一种隔水隔卡的自锁式绳索取心钻具及应用

近年来,国内外对复杂地层绳索取心钻具的研究取得了长足进步,但是未能很好解决卡心构件对岩心入管的阻碍和底喷式钻头易产生“泥垫”现象,从而影响取心质量和钻进效率的关键技术问题。以普通S95绳索取心钻具为研究对象,通过在内管里增设0.7 mm厚度的不锈钢衬管,封隔卡簧等卡心构件装置,增加底喷式钻头水孔数量并增大水槽体积,设计可供选择的发夹式和卡簧式岩心提断器等技术改造,研制一款用于复杂地层钻进,具备隔水、隔卡、自动锁心的三层管绳索取心钻具。选用发夹式岩心提断器在水敏性强的破碎地层中试验,平均回次进尺1.13 m,获取岩心采取率94.48%,对比附近同类地层钻孔的岩心采取率提高了50%以上;选用卡簧式岩心提断器在裂隙发育的泥质地层中试验,卡簧卡心如同普通钻具上的卡簧一样可靠。试验结果表明:用衬管封隔卡心构件的取心技术方案可行,解决了卡心构件对软弱松散岩心入管的阻碍,有利于保护岩心的原状性;所用底喷式钻头孔底冲洗效果好,降低了钻头“泥垫”现象对钻进速度的影响。该钻具操作方便,使用成本低廉,有望在我国现行绳索取心机台推广应用,具有较强的普适性和广泛的应用前景。      

复杂地层用绳索取心钻具的研制

常规绳索取心钻具在复杂地层钻进时,岩矿心采取率会降低的原因主要有2个：一是钻具防水性能差,遇到松散软的地层时,岩心没有进入岩心管时就被冲洗液冲蚀掉了;二是钻具防岩心脱落性能不好,遇到硬脆碎地层时,虽然岩心能够进入岩心管,但卡簧对破碎的岩心卡固不牢,很容易脱落。复杂地层用绳索取心钻具是以解决这两大问题而设计的,并使绳索取心钻进的优越性得到充分的发挥。     

复杂地层取心钻进堵心原因分析及其预防措施

复杂地层取心钻进时极易发生堵心,严重影响回次进尺长度及取心钻进效率。本文对复杂地层钻进时易出现的堵心问题进行了分析和整理,总结了易堵心地层特征,开展了堵心原因分析,在此基础上,从取心钻头、取心钻具、冲洗液性能及取心钻进工艺方面给出了堵心预防措施。     

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。     

湘西北复杂构造区破碎地层绳索取心钻进技术难点及优化

以湘西北复杂构造区湘慈地1井为例,针对钻进过程中遇到的岩心采取率低以及卡钻埋钻等钻进难点,通过采用无泵反循环超前侧喷绳索取心钻具以及优化钻井液体系的方法,有效地提高了该钻井工程中的岩心采取率;该新型钻具能够在孔底形成局部反循环,并且结合钻具内部防堵锥网以及超前侧喷钻头的设计能够有效地提高破碎地层中的岩心采取率;通过在钻井实践中应用,该钻具在岩心破碎井段的采取率达到了94.4%,取得了良好的应用效果。     

鄂西铅锌矿硬、脆、碎地层钻探取心技术

针对湖北省兴山县白鸡河铅锌矿硬、脆、碎复杂地层中钻探取心困难问题，采用薄壁隔水底喷式金刚石钻头和钢丝式采心卡具等措施，提高了岩（矿）心采取率。     

囊袋多节捆绑式绳索取心钻具的设计与应用

由于现有的普通绳索取心钻具缺乏隔水与护心装置,在松散、软弱、破碎等复杂地层取心钻进时,破碎岩心易被冲蚀,提钻过程中岩心易脱落,使岩心采取率和取心质量达不到设计要求,甚至无法采取到岩心。针对上述问题,设计了一种囊袋多节捆绑式绳索取心钻具。该钻具在普通绳索取心钻具基础上增加了多节捆绑式囊袋总成结构,并与超前侧喷钻头配合使用。囊袋可以隔绝冲洗液,有利于取得原状岩心,通过分段捆绑,可以有效包裹住岩心,防止其在提钻过程中脱落。超前侧喷钻头改变了冲洗液流向,起到隔水与护心的作用。现场应用表明,该钻具能够完成在松散、软弱、破碎等复杂地层的钻探工作,岩心采取率达90%以上,取心质量也得到明显提高。     

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。     

湖南永顺永页2井破碎地层取心问题分析与处理对策

为了解决湖南永顺区块钻遇复杂破碎地层所出现的岩心采取率不足的问题,本文在永页2井的基础上,调查了勘查区的地质构造特征,根据不同地层的取心岩样分析了地层特性。在严格按照钻孔设计及质量要求的前提下,在各个阶段采取了不同的冲洗液,做到无垮塌、无漏失。面对破碎地层岩心采取率不足,研制和使用了一种囊袋多节捆绑式绳索取心钻具,利用其独特的囊袋结构,配以超前侧喷钻头,能够保护岩心免受冲洗液冲刷。结果显示：后续的钻进过程中,井深在1055.76~1108.96 m,岩心采取率由原来的最低79%,提高至90%以上,岩心得到了较好的保护。上述方法能够有效地解决破碎地层出现的岩心采取率不足问题,并能为后续的工作和类似工程提供保障和借鉴。     

