两水平井“点对点”精确中靶对接施工技术

自煤层气水平对接井领域引入美国Vector公司生产的RMRS旋转磁测距系统以来,我国煤层气和水溶开采领域的定向对接井的施工技术取得了重大突破。然而,大多数应用仍局限于传统的U形井组,属于由一个垂直井和一个水平井组成的井组。而华晋焦煤柳林煤层气项目DS井组是由2个水平井组成的煤层气井组,采用国产“慧磁”钻井中靶引导系统使2井实现“点对点”对接。重点介绍了“点对点”精确中靶作业施工技术方法。     

无建槽直井的定向中靶作业

传统的施工水平对接井的连通工艺多采用造腔溶通或压力式连通,由于其施工周期长、成本高等缺点正在被以精确连通仪器引导连通工艺所取代。以江苏淮安SY4井组为例,介绍了采用具有自主知识产权的“慧磁”钻进中靶导向系统,与一口没有建槽的直井进行定向中靶作业。由于存在直井井斜数据误差大、钻具磁化、溶腔半径极小等困难,进行了3次中靶作业后最终成功连通。     

SmartMag定向钻进高精度中靶系统及其应用

SmartMag定向钻进高精度中靶系统是在地面经过数千次的试验后,于2009年首次进行工业性实验。结果表明,在已应用的23对对接井中,SmartMag系统性能良好、精确度高,对引导对接起到了至关重要的作用。介绍了该系统的结构原理和技术指标,总结了应用经验和技巧。     

H024U井施工工艺及精确中靶技术措施

水平井H024U用于连通第一靶点直井V024和第二靶点直井V024U。在该井组施工过程中,采用了先进的对接井施工工艺与具有高技术含量和自主知识产权的高精度磁测中靶系统。结合土耳其贝帕扎里天然碱矿三期工程16口水平井的施工经验,精心设计和控制钻井参数,以最佳准确度成功命中第二靶点,实现了井组精确连通的目的。     

SmartMag定向中靶系统工业试验研究

SmartMag定向中靶系统由安装于钻头后部的磁信标、安装于靶井中的磁信号采集探管、地表接口箱和磁信号解析软件等组成,它通过测量磁信标在钻进过程中所产生的动态磁场,从而解析出钻头和靶点之间的相对位置参量,最终引导钻进进入靶区或避让靶区。介绍了SmartMag定向中靶系统在土耳其贝帕扎里天然碱矿采集卤钻井工程中的工业性入井试验的应用情况。该系统在前期研发中打下了良好的技术基础,因此在首次入井试验中就取得了一次中靶的良好效果。     

土耳其天然碱矿水平对接井水溶开采技术回顾

土耳其是世界上最早应用定向对接井进行天然碱商业化开采的国家,其所使用的核心技术——对接井水溶开采技术,就是引进我国自主研发的定向水平对接井水溶开采技术。与常规旱采方法相比,该技术具有劳动强度低、人工成本少、不排放尾矿、绿色环保等优点。在过去10多年里,我国以对接井水溶开采技术为依托,深度参与了土耳其贝帕扎里和卡赞两大碱矿从试验到生产的开发,在整个工程实施过程中持续对开采井组模式、定向器具、井底钻具总成、测井仪器等进行了改进,尤其是磁中靶系统方面取得了突出成果和广泛应用,开发了第四代“慧磁”钻井中靶导向系统,设计施工了三井组模式。一方面,通过该项技术的应用使土耳其天然碱资源得到广泛开发,其纯碱工业在世界上占有了一席之地;另一方面,通过广泛的生产实践进一步推动了定向钻探技术的发展,提升了我国定向水平对接井技术水平。     

勘探所慧磁中靶系统在山西煤层气井对接成功

中国地质调查局网站消息（2011—09—11）中国地质科学院勘探技术研究所的“慧磁”中靶导向系统于2012年8月30日,在山西省临汾市乡宁县成功引导水平井“延1—56—32VP1”与直井“延1—56—32V”一次对接连通。这是“慧磁”自研发成功后,第二次进入煤层气领域,取得了一次钻进直接连通的优良效果,受到了业主中石化华东分公司的一致好评。     

定向钻井技术引领 聚焦深地深海探测——勘探技术所“十三五”科技创新回顾及“十四五”业务展望

全面总结了中国地质科学院勘探技术研究所“十三五”期间在定向钻井技术及仪器、深部钻探技术与装备、海洋钻探技术与装备等方面取得的重要成果,主要包括：创新突破定向水平井钻井及中靶技术,助力海域天然气水合物第二轮试采实现了从“探索性试采”向“试验性试采”的重大跨越;牵头实施完成“松科2井”重大科学钻探工程,实现了理论、技术、工程、装备的重大突破;成功研发了首套国产深海井口吸力锚,解决了深海浅软地层井口支撑力不足的难题。同时,分析了目前存在的问题,并结合当前所面临的挑战,对“十四五”期间的业务发展进行了展望。     

