深井钻进井底参数测量系统用传感器的分析研究

深井、超深井钻探工程中,钻进工艺和操作技术非常重要,直接影响钻井技术经济指标,目前主要依靠地面仪表显示的读数指标来指导钻进。但是,地面仪表显示的读数与井底钻进工艺参数实际数值有一定差异,而且孔越深,差异越大,据俄罗斯超深井钻井研究结果,这个差异可达20%~30%。为此俄罗斯成功研发出了井底参数测量系统,取得了很好的效果,其中传感器是关键器具。本文将俄罗斯深井钻进测量系统中使用的多种传感器进行了综合整理,包括井底钻井液压力传感器、井底温度传感器、井斜顶角传感器、井斜方位角传感器、井底钻头轴载传感器,介绍了这些井底参数传感器的结构组成及工作原理,并分析了传感器与井底-井口联系通道的配合问题。以期对我国13000 m的特深地质井钻进提供参考。     

国内井矿盐钻井技术新进展

通过钻井技术实现地下盐类矿物的连续水溶开采是井矿盐资源最常用和经济有效的手段。我国井矿盐资源开发历史悠久,堪为人类钻井活动的起源,是近年来发展最快的原盐资源;由于盐类矿物的水溶性、流变性和赋存形式等特点,井矿盐钻井技术与油、气等资源的钻井开采有很大不同之处;在吸收了现代钻井技术(定向井和水平井等)和测井技术后,形成了独具特色的井矿盐防碰绕障、多分支井、带压钻进和精准对接连通等关键应用技术。     

深层水平井双聚胺基钻井液技术研究与应用

针对大庆油田深层致密气埋藏深,储层砾岩、火山岩裂缝发育,水敏性强,钻井过程中易发生漏失、垮塌、缩径及高温钻井液性能变差等复杂,且深层水平井钻进会带来摩阻、携岩和储层污染及使用油基钻井液存在成本高、后期环保压力大等难题,在分析总结前人研究成果及经验基础上,从致密气藏地质特征及深层水平井钻井难点出发,明确了钻井液技术对策,通过开展聚胺和聚醚多元醇“双聚”抑制、封堵防塌剂的研究,配合自主研制的新型高效随钻封堵材料,研发出一套适合于深层致密气藏水平井施工的双聚胺基钻井液技术。室内研究及现场应用表明,该钻井液具有较强的封堵防塌、井眼清洁和润滑防卡能力,抗温达180 ℃以上,有效地解决了深层水平井漏失、垮塌、携屑、润滑问题和储层保护问题,保证了深层水平井的顺利施工,创造了大庆油田深层水平井钻井周期最短（109 d）,井深最深（5048 m）,水平段最长（969.22 m）,井底温度最高(180 ℃)等几项新纪录,完全满足了徐家围子地区深层致密气藏的钻探需求,为深层水平井安全、快速、高效钻井提供了技术保障。     

《定向斜井与水平井钻井的地质导向技术》

本书分析了按最优剖面对定向斜井和水平井轨迹进行初级控制和高级控制的技术，给出了在钻井过程中借助于井底遥测系统进行电磁波测井和电阻测井的物理依据。阐述了地质导向技术的理论及用涡轮回转钻进法施工高质量定向斜井和水平井的地质导向工艺，讨论了深化水平井钻进的环境保护技术与工艺。书中还介绍了用地质导向技术建设水平井的实例及其开采运营的经验。     

贯通式空气锤反循环连续取芯钻井技术在油气勘探工程中应用的可行性探讨

贯通式空气锤反循环连续取芯钻进技术在矿产勘察、水井钻凿等领域的复杂地层条件下的钻孔工程中,解决了系列技术难题;在油气勘探钻井中,空气锤的使用使硬地层的钻进效率提高5倍以上.为克服空气正循环钻井工艺的缺陷与不足,钻探界开始了空气反循环钻井技术的先行研究.本文通过实验研究,对贯通式空气锤反循环连续取芯钻井技术在油气勘探工程中应用可行性展开探讨,研究了潮湿、易糊钻地层,严重漏失及喀斯特溶洞地层,钻井卡堵,井内压力平衡等钻进难题及相应的解决措施.     

风城油田重18井区浅层SAGD双水平井钻井技术

SAGD钻井技术是开发超稠油油藏的一种前沿技术,在国内外的超稠油油藏开发中已经被大规模采用。 2008年新疆油田公司开辟先导试验区并尝试使用SAGD技术开采风城油田重18井区超稠油油藏,取得了一定的效益。在此基础上,近年来开始进行大规模的SAGD钻井。本文结合近年来施工的SAGD双水平井中其中的一对井——FHW117P生产水平井和FHW117I注汽水平井,对SAGD双水平井钻井技术进行了介绍。塔式满眼防斜钻具、磁性定位导向技术、针对性的钻井液技术等,是该对双水平井顺利完钻的关键。另外,通过保持钻井液良好的润滑性、使用可循环式加压装置和大质量钻铤对筛管施加下压力的措施,使177.8 mm筛管顺利下入215.9 mm井眼内。     

