这种窄陡型残余留向斜地质导向难点通过该套技术对策可以及时避开小褶皱等细微构造变化, 有效保障水平井箱体钻遇率, 为水平井地质导向提供了扎实的技术支撑。      

泵吸反循环钻进工艺在松散地层水井钻探中的应用

北海市第四系北海组和湛江松散松软地层找水成井,采用泵吸反循环钻进工艺施工。循环水池大小和循环通道,孔口护筒的埋设,护壁措施,全面钻头结构,钻进参数的控制等对泵吸反循环钻进工艺在松散、松软地层水井钻探施工关系极大。笔者对上述几个方面进行了较详细介绍和探讨,可供同行借鉴。实践证明,这种钻进方法是施工速度快、可准确判层。成井质量好、成本低、工作条件好。特别是适合在松散、松软地层中成井钻探。     

中国南海珊瑚岛礁第四系覆盖层钻探取心技术

中国南海珊瑚岛礁拥有巨大的资源潜力和科研价值。珊瑚岛礁第四系覆盖层结构为珊瑚砂和珊瑚骨架的松散堆积物,无胶结,钻探取心、成井极端困难。通过南海诸岛礁数百口钻井的施工实践,总结出"套管连续跟进干钻取心技术",工艺要点为4个步骤循环操作,称为"四步法"。使用该技术:①能确保珊瑚岛礁第四系覆盖层岩心采取率达到95%以上,并基本保持岩心原状性;②能实现在珊瑚岛礁第四系覆盖层中不使用泥浆护壁情况下安全钻进成井,达到避免地层过水通道堵塞、满足抽水试验要求的效果。研究成果对于珊瑚岛礁钻探具有重要的借鉴作用。      

河南桐柏某金矿地球化学特征及异常验证

金矿带近东西向展布,全长23km,宽约1km,金矿点分布具等距的成矿特征。几年来先后投入了大量的地质物化探和钻探工作,均已取得一定的找矿经验和效果。本文重点对地球化学探矿取得的地质效果进行初步总结,将有助于矿床的评价和开发。选用Au、Ag、As、Pb、Zn、Cu、Mo、Co、Sn指示元素统计处理,结果表明前4种是金矿床的主要成晕元素,这4种元素的组合异常受地层岩性及构造蚀变带控制明显。在组合异常的浓集地段经钻探证实是由矿引起的,为矿区曾查找矿提供了地球化学探矿依据。     

浅层地震技术在工程勘察中的应用效果

文章通过对浅层地震勘探在工程勘察中应用效果资料的综合分析,认为采用物探方法配合钻探是必要的,对于全面了解地层的变化、不良地质体发育、赋存空间具有重要的意义。     

对按孔段综合递减系数制定钻探预算定额的思考

在地勘行业,钻探预算定额模式大多是采用按不同孔深不同孔段以一个综合递减系数来制定。此种方法,固然有其理论依据及合理性。然而,笔者在实际工作中,通过大量的钻探勘探统计资料发现:台月效率的高低是与一定的孔深有关系,并随着钻孔的加深而下降,但并非呈直线匀速下降;孔     

沂源煤田鲁村井田山西组层位的发现及其地质意义

通过采用地面物探、钻探和井下巷探、钻探相结合的综合勘探方法,对鲁村井田深部进行了补充勘探,并对井田以往地质资料进行了重新对比分析,发现该井田-400～-1 300 m的埋深范围内不但存在以往认为已被剥蚀缺失的太原组上部地层,还保存了较完整的山西组,尤其是在该段地层中新发现了5个局部可采煤层,为井田增加了资源储量、延长了服务年限。填补了沂源煤田太原组上部和山西组含煤地层资料的空白。     

与地球膨胀有关的数值估计

对与地球膨胀有关的若干问题进行了探讨,认为目前的固体地球的膨胀与早期的固体地球收缩相对应。通过对两种演化过程能量变化的数值计算,分析、讨论了地球在整个演化过程中应该发生的一些地质现象,如岩浆洋的存在,大气圈和地核的快速形成等,从而为进一步的验证提供理论根据。     

山东程戈庄—铺集地区第四纪地层划分及地质特征

在程戈庄幅、铺集幅浅覆盖区地质填图工作中,对区内第四系采用地面调查与第四系钻探相结合的方式,开展了岩石地层、年代地层,磁性地层及沉积环境等方面的工作。初步建立了地层格架,区内第四纪地层划分为于泉组、大埠组、大站组、黑土湖组、临沂组及沂河组6个组级地层单位;分析了各年代地层单位的沉积环境及沉积相;开始了年代学研究,区内第四系形成于中更新世以后,形成年龄均晚于0.781Ma。     

鲁村煤矿井底车场钢管混凝土支架支护应用

沂源县鲁村煤矿-270m井底车场围岩为泥质粉砂岩,强度低,含粘土矿物,吸水膨胀,传统的支护方式难以保证巷道稳定,采用钢管混凝土支架进行支护试验。分析了-270m井底车场围岩地质特征,提出基于钢管混凝土支架的综合支护方案,最后通过理论验算证实钢管混凝土支架承载能力为U29型钢支架4倍,满足巷道支护要求。     

