软硬交互地层中扩孔钻具组合的创新应用

软硬交互地层是水平定向钻穿越施工中经常遇到的一种地层情况,在该地层中进行多级别大口径扩孔作业极易产生扩孔台阶。本文结合实际工程介绍了一种扩孔钻具组合的创新应用以成功应对这种扩孔台阶的产生,并通过理论计算验证该扩孔钻具组合对原有钻柱的受力情况的影响。     

大管径定向钻进穿越扩孔泥浆技术参数探讨

对于D1219 mm大管径管道定向钻施工,在穿越包含粘土层、砂层、岩层等复杂地层时,需合理确定泥浆排量、扩孔器喷嘴数量等扩孔工艺参数。以举水河定向钻穿越工程为例,针对定向钻施工中泥浆排量不足、扩孔器选型不合理等问题,参考钻井工程中相关公式,验证了定向钻穿越中泥浆排量计算,补充了穿越施工规范中扩孔器喷嘴数量计算公式,并采用代尔夫特方程对定向钻施工中所需最大泥浆压力进行了计算,将计算成果应用到举水河定向钻施工中,为今后类似工程设计施工提供一定的参考。     

水平定向钻用岩石扩孔器的选择及操作控制技术

作者结合水平定向钻穿越的实践,对典型岩石扩孔器,如滚刀型岩石扩孔器、低扭矩岩石扩孔器、对开式岩石扩孔器的结构特点和适应性进行了分析,提出了水平定向钻要根据穿越地层的类型选择岩石扩孔器的尺寸和型式,选择岩石扩孔器要注意扩孔器的使用寿命;并建议岩石扩孔器本体设计时应考虑具备反向退出钻孔的功能,扩孔器产生的钻屑粒径能足够小,以使泥浆悬浮钻屑并顺利排出到地表;提出了岩石扩孔器的具体操作控制要点,从而达到快速、高效、高质量扩孔的目的,降低穿越施工的风险。     

长距离、大口径定向穿越施工中相关技术难题探讨

分析了国内外长距离、大口径管道的施工案例,探讨了长距离、大口径定向钻施工中导向孔、扩孔、回拖3个阶段存在的几个技术难题。长距离导向孔钻进中,由于钻进孔洞小、距离长,钻柱产生的摩擦阻力加大,影响了钻压的有效传递,无法保证有效的钻压来满足高速钻进要求;大口径扩孔过程中多级扩孔增加了孔洞的扰动次数,在不稳定地层导致孔壁稳定性变差;在管道回拖过程中,由于孔径及回拖力较大的原因,当钻杆卸扣时,钻杆的拉力突然释放导致钻杆的回弹,影响了回拖的效率。针对这些问题产生的原因、后果进行了分析。提出了导向孔加压技术、大级差扩孔技术以及钻杆防回弹技术等相应的解决措施,为今后在长距离、大口径定向穿越施工提供参考。     

PDC金刚石复合片扩孔钻头及其在科学深钻中的应用

介绍了科学深钻的特点,针对科钻需要小钻取心大钻扩眼成井的独特施工工艺,对用于科钻扩孔钻进的扩孔钻头进行了详细的结构探讨,并针对即将实施的科松二井的地层提出了一整套适合该孔地层的PDC金刚石复合片扩孔钻头设计方案。     

栾川县多金属矿复杂地层岩心钻探技术

栾川县多金属成矿区处于马超营大断裂带中,区内4条大断裂横贯全区,主、次级构造极为发育。因碎裂蚀变带、泥质砂砾岩等松散破碎地层而引发的孔内坍塌、取心困难等钻进难题此起彼伏,软硬互层变化频繁,对钻头要求高、选择性强。而且钻孔结构复杂,生产效率难提高,多数钻孔施工中均出现程度不同的夹钻、埋钻、断钻、烧钻等孔内事故,给钻探施工带来很大困难。通过改善冲洗液性能、采用JS122绳索取心钻具,并进行钻头与地层适应性研究,取得了较好成效。     

西二线倒水河定向钻穿越施工过程控制简析

西气东输二线东段管道工程倒水河定向钻穿越,管径为中1219mm,穿越地层主要粉质粘土、中粗砂和砂岩层,局部层位含卵砾石,地质软硬交错,施工难度大。经多次方案论证,拟定相应的技术防范措施,在施工过程中严格进行控制,确保了回拖成功。     