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。     

某矿区复杂地层综合治理技术及措施

针对以往复杂地层钻进施工中存在的问题,在不断总结经验和教训的基础上,通过采用绳索取心钻进加高效长寿命钻头、套管隔离构造带以及优质泥浆护壁等综合治理技术及措施,大幅度提高了钻进效率和钻孔质量,取得了良好的经济效益和社会效益。     

四川尔呷地吉铅锌矿区复杂地层钻探施工技术

四川尔呷地吉铅锌矿区位于南北向甘洛-小江断裂（本区内称为马拉哈断裂）北段与马拉哈背斜的复合部位。区域地质条件复杂,岩层破碎、裂隙发育,存在钻孔坍塌、漏失、缩径、掉块等钻探难题。为避免井内复杂事故、缩减钻井周期、降低作业风险,在该矿区开展了钻探技术研究工作。以ZK4522、ZK4737、ZK7545钻孔施工问题为例,重点剖析了钻孔事故频发的原因,提出了改进措施,总结了适合该矿区钻探施工的钻孔结构设计,并对不同地层使用冲洗液配方进行了阐述,对水泥浆护壁工艺、套管护壁工艺采取了技术管控措施,在该矿区取得了良好的效果,形成了一套具有实际参考价值的钻探施工方案,为该矿区以后的施工提供了技术保障措施和经验,同时对其他类似钻探施工也具有一定的借鉴意义。     

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。     

Rapid Variscan exhumation and the role of magma in core complex formation: southern Brittany metamorphic belt, France

ABSTRACT The high-grade migmatitic core to the southern Brittany metamorphic belt has mineralogical and textural features that suggest high-temperature decompression. The chronology of this decompression and subsequent cooling history have been constrained with ⁴⁰Ar/³⁹ Ar ages determined for multigrain concentrates of hornblende and muscovite prepared from amphibolite and late-orogenic granite sheets within the migmatitic core, and from amphibolite of the structurally overlying unit. Three hornblende concentrates yield plateau isotope correlation ages of c. 303–298 Ma. Two muscovite concentrates record well-defined plateau ages of c. 306–305 Ma. These ages are geologically significant and date the last cooling through temperatures required for intracrystalline retention of radiogenic argon. The concordancy of the hornblende and muscovite ages suggest rapid post-metamorphic cooling. Extant geochronology and the new ⁴⁰Ar/³⁹Ar data suggest a minimum time-integrated average cooling rate between c. 725 °C and c. 125 °C of c. 14 ± 4°C Ma^-1, although below 600 °C the data permit an infinitely fast rate of cooling. Mineral assemblages and reaction textures in diatexite migmatites suggest c. 4 kbar decompression at 800–750 °C. This must have pre-dated the rapid cooling. Emplacement of two-mica granites into the metamorphic belt occurred between 345 and 300 Ma. The youngest plutons were emplaced synkinematically along shallow-dipping normal faults interpreted to be reactivated Eo-Variscan thrusts. A penetrative, west-plunging stretching lineation developed in these granites suggests that extension was orogen-parallel. Extension was probably related to regional uplift and gravitational collapse of thermally weakened crust during constrictional (escape) tectonics in this narrow part of the Variscan orogen. This followed slab breakoff during the terminal stages of convergence between Gondwana and Laurasia; detachment may have been consequent upon a change in kinematics leading to dextral displacement within the orogen. Dextral ductile strike-slip displacement was concentrated in granites emplaced synkinematically along the South Armorican Shear Zone. Rapid cooling is interpreted to have resulted from tectonic unroofing with emplacement of granite along decollement surfaces. The high-grade migmatitic core of the southern Brittany metamorphic belt represents a type of metamorphic core complex formed during orogen-parallel extensional unroofing and regional-scale ductile flow.     

内蒙古喀喇沁变质核杂岩及其隆升机制探讨

内蒙古喀喇沁地区的变质核杂岩是由韧性变形的太古宙、元古宙变质岩素组成的核;由脆－韧性变形和经受了低压变质的中侏罗统地层组成的中间层;由少量脆性变形和未变质的上侏罗－下白垩统地层和岩体组成盖层。变质核杂岩的组成与结构显示了它对称伸展和不对称隆升的特征,130－100Ma是其快速隆升的时期。从该区长期的热演化历史以及同构造的岩浆活动来看,可以认为喀喇沁变质核杂岩是地幔热隆及岩浆侵入引起地壳伸展的典型实例。喀喇沁地区可以作为研究华北岩石圈结构和演化的窗口地区。     

海域天然气水合物保温保压取样钻具研究与应用进展

保温保压取样,作为开展海域天然气水合物勘查工作的关键技术方法,是采获水合物原位样品的核心技术手段。本文对国内外海域天然气水合物保温保压取样钻具的相关资料进行了汇总梳理,并从工作原理、结构特点和试验应用等方面对国内保温保压取样钻具的研究与应用进展进行了分析与总结。通过采用不同的工作原理,国内保温保压取样钻具已能够在软-中硬-硬地层中进行取样,在工程应用中的保压成功率、岩心收获率等性能指标能够满足取样需求,有效推进了天然气水合物勘查评价自主化实施进程。