用地球的不协调运动理论解释地震、火山和岩浆的成因

由于地质体的质量和之间的结合力不等 ,在地球旋转作用下 ,半球加速、半球减速、半球向心、半球离心、不停交叉、交替作用 ,引起运动的地质体之间的撞动。这是地震的原因。实际是往复潮汐作用、方向改变时引起运动体之间的震动。往复相对运动的地质体之间运动的机械能转化的热能载体 (金属和非金属物质———热气液和岩浆 ) ,在结合面 (层或带 )中储聚、冲开封闭盖层、喷出到地表 ,就是火山的成因。热能熔化的固体岩石和地层形成的岩浆 ,就是岩浆的成因     

辽南硼矿床成矿模型研究及其勘查意义

辽南硼矿区地表大多为混合花岗岩覆盖。以前人们认为该岩石为岩浆岩,其下不可能存在硼矿床。通过近年对该区的研究分析,以及野外工作我门认为该岩石为正常地层,并经钻探验证在该岩层下发现了隐伏硼矿体。硼矿床作为同一地质背景下形成的一种矿床,有其共同的     

岩煤芯采取与鉴定中存在的问题及对策

煤田地质勘探的最终目的是为生产部门提供煤炭的储量,钻探的最终结果是为地质提供第一手资料,那就是岩煤芯。笔者在进行钻探地质工作中,经过留心观察发现,在岩煤芯的采取及鉴定过程中存在不少需要解决的问题,由于这些问题的存在,使取得的第一手资料不能很好的满足勘探质量的要求及地质需要,从而降低了地质报告的质量。对此,笔者提出了一些改进意见。     

一种基于地球物理数据格网的三维地质填图方法及其实现

地球物理方法（重力、地震、电法等）是地质调查及填图工作中的重要手段。相对于二维地质填图,三维地质填图/建模更迫切地需要借助地球物理数据来获取大量与深度有关的地质信息,因此本文提出了一种基于地球物理数据的地质体三维填图方法。首先,将不同地球物理手段所获取到的数据格网进行可视化建模综合;然后,在有限的地质采样约束下进行解释并直接映射为地质三维模型。实践证明,该方法自动化程度较高,并能在地质调查工作中针对性地解决一些地球物理资料较丰富而地质采样相对匮乏的三维地质填图问题。此外,它也可应用于传统三维地质填图工作中,以极大地提高地球物理数据处理效率。     

定海—朱家尖海峡大桥工程选址评析

本文介绍在定海—朱家尖海峡大桥选址阶段,采用工程地球物理的浅地层剖面法和多次覆盖水上浅地震勘查,取得良好的块质效果,为朱家尖海峡大桥选址提供了科学的地质依据。     

柴达木盆地盐湖型锂矿床地质特征与地球物理探测

柴达木盆地新近系背斜构造中的深层卤水含有较为丰富的Li、B、K等有益元素。采用地质与地球物理相结合的手段研究区内背斜构造空间展布特征和盐类沉积特点,对于评价该类地区深层卤水锂资源潜力具有重要意义。从国内外锂资源分布现状、锂矿床类型及成矿地质模型选取碱石山、鄂博梁背斜构造有利成矿区,利用地震、广域电磁法等地球物理方法技术,在识别背斜构造形态、分析水层分布、总结构造裂隙发育特征的基础上,推断背斜构造深部卤水矿层产出层位、赋存特征、品位和厚度等,综合研究钻孔孔位布设,为开展该区锂资源潜力评价提供依据。钻探验证结果表明：地震方法探测深度大、分辨率高,对于地层分层及构造识别有较好的效果,但因含卤水地层与不含卤水地层的速度差异较小,地震方法难以识别;广域电磁法具有较强的横向探测能力,尽管纵向分辨能力有限,但对于含卤水结构体的低电阻率特性反映灵敏。     

基于Abaqus的软硬交错地层钻进过程仿真及动态特性分析

随着钻探技术向深部地层发展,研究钻进过程中钻头与深部复杂地层的动态特性及参数响应规律成为研究中的重难点。采用数值模拟和响应面分析相结合的方法,研究了聚晶金刚石复合片(PDC)钻头与典型复合地层在钻进破坏过程中的动力学特性,并对其进行了参数分析;以带倾角的软硬交错地层作为典型复杂地层为研究对象,基于Abaqus建立了全真尺寸的PDC钻头与软硬交错地层之间的动态破坏有限元仿真模型,得出了钻头在钻进过程中受到地层反力的动态特性;通过正交试验进行了数值仿真试验,研究了在不同的地层参数及钻进参数下PDC钻头的动力学特性;采用单一因素分析法和响应面分析法对钻进参数及地层参数与钻头受到地层反力之间的关系进行了建模与辨识,得到了多参数下钻头受到的地层反力变化趋势及回归模型。研究结果表明：软硬地层倾角越大,钻头受到的地层反力平均值和冲击峰值亦越大。随着地层软硬程度比的增大,钻头受到的平均反力和峰值反力大幅增长。在一定范围内,增大转速会降低钻头受到的反力冲击。研究成果可以为深部复杂地层钻进时钻头反力的预测提供依据,同时对深部复杂地层钻进轨迹控制起指导作用,对地质深部钻进有重要意义。