保径导向扩孔钻头的设计及其工程应用

岩心钻探中,在砾石（漂砾）等破碎地层采用常规三翼扩孔钻头扩孔时,常出现憋车和卡钻现象,且扩孔效率低。为此,设计了具有导向和保径功能的扩孔钻头。新设计的扩孔钻头在宁夏灵武一个综合地质孔进行了应用,扩孔效果良好,平均扩孔效率3.5 m/h,形成的新孔眼与原孔眼同轴度高,孔径规则,下套管顺利,对第四系破碎地层进行了有效分隔,保障了后续取心钻进和物探测井的顺利进行。     

水平定向钻在南水北调配套工程输水管线穿越中的应用研究:以沙颍河穿越工程为例

以沙颍河水平定向钻2号管穿越工程为例,应用理论分析及数据分析的方法对施工过程中导向孔钻进6次、扩孔扭矩大且耗时长、回拖管道时发生扩孔器断裂事故等问题进行了研究,总结了大直径水平定向钻穿越施工的经验与教训,为今后水平定向钻进技术在南水北调等资源和能源管道项目中的应用提供重要借鉴。研究结果显示:地磁有线控向系统+无线控向系统的双控向系统可有效降低导向孔失败风险;泥浆配制及净化设备不完善是引起沙颍河穿越工程施工不顺利的重要原因;根据地质条件选择合适的钻具可有效提高施工效率;回拖扩孔器断裂的原因是疲劳断裂,采用人工顶管法处理事故有借鉴意义;松散地层中连续施工可降低孔壁失稳风险。     

信息与动态

科钻一井顺利完成第二次侧钻施工　　本刊讯　中国大陆科学钻探工程科钻一井扩孔施工至35 2 5m ,由于在3480 35 2 0m井段地层破碎,钻孔超径严重,形成近5 0m“大肚子”井段,井底岩屑难以有效地清除,加之井内遗落有活动套管弹性扶正器钢带和扩孔钻头导向头以及断落在孔底的金刚石     

西南天山复杂地层绳索取心钻探跑钻事故处理方法

新疆西南天山萨尔干矿区地层极其破碎复杂,近年来施工的钻孔多全孔破碎、漏失,钻进过程中时有掉块、卡钻、钻孔坍塌等现象发生,严重时发生孔内事故,施工难度较大。本文结合该区一例钻孔施工案例,介绍了破碎复杂地层取心钢丝绳断裂导致岩心内管脱落,进而引发严重跑钻事故的处理过程以及注意事项。结合现场事故情况,通过导向扩孔钻进等方法有效地处理了该起复杂事故,使钻孔得以顺利终孔,取得了所需地质资料,挽回了经济损失。     

高模数水玻璃钾基抑制冲洗液在蠕变坍塌地层中的应用

在青海埃坑南矿区钻遇含角砾石的断层泥地层,孔壁坍塌、掉块,卡钻事故时有发生,几乎无法继续钻进,使用水玻璃与相关钻井液处理剂配合使用制备水玻璃钾基抑制冲洗液,用来平衡地层压力保护孔壁,并且加大金刚石钻头及扩孔器外径,解决了钻孔坍塌、缩径以及卡钻等问题,使施工顺利进行,为后续施工提供了参考方法。     

湘西北复杂构造区雪峰山先导孔钻进技术

雪峰山先导孔是部署在湘西北沅麻盆地麻阳向斜的一口页岩气地质调查井。钻遇地层松散破碎、裂隙发育、软硬互层等,钻进中极易出现漏失、卡钻、埋钻、岩心掉落等孔内复杂情况,严重影响了钻进效率。针对钻进过程中遇到的复杂地层及钻进技术难点,如裂隙发育地层钻井液漏失和涌水问题、松散破碎地层岩心采取问题、水敏性地层孔壁稳定性问题,提出了针对性的解决措施,包括：改进取心钻具,采用不提钻换内钻头拦簧护心绳索取心钻具;优化钻井液配方,采用微泡沫钻井液以及膨润土+褐煤树脂+广谱护壁剂Ⅲ型+抗高温抗盐降失水剂+石灰石粉的钻井液配方;采取针对性的施工管理措施。提高了钻进效率,钻井质量满足地质要求,有效地完成了钻井施工任务,为同类型页岩气调查井的钻井施工提供技术参考。     

