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。     

高压旋喷水泥浆护壁技术的研究与应用

针对深孔复杂夹层（断层）和溶洞地层钻进的护壁困难,常规护壁方法无法解决的问题,提出并研究试验成功了高压旋喷水泥浆护壁技术,经多个矿区、钻孔的实践证明,高压旋喷水泥浆护壁法可以在任意孔深的坍塌超径孔段、软弱松散地层等形成可靠、有效的“水泥套管”护壁。系统介绍了该项技术的工艺原理、技术要点及其推广应用情况。     

复杂地层高压旋喷护壁堵漏技术的研究与应用

借鉴复杂地层高压旋喷护壁堵漏技术设计了一种带有特殊喷嘴的旋喷钻具,在复杂地层钻进,尤其是多层段复杂地层和深部复杂地层钻进时,泥浆护壁失效的情况下,将该钻具下到复杂孔段,利用泥浆泵将水泥浆液压入,通过旋喷钻具连续旋转喷射出高压水泥浆切割坍（垮）塌孔段孔壁,使不稳定孔壁的破碎岩土崩落掉块与水泥浆混合,候凝后,在坍（垮）塌孔段形成直径不规则的柱状水泥岩土混合体,重新钻穿后,形成有一定强度的“水泥套管”,从而达到同径护壁堵漏的目的。详细介绍了该项技术的旋喷钻具的设计、水泥浆液配方、工艺原理、技术要点、操作要领及生产应用效果。     

贵州瓮安磷矿ZK811孔复杂地层深孔钻探施工工艺

介绍了贵州省瓮安县老虎洞磷矿ZK811孔复杂地层深孔钻探施工工艺。针对复杂地层合理选择了钻探工艺技术参数;对破碎孔段采用优质泥浆钻进后,下套管稳定孔壁;对坍塌、掉块严重的孔段采用水泥浆护壁。利用YDX-1800型全液压动力头钻机,完成了1050.01 m深孔钻探任务。     

重庆小南海水库地震堆积坝体帷幕灌浆试验研究

小南海地震堆积坝体孤块石多,孔隙率大,局部架空现象明显,防渗整治难度较大。灌浆试验采用硬质合金或金刚石钻头回转钻进、泥浆护壁的钻孔方法,采用孔口封闭、自上而下分段、孔内循环式的灌浆方法,使用水泥粘土浆液,适当提高中排孔的灌浆压力,可以较好地解决堆积坝体的渗漏问题。从灌浆试验成果、检查孔压水试验及岩芯采取情况分析,灌浆效果明显,达到了试验的预期目的。     

易门县铅厂箐矿区钻孔事故分析及处理方法

云南易门县铅厂箐矿区ZK1-1钻孔在钻进过程中,孔内遇到松软、破碎的炭质板岩层,致使孔内掉块严重,在钻进扫孔无效后,又采取水泥灌浆护壁再钻进扫孔清理水泥;正是由于对孔内岩层岩性认识不足,操作不当,造成粘钻、埋钻事故。当事故原因明确后,则首先采取切掉弹卡挡头和后扩,再下相应馒头公锥打捞。该处理方案消除孔内事故。     

宁夏灵武幅、磁窑堡幅综合地质调查LS01孔冲洗液护壁技术

宁夏灵武幅、磁窑堡幅综合地质调查LS01孔设计深度800 m,钻探过程中钻遇200余米第四系未胶结松散地层,主要有砾石（漂砾）—粗砂—中砂—细砂互层,钻孔护壁难度大,容易发生掉块、塌孔事故,取心困难;进入第三系钻遇清水营组紫红色泥岩,地层造浆且易打滑;进入白垩系宜君组,钻遇365.91 m的破碎砾岩,地层松散破碎,钻进过程易卡钻,回转阻力大,回次进尺少,进尺慢。根据类似钻孔施工资料及地层情况最终采用成膜护壁冲洗液,钻进过程中穿过多层复杂地层,成膜护壁冲洗液在破碎砾岩孔段起到了很好的护壁效果,没有出现掉块、塌孔事故;岩心采取率满足地质设计要求,全孔平均采取率达到95.89%;节约了套管下入深度,终孔深度800 m,终孔口径124.00 mm。     

