雄安新区D19井破碎热储层气举反循环钻进技术

D19井是雄安新区地热清洁能源调查评价项目的一个勘探孔,完钻井深4021.78 m,揭穿雾迷山组和高于庄组2个热储层。为应对热储层钻进严重漏失及保护热储层,选用了气举反循环钻进工艺。对深井气举反循环钻进设备进行配套,同时对双壁钻杆下深、风量等工艺参数进行了现场试验优选。针对钻遇复杂破碎地层时返水（渣）通道经常堵塞无法顺利钻进的问题,研制出了适宜于破碎地层气举反循环钻进的防堵进水接头,同时对进水（渣）口进行保护,有效地解决了破碎地层气举反循环钻进易堵塞的难题,顺利完成了钻探任务。完善了极破碎热储层气举反循环钻进工艺技术,为气举反循环钻进工艺在破碎热储层的应用和推广打下了基础。     

国内外土壤环境调查声波钻机研究进展及发展探讨

主要论述了声波钻进技术在理论以及应用方面的研究进展。阐述了声波钻进技术的发展历程;其次调研并对比了国内外声波钻机代表机型,分析得出国内同类钻机存在的不足。分析了声波钻机在土壤环境调查中的应用,可满足不同地层的连续完整原位弱扰动采样要求。探讨了声波钻机研发方向,如高频声波动力头双振子结构和复合橡胶减振材料的研发,以稳定达标150 Hz高振频并增强动力头寿命;抗疲劳、抗冲击铬钼合金材料的研发,以解决高振频下钻具疲劳损伤问题;故障诊断识别和自动修复、远程无人化操作和挥发性有机污染物在线监测系统的研发,以提升高频声波钻机的智能化和自动化水平。     

煤矿井下大盘区瓦斯抽采定向钻进技术与装备

以顺煤层超长定向钻孔组覆盖整个工作面,对矿井大盘区瓦斯进行采前预抽是区域瓦斯治理的新模式。从大盘区瓦斯抽采顺煤层超长定向钻孔施工工艺出发,介绍了顺煤层超长定向钻孔成孔的几大关键技术,包括钻孔递进式轨迹延伸技术、复合钻进轨迹控制技术、水力加压减阻钻进技术、正反扭转减阻钻进技术及复合侧钻分支技术等。还介绍了顺煤层超长定向钻孔施工的主要配套装备,包括ZDY15000LD大功率定向钻机、BLY460/13泥浆泵车、YHD3-3000泥浆脉冲测量系统、无缆大通孔钻杆、水力加压螺杆马达等。利用该技术与装备在保德矿二盘区进行了工程示范应用,应用结果表明,该套工艺技术与装备具备施工长度超过3 300 m顺煤层超长定向钻孔能力。最后对瓦斯抽采效果进行了分析,结果显示超长定向钻孔抽采周期长,抽采量高,可以对大盘区瓦斯进行超前综合治理。      

攀西地区钒钛磁铁矿整装勘查钻探坚硬岩层的研究和探索

从攀西地区钒钛磁铁矿整装勘查地质岩心钻探的基本要求出发,应用碎岩理论及碎岩理论的实现途径,结合坚硬岩石的特点,经过现场的试验观察和反复实践,初步形成了一套钻进坚硬岩层钻探工艺方法,现场的应用证明,该工艺能很好的提高钻进效率。     

碎软煤层双管定向钻具自动加卸系统关键技术与应用

为提高双管定向钻进钻孔施工时钻具加装和拆卸的自动化水平,提高装卸效率,开发一种双管自动加卸装置,实现不同工况下钻具的全自动装卸,解决双管定向钻进过程中钻杆和套管的同时加装和拆卸的技术难题,完成装置结构和控制系统的设计,运用末端柔顺技术,限制施工过程中装置承受的载荷,明确控制程序关键边界条件,制定不同工况下钻具自动装卸施工工艺流程。在安徽淮北矿业祁南煤矿展开工业性试验,试验顺利完成4个钻孔的施工,共进尺1 170 m。试验过程中双管自动加卸装置运行平稳,能够满足不同工况下钻具组合的加装和拆卸需求。将原本需要2～3人密切配合才能完成的钻具组合自动装卸工作,变为依靠程序控制自动完成,钻杆和套管同时装卸和单独装卸平均效率较人工装卸分别提高了350%和110%,保证了双管定向钻进综合施工效率,减少了作业工人数量,降低了工人劳动强度,保障了施工安全。试验结果表明：双管自动加卸装置运行稳定可靠,施工工艺流程合理,装置各项性能满足双管定向钻进需求。研究成果为双管定向钻孔施工钻具的自动装卸提供了技术和装备支撑,为双管定向钻进技术在煤层气开采相关领域的推广应用奠定了基础。     