AG-Itator水力振荡器及其在我国的试验应用

在非常规油气藏三维井眼轨迹水平井钻进过程中,托压效应严重制约着钻井提速。水力振荡器能通过产生轴向振动减小钻具与井壁之间的摩阻,显著减小托压效应,从而达到钻井提速的目的。介绍了AG-Itator水力振荡器的工作原理、性能以及在我国多个地区的试验应用效果。试验应用表明,使用AG-Itator水力振荡器能够显著提高机械钻速,进而缩短钻井周期,是非常规油气藏三维井眼轨迹水平井钻井提速的一种有效手段,值得推广应用。     

旋转导向在页岩气井的应用

伴随着我国的页岩气水平井,丛式井,复杂3D井的增加,传统滑动造斜工具由于钻进时钻柱不转动导致井眼不光滑,扭矩摩阻大等原因引起的井下事故率也越来越高。以静态推靠式旋转导向为例,介绍旋转导向工作原理,对比传统造斜工具,列出旋转导向工具旋转钻进,精准控制轨迹,井眼光滑等优点。并通过实例分析,验证了旋转导向钻井工具在页岩气钻进过程中实时上传地质数据,根据地质情况实时调整轨迹,准确进入靶区。钻进过程中井眼轨道连续光滑、控制狗腿度小于6.1°/30m,在造斜段、水平段摩阻小于140 k N,扭矩小于12 k N·m,钻压传递效率高,加快了机械钻速,提高了钻井质量。     

煤层气多分支水平井钻井技术在樊庄区块的应用

基于樊庄区块3号煤层的地质和力学特征,该区块适于采用多分支水平井钻井技术开发煤层气。分析了煤层气多分支水平井存在的安全钻进及储层保护、井眼轨道控制、井下复杂事故和新式钻井工具及仪器等技术难点。通过2口井现场实施情况表明,在煤层的水平段及分支段钻进过程中,宜采用近平衡钻井,钻井液以清水为主;尽量保持井眼轨迹沿煤层中上部靠近煤层顶板位置钻进,且实施快速钻进;减少煤储层在钻井液中的浸泡时间,以利于保持煤层井壁稳定,减少煤储层的伤害及煤层坍塌危险;水平及分支段中,减阻短节(AG-itator)的使用能降低井下摩阻,避免钻柱的螺旋屈曲;钻遇断层、破碎带时要提前完钻,防止井下复杂事故的出现。     

水泵泡沫增压装置在水文水井钻进中的应用前景

泡沫钻进技术是一种兴于20世纪50年代的利用泡沫作为循环介质的成井（孔）工艺方法，泡沫钻进技术在干旱缺水地区，高山供水困难地区，低压漏失和永冻地区是一种快速高效具有前景的钻井方法，水文水井钻采中使用泡沫钻进技术时，利用水泵泡沫装置获得高压泡沫较其他技术是非常有效和经济合理的，在我国西部干旱地区水文水井钻井中该项技术有着广泛的应用前景。     

瓦斯样品中气体成分分析

将野外装入解吸罐中的煤芯样,用真空脱气装置脱气,脱出的气体通过GC4008B气相色谱仪进行组份浓度测定,记录的数据经A5000气相色谱工作站数据处理软件处理。从而快速、准确地测定出CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C3H8以及重烃等气体成分的含量。用于大批量实际样品测定,符合质量管理的要求。     

气体传感器及其发展

根据气体传感器的工作原理，将气体传感器分为电学类、光学类、电化学类及其它等四大类，总结了这些气体传感器的工作原理、检洲范围和使用特点。在开发新型气体敏感材料、研制新式气体传感器、研究气体传感器的结构和工作机理中，论文还分析了气体传感器向多元件、多功能化等方面的发展趋势。也探讨了气体检测仪器在检测对象、检洲范围和检测方式上向小型化、智能化、多功能化和通用化等方面不断向前发展的方向，对我国气体检测技术的研究和气体检测仪器的研制有重要的参考价值。     

鹤岗煤田的矿井瓦斯事故灾害成因及其防治对策

介绍鹤岗煤田的井下瓦斯赋存状况 ,回顾历年来瓦斯事故与危害 ,分析瓦斯事故原因 ,提出瓦斯事故的防治对策 ,最后指出了瓦斯利用的途径。     

宁东矿区瓦斯风化带内的瓦斯异常分析

在瓦斯风化带内开采煤层,瓦斯一般不会对生产构成主要威胁,但笔者在宁东矿区某矿瓦斯风化带内施工地质检查孔时却发现了高浓度的甲烷气体。通过区域地质分析和工程探测研究,发现该区域因受地质构造影响,在顶板砂岩中有游离瓦斯聚集,经过针对性钻孔抽采,3个月抽采了近200万m³的纯瓦斯。这说明在封闭条件下的瓦斯风化带内,仍可能出现瓦斯集中赋存的区域。     

