地热井气举反循环钻进与成井技术探讨

本文通过实践,对应用气举反循环钻进工艺方法进行地热深井钻进及成井技术作了探索,对地热井结构、钻进工艺参数、钻具组合等进行了优化选择。     

应用微机选择气举反循环钻进参数

应用微机选择钻进参数，指导气举反循环生产试验，取得显著成效。平均时效达3.01m/h，平均台效达808m，比常规钻进提高1—3倍，单位直接成本节约50％以上。     

双壁钻杆气举反循环钻进深度创新纪录

本文重点介绍在水文井钻探施工中，应用双壁钻杆气举反循环钻进的成井工艺、配套设备及成井质量。     

气举反循环钻进在地热井施工中的应用

某千米地热井，用正循环施工至585m时，遇溶洞及强破碎带，井漏严重，施堵失败，至此到1300m终孔改用气举反循环钻进方法，顺利完成了任务，介绍了气举反循环钻进的应用情况和施工体会。     

气举反循环钻进工艺在贵州地热井中的推广应用

结合贵州省地热钻井设备及井身结构等情况,就气举反循环钻进工艺在地热井施工中的应用,对冲洗液正循环和气举反循环两种钻进工艺原理、设备配套、钻具组合、沉没比、钻进参数等进行了分析和总结。气举反循环钻进工艺在地热井施工中的应用效果,证明了该工艺能够提高溶蚀裂隙地层施工效率,减少孔内事故的发生,同时该工艺在热储层中应用还具有明显的洗井效果。     

气举反循环连续取心工艺探索

气举反循环钻进技术是钻井工程中一种比较成熟的钻进手段,已经得到了广泛应用。但气举反循环连续取心技术仍处在探索研究阶段,前人已经针对这一技术做了原理性探究试验,但尚未进行连续的取心试验,而且现有的双壁钻具也存在无法满足由于上返岩心质量和直径大对其密封性和耐用性的要求。因此有必要进一步开展理论研究、优化钻具设计、进行连续取心试验来探究这一工艺发展前景。通过试验证明大通径双壁钻具设计可靠耐用,成功连续取得岩心。所取岩心及时,无污染,代表性强,能较真实的反映地层层位、深度、颗粒级配,不存在对岩心反复冲刷及重复破碎状况。     

气举反循环钻进工艺高发钻铤折断事故分析

气举反循环钻进工艺在漏失地层施工具有明显的优势,但是经过几个工地正反循环工艺的对比,发现相比于正循环,反循环钻进有钻具易折断的明显弱点。为了指导施工、充分发挥反循环钻进的优势和摒弃其弱点,对钻具在孔内的受力情况进行了分析,总结了反循环钻具易折断的原因,提出了预防措施,有效地减少了施工中钻具折断的事故。     

空气反循环钻探技术在矿山勘查中的应用

在矿山勘查中,传统的岩心钻探技术存在成孔周期长、成本高等问题,而空气反循环钻探技术的施工效率高、成本较低。本文改进了空气反循环钻探技术的钻头和封隔套的流体构造,并将其应用到矿山勘查中。与传统岩心钻探技术相比,空气反循环钻探技术的钻进效率提高了70%~90%,成本降低了30%~50%,钻孔事故率降低了60%~70%,施工过程无泥浆污染,产生粉尘极少,实现了绿色勘查的要求。     

气举反循环钻进中空压机的启动风压初探

随着气举反循环钻进技术及配套设备的不断发展和完善,其应用日益广泛,用于煤矿勘探开发领域时,确定合理的工艺参数十分关键。基于气举反循环钻进双壁钻具系统结构特点,依据牛顿第二定律求解出气举反循环钻进中岩屑被举升排出的临界速度模型,然后根据能量守恒定律,考虑压缩气体的沿程损失和局部阻力损失,建立了气举反循环钻进的启动风压模型。用Matlab对模型进行计算,分析发现井深、气液混合器的下入深度、沉没比和钻井液密度都对启动风压有影响。计算结果为确定合理的启动风压奠定了基础,为空压机的合理选配提供了依据,对保证良好的钻进效果具有重要意义。     

空气反循环钻井井底流场模拟实验器的研制

井底流场是空气反循环钻井能否高效携岩和有效形成反循环的核心流场,而井底流场模拟实验器是开展相应研究的关键设施和必要手段。基于反循环井底流场形成特点,设计了空气反循环钻井井底流场模拟实验器装置,并对主要零部件的设计过程进行了详细分析。井底流场模拟实验器可模拟不同切削具底出刃对应的中心孔压力变化;内喷孔与底喷孔不同组合情况下孔底流量分配;及不同类型内管倾角变化对中心孔压力影响的实验研究。进而也可考察不同结构参数变化对井底流场的影响,为空气反循环钻井井底工具的结构优化设计提供重要的理论和试验依据。     

贯通式潜孔锤反循环气体钻井系统压力分布模型

随着贯通式潜孔锤全孔反循环钻进技术及配套装备的不断发展和完善,其应用日益广泛,用于油气勘探开发气体钻井领域时施工井眼直径和井深大,合理工艺参数的确定十分关键。基于贯通式潜孔锤双壁钻具系统的结构特点,研究建立了中心反循环排渣通道和环状注气通道内压力分布模型,介绍了潜孔锤内部和反循环钻头上压耗计算方法。系统压力分布模型的建立为确定合理注气参数奠定了基础,为高压注气设备的合理选配提供了依据,对保证良好的钻进效果具有重要的意义。     

气举技术应用于深海无隔水管泥浆回收钻井工艺可行性分析

无隔水管泥浆回收钻井技术作为新兴钻井技术,具有安全环保、简化井身结构和降低钻探风险等优点。传统的无隔水管泥浆回收钻井技术依靠水下泵将海底井口泥浆举升至甲板面,该方式对水下泵的举升能力及可靠性要求极高。未来深海钻井领域,水下泵将会是限制无隔水管泥浆回收钻井技术应用的“瓶颈”。本文借鉴陆地气举反循环钻井原理,利用气举技术部分或完全替代水下泵,分别从设备技术现状、流量可调性、适用环境、井控安全等方面探究气举用于无隔水管泥浆回收技术的可行性。结果表明,气举反循环技术及相关设备性能满足无隔水管泥浆回收的使用要求,而且具有上返流量可调、安全等特点,有较高的研究应用价值。     

冰层空气反循环快速钻进方法及冰屑运移研究

空气反循环钻进技术具有钻速快、能耗低、可不提钻连续取心取样、能有效避免积雪层漏失等优点,在冰层钻探中极具应用潜力。本文针对冰层钻探技术特点,提出了双壁钻杆式、双通道高压胶管式和寄生高压胶管式等三种空气反循环冰层钻探技术,分别介绍了其工作原理及特点。基于气力输送和气体钻井基本理论,对冰屑颗粒气体介质中的悬浮速度进行了分析,建立了单颗粒冰屑悬浮、运移方程和冰屑颗粒群悬浮方程,并设计了冰屑悬浮实验台,对冰屑悬浮所需的风速进行了实验测试。理论计算值与实验实测值吻合较好,最大误差约10.91%,可用本文建立的冰屑运动方程来计算实际钻进时携带冰屑所需的风量,为后续在极地实施冰层空气反循环钻进技术提供了依据。     

气举反循环钻深度的理论计算与加深试验

运用气举反循环钻进、在满足一定条件下适当增加双壁钻具长度即可得到较大钻进孔深，本文通过理论计算及实验，证实了使用现有设备，气举气循环可以更好的满足超午米深水井的施工要求。