Na-CMC栲胶泥浆在海水侵蚀地层的护壁效果

近年来我队302机在海边某金矿区施工.该区地层复杂,钻进时孔内经常出现坍塌、掉块现象,所用的泥浆又被侵入孔内的海水破坏,失去护壁性能,施工困难.为此我们配制了护壁性能较理想又抗海水侵蚀的Na-CMC栲胶泥浆.具体情况简介如下.     

关于复杂地层钻进

在钻进过程中，由于地层构造原因，有时钻孔发生不同程度的坍塌、掉块、漏水、涌水、膨胀、缩径等，如果措施不当，方法不对，往往会造成孔内事故多、质量差、效率低、成本高，甚至钻孔不能继续钻进或造成废孔。因此，在复杂地层钻进，必须认真研究与分析产生复杂情况的原因，确定复杂孔段的深度和位置，从而根据不同情况，确定技术措施。     

复杂地层深孔钻探泥浆护壁技术探讨与实践

深部找矿勘探给钻探技术提出了更高的要求.钻孔越深,施工周期越长,孔内往往越复杂,施工难度越大.在复杂地层进行深孔钻探更是如此,护壁技术显得尤为重要.结合近年来进行深孔钻探所遇到的问题,对复杂地层深孔钻进泥浆护壁技术进行了较深入的探讨,并在生产实践中对PHP泥浆和新型LBM泥浆进行了试验应用,取得了较好的效果,对深孔钻探施工具有一定的借鉴意义.     

A PLANE MODEL FOR THE STRESS FIELD AROUND AN INCLINED,CASED AND CEMENTED WELLBORE

In-plane and out-of-plane analyses for the stress field around an internally pressurized, cased, cemented and remotely loaded circular hole have been developed in this report. Taking into account the well-known solution for a pressurized circular hole in an infinite medium, we have effected appropriate complex potentials for the steel ring and the cement annulus, such that continuity of stresses and displacements is maintained along the steel/cement and cement/rock interfaces and prescribed pressure is imposed along the open hole. Results indicate that the plane of the maximum tangential stress may rotate 90°, between the steel/cement and the cement/rock interfaces. A quantitative justification for the occurrence of such a rotation is presented, by considering the hole, the steel and the cement layers as a single ‘equivalent’ inclusion, bonded on the rock matrix.     

陷落柱定向斜井下套管技术

介绍了陷落柱地层施工定向斜井下套管前顺孔难点及事故井管处理方法,以及一种简单易行的顺孔管落井事故打捞工具的制做方法。该打捞工具简单、有效,能快速处理大直径井管落井事故,缩短事故处理时间,减少事故造成的损失;提出了与常规下套管存在的差异及其注意事项。为今后施工类似钻孔积累了宝贵经验。     

某岩溶矿山电耙机基座塌陷形成条件及治理技术

某电耙机基座位于南方某岩溶矿山,地基由粉质黏土、卵石及壶天群灰岩组成。2009年6月发生塌陷,平面上塌陷坑长约3 m,短约2 m,造成电耙机大部被埋入溶洞内,严重威胁到周边尾砂堆场及水泥罐的安全。调查分析及土洞塌陷过程模拟表明,该电耙机基座塌陷主要由于壶天群灰岩溶蚀裂隙发育强烈,地下水位在岩土界面附近上下波动,以及日常生产中电耙机基础旁长期受冲水综合作用,致使基岩面上的土层颗粒被潜蚀带出进而形成土洞坍塌。针对以往塌陷治理多以回填为主,复塌比较频繁,本电耙机基座塌陷采用孔内旋喷造浆注浆方法处理,即先根据孔深的不同向水泥浆中添加不同比例的速凝剂,然后将添加速凝剂的水泥浆液快速送入孔内,并利用高压和高转速切割周边土层,使得单纯的水泥浆成为水泥黏土浆液,在高压下浆液劈裂土层,从而达到快速封堵溶洞口和加固土层的目的。检测结果显示,该方法不仅能有效快速地封堵基岩面溶蚀裂隙或溶洞口并加固土层,消除塌陷的基本条件,而且工艺成熟,成本远小于注浆加固,适合在岩溶矿区推广应用。     

