日本南海海槽天然气水合物取样调查与成功试采

日本在实施天然气水合物研发计划（MH21）的第一阶段（2001—2008）及之后,作为合作伙伴,参加了加拿大Mallik和美国阿拉斯加陆域永冻层的水合物试采工程项目,并在本国南海海槽分别于2000年和2004年实施了水合物探井施工和多井钻探取样调查。从MH21第二阶段（2009—2015）开始,日本加强了对南海海槽东部的钻探、取样调查,运用新研发的CDEX hybrid PCS系统采取保压岩心;运用PCCT压力岩心测试鉴定仪器,对含水合物沉积地层的岩样作精密测试分析;提出水合物开采环境效应评估（EIA）研究战略,运用综合方法认真实施EIA调查,以及对海域水合物生产环境监测系统,包括海底甲烷泄漏监测仪（MLMS）、海底变形测量仪（SDMS）等予以布署。2013年3月12—18日,日本在南海海槽东部深水水合物储层实施了第一次天然气水合物的试采。六日内累积生产气量约120000 m3,平均日产气量20000 m3。这是世界上第一次海域天然气水合物成功的试采工程,是国际天然气水合物开发史上的一座里程碑。但是,天然气水合物的商业化开采在国际上将是一个艰难、漫长的过程。     

国际油气井钻头进展概述（一）——Kymera 组合式（Hybrid)钻头系列

针对油气钻井中钻遇坚硬地层、粘-滑（stick-slip)地层、软硬互层与含夹层地层,以及定向井、水平井等钻进中PDC钻头钻进效率、钻井方向控制方面的局限性问题,贝克· 休斯公司克里斯坦森（Baker Hughes Christensen )分公司于2011年四季度向国际市场推出了将金刚石复合片与牙轮相结合的钻头——Kymera组合式钻头。该新型钻头藉助于牙轮在硬岩层中的侵入能力,提高碎岩效率,改善PDC的冷却,还能明显降低钻头在井底的扭矩,提高钻井方向的控制能力。在世界各地现场实际应用取得了良好的钻井效果。介绍了Kymera组合式钻头的研发背景和历程,以及其在世界多地油气钻井中的现场应用情况。     

磁性矿区测斜仪器的现状和展望

一八七三年,历史上第一个测斜仪——氢氟酸玻璃管测斜装置在德国多特蒙特问世。自那时以来,世界上先后出现的测斜仪品种数以百计。虽然这些仪器型号繁杂、结构不同、性能各异,但我们仍可以按其工作原理、测量功能、应用区域和数据记录方式等进行     

天然气水合物钻采与环境保护

天然气水合物是一种潜力巨大的新型超级能源，但是它也是诱发地质灾害的因素，还可能对全球气候变化产生重要影响。从钻探特点，钻探方法，泥浆，取心，测井，固井技术，开采方法等方面提出了防止地质灾害和环境污染的技术措施，对策与建议。     

大陆科学钻探撰光辉篇章，海洋科学钻探需急起直追

一、“科钻一井”圆满成功，我国大陆科学钻探进入世界先进行列 为研究具有全球意义的大别-苏鲁超高压变质带实施的中国大陆科学钻探工程“科钻一井”于2005年胜利峻工。这是我国实施“科教兴国”战略，布署十项国家重大科学工程项目（每项投资均超过亿元）取得的又一重大成就，被列入我国2005年十大科技成就之一，令全国、地质学术界和钻探工程界欢欣鼓舞。并获得国际大陆科学钻探学术界的赞誉。     

钻掘工程国内外发展水平与差距及建议（下）

(续上期 )4　大陆科学钻探4 .1　国际发展现状4 .1.1　ＳＧ - 3和ＫＴＢ超深孔取得重大技术成就至今世界范围内完成科学钻探深孔已有 10余口 ,其中取得重大科学成就和技术创新的是前苏联完成的ＳＧ - 3和德国的ＫＴＢ超深孔。ＳＧ - 3超深孔终孔深度达 12 2 6 1ｍ ,为迄今为止世界上最深的钻孔。该钻孔采用Ｕｒａｌｍａｓｈ15 0 0 0巨型钻机 ,其转盘功率为 36 8ｋＷ ,卷扬机功率 2 30 0ｋＷ ,具有钻深 15 0 0 0ｍ的能力。ＳＧ - 3孔还应用了涡轮钻具和轻型铝合金钻     

