国内外绳索取心钻具研发应用概况及特深孔钻进问题分析

随着钻孔深度的不断增加,对绳索取心钻具的使用性能提出了更高要求。在分析了国内外绳索取心钻具研发现状、结构设计特点及特深孔应用情况的基础上,整理了特深孔钻进绳索取心钻具使用存在的技术问题,定位机构打捞可靠性、到位报信提示可靠性、堵心报信机构工作稳定性、单动机构使用寿命均有待提高,并相应地分析了原因,为5000 m特深孔绳索取心钻具优化设计打好基础。     

直径88mm深孔绳索取心钻进工艺

勃利外围勘探区找煤项目是对地震找煤项目的验证,也是为大庆油田找油及寻找成油构造的远景项目。１９９６年计划施工一个１０００ｍ的钻孔,要求用１．６７个钻月优质高效地完成各项经济技术指标。１工程地质概况该孔要穿过第四系、白垩系、侏罗系（煤系地层）和元古界地...     

大口径绳索取心钻进技术在天然气水合物勘探中的应用

φ127 mm绳索取心钻具在地质钻探中很少应用。介绍了大口径绳索取心钻探工艺在青海乌丽地区天然气水合物勘探中的应用情况,并对技术要点和注意事项进行了总结。     

绳索取心冲击回转钻进在硬脆碎地层中的使用效果

介绍了绳索取心冲击回转钻进在硬脆碎地层钻进中的应用效果:平均时效可达1.29m/h（绳索取心为0.76h/m）,台月效率为436m/台月（绳索取心为228.5m/台月）,回次进尺为2.07m（绳索取心为0.95m）。     

绳索取心钻进在新疆煤田地质勘探中的应用

在昌吉硫磺沟煤田钻探施工中,为对比绳索取心和普通取心钻进效果,选用XY-5型钻机及BW-250/40型泥浆泵进行施工.在使用＜75 mm绳索取心金刚石钻具钻进时,转速控制在550 r/min左右,配合泵量50 L/min,将时效控制在4～6 m/h,钻压一般在6.0 kN左右;使用＜59系列钻具钻进时,转速适当提高,钻压和泵量适当降低.实践证明使用绳索取心钻进,较之普通取心钻进,提钻间隔加大至80～115 m,取心时间缩短为10 min左右;孔身直,钻具抖动小;成本低.     

凤太矿田复杂地层大口径金刚石绳索取心钻进工艺

介绍了大口径金刚石绳索取心钻具在陕西凤太矿田小梨园金矿区复杂地层中的应用情况及施工工艺。针对以前在此矿区施工时遇到的孔内坍塌、掉块、事故多、效率低、采心困难、施工质量差等问题,从钻进方法、钻孔结构、护孔方法、钻进参数、润滑减阻、钻具级配等方面采取了有效的技术措施,提高了钻探施工效率和工程质量。     

绳索取心冲击回转钻进存在的问题及对策

绳索取心冲击回转钻具在生产应用中的主要问题，是启动困难，泵量较大，泵压较高，冲击功不足等。这些问题与绳冲回转钻进的工艺特点密切相关。对策是改进钻具，加快配套技术的研制与应用。     

绳索取心钻进技术在水敏层中的应用

在洛坝矿区的水敏性地层中,选用合理的井身结构和优质冲洗液,以及绳索取心钻进技术,比原来的大口径钻进法,效率与钻孔质量均有提高,并减少了事故,使每米成本降低了68.49%.     

SS75C绳索取心冲击回转钻进的应用

我队在招远县某金矿区进行钻探施工（绳索取心钻探达90％）。施工中常常遇到硬脆碎地层（简称破碎层）。岩心易堵塞，回次进尺很低；并且钻头寿命短，提钻间隔小，使绳索取心钻探的优越性难以充分发挥。而频繁地提大钻又导致钻杆过度磨损，促使钻杆中途脱扣、断钻等事故的发生，严重地降低了纯钻     

旋挖钻机在深厚卵砾石层超深大直径桩的应用

在桥梁超深大直径钻孔灌注桩施工中,国内通常采用大扭矩全液压回转钻机配备滚刀钻头钻进成孔,气举反循环排渣清孔。但对于深厚卵石地层,回转钻机钻进时需要破碎卵石,存在着钻进效率低、施工成本高、钻杆易堵塞、卵石层漏浆易坍塌等不足。本文针对深厚卵石层回转钻机施工中存在的不足,选用旋挖钻机钻孔,利用膨润土泥浆护壁,针对卵石层漏浆采取了可靠堵漏措施,通过气举反循环两次清孔,确保了孔底沉渣厚度,施工效率大幅提高,施工工期大为缩短,节约了施工成本,确保了桩基质量。     

MS-215型大直径绳索取心器及其在煤层气井中的应用

根据煤层气井快速、安全的取心要求,结合现场条件,研制了MS-215大直径绳索取心器。文中介绍了取心器的设计思路、结构特点及现场应用效果。结果表明,该取心器设计合理,机构动作可靠,岩煤心直径大、采取率高、提出速度快,尤其适合煤层气井煤心的采取。     

