小秦岭深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术研究与应用

钻孔的护壁堵漏一直是深孔钻进中的技术难题,在小秦岭深部找矿项目钻探施工中,由于该地区区域地质较为复杂,且构造发育,岩石破碎,钻进过程中孔内经常出现掉块、塌孔、漏失等问题,泥浆堵漏效果不佳,施工中采用水泥浆护壁堵漏达到了良好的效果。本文针对小秦岭深部钻探项目水泥浆护壁堵漏技术的应用,对深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术进行分析与总结,提出深孔灌浆堵漏技术对速凝水泥浆性能的要求与施工技术要点,并对该矿区相关钻探施工提供指导与建议。     

伊拉克鲁迈拉油田优化固井技术

伊拉克鲁迈拉油田地层破裂压力低,技术套管固井易发生漏失,生产层页岩层发育导致井眼不规则,存在“大肚子”和井眼缩径、固井顶替效率低、固井质量难以保证的情况。为此在后期固井施工中,通过分析地层特性,从影响固井质量的几个关键因素出发,优化堵漏技术措施。利用固井设计软件,优化扶正器下放数量,通过室内试验优选抑制性加重钻井液,控制调节不稳定页岩层钻井液性能参数,将钻井液API失水量控制在4 mL、密度1.35 g/cm3,优化固井工艺措施,形成了一套适合该地区的综合固井技术。现场试验中,固井质量合格井段达到了80%以上,优于同区块其他队伍施工井段。     

粘度时变浆液的水化机制及其在治理基坑涌水中的应用

SJP型粘时变浆液;水化机制;流变性;基坑涌水     

绳索取心钻杆折断事故的原因、预防与处理措施

针对地质钻探中时常发生的钻杆折断事故,本文从钻杆材质与加工、复杂地层条件、钻孔弯曲等方面分析了导致绳索取心钻杆折断的主要因素,并从钻杆材质优选、钻杆加工工艺和热处理工艺、螺纹结构优化和精细处理、钻孔结构与钻具级配优化、护壁堵漏技术、现场操作规程等方面总结了相应的预防措施,建议通过数值模拟优化钻具级配和钻进规程参数,加强钻杆腐蚀缺陷、裂纹等的探伤检测,以提高整个钻探体系的可靠性。     

沙漠地区大直径顶管施工护壁减阻浆液研究与应用

沙漠地区地层稳定性差,摩阻力大,导致长距离大直径顶管施工时间长,浆液输送压力损失大,极易造成地层垮塌埋管,顶管阻力急剧增加导致顶进失败。沙漠地区大直径顶管工程顺利顶进的关键是浆液应具有较好的润滑减阻和成套护壁作用。基于这一关键问题,开展室内试验和现场应用研究,研发出了适合沙漠地区顶管的新型护壁减阻浆液,采用高岭土聚合物浆液作为机头同步注浆浆液,无粘土高聚物浆液作为沿线跟进补浆浆液。同步注浆浆液在润滑减阻的基础上主要突出成套护壁作用,而跟进补浆浆液主要突出润滑减阻特性,从而使润滑减阻浆液系统达到最佳的润滑和护壁作用。研发的新型护壁减阻浆液应用于内蒙古乌兰布和沙漠穿沙输水项目7～9号顶段——国内外首例沙漠地区大直径顶管工程,效果良好,顶进工作顺利完成。该研究提升了沙漠地区顶管工程关键技术、解决了护壁与减阻问题,具有极大的社会价值和经济效益。     

小口径膨胀波纹管技术在若尔盖铀矿区的应用

地层漏失一直是钻探施工的技术难题,寻找有效、快速解决不同工况下漏失问题技术方法一直是若尔盖铀矿区钻探技术工作的重点。在ZK4-5钻孔施工中钻遇大漏失地层,钻具多次空放,水泥堵漏收效甚微,在钻孔结构受限制的情况下,采用了小口径膨胀波纹管技术,应对大漏失地层取得了较好的效果,解决了该孔空放漏失段的漏失问题,为矿区解决大漏失等复杂地层技术难题提供了可靠的技术支持。     

可控式大裂缝堵漏工具研制及应用

在钻井过程中出现的大裂缝或小型溶洞漏失,这些恶性漏失采用堵漏材料难以见效,利用可控式堵漏工具进行封堵是一种行之有效的堵漏手段。针对这类恶性漏失,我们设计了一种可以容易操控并能够准确将拦截袋和不同类型堵漏材料送到钻孔内漏失位置的堵漏工具。该工具能有效避免堵漏材料被水稀释或者被水流冲走,在漏失位置能形成有效封堵,从而实现对大裂缝的堵漏。     

海坨区块高效堵漏体系的优化与应用

海坨区块的地层破裂压力较低,存在大量的天然裂缝,钻井过程中极易发生渗透性漏失和失返性漏失,从而引发井壁失稳。针对海坨区块存在的严重漏失问题,制备了一种随钻堵漏纤维YTZ,同时优选出了与基浆配伍良好的复合植物纤维XA、快速封堵剂KF,提高了钻井液稳定井壁的能力。通过3种堵漏材料的复配,形成了一套适合海坨区块的堵漏体系和科学有效的施工技术,有效解决了海坨区块的各种井漏问题,确保了钻井及完井施工的顺利进行,减少了由于漏失带来的经济损失。该堵漏体系在现场应用中体现了良好的封堵效果,值得在海坨区块进一步推广应用。     

矿山垮落大体积松散体中水泥-水玻璃浆液可控灌注原理及其应用

松散体是采矿、隧道、地下空间等工程中一种常见的岩体结构,具有强度低、稳定性差等特点,注浆改造重构其完整性和强度是现场处理该类问题的重要技术手段之一。为满足河北杏山铁矿大垮塌主溜井满井状态下封堵工程的特殊需求,提出了大体积松散体中水泥-水玻璃浆液可控灌注的理念。通过大体积松散体中水泥-水玻璃浆液灌注试验研究,将灌注历程分为大空隙竖向优势渗流、大空隙周边渗流、上向渗流结石、第1层劈裂与渗流和第n层劈裂与渗流5个阶段。根据浆液扩散的时空演化,将可控灌注问题分解为浆液一维竖向优势渗流和单段灌注浆的周向时空扩散,并揭示了其发生机理,认为松散体中水泥-水玻璃浆液一维竖向优势渗流的扩散距离与时间呈以自然常数e为底的指数函数关系。以此为基础,将松散体中水泥-水玻璃浆液可控灌注应用于杏山铁矿大垮塌主溜井满井状态下的封堵工程中,取得了良好的工程效果。     

松南深层火成岩储层的损害分析与保护技术

松南火成岩的储层特征中石英发育裂隙,发育构造微裂缝,由于天然气气层存在易于移动、易被压缩,且存在束缚水含量高、低压敏感性强、高毛管力等特点,导致气层更容易受到损害,从钻井取心、测井解释和有关的地质描述看,深层储气层普遍存在着裂隙。在对松南深层储层物性的认识以及实施常规钻井技术下储层潜在损害方式、损害程度研究的基础上,研究分析了钻井、完井等各个阶段保护技术的作用原理,制定了针对性的储层保护方案。研究实践表明,同时采用欠平衡钻井工艺,实施屏蔽暂堵的承压堵漏方案,采用优质非渗透钻井液完井液体系,改善侵入储层滤液性质,基本满足深层勘探钻井完井过程中保护储层的技术需求。现场应用表明,各项储层保护措施的实施在保护储层、地质资料需求和勘探发现等方面取得了良好的效果。