定向钻穿越扩孔施工中钻机架设问题的探讨

在长距离定向钻扩孔施工中,由于无法一次性完成扩孔,需要将扩孔器退出更换新的扩孔器。而扩孔器的退出需要在以扩孔一侧采用钻机将钻杆拖出,钻机架设的角度会直接影响施工的而质量。在“正钻反扩”施工中,由于扩孔时套管中中心定位器被拔出,导致钻杆角度发生了一定的变化。此时,钻机架设的角度需要进行一定的调整,以适应钻杆角度的变化,本文结合实际施工结果,主要讨论了如何计算钻杆角度的变化,然后通过钻机位置和角度的调整,达到比较好的施工效果。     

大口径管道定向钻穿越扩孔施工的技术探讨

在进行大口径管道的定向钻施工时,由于需要进行多级的扩孔施工,扩孔器和钻杆钻具的重力作用使扩孔器下沉位移的现象尤为严重,造成工期和材料消耗的增加,且使得大口径的孔壁稳定性也有所下降,施工难度增大。本文就目前的水平定向钻穿越扩孔施工进行分析,探讨合理解决该问题的措施。     

大口径机械手钻探取芯器简介

大口径机械手钻探取芯器简介李松林，李怀智（山东煤田地质局，泰安２７１０００）１概况众所周知，在漂石、卵砾石地层中进行钻探施工，因地层松散，软硬不匀．加之受设备加压能力的限制，大大降低了钻速及岩芯采取率．给施工带来重重困难．为此我们曾尝试用不同的钻进方...     

长距离非开挖穿越技术在岩石层、砂层的施工实践

立沙油品储运项目输油管道东江穿越工程,管道穿越水平距离为1085m。穿越地层主要为不同风化程度的花岗岩及砂层等复杂地层,其中穿越最硬岩石单轴饱和抗压强度达到36．7MPa,采用大型非开挖水平定向钻机进行施工。简述了施工测量及确定方位角、钻导向孔、扩孔及管道回拖等主要施工过程。通过采用加设直径300mm导向套管、布置人工磁场等施工措施,有效地保证了穿越轨迹与设计曲线重合;存泥浆中添加堵漏剂等外加剂,防止泥浆从岩石裂隙巾流失;在施工至砂层时增加泥浆粘度及添加润滑剂等措施防止塌孔．同时减小扩孔及回拖阻力：采用开挖发送沟并在沟内灌水,使管道存孔内保持悬浮状态等措施以减少管道的摩擦阻力,确保管道顺利回拖。     

复杂地层大口径钻探施工的体会——以山西省阳泉矿区寿阳水文地质勘探为例

在地层及煤系地层复杂，岩相以泥岩、沙岩、石英砂岩、煤层等交互，软硬变化频繁，可钻级差大等条件下施工，中常常伴随不同程度的漏失、坍塌、掉块、缩径等情况发生。针对上述问题，以寿阳地区特深水位、复杂地层钻探施工为例，阐述大口径钻探施工的工艺、参数选择、以及采取措施。     

钢粒扩孔器

在批林批孔运动的推动下,我公司第三勘探队二分队的老工人,在总结经验的基础上,研制成一种钢粒扩孔器,试用效果良好.现简介于后,供同志们参考.一、地层情况及试用扩孔器的效果所钻岩层为灰岩、矽化灰岩、花岗闪长斑岩、矽卡岩等,除灰岩外,其余岩石均较硬(7～8级).某孔施工中,因井内情况的变化,需在0～210米处,将已钻过的110毫米     

绳钻技术在龙永煤田高陂煤矿区的应用研究

福建龙永煤田高陂区,普遍存在"硬、脆、碎、漏、塌、斜、涌"等复杂地层,严重困扰着绳索取心钻探.为此,在钻进过程中,根据岩石软硬、进尺、孔径等条件选择不同的钻压、钻速及泵量;针对不同的地层选用不同的冲洗液及堵漏措施.