绳索取心深孔偏心楔同径侧钻绕障技术实践

招远市栾家河金矿区 47ZK3孔设计孔深2570 m,于孔深2297 m处发生跑钻事故,处理至孔内事故底部时,处理难度增大。为加快事故处理进度,降低事故损失,采用偏心楔侧钻技术进行同径造斜的方法,绕开事故段。通过对偏心楔设计、偏心楔制作与安装、造斜钻头及分支钻进钻头选择等技术措施进行优化,较好地解决了偏心楔侧钻过程中偏心楔固定及过斜面工序的关键技术问题,顺利地将分支孔延伸至终孔。     

山东莱州西岭勘查区ZK88-19深孔同径造斜绕障工艺

山东莱州西岭勘查区ZK88-19号钻孔设计孔深2500 m,2016年12月开孔,于孔深2034 m处发生烧钻事故,处理孔底钻具时再次发生烧钻事故,导致2套钻具及2套内管总成滞留孔底;2017年8月,受划定环境保护区的影响,中断施工,直至2020年3月恢复施工,继续处理孔内事故难度很大;经过多次论证,应用了深孔同径造斜绕障技术,包括设计了造斜偏心楔、造斜钻头以及研发了偏心楔固定技术等,成功绕过事故段,恢复钻进。     

钻孔偏斜定向的打印法

因施工不当而造成钻孔弯曲或打丢矿层需要纠斜或补取矿心时,或者因地质设计的需要而打定向钻孔时,都必须在原孔内进行定向弯曲工作。目前一般多系采用下偏心楔的方法解决,即将偏心楔下入原孔的适当地段,然后用小一级的钻具沿偏心楔斜面所预定的方向,钻出新孔。其中比较困难的就是偏心楔的定向工作,现介绍永仁队试验成功的“打印法”进行钻孔偏斜定向的经验。     

定向钻进钻头运行轨迹调控

在定向钻孔施工中,结合地层促斜规律进行跟踪设计,控制钻头运行轨迹十分重要。实践证明,在具层理的二叠系地层中定向钻进,当钻孔定向弯曲方向相逆于岩层倾向(α=65°～80°),常规稳斜孔段自然弯曲表现为增斜;当钻孔定向弯曲方向相顺于岩层倾向(α=45°～65°),常规稳斜孔段自然弯曲表现为降斜,其顶角变化率均为1°～3°/100m。同时,钻孔方位也发生漂移,其方位漂移率为10°～30°/100m。因此在调整增斜孔段的终点方位和顶角时,要为稳斜孔段预留提前量。在定向造斜时,造斜钻具的工作角(β)决定着钻孔轴线的空间位置变化,理论计算的β值经过修正后才能作为造斜器在孔内的装置工作角(ω_0)。     

松软煤层穿层孔挠性钻具强造斜机理与过程研究

增加松软煤层穿层孔煤孔段的长度可以提高穿层孔单孔瓦斯抽采效果,利用挠性钻具组合施工煤孔段可以达到延长煤孔段的目的。本文建立了挠性钻具施工的力学模型,研究了强造斜的运动学特征,并提出了造斜过程的运动学曲线;根据力学模型及运动学特征,研究了强造斜钻进工艺,尽可能增加钻孔煤层钻遇率。     

南岭科学钻探NLSD-1孔防斜及纠斜技术

南岭科学钻探NLSD-1孔位于赣南地区、武夷北东向构造带和南岭东西向构造带的交汇位置,钻遇岩层层理、板理、构造裂隙及劈理发育,钻孔内软硬互层、破碎带频繁出现,多处岩浆岩侵入,地质因素造成钻孔自然弯曲严重。为保证钻孔垂直度,采用了绳索取心式液动锤钻进、塔式绳索取心钻具钻进,以预防钻孔偏斜。遇强促斜地层,钻孔防斜技术工艺无法控制孔斜时,则采用定向钻进技术进行钻孔纠斜及侧钻,以达到人工干预钻孔轨迹的目的。经分析和研究,所采用的钻孔防斜和纠斜技术在深孔复杂、强促斜地层具有显著的防斜保直效果。     

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.     