双U型地埋管换热器换热性能试验研究

双U型地埋管换热器(DUBTHE)在实际应用中易出现管路交叉,引起热短路,造成换热性能降低,直接影响浅层地源热泵系统的运行效率。以西安某浅层地源热泵项目为工程背景,基于无限长线热源理论和斜率法,通过现场岩土热响应试验、不同测温法测温试验,研究了岩土初始平均温度、导热系数和体积热容,及管卡间距对DUBTHE换热性能的影响。结果表明：多点式测温线缆测得的岩土初始平均温度为17.08℃,更接近实际地层温度。该地层的岩土综合导热系数和综合体积热容分别为1.65 W/(m·K)、2.81×10⁶ J/(m³·K)。DN25 DUBTHE的夏、冬季单位延米换热量随着管卡间距减小而增加,且增速随管卡间距的减小先增大后减小。当管卡间距分别为1、2、3、4 m时,DN25 DUBTHE的夏季单位延米换热量较无管卡分别提高了21.03%、19.48%、15.16%、3.92%;DN25 DUBTHE的冬季单位延米换热量较无管卡分别提高了20.83%、19.48%、14.94%、3.79%。工程中最优的管卡布置方式为2 m或3 m管卡间距的DN25 DUBTHE。...     

汉源大渡河大桥巨厚砂层大直径灌注桩施工技术

汉源大树大渡河大桥2号桥墩12根钻孔灌注桩,钻孔直径2500 mm,钻孔深度为63~75 m不等,桩径大,桩孔深,属于河水位以下的巨厚砂层桩基,具有一定的施工难度。2号墩基岩上覆覆盖层存在多层砂土及卵石夹土（质土）,且砂层巨厚,在11.5~49.4 m之间除厚5.5 m的卵石夹土外均为砂土,对桩基成孔施工极为不利。采用冲击钻进成孔,泥浆净化除渣系统,通过对钻头直径的控制、内护筒的使用、灌注时导管埋深的控制等措施,确保了工程的顺利完工。相关技术措施可为其他类似工程提供借鉴。     

平顶山北地热示范区PBR01井钻探技术研究与分析

为打赢大气污染防治攻坚战和燃煤替代任务,平顶山市市委市政府委托河南省有色金属地质矿产局组织开展平顶山地区地热勘查开发工作。根据对区域地质情况和地层特点,河南省有色金属地质矿产局自行设计并组织施工了平顶山北地热示范区PBR01井。文章从钻探设备选型、施工工艺选择、钻井液配置等方面介绍了项目设计和施工的全过程;通过钻井的施工,解决了本地区大口径深孔钻进难题,为本地区后续开发应用起到了良好的示范作用;通过对钻时曲线的分析,掌握了本地区不同地层钻进效率情况,提出了提高大直径硬岩钻进效率的方案。     

钻探技术在矿山灾害事故应急救援中的应用

钻探作为一种有效的应急救援手段在矿山灾害事故应急救援工作中得到了应用。本文根据应用目标不同将应急救援钻孔分为生命保障孔、救生孔、排水孔、灭火孔、瓦斯抽放孔等。生命保障孔钻探技术、排水孔钻探技术、大口径救生孔钻探技术等3种典型的矿山灾害事故应急救援钻探技术在矿山灾害应急救援工作中得到成功应用,取得了不错的效果。加强矿山灾害事故应急救援钻探技术配套设备的研发和相关钻探工艺研究将有力促进矿山灾害事故应急救援的发展。     

四川沐川大口径地质调查井（川沐地2井）钻探施工技术

大口径页岩气地质调查井（川沐地2井）部署在四川盆地西南缘五指山—天宫堂构造带建全—龙华复向斜的核部,设计井深2500 m,完钻井深2406.00 m。钻探目的是主探须家河组陆相页岩气,兼探雷口坡组常规气。本文介绍了川沐地2井的钻探施工情况,针对侏罗系易垮塌的泥岩和三叠系可钻性差的砂岩,开展了高效提速复合钻进、复杂地层钻井液、下套管固井工艺等应用研究,解决了垮塌段下套管固井难题,提高了钻探效率,建成了一口可供地层含气性测试的合格井,获取了岩心等实物资料,查明了该井区的地层层序,在三叠系须家河组—雷口坡组钻遇37层油气显示,实现了钻探目的及油气发现,为页岩气地质调查评价奠定了基础,对巩固乌蒙山区脱贫攻坚成果具有重要意义。