航磁测量系统的外符合精度评估

航磁测量系统的精度评估是磁测工作的一个重要内容。在内蒙古某测区开展了飞行实验,获得了航空和地面磁力测量数据,利用插值—迭代法和等效源法,将地面高精度磁力测量数据延拓到空中,通过与航空磁测数据进行比较,完成了航磁测量系统的外符合精度评估。两种延拓方法的精度评估结果均优于5 nT,真实反映了航磁测量系统的实际精度水平。本文研究方法不仅可以为航磁测量系统的外符合精度评估提供参考,也可以应用于新研航空磁力仪的尺度因子、偏差等参数的在线标定。     

土耳其贝帕扎里矿区边缘对接井施工中的问题分析与处理

土耳其贝帕扎里天然碱矿是土耳其现已发现的2个天然碱矿之一,现今采矿区域到达矿区边缘,为了在规范条件下最大程度提高资源回采率,需在矿区边缘布置对接井组对矿区边缘的矿产进行水溶开采。矿区边缘地质条件复杂,多条褶皱带和断裂带位于本文研究区域。在前期钻井施工过程中,发现此区域有明显的地质异常情况,如首采层的尖灭、呈V形变化、倾角大且不规则变化等。针对贝帕扎里矿区边缘对接井组施工中出现的几个典型异常问题,采用了套管锻铣技术、方位伽马配合定向钻进及“慧磁”中靶系统、增加勘探井布井密度等技术措施,有效地解决了出现的问题。     

运用水平定向钻进技术实施管道更换的新方法

结合工程实例,介绍了运用非开挖水平定向钻进技术实施原有管道更换的新技术,对旧有管道的更换探索一条经济可行的便捷之路,具有借鉴意义。     

精密水平控制网质量控制研究

为满足泉州市区域似大地水准面精化,通过精密GPS C级水平控制网的实践,对其精度及误差进行分析,认为对精密GPS水平控制网质量控制主要是起算数据、控制网的设计、定位测量及数据处理.依据工程项目,提出减少或消除其影响的措施.     

水平定向对接穿越及导向技术研究

水平定向对接穿越技术有效解决了传统水平定向钻进无法完成长距离穿越,以及无法穿越两侧均含砾石等复杂地层的问题。介绍了水平定向对接穿越技术以及该技术在国内外的应用,详细分析了基于三轴加速度计和三轴磁阻传感器的对接穿越导向技术,基于轴向磁铁产生的磁场建立了对接模型。     

采卤对接井施工工艺的工程实践

以江西九二盐业403-404采卤对接井组的施工工程为案例,系统介绍了井区地质情况、钻探施工情况;总结了大口径取心工具的优点,螺杆定向钻进施工工艺及攻克技术难点。     

水平定向勘察技术在长大隧道勘察中的应用现状与展望

西南高山峡谷区是我国重大铁路交通工程规划建设的重点区域,如川藏铁路建设等,深埋、长大隧道数量多,常规垂直孔勘察方法无法满足精细化地质勘察的需求。采用水平定向勘察技术沿隧道设计轴线施工水平定向孔为隧道勘察提供了一种有效的手段。水平定向勘察技术的核心包括钻进技术、取心技术、钻孔轨迹控制技术、随钻测量/随钻测井技术、综合测井技术等。结合国内外水平定向勘察技术的发展应用现状,分析了目前存在的问题,提出了开展单次钻探长度超3000 m的水平定向多工艺钻进关键技术与装备攻关,构建安全、高效、经济合理的水平定向勘察技术体系的建议。     

裸眼侧钻钻井技术浅析

分析了侧钻钻井工艺技术,讨论了不同地区、不同地层侧钻方法,还分析了侧钻位置的选择、工具的选用和侧钻工艺技术措施。总结了侧钻工艺技术的实践经验与认识。     

空气定向水平井钻进注气量试验研究

通过对空气正循环水平井的注气量进行实验研究,得出实际注气量应是满足关键点处最小动能时,将井底理论计算压力扩大17倍以后所对应的注气量,这对实际钻井前的设计有很好的指导作用。     

定向钻进技术与装备在穿层定向长钻孔中的应用

针对硫磺沟煤矿工作面常规施工单孔深度不足、有效孔段短、钻进施工效率低、钻孔孔径小等诸多问题,提出采用窄体式ZDY4000LD（C）型履带钻机、第二代随钻测量系统（YHD2-1000（A）型）等附属定向设备进行穿层定向长钻孔成孔技术,以提高钻孔成孔精度、钻孔深度,增大钻孔孔径等参数,减小煤层因受采动影响,导致工作面瓦斯涌出量增大的问题。现场试验施工了4个大直径穿层定向长钻孔,孔深300 m以上钻孔成孔率达到100%,孔深最深399 m,最大钻孔孔径193 mm,钻进总进尺1581 m,平均孔深395.25 m,钻孔抽采效率显著增加。其中3号钻孔最大抽采混合流量8.3 m³/min,最大抽采纯量1.6 m³/min,瓦斯抽采浓度51%,瓦斯抽采效果显著。