深孔复杂地层绳索取心钻具优化设计思路

采用绳索取心钻进技术在深孔复杂地层钻进时,易出现内管钻具打捞失败、岩心卡断失效及岩心易冲蚀等问题。本文从实际问题出发,结合国内外绳索取心钻具的发展现状,给出了钻具结构的优化设计思路,包括岩心管涂层减阻及振动解堵、弹卡机构防顶死设计、增加卡簧与岩心之间摩擦力、增大钻具内部过流面积、改变钻头处冲洗液流向等,以进一步提高绳索取心钻具在深孔中的钻进效率。     

绳索取心钻进技术在复杂地层的应用

福建煤田地质121队在福建、云南、贵州、四川等省份的复杂煤田勘探区推广应用绳索取心金刚石钻进技术，取得了较好的应用效果。通过分析云、贵、州、闽地区的地层特点，介绍了该类地区钻孔结构、冲洗液技术及护壁堵漏技术。在钻具配套、硬岩钻进等方面也进行了有效的探索，并以实例和大量数据说明121队在绳钻技术方面的应用水平。     

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。     

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%.     

许昌武庄铁矿深孔绳索取心钻进技术

许昌武庄铁矿ZK3349孔设计孔深1500 m,覆盖层厚度达400多米,基岩中存在多个破碎带,第四系和第三系地层接触带软硬互层,并含有大量卵石、漂石,钻探施工极易出现缩径、孔壁坍塌、孔斜等问题。针对这些问题,采取了相应的钻探技术措施,顺利终孔。总结了该孔覆盖层裸孔钻进和深孔绳索取心钻进技术。     

深孔绳索取心金刚石钻头性能参数探讨

深孔绳索取心钻进对金刚石钻头的性能提出了更高的要求。从分析金刚石钻头的性能对钻进的影响入手,着重对满足深孔绳索取心钻进要求的金刚石钻头制造方法与性能参数进行了探讨,在综合国内外先进经验的基础上总结提出了新型钻头的参数指标。     

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）。     

绳索取民主钻进水敏性地层护孔实践

在绳索取心钻进水敏性地层的护孔实践中，从众多泥浆添加剂中选用ＰＨＰ、ＫＨＭ、ＮａＳｉＯ２、ＣＭＣ和ＫＣＩ等添加剂来配制出４种固壁防塌、剪切稀释、润滑、除垢性能好的护孔液。减少了钻孔事故，使绳钻钻进平均时效提高３３％，钻月效率提高１１６％。     

绳索取心钻进技术在水平钻孔中应用

针对深100 m水平钻孔钻孔易倾斜和卡钻事故多发等问题,在2个工程中试验应用了绳索取心钻进技术成孔,把打捞器中的柔性钢丝绳改为硬质铁管,解决了内管总成的打捞和投放问题。并采取了一些相关技术措施,取得了良好的钻进效果,2个深100 m水平孔均没有发生过孔内卡钻或其它事故,而且钻进效率高、岩心采取率高,达到了地质勘探的目的和要求。结合工程实践,介绍了在水平孔中采用绳索取心钻进技术的技术要求和工艺措施。     

绳索取心工艺在盐矿深部钻探中的应用研究

宁夏固原硝口-寺口子盐矿地层复杂,上部古近系清水营组存在厚约150 m的红色泥岩夹石膏层,水敏性强,孔壁稳定性差,易出现坍塌和缩径,造成卡钻和抱钻事故;下部白垩系乃家河组含芒硝矿层及岩盐矿层,揭露厚度达380多米,水溶性强,孔壁易溶蚀形成“大肚子”、护壁难、钻进效率低、取心质量差。针对以上施工难题,从钻孔结构、钻头选型、钻井液和钻进参数等方面着手研究,建立了一套适合盐矿施工的绳索取心钻进工艺技术,有效地维护了孔壁稳定,实现了高效、高质、安全钻进,为今后施工类似钻孔积累了经验。     

深孔小直径绳索取心钻进施工调研分析和技术建议

对深孔小直径绳索取心钻进技术设计进行了简要分析,论述了钻孔结构设计和施工中的技术风险因素和钻孔安全问题。同时,对合理选用金刚石绳索取心钻头、提高绳索取心钻杆使用寿命及其评价方法提出了建议。     

新疆温宿、库车地区砂岩铀矿绳索取心钻探技术

介绍了在新疆温衍县、库乍县煤田和砂岩型铀矿钻探施工中,将绳索取心钻进技术应用于沉积岩和软岩地层施工的技术措施及效果。实践农明,绳索取心钻进技术在沉积岩和软岩地层同样可以发挥钻进效率高的优势。     

河北省古马铁矿深孔岩心钻探施工技术

河北省滦县古马铁矿矿区地层复杂,钻探存在坚硬打滑、漏失严重、构造发育（局部断层）的现象,在总结以往钻探施工经验的基础上,提出了千米以深钻孔复杂地层的钻探施工技术措施和钻探施工质量保证措施。从钻孔结构、冲洗液选取、钻探设备、钻具配置等方面入手,提出了解决坚硬“打滑”、破碎漏失及坍塌掉块地层的处理方法,优化了钻孔施工环境和广谱护壁剂、防塌堵漏剂以及聚丙烯酰胺冲洗液的配置,改善了复杂地层的深孔钻进环境,提高了钻探生产效率,保证了钻孔安全终孔。     

西平铁矿深孔绳索取心钻探技术应用

绳索取心钻进技术已经广泛用于钻探工程中,深孔钻探采用绳索取心技术可大大提高钻探效率和钻探质量。结合西平铁矿对深孔绳索取心钻探技术进行了应用研究,阐述了深孔绳索取心钻探过程中,钻孔结构的优化以及匹配合理钻具型式的重要性。还就泥浆体系和孔斜控制等关键技术进行了探讨。     

Aus-Plug堵漏剂在金厂河等矿区绳索取心钻孔漏失中的应用

钻孔漏失是钻探施工中一直较难解决的难题,尤其是绳索取心钻进施工中的严重漏失,造成钻进效率低、施工成本高的后果,严重的直接威胁钻孔安全、甚至会导致钻孔报废。 Aus-Plug是2006年自国外引进的高效延时膨胀钻孔堵漏剂,Aus-Plug钻孔堵漏剂的使用较好地解决了我院绳索取心钻孔漏失的问题。2003年至今,根据我院用绳索取心钻进工艺在多个矿区试验及钻进施工中遇到的不同地层、不同漏失方式特点,通过多年生产实践,摸索和总结了绳索取心钻进施工中冲洗液漏失的危害及采用的一些堵漏施工方法。同时也总结了Aus-Plug钻孔堵漏剂在不同漏失情况下比较实用有效的应对堵漏方法,较快推动了我院绳索取心钻进工艺施工的应用和发展。     

地表近水平孔绳索取心工艺钻探实践

针对近水平孔地表岩心钻探施工项目的相关技术要求,利用现有的CS1000P6L型地表岩心钻机和常用的绳索取心钻具,设计和改进了绳索取心内管总成的投放与打捞装置,实现了地表岩心钻孔倾角接近零度的情况下普通绳索取心工艺的正常工作。与普通的提钻取心相比,大幅提高了工作效率,节省了购置特定的钻杆、绳索取心钻具及打捞器具等费用。经改进的输送装置结构简单、性能可靠、成本低廉,操作简单易行。经过野外生产实践验证,该装置实现了预期的目的和效果,达到了地质要求,积累并丰富了地表近水平孔岩心钻探施工的经验。     

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。