沁水盆地岩性交替井绒囊钻井液实践

为有效解决沁水盆地煤层气井因岩性变化快而引发的漏失、坍塌、掉块等情况,通过室内研究及现场应用,采用绒囊钻井液能够有效解决上述问题。MBS26-11防塌试验井和MBS24-5防漏堵漏试验井钻遇地层多而复杂,邻井坍塌、漏失严重。MBS26-11井二开采用绒囊钻井液,密度为0.95~1.05 g/cm3,黏度为35~38 s,平均机械钻速10.79 m/h,比邻井钻速提高9.2%。钻进过程中无掉块、卡钻现象,顺利完钻。MBS24-5井一开采用膨润土泥浆,漏失严重,漏失速率达6.95 m3/h,采用绒囊钻井液后漏失速率为1.68 m3/h。二开仍采用绒囊钻井液,密度保持0.93~0.98 g/cm3,漏斗黏度在38 s以上,塑性黏度6~14 mPa·s,动切力3.00~6.64 YP/Pa,动塑比保持在0.43~1.66Pa/mPa·s。平均机械钻速5.6 m/h。      

ZMK5530TZJ100型车载钻机的试验研究

车载钻机可满足多种钻进工艺施工,具有钻进效率高、事故处理能力强、机动灵活和操作简单等优点,主要用于地面煤层气抽采井的施工。为检验ZMK5530TZJ100型车载钻机的性能,在山西晋城进行了实钻验证,完成了一口终孔直径171.50 mm、井深1 675.39 m的水平定向煤层气抽采井。施工过程中,采用了空气潜孔锤、泥浆正循环、孔底马达定向钻进等不同的工艺,检验了钻机对工艺的适应性;潜孔锤最高钻速达32 m/h,泥浆循环最高钻速达11.2 m/h,钻进速度快;设置的多种电液联动保护功能,避免了因误操作造成的机构损坏;试验中未发生任何机械故障并成功处理一次卡钻事故,该钻机为地面煤层气抽采井施工提供了一款实用装备。      

青海盐溶地层钻探卤水泥浆配方研制及应用

针对青海盐溶地层在钻进过程中,上部泥页岩吸水膨胀,钻孔缩径,下部钾盐矿物层溶蚀,导致盐侵、扩径以及砂砾碎屑岩层胶结差,松散易坍塌、掉块等施工难点,开展了卤水泥浆的适岩性研究。在实验室选用正交实验法和现场实际配制,优选了4组卤水泥浆配方,通过生产应用与使用普通低固相泥浆对比,平均机械钻速由1.015 m/h提高至1.195 m/h,孔径扩大率由7.83%降低至4.36%,划眼损失率由3.05%降低至1.41%,泥浆成本由731.3元/m3降低至503.8元/m3,取得了较好的效果。     

盐酸洗井技术在河南修武水源地1#井的应用

施工焦作市修武县水源地项目1#井中,785m见奥陶系顶面,井深900m时未发现含水层,经双方协商延伸到1 000m,在909.10m～911.86m,泥浆消耗1m3/h;916.5m～918.68m,泥浆消耗0.8m3/h,完井后,试验抽水水量3m3/h,经注焦磷酸钠、拉活塞,水量没有增加,但经两次注盐酸洗井处理后,水量激增为100m3/h,动水位68m,远远满足了合同要求,使得该井顺利交接.     