比利时DIAMANT BOART公司金刚石钻头简介

1985年9月地矿部派考察组赴比利时DIAMANTBOART公司（简称DB公司），对其金刚石钻头、钻机、绳索取心、金刚石绳锯采石技术等进行了考察。其中金刚石钻头及其制造技术是考察重点。今就了解收集到的情况作一简介。DB公司建于1937年。它是从事金刚石工业应用的开发研究机构。如金刚石用于矿山和石油钻探、石材加工、玻璃加工等。特别在矿山和石油用金刚石钻头的开发研究方面在技术上有独到之处。DB公司有一套先进的金刚石检测和分选技术，对各种金刚石原料分类，制造用于地质、油井及工程钻     

加拿大Mallik陆域永冻带天然气水合物成功试采回顾

1998年由加拿大地质调查局和日本国家石油公司领导,在加拿大麦肯齐三角洲永冻带实施的Mallik 2L-38水合物研究井的项目是成功的。但是,由于气候变暖和机械故障,水合物试采目标未能完成。加拿大地质调查局和日本国家石油公司与其它8个国际合作机构于2002年回到Mallik,钻进了3L-38和4L-38两口观测井,以及5L-38生产试验井。在5L-38井中采取了水合物岩心（采取率90%）并进行物探测井等研究,实施了2次短时生产试验——运用MDT的降压法与热注入法的试验。运用热冲洗液循环的热注入法获得了470 m3的气体产量。此后, 2007—2008年又重返于1998年钻成的2L-38井,对其进行加深、扩孔、下套管等,用于实施水合物试采。2007年,在此试验井内储层射孔井段安置潛水泵,抽水降低水位以减小储层压力,在125 h的降压试验期间产生830 m3的气体。试验证明,即使在如此短的时间内,降压法也是有效的。2008年在2L-38井68 d(139 h)的长时间试采过程中,持续产气2000～4000 m3/d,总共产量达13000 m3。此次试采数据表明,降压法对于水合物生产是一种正确可取的方法。2008年加拿大Mallik天然气水物试采项目的成功,是世界水合物研究和开发史上的一座里程碑。     

美国阿拉斯加北坡永冻带天然气水合物研究和成功试采

阿拉斯加北坡（ANS）永冻带蕴藏着丰富的天然气水合物资源,该地区是美国天然气水合物研究开发的特定目标之一。自1970’年代起,美国先后研发的PCB和PCS天然气水合物保压取心器应用于DSDP、ODP、IODP和ANS。第一口旨在研究阿拉斯加天然气水合物的热冰1井于2004年初完成。该井虽然没有钻遇到水合物层位,但是许多新开发的技术,如北极钻井平台、移动式岩心实验室、智慧钻井等成功地获得了应用。艾尔伯特山1号研究井于2007年2月顺利地钻至914 m,全井取心率85%,并进行了测井和运用组合地层动态测量仪对井下压力测试,完成了全部预期研究目标。对“自然产生的”和由“油气钻采工业诱发的”与水合物相关的地质灾害进行了研究,后者主要分为3类,即穿越天然气水合物钻探、穿越天然气水合物深部油气开采及开采天然气水合物的生产。对天然气水合物,特别是运用CO2-CH4置换法开采水合物的理论和实验室的研究,在美国许多学术机构和大学有成效地进行了许多年。2012年5月,康菲公司与日本国家油气与金属公司（JOGMEC)以及美国能源部（DOE)合作,运用CO2-CH4置换法,圆满地完成了Ignik Sikumi #1井的天然气水合物试采。在38天返排期间气体生产的30天内,累积生产甲烷气体约28317 m3 (100万scf)。该项试采工程结果表明,CO2-CH4置换法是天然气水合物开采重要而有效的方法之一,它可在较大程度上减少对环境的污染和破坏。     

地质钻探工程的发展历程与展望——回顾探矿工程事业70年

地质钻探工程是区域地质调查、固体矿产勘查、能源矿产勘查、水文与工程地质勘查、地球与地外行星科学研究、城乡基础设施建设等领域重要的技术方法,是获取地下地质矿产等实物资料的唯一手段。伴随着新中国的建立和发展壮大,我国的探矿工程事业从无到有,从小到大,从弱到强。70年来,通过几代探矿人的坚持不懈和努力奋斗,目前我国地质钻探技术水平基本与世界同步,在许多方面达到世界先进水平,有些钻探技术、装备已处于世界领先地位。从整个地质行业乃至整个国家工业发展的维度上总结我国探矿工程70年的发展历程,大致划分为4个阶段：新中国成立初期探矿工程创建起步阶段(20世纪50—60年代);探矿工程技术稳步快速发展阶段(20世纪70~80年代);探矿工程扩大服务领域阶段(大致为20世纪最后15年);钻探工程技术全面、深入发展,逐步进入世界一流的阶段(21世纪以来)。分别对这4个阶段所发生的重大事件以及取得的主要技术成果进行了回顾和总结,阐明了70年来探矿工程为国家经济建设和我国至今成为世界上唯一制造业体系最完整的国家做出的重要贡献。