深井钻机柴改电升级改造及其应用

针对柴油机驱动存在的可靠性低、钻井成本高、环境污染大等问题,提出将传统的柴油机驱动钻机改造为电驱动钻机的节能环保升级改造方案。直接利用工业电网作为动力源,对钻井的动力驱动系统进行优化,在地热井施工、石油钻井施工和其它深井钻井施工中得到广泛的应用。实践证明,柴改电升级改造在节能环保方面效果明显,提高了钻机运行的可靠性、先进性、经济性和安全性,达到了预期的目的。     

5000米地质岩心钻机主绞车设计

为应对深地探测工程对特深孔地质钻探装备提出的新要求,“十三五”国家重点研发计划立项开展5000 m地质岩心钻机的研发。作为钻机核心部件的主绞车,需要满足自动化、智能化钻探需求。在调研了主绞车的研究发展现状基础上,借鉴石油钻机绞车的结构,确定了本主绞车运行参数及方案,并对关键零部件进行了设计与选型,完成了主绞车的设计。经过验算,主绞车运行参数能满足特深孔岩心钻探工艺的要求,并可以在地热、浅层油气探采等领域进行应用拓展。     

北京大安山煤矿井下深孔钻探实践

北京大安山煤矿地表只有少数钻孔控制到+550 m水平,为探明下部煤层赋存条件,提高资源储量级别,应用ZDY1000G型全液压坑道钻机、S75绳索取心钻进工艺进行了硐内深孔钻探,完成了坑道内试验钻探孔深505.17 m。随之在2012-2014年共计钻探进尺8237 m,勘探增加资源储量1877.7万t。深孔钻探技术不仅加快了对深部水平煤层的勘探,探明了深部水平煤层赋存条件。为开拓工程部署提供了可靠的地质资料,而且减少了巷探成本,提高了工程效率。本文对井下硐内深孔钻探进行了介绍。     

4000 m地质岩心钻机在天津东丽区 地热资源调查中的示范应用

为了验证XD-40型钻机的性能参数,结合天津市东丽区地热井工程进行了示范应用。在钻进过程中φ311 mm口径钻深2258.83 m,超过了钻机额定钻深能力,提升系统、回转系统、液压系统、交流变频控制系统、数据及仪表参数监控系统、数据储存系统、钻机底座及钻塔等主要技术性能得到验证,并对钻机总体布置、控制系统程序、实用性设计进优化完善。XD-40型钻机机械化程度高,可以满足深孔钻探工艺要求,并可在地热、浅层油气勘探等领域进行应用拓展。     

CMD180T型钻机在尚义地热井施工中的应用

经物探分析在河北省张家口尚义县大青沟镇南海子村东南1.0 km存在深部断裂构造,为了寻找开发坝上地区地热资源,决定在该位置施工一口2000 m深地热井,即穿过该断裂构造寻找导水通道,完成地热井施工任务。施工中采用了CMD180T型钻机,该钻机采用了先进的全液压传动系统,自动化程度高,性能优异,可大大降低操作人员的劳动强度且易于搬迁、易于操作。其优势在这次地热井工程施工过程中得到了充分的体现。     

松科1井（主井）取心钻进钻井液技术

松科1井是全球第1口陆相白垩纪科学探井,由主井(又称北井)和南井组成,主井164.77~1 792 m井段连续取心。分析了主井取心钻进存在的钻井液技术难点;经过室内钻井液体系优选,根据不同地层分别采用了PAM钻井液体系、DFD-LG-CMC钻井液体系和DFD-NH₄HPAN-SAKH钻井液体系;同时结合钻井液粘度的合理控制技术、降低循环压降的钻井液技术等,先后解决了松散砂层、水敏性泥岩和硬脆性泥岩中的取心钻进技术难题,探索出了一条用低成本钻井液进行类似科学钻探工程的成功之路。     

绳索取心工艺在大口径深部钻探中的应用研究

绳索取心工艺具有效率高、取心质量好等优点,所以,在小口径固体矿产钻探工程中已得到推广应用。但是,在沉积地层大口径深孔钻探中应用较少。文中针对绳索取心和石油钻井工艺各自优缺点,提出了增加钻孔和钻具的环空间隙,采用大泵量、高上返速度的石油钻井和绳索取心"二合一"钻探技术思路,结合河南叶舞凹陷盆地2630m盐矿(地热)勘探孔进行了生产性试验,就试验中存在的主要问题进行了分析研究,并提出了具体措施。通过试验证实:绳索取心技术在大口径深部钻探工程应用可行,且具有成本低、安全可靠等优点;同时,增加泵量和环空间隙可以避免岩屑重复破碎,从而可大幅度提高钻探效率。     

XD-40型钻机在雄安新区地热勘探井施工中的应用

深部矿产资源勘查技术装备XD-40型钻机应用于雄安新区地热勘探井施工,圆满完成了D13井钻探任务,完钻井深2506.14 m,完钻口径152.4 mm。本文主要从工程概况、设备特点、施工情况、事故处理等方面,介绍D13井的施工情况,总结了XD-40型钻机的总体性能、事故处理、多工艺性、能耗等方面的表现。验证了XD-40型钻机的能力及安全可靠、智能控制、节能环保方面的优越性,可应用于井深2500~2800 m的地热井施工。