中国大陆科学钻探主孔0～2000米的N2、Ar和He流体地球化学

CCSD主孔泥浆中He的含量在0.0006-0.029％之间变化,平均含量是9.7×10-4％,N2的含量在75.5-88.7％之间变化,平均含量是81.10％,Ar的含量在0.126-1.13％之间变化,平均含量是0.94％,N2/Ar比值在71.11-622.22之间变化,平均值为86.72。依据泥浆解吸气体中的N2、Ar、He浓度和N2/Ar比值与井深关系曲线,300m以下的主孔剖面可以分为6个区段:300-469m,469.5-891 m,891.5-1174 m,1203.5-1492 m,1520-1773 m,1773.5-2045 m。300-469m和1520-1773 m区段未见明显的外来流体加入,469.5-891 m、891.5-1174 m、1203.5-1492 m和1773.5-2045 m泥浆流体中可能有地下流体异常存在。根据N2/Ar比值的变化,首次报道了大陆科学钻钻进过程中存在N2、Ar异常。泥浆中N2、Ar和He含量的地球化学特征表明,泥浆的主要成分是富Ar的浅部循环大气降水(大气混染泥浆),大气N2、Ar的带入占泥浆气体的主要部分。从300 m到2045 m的钻进过程中,由于深部地震-构造作用,可能导致多种来源地下流体加入。     

永城矿区煤矿排水钻孔施工技术

永城矿区某矿排水钻孔设计孔深584．1m,因钻孔与地下巷道平面位置相距仅15m,因此要求钻孔偏斜在表土层不大于0.3％,基岩段不大于0.5％。施工中选用稳定性好、扭矩力大的TSJ-2000型工程钻机,并配置850／5型泥浆泵进行钻井作业,钻进过程中严格控制钻进参数,并采取不同措施防止钻孔偏斜。井管加工严格执行技术标准,并在准备工作充分的情况下,一次安放到位。采用向管内连续注入泥浆,通过管底凡尔返到管外的方法进行井管壁外注浆。在注浆作业完成后72h．排除管内泥浆,完成排水钻孔施工。     

水源热泵井施工中水文地质参数确定的探讨——以东煤沈阳钻探机械研制中心厂房水源热泵井施工为例

以单井抽水试验资料为基础,计算出该区的新近系砂砾岩含水层的出水量为40m^3/h。为解决水源热泵系统的热源及同层回灌问题,进行了较长时间的带有观测孔的抽水试验及回灌试验。试验表明：该区的渗透系数为32.16m/d,影响半径为166m,回灌渗透系数为14.38m/d,回灌影响半径为61m。据此计算干扰井单井抽水量为38.51m^3/h,干扰井单井回水量为11.14m^3/h,同时确定该区的抽灌井比例为1∶4。根据用水需求,该区设计抽水两口,回灌井8口,备用一口回灌井,形成该区的水源热泵系统。系统运行近两年来,单井出水量、回灌量及水位降深均符合设计要求,达到了预期效果。     

黔西县龙场煤矿南回风井井筒地面预注浆工程得失探讨

该井采用立井开拓方式,设计直径5.5m,掘深268m。抽水试验预计断层破碎带涌水量37m3/h,经预注浆处理,井筒涌水量仍达10m3/h。分析该井注浆设计、施工中的得失,以指导类似工程。     

米104盐井对接施工工艺实例

米104井位于陕西省榆林市米脂县，与米103井相距350m，设计对接靶点垂深2536．05m，造斜点垂深2330m．水平段124．79m。该井设计为三开井身结构，在施工中，根据不同的岩性采用了不同的的施工工艺及不同的钻井液。米104井钻进深度至2789m时，泥浆全部漏失，达到了一次对接成功。     

银额盆地蒙苏地1井钻井设计与施工

蒙苏地1井是中国地质调查局部署在银额盆地艾特格勒凹陷的一口大口径重点油气地质调查井,根据该区块地层地质概况和钻井施工技术难点,从井身结构、钻具组合、钻头选型和钻进工艺等方面对蒙苏地1井钻井工程进行了优化设计。综合采用 “简化井身结构+非常规钻具组合+常规钻头选型+强抑制性泥浆”的钻井技术方案,解决了中生界巴音戈壁组和二叠系上部地层的高硬度、可钻性差、裂缝构造易井斜及井壁失稳等一系列难题,顺利完成了该井的钻井施工任务。该井完钻井深2763.66 m,完钻口径215.9 mm,平均机械钻速3.51 m/h,成功揭示了中生界和石炭-二叠系岩石组合特征及含油气性,优质、高效、零事故完成各项目标任务。     