沁水盆地煤层气气源岩地球化学特征及气源潜力分析

对比研究了山西沁水盆地李雅庄煤矿、寺河煤矿和附城七一煤矿煤岩的地球化学特征,讨论了煤岩的热演化程度、可溶有机质含量、生物标志化合物特征。在此基础上,分析了热成因煤层气与次生生物成因煤层气的气源潜力,对研究区煤层气勘探有实际意义。      

未来能源的选择

对人类目前面临的能源现状进行了客观分析,提出人类在经历了生物质（以木材为主）、煤和石油三代能源之后,天然气将是人类第四代能源的最佳候选对象。在天然气资源中,除常规天然气以外,非常规天然气将会在人类未来的能源构成中扮演越来越重要的角色,其中非生物成因天然气、深成油气、天然气水合物及煤层甲烷将是未来能源勘探和开发的重要研究领域和发展方向。基于对未来能源的选择和对中国能源现状的分析,提出了我国未来能源发展的若干建议,即：近期开展西北油气地质基础理论研究;中期开展天然气,特别是非生物成因天然气研究;远期开展月球³ He同位素资源（核聚变原料）开发技术预研究。     

陕西省区域性瓦斯地质分带研究

瓦斯地质规律和瓦斯地质区划研究是煤矿瓦斯宏观管理和瓦斯资源科学利用的基础和依据。根据陕西省\     

Control of gas emissions in underground coal mines

A high level of knowledge is now available in the extremely relevant field of underground gas emissions from coal mines. However, there are still tasks seeking improved solutions, such as prediction of gas emissions, choice of the most suitable panel design, extension of predrainage systems, further optimization of postdrainage systems, options for the control of gas emissions during retreat mining operations, and prevention of gas outbursts. Research results on these most important topics are presented and critically evaluated. Methods to predict gas emissions for disturbed and undisturbed longwall faces are presented. Prediction of the worked seam gas emission and the gas emission from headings are also mentioned but not examined in detail. The ventilation requirements are derived from the prediction results and in combination with gas drainage the best distribution of available air currents is planned. The drainage of the gas from the worked coal seam, also referred to as predrainage, can be performed without application of suction only by over or underworking the seam. But in cases where this simple method is not applicable or not effective enough, inseam-boreholes are needed to which suction is applied for a relatively long time. The reason for this is the low permeability of deep coal seams in Europe. The main influences on the efficiency of the different degasing methods are explained. Conventional gas drainage employing cross measure boreholes is still capable of improvement, in terms of drilling and equipment as well as the geometrical borehole parameters and the operation of the overall system. Improved control of gas emissions at the return end of retreating faces can be achieved by installation of gas drainage systems based on drainage roadways or with long and large diameter boreholes. The back-return method can be operated safely only with great difficulty, if at all. Another method is lean-gas drainage from the goaf. The gas outburst situation in Germany is characterized by events predominantly in the form of ‘nonclassical' outbursts categorized as ‘sudden liberation of significant quantities of gas'. Recent research results in this field led to a classification of these phenomena into five categories, for which suitable early detection and prevention measures are mentioned.     

海底天然气渗漏系统演化特征及对形成水合物的影响

通过天然气沉淀水合物的动力学模拟计算,研究了墨西哥湾GC185区BushHill海底天然气渗漏系统的演化特征及对水合物沉淀的影响。渗漏早期,天然气渗漏速度大(q>18.4kg/m2-a),海底沉积以泥火山为主,渗漏天然气具有与气源天然气几乎一致的组成,形成的水合物具有最重的天然气成分。渗漏晚期,天然气渗漏速度很慢(q<0.55kg/m2-a),在海底附近没有水合物沉淀,主要以冷泉碳酸盐岩发育为主,水合物产于海底之下一定深度的沉积层中。介于二者间的渗漏中期(q:0.55～18.4kg/m2-a),海底发育水合物、自养生物群为特征,渗漏速度控制了水合物和渗漏天然气的组成及沉淀水合物的天然气比例。BushHill渗漏系统近10年的深潜重复采样显示,渗漏天然气和水合物天然气的化学组成在时空上是多变的,相对应的渗漏速度在时间上的变化约为3倍,在空间上的变化近2个数量级。     

油气勘探中壤气烃的采集与应用

气体地球化学在寻找矿藏和隐伏断裂中已经得到广泛应用,针对不同的土壤条件,如何采集合格的壤中气样品,是气体地球化学方法取得成功的关键因素之一。国内外不同类型的壤中气采集器,每一种只能适应一种特定的土壤环境,而对于潮湿黏土,易于积水的土壤层,缺少有效的办法。最新发明的"地气采集螺旋钻"可以解决此问题,易于采集到合格的壤中气样品。不同类型的已知油气藏上方的应用事例说明,利用壤中气进行烃类分析,可以有效地预测下伏油气藏。