井底应力场对气体钻井井斜的影响

建立了油气井钻井过程中的井底力学模型,该力学模型考虑了井眼内压力、岩石节理、井眼深度、地应力、岩石材料特性、井眼直径等影响因素,并讨论了各个因素对井底应力场的影响,阐明了气体钻井时井底应力场分布变化对井眼井斜的影响。气体钻井时井眼内的压力远小于井眼周围的围压,井底会出现很大的拉应力,岩石容易破坏,因此,气体钻井时钻井速度远远大于钻井液钻井,但拉应力越大,井眼与岩石节理面交接处产生的应力集中越大,应力集中处岩石更容易破坏,也更易产生井斜。气体钻井时井底的应力状态对地层倾角、材料特性、井眼直径、井眼深度及初始地应力的变化较钻井液钻井时更敏感。     

钻孔水泥浆灌注替浆量的计算及操作问题

分析了钻孔水泥浆液灌注过程中孔内水位变化以及管路虹吸现象对替浆量的影响;指出了以往替浆量计算方法的不足;根据水力学压力平衡理论修订建立了新的钻孔水泥浆灌注替浆量的计算公式。      

膨胀混凝土在加固钻孔灌注桩中的应用

膨胀混凝土应用于钻孔灌注桩中，能够提高桩土效应、桩的承载力和混凝土强度，节约水泥用量。通过一工程实例证明，采用膨胀混凝土是解决钻孔灌注桩缺陷问题的一种有效途径。     

高压脉冲放电技术对桩径影响的研究

高压脉冲放电技术可利用液电效应产生的冲击波,在钻孔局部产生扩孔段,通过灌注水泥而形成异径扩底桩。主要介绍了高压脉冲放电技术的扩底成桩机理、成桩过程以及对桩径的影响情况,并研究了冲击波、蒸汽膨胀压力对桩径的作用。利用新引进的高压脉冲放电装置进行现场试验,试验结果表明,理论公式计算结果基本与试验结果符合。     

1113机采工作面突水分析与治理

2006年4月19日,山东珑山实业有限公司1113机采工作面发生井下突水事故,突水量300m^3／h。通过水质化验、奥灰孔水位观测等资料分析,得出了突水水源为奥陶系岩溶水,突水的原因是断层、矿山压力及高水压三大因素综合作用波及到了底板奥陶纪石灰岩含水层的结论。在注浆治理中,本着截流封源的思路,在井下先后施工了两个注水钻孔。在注1号钻孔失败后,及时调整了方案,自1111机道7号点,沿方位260°3′44″掘专门堵水平巷130m,重新布置了注2号钻孔,修改了终孔落脚点,结果注2号孔准确命中目标。通过单液水泥注浆技术注入70．3t水泥,浆液的水灰比为：2：1～1．5：1,工作面水量最后稳定在20．16m^3／h,从而顺利完成了注浆堵水任务,为今后井下打钻注浆堵水提供了有益的借鉴。     

“刚柔”钻具组合在新疆油田八区的应用

在易斜地层钻进时，带稳定器的钟摆防斜钻具组合的防斜效果往往不甚理想。通过计算和实践，发现“刚柔”钻具组合钟摆力强、防斜降斜效果好，而且可在常压下钻进，既保证了井身质量又提高了机械钻速。为大倾角硬地层易斜区防斜打快提供了一种新型的钻具组合类型。