大庆油田古龙1井气体钻井应用实践

古龙1井是大庆油田2008年完钻最深的一口天然气探井,在三开Φ311.2 mm井眼进行了空气/雾化钻井实践。针对实际钻进中存在的问题,对比分析了几种不同介质气体钻井方式在松辽盆地泉二段以下的应用情况,并优选了合适的钻进方式。实钻结果表明,该井创造了大庆油田松辽盆地有史以来Φ311.2 mm井段空气钻进至井深4301.05 m,井段最深、温度最高的记录,在井壁失稳、持续出水的情况下,克服重重困难,空气、雾化钻进了1196.05 m,平均机械钻速7.9 m/h,单只钻头最高进尺达到了552.86 m。     

川东北分水岭构造须家河组钻井提速技术研究与应用

针对川东北分水岭构造须家河组地层段机械钻速慢的钻井难题,开展了提速技术研究。首先通过工程地质特征分析,获取了须家河组地层矿物组分含量和岩石力学参数,并有针对性地提出提速技术思路和提速手段。从分3井现场应用效果看,气体钻井技术、螺杆钻具+混合钻头以及扭冲工具+混合钻头钻井技术均取得不同程度的提速效果,其中气体钻井技术平均机械钻速最高,达到4.78 m/h,与同井采用常规泥浆钻井相比提高4.49倍。     

古深3井非目的层井段气体钻井设计与实践

古深3井是部署在松辽盆地西部断陷区古龙断陷敖南凹陷的一口风险预探井,目的层为营城组,在3180～4460 m非目的层井段实施气体钻井,层位为泉一段～登一段,总进尺1208.72 m。通过地层出水预测,结合气体钻井的特点,对井身结构设计、钻具组合设计、钻头及参数优选以及注气排量设计等进行了优化设计,同时优化钻井工艺,采用气液转换,机械钻速达6.36 m/h,比邻井古深1井同层位常规钻井平均机械钻速1.40 m/h提高了4.54倍,缩短了钻进周期43.56天,提速效果明显。同时创造了气体钻井单只钻头进尺674.87 m和单只钻头使用时间101.88 h的新纪录。     

北京市裕龙大酒店京热118~#成井工艺

北京市裕龙大酒店京热118号井成井水量(自流)50m3/h,泵抽水量100m3/h,井口水温65℃,填补了北京市西部地热井开发的空白。介绍了该118号井施工中的设备选型、钻遇地层等,总结了其钻进方法、护壁措施、孔斜预防及抽水试验等工艺方法,对今后该类井的施工具有一定意义。     

85-1号地热井埋钻事故的处理

85-1号地热井位于北京市肉类联合加工厂内。此井设计为三开式结构，第一井段在钻进达184m后，下入13~(3/8)in（lin=25.4mm，下同）表层套管，并固井；第二井段裸眼钻至目的层。事故发生在第二井段的647m处，其钻具组合结构为：4~(1/2)in方钻杆+3~(1/2)in钻杆+4~(3/4)in钻铤（35m）+5~(3/4)in钻铤（104m）+8~(1/2)in 3A钻头。第二井段在钻到570m时突然发生严重漏失现象，在没有其它更好的堵漏措施下，采用常规泥浆加惰性堵漏材料强行钻进，由于漏失层     

唐山马头营干热岩M-2井钻井工艺

M-2井为马头营干热岩开采试验井组的采出井,为解决M-2井在钻进过程中新生界地层坍塌、钻头泥包、太古界花岗岩地层钻进效率低、溢流、掉块以及高温钻井液等施工难点,进行了钻井关键技术研究。通过增加钻井液比重、降低滤失量、提高黏度,维护了新生界井壁稳定性;采用双泵大排量、转盘高转速旋转,解决了钻遇新近系钻头泥包问题。在井深3 880 m处,通过提高泥浆比重,并加入随钻堵漏剂,有效遏制了溢流、大消耗和掉块;通过改进耐高温钻井液,提高了泥浆的流变性,降低了摩阻和转盘扭矩,保障了M-2井的顺利完井。通过更改钻具组合,采用大螺杆、大钻压、大排量、粗径钻具,使M-2井在太古界变质花岗岩地层中平均钻速达到2.46 m/h,比M-1井同地层纯钻速提高了69.7%,降低了钻探成本。旋锤机配合金刚石复合片(polycrystaline diamond compucts, PDC)钻头提速实验,证明了该方法可有效提高钻进效率,但变质花岗岩地层较硬、研磨性强,PDC片易崩坏,钻头性能仍有待改进。相比而言,采用?203 mm螺杆+牙轮钻头钻进整体效益更高,可作为后续施工中的优选方案。     

