绳索取心钻进技术在松散盐岩地层中的应用探讨

地质岩心钻探中,岩心采取率一直是地质找矿、地学科研工作者重点关注的对象,也是岩心钻探重要的考核指标。传统的钻探取心方法在松散、软弱、含盐地层,特别是含易溶盐地层的取心质量不佳;绳索取心钻探在完整地层取心效果较为理想,同时可大大提高劳动生产率、降低劳动强度,而对于松散、软弱地层,其取心难度比起传统钻探有时更为复杂。通过柴达木盆地达布逊干盐湖科学钻探工程,对钻遇的地表层、松散地层如何采取技术方法提高岩心采取率进行了探索和研究。实践证明,通过改善冲洗液性能、改进取心卡簧特性及钻头出水方式3个方面技术措施,可大大提高绳索取心钻进在松散、软弱、弱固结、含盐地层的岩心采取率,由改进前的平均30%提高为平均96%。     

攀西钒钛磁铁矿整装勘查复杂地层钻探护壁堵漏技术

攀枝花地区米易县白马钒钛磁铁矿整装勘查工作是四川省地勘基金启动项目,任务重、时间紧,加之所在区域地层复杂,上部漏失,下部多遇断层破碎带,造成钻孔事故频发,钻探效率低下,甚至无法施工,严重阻碍了勘查工程的顺利推进。针对这一施工难题,通过反复试验研究,探索出了一整套行之有效的深孔复杂地层护壁堵漏技术体系,确保了整装勘查项目的顺利完成。详细介绍了该矿区泥浆护壁堵漏技术及其效果。     

渤中凹陷深层特低孔特低渗砂砾岩储层储集空间精细表征

利用自动矿物定量识别系统（QEMSCAN）、二维大尺寸背散射图像拼接技术（MAPS）、多尺度微米CT、铸体薄片、恒速压汞等实验技术,对渤中凹陷深层孔店组特低孔特低渗砂砾岩储层的储集空间进行了二维、三维多尺度精细表征,并系统研究了砂砾岩储层渗流能力影响因素。实验结果显示,研究区砂砾岩孔隙毫米-微米-纳米级多尺度连续分布,孔隙度相对大的储层,孔径分布范围较宽,储层粒间原生孔、粒间溶蚀孔等大孔隙占比较高,粒内溶蚀孔、晶间孔占比较低。基于三维孔喉网络模型,孔隙主要半径分布区间为1.5~60 μm,喉道半径分布在0.5~8.0 μm之间,孔喉连通性的分布形态有条带状、连片状、孤立状,储集性较好的储层孔喉在三维空间多为连片状,渗透率相对较差的储层孤立状的大孔较多。孔隙型储层的渗透率与孔喉形态、喉道半径、配位数等参数密切相关。裂缝明显改善了砂砾岩的物性,也为酸性流体对储层的溶蚀提供了有效通道,导致溶蚀孔隙相对发育。综合研究认为,渤中凹陷深层砂砾岩储层的渗流能力受裂缝发育程度、孔喉连通性双重控制,储层中黏土矿物和碳酸盐矿物胶结对孔隙结构、储层渗流能力有重要影响。      

积极采用先进技术，提高地矿部门钻探生产水平

针对当前地矿部门地质岩心钻探生产技术水平现状，经过分析对比，为进一步提高地矿部门地质岩心钻探生产水平，提出了推广３项主要先进技术的建议。     

基于现场试井数据和岩心驱替试验的采油初期渗透率演化规律

油气开采过程中渗透率预测是一个非常重要的问题。由于油气储量衰竭导致渗透率降低,储层压力下降（有效压力增加）,导致油气生产时间增加。对有效压力导致渗透率降低的问题进行了大量研究,主要是通过各种方法建立渗透率模型,如岩心驱替试验和现场试井。前期研究结果表明,渗透率对有效压力具有幂律或指数依赖性,然而,预测渗透率的困难在于滞后现象,其原因尚不完全清楚。一些学者利用储层力学模型模拟渗透率以及解释滞后的原因,但该模型在油气生产初期有效压力波动较小时并不适用。在这项工作中,分析Perm地区北部一个油田的试井数据得出：生产初期的储层渗透率很大程度上取决于流体产出量。基于陆相储层的试井数据,得到一个描述采油初期渗透率变化的模型。为验证该模型,根据专门开发的程序对陆相储层样品进行岩心驱替试验。岩心驱替结果表明,从试井数据中获得的模型具有高收敛性。利用计算机断层扫描（computed tomography,简称CT）和扫描电镜（scanning electron microscope,简称SEM）研究岩心孔隙的属性和结构,发现天然胶体的迁移是生产初期低黏土岩石渗透率下降的主要原因。     

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。     

涌水坑道钻孔岩心上升系数ξ定义及其实践意义

坑道钻孔内涌水给常规小口径取心钻探带来了极大的施工难题。水银洞金矿Ia矿体地下水丰富,坑道钻探施工中,发现孔底岩心可以从孔口冲出。由此提出了坑道涌水钻孔岩心上升系数ξ,其物理意义是岩心在孔底水压和浮力的作用下,克服重力以及与钻杆内壁摩擦力而自动上升的能力,并结合钻孔实际参数,讨论了ξ的实践意义。当ξ≥1时,理论上孔底岩心可以随孔内涌出水从孔内冲出;当ξ＜1时,孔底岩心则不能被冲出,只能依靠起大钻取出。通过计算矿层的岩心上升系数,结合实际地层的完整性情况,可以帮助钻探人员控制合适的进尺后割心,使ξ≥1,从而让钻孔内岩心自动从孔底排出。岩心上升系数,可以为提高地表和坑道高压涌水钻孔钻进效率提供理论指导,具有一定的实践意义。     

汶川地震断裂带科学钻探取心钻进岩心堵塞机理分析

对汶川地震断裂带科学钻探4号孔（WFSD-4）钻探现场半合管取心钻进岩心堵塞的机理进行了分析,总结出了4类岩心堵塞的形式,对每一类岩心堵塞形式给出了减轻岩心堵塞的技术措施建议。     

杭州湾附近海域三个海底柱状岩芯重矿物分布与组成

对东海沿岸陆架CJ08-630、CJ08-923、CJ08-1185三个柱状岩心56个重矿物样品63-125μm粒级重矿物的研究表明,重矿物种类有56种,最高含量可达53.1%;平均含量较低,为8.5%,;矿物组成以闪石类、帘石类、辉石类、片状矿物、自生黄铁矿及金属矿物磁铁矿、褐铁矿等等为主.重矿物来源复杂多样,包括陆源、自生等各种来源的矿物.其中沿岸河流输入物是主要陆源矿物来源;此外还有沿岸和岛屿等的剥蚀物、冲刷物.沉积环境是影响重矿物分布的主要因素.     

利用钻孔实测数据计算地下岩层产状的方法

讨论了不同孔段组合条件下地下岩层产状的计算方法,全面而且精确地再现赤平极射投影的图解结果:对双斜孔段组合能够求出所有可能的产状解(包括逆向穿层解);对直斜孔段组合、三斜孔段组合、连续多斜孔段组合,以及双斜孔段组合中具同向穿层单解的计算对象能够给出最可能的产状解。