金刚石定向钻探技术

一、概 述我国金刚石小口径定向钻探技术，是在普通岩心定向钻探技术发展基础上而日趋完善的。目前已广泛用于：1．补取岩矿心，纠斜，绕过孔内事故钻具；2．在钻孔自然弯曲严重而有规律的矿区，利用自然弯曲规律施工初级定向孔；3．在地面地理位置限制和在地下勘探目标用定向钻探施工有利于提高勘探速度、节约费用的情况下，用人工弯曲施工受控定向孔。近几年来，由于新型无楔体连续造斜器，小直径液动螺杆钻（配弯接头），摆锤、斜口引鞋、随钻定向仪等的研制成功，我们已能施工高质量、高精度的小口径受控定向孔。     

钢球定向器纠斜简介

一、钢球定向器的用途和特点这种定向器用于斜孔或直斜孔,或打分支定向孔需人工弯曲,按预定方向下入偏心楔子时;以及绕过孔内事故钻具补采岩矿心而需下偏斜楔子时,确定下楔子的方向.这种定向器结构比较简单,定向比较可靠,而且可以利用废、旧料加工,成本也低.能适用于下开口楔和闭口楔两类楔子,克服了ZDC-1钻孔定向仪只适用于下开口楔子的局限性.     

新和地1井复杂地层水泥封孔护壁造斜技术

新和地1井在钻进1314.00～1419.98 m孔段时钻遇巨厚破碎带,地层高度破碎、大倾角、富含水系,孔壁掉块、水敏坍塌现象严重。钻进时孔内阻力大,钻具放不到底,孔内事故多发,破碎带难以钻穿。为处理孔内事故并钻穿巨厚破碎带,采用水泥封孔护壁造斜技术。受孔内复杂因素影响,特别是1358.76～1396.46 m破碎带内水系对水泥浆的稀释和冲蚀破坏作用,前期多次水泥封孔失败,浪费了大量物资及工期。现场通过试验,总结出了一套有针对性的、实用的技术方案,解决了现场的水泥封孔技术难题,提高了水泥封孔护壁造斜的成功率。新和地1井深孔复杂地层水泥封孔护壁造斜技术对今后施工类似工程具有一定的参考意义。     

泡沫增压钻进技术应用

在山西长子县某水源井施工中,利用现有7/9压风机与TB850/50泥浆泵设备,采用泡沫增压钻进技术进行钻探.在钻进过程中,调整参数为：气液比180～240,泡沫液浓度4%～8%.随着钻探进尺的加快和地层出水量的增加,适当增加泡沫剂的浓度,达到降低气液比,有利于携粉,提高钻效.实践证明,采用泡沫钻进要比常规泥浆钻进钻效提高31.7%,纯钻时间利用率提高3.4%,综合成本降低56.1%.     

小径偏斜技术应用实例

黄陵矿区二号井田R49孔在井深392.63m处发生粘钻事故,部分钻具滞留孔底,为减少报废进尺,补取煤心,在后续工程施工中采用了小径偏斜技术.根据该孔特点及井深层位,制作了符合施工要求的偏心楔,并按照一定的操作程序下到指定位置.在偏斜钻进时选用硬质合金钻头.根据需要分段调整了转速、钻压、泵量等钻进参数.为避免偏心楔在孔内发生位移和转向,采取了一些防护措施和技术手段,保证了偏斜钻进既绕过事故钻具终孔,又补取了煤心,取得了较好的地质技术及经济效果.     