预留岩帽短段掘砌注浆方法在新发煤矿主井井筒封堵含水层中的应用

鸡西矿务局新发煤矿主井井筒在掘进到25m时,涌水量为22.5m3/h,并且有逐渐增大趋势,通过研究井筒检查孔流量测井报告,认为是发育于40m与60m处的风化裂隙承压含水层沿风化裂隙上涌所致,为了保证井筒正常施工,采用了工作面预留岩帽短段掘砌注浆封堵含水层方法,注浆成井45m,水泥消耗量0.78t/m,水玻璃消耗量0.28t/m,工期35d,成井后井筒涌水量4m3/h,达到了预期效果。     

滨海新区西部馆陶组回灌井填砾成井工艺的应用分析

为了解决以往成井工艺存在的新近系储层回灌堵塞问题,根据热储条件,滨海新区西部25#地热回灌井采用大口径管外填砾的成井工艺。在施工重点工序上,一方面为了减小热储层的水流阻力,提高回灌量,25#回灌井采用下管前的破壁洗井和填砾前的正循环管外洗井,破坏井壁泥皮和清除渗入热储层中的稠泥浆,使过滤器周围形成一个良好的人工过滤层;另一方面总结以前填砾经验和教训,25#回灌井采用动水填砾,有效避免了填砾过程中的砾料膨胀与搭桥现象,保证了填砾安全到位。25#回灌井成井后进行了科研性回灌试验和生产性回灌试验,最大稳定灌量达66 m3/h,稳定动水位埋深71.37 m,回灌效果良好,而且后期回灌运行稳定,进一步验证了填砾成井工艺有利于回灌。     

定福庄地热试验井成井工艺研究

JR-121井位于北京市定福庄南里,开采蓟县系雾迷山组1600m以深热储层的岩溶裂隙水。该试验井施工使用GZ-2000型水源钻机,TBW-850/50型泥浆泵,钻探深度2202.98m。成井过程中,根据不同层段,采用不同成井工艺,在目的含水层的上覆非取水层段,采用分级下套管及水泥封闭的方法进行止水,泥浆与回旋方法钻进;在取水段,采用裸眼孔底钻铤加压、泥浆护壁与回旋钻进。洗井工艺上,采用酸化、液态CO2和空压机引喷相结合的联合洗井方法。使用此成井工艺,止水效果良好,达到了开发岩溶裂隙地热水的目的。     

空气（泡沫）潜孔锤钻进工艺在王家岭煤矿紧急避险孔中的应用

空气（泡沫）潜孔锤钻进工艺在王家岭煤矿紧急避险孔钻进中,有效解决了钻孔垂直度要求高、地层漏失等施工难点,实现了高质量快速成孔。该工艺平均机械钻速高达7.99 m/h,终孔水平位移仅为0.48 m,二开孔段每米综合成本504.8元。邻孔SW1水文补勘孔以泥浆作为循环介质、采用牙轮回转正循环钻进工艺,平均机械钻速为0.86 m/h,二开孔段每米综合成本为820.5元。前者平均机械钻速约是后者的9倍,较后者节约成本38.5%。与邻孔泥浆正循环牙轮回转钻进工艺相比,该工艺不仅解决了紧急避险孔施工难点,还提高了孔身质量、节约了工期、降低了成本,达到降本增效的目的,值得类似工程借鉴。