沁水盆地岩性交替井绒囊钻井液实践

为有效解决沁水盆地煤层气井因岩性变化快而引发的漏失、坍塌、掉块等情况,通过室内研究及现场应用,采用绒囊钻井液能够有效解决上述问题。MBS26-11防塌试验井和MBS24-5防漏堵漏试验井钻遇地层多而复杂,邻井坍塌、漏失严