绳索取心工艺在大口径深部钻探中的应用研究

绳索取心工艺具有效率高、取心质量好等优点,所以,在小口径固体矿产钻探工程中已得到推广应用。但是,在沉积地层大口径深孔钻探中应用较少。文中针对绳索取心和石油钻井工艺各自优缺点,提出了增加钻孔和钻具的环空间隙,采用大泵量、高上返速度的石油钻井和绳索取心"二合一"钻探技术思路,结合河南叶舞凹陷盆地2630m盐矿(地热)勘探孔进行了生产性试验,就试验中存在的主要问题进行了分析研究,并提出了具体措施。通过试验证实:绳索取心技术在大口径深部钻探工程应用可行,且具有成本低、安全可靠等优点;同时,增加泵量和环空间隙可以避免岩屑重复破碎,从而可大幅度提高钻探效率。     

大口径绳索取心器在煤层气参数井的应用

豫北地区施工的煤层气参数井试1井,要求在井深1 072～1 109 m处取心37 m,取心率达到90%以上,取心时间小于2min/hm,以准确获取山西组二1煤层的储层参数.为满足设计要求,选择平顶山五环实业有限公司研制的大口径绳索取心器,并根据地层特点,设计了81/2胎体式三阶梯PDC复合片绳索取心钻头及钢体式多阶梯硬质合金取煤钻头.在施工过程中选择了合理的钻进参数和泥浆性能,并按照拟定的操作程序采取了相应的技术措施,实际岩心采取率在煤岩段达到91.3%,在基岩段高达95.8%,完全满足了煤层气参数井对目的层取心的要求.     

大口径绳索取心钻具在特厚软煤中的取心应用

煤层气参数井因需准确获取煤层及其气体含量参数,绳索取心技术因结构简单、钻进效率高、岩矿心质量好、钻获煤心时间短等显著优点已在煤层气井取心中广泛应用。主要介绍了大口径绳索取心钻具在鹤壁六矿某煤层气参数井+生产井的应用中,根据选用大口径取心工具的结构特点,针对目的煤层为特厚软煤的客观地质条件,总结出了较为合理的取心钻进工艺参数和技术保障措施,取得了较好的效果。     

大口径绳索取心钻进技术在天然气水合物勘探中的应用

φ127 mm绳索取心钻具在地质钻探中很少应用。介绍了大口径绳索取心钻探工艺在青海乌丽地区天然气水合物勘探中的应用情况,并对技术要点和注意事项进行了总结。     

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。     

深孔及松软地层大口径绳索取心钻具的研究与应用

为解决深孔大口径及松软地层取心难的问题,推进取心钻探技术的发展,研发了一套大口径绳索取心钻具。着重介绍了大口径绳索取心钻具的结构特点、技术参数、技术创新及使用效果。应用结果表明,该大口径绳索取心钻具结构合理、各机构动作可靠、岩心采取率高,能够满足深孔及松软地层的取心要求。     

HQ绳索取心钻探创1461米新纪录我国深部大口径钻探成套装备诞生

日前,中国地质科学院勘探技术研究所和山东省正元地质勘查院烟台分院刷新了我国大口径绳索取心钻探纪录,把我国HQ（钻孔直径96mm）绳索取心钻探的纪录提高到了1461．9m。这一新纪录的诞生,标志着我国掌握了在复杂地层实施深孔钻探的成套装备和技术。据介绍,自新中国成立以来,我国的岩心钻探一直以800米左右的浅孔、直孔钻探为主,致使我国1000m以深的第二找矿空间的资源情况不清、资源潜力无法发掘。     

大口径绳索取心钻进工艺在孝义XB-003煤层气钻孔中的应用

利用Φ127mm钻杆(内平,内径不小于Φ94mm)做外管并采用Φ89mm-127mm内外管总成及半合管绳索取心工具(岩心直径≥Φ70mm),与专用绞车配合,在Φ215.9mm井眼内进行取心,在煤层气参数+生产井施工中发挥了重要的作用。介绍和分析了大口径绳索取心钻进工艺山西孝义煤层气孔施工中的应用方法及存在问题。     

深部盐岩层绳索取心钻井液技术研究与应用

由于次生应力场的作用以及盐岩易溶于水的特性,深部盐岩层钻进存在岩层蠕动、钻井液易遭受盐钙侵等问题;钻进参数选择不合理易导致盐岩层取心效率低、岩心冲蚀严重。本文以河南省叶舞凹陷ZK3井为例,采用石油钻井与绳索取心相结合的措施,解决了普通固体矿产钻探设备在深部地层取心中效力不足的问题;通过阳离子交换容量测定、矿物组分鉴定、钻井液体系优选及性能测试等试验,确定了针对上部泥岩地层的聚合物钻井液体系,中部含膏泥岩的欠饱和盐水钻井液体系,下部盐岩层取心段的饱和盐水钻井液体系。通过确定合适的钻井液密度与临界环空返速,可以有效控制深部盐岩层蠕变与井壁冲蚀,适度提高排量以成倍提高钻进速度。钻进过程中钻井液性能稳定,体系转换顺利且性能易于调整,为取心任务的顺利完成提供了有力保证。     

大口径深井取心钻进活动套管技术方法的探讨

在大口径深井取心钻进施工中,为了提高钻进效率、改善钻柱受力条件、封隔不稳定地层等,经常会下入活动套管。由于深井地层复杂、应力较大,井斜和井壁稳定性不易控制,如何保证安全、顺利地起、下活动套管,防止活动套管事故便成为施工中的突出问题。着重介绍了在施工过程中下入活动套管的技术方法及相关措施,并就施工过程中可能出现的相关问题提出了解决办法和思路。     

大直径加重管绳索取心技术在页岩气勘探中的应用研究

根据页岩气、煤层气勘探对钻探技术的特殊要求,进行了大直径绳索取心技术的探索研究。文中重点介绍了加重管组合式绳索取心钻具的结构、作用原理及特点,以及施工试验效果。通过施工实践的启示,对大直径绳索取心技术的发展提出了几点认识。     

对深孔大口径取心钻探工艺的一些认识——以WFSD-2号孔0～897.66 m段施工为例

深孔大口径取心钻探,钻孔口径大、地层复杂、钻孔结构复杂、深孔段效率低,钻进工艺尚不成熟,钻探工程难度较大。结合WFSD-2号孔0～897.66 m段施工情况,介绍了施工中存在的主要问题及采取的主要技术措施;对各种施工工艺、技术方法进行了对比分析,提出了建议。     

深部取心钻探拧卸工具机械化的思考和实践

通过分析钻杆拧卸对地质钻探起下钻效率的制约以及目前拧卸工具存在的问题,提出了适合深部取心钻探的拧卸工具机械化研制思路及技术要点,介绍了SQ114/8型绳索取心钻杆专用液压钳的技术、性能特点和应用效果。     

沁水盆地松软煤层大直径绳索取心施工关键技术

2013ZX-SH-UM15V井位于山西沁水盆地腹部,为一口煤层气生产直井,在施工过程中需要对3号煤层、15号煤层取心,以了解其煤层含气量、煤岩特性等相关参数。在3号煤层、15号煤层取心过程中,因其煤层中下部煤质较松软,岩心采取率一度很低。结合3号煤层、15号煤层的煤岩特性及绳索取心钻井工艺的特点,通过反复的试验,最终成功完成了3号、15号煤层的取心工作,其中15号煤层岩心采取率达90%以上。总结了针对该区域的松软煤层的绳索取心施工关键技术。     

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。