煤田深孔补采煤心施工技术

在煤田岩心钻探孔施工中,经常会出现丢失煤层现象,必须补采煤心,以满足地质设计要求和有关煤田地质规程。在河南省禹州市张得煤田矿区的钻探施工中,摸索并掌握了一套深孔补采煤心的施工技术,利用偏心楔补打斜孔,有效解决了深孔（1000 m以下）补采煤心的问题,并完全满足地质设计要求。     

钻探技术在河南省平顶山某深部煤炭勘查区的尝试

河南平顶山北部某深部煤炭勘查区煤层埋藏基本上都在1 000m以下,钻孔设计深度为1 200～1 500m,再加上区内第四系砾石的含量较多,岩石硬度大,含煤层层段多,从而给钻探施工带来了极大的不便。在分析研究钻孔设计和施工难点的基础上,从设备的选择入手,按照地质孔和水文孔分别设计钻孔结构和钻具组合,并根据岩石的可钻性,选择不同的钻进方法和泥浆配比,在钻进中,采取加大钻铤数量,换径时加同径导向等方法控制孔斜,最终使该区所施工的14个钻孔全部合格,为该区的深孔施工进行了有益的尝试。     

小秦岭深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术研究与应用

钻孔的护壁堵漏一直是深孔钻进中的技术难题,在小秦岭深部找矿项目钻探施工中,由于该地区区域地质较为复杂,且构造发育,岩石破碎,钻进过程中孔内经常出现掉块、塌孔、漏失等问题,泥浆堵漏效果不佳,施工中采用水泥浆护壁堵漏达到了良好的效果。本文针对小秦岭深部钻探项目水泥浆护壁堵漏技术的应用,对深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术进行分析与总结,提出深孔灌浆堵漏技术对速凝水泥浆性能的要求与施工技术要点,并对该矿区相关钻探施工提供指导与建议。     

纤维水泥浆堵漏实验研究

钻孔漏失是煤田钻探常见的复杂问题之一,而水泥浆堵漏是现场使用最多的堵漏方法之一。但在裂缝性地层、洞穴或高渗地层中容易出现水泥浆漏失的难题。将特种纤维引入常规水泥浆体系中,通过室内实验研究纤维水泥浆的堵漏性能、触变性能、流动性能和水泥石的力学性能,并分析其堵漏作用机理,介绍了其在国内外油气钻井和固井领域的应用情况。研究表明,纤维水泥浆在此类地层中具有较好的堵漏效果,在煤田钻探领域将具有良好的应用前景。     

重庆松藻矿区复杂地层钻探技术探讨

重庆松藻矿区强风化地层厚度在700m左右,结构松软、涌水、漏失及水敏性地层反复出现。该区钻孔易出现坍塌、掉块、吸水膨胀缩径、孔斜等现象,施工难度较大,另外煤心采取率极低。在该矿区小鱼沱井田钻进时,采用快干水泥浆封堵及跟管钻进相结合的钻进工艺,并严格控制双聚低固相泥浆配方;在跟管钻进过程中,掌握控制其压力、转速,防止因压力过大或钻进太快而出现套管断脱。该孔历时4个月,终孔深度1261．72m,终孔斜度为8°,钻孔质量为特级。CK-28井成孔经验表明,在该区复杂地层钻进,采用边钻进边封堵及跟管钻进等技术,可有效解决易塌、涌水、漏失、孔斜等难题。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔套管护壁技术

护壁技术是解决复杂地层钻探难题的关键技术之一。介绍了一些特殊的套管护壁技术在WFSD-4号孔钻探中的应用情况,包括在小间隙条件下下大直径套管技术、复杂钻孔活动套管护壁取心技术和用于强缩径地层的两阶段下套管固井技术等。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔钻探施工概况和关键技术

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔钻探施工概况及采用的关键技术,包括螺杆马达-液动锤-长半合管取心钻进技术、偏心扩孔取心技术、防冲蚀取心钻头技术、大斜度定向钻进技术、活动套管技术、新型钻井液体系和新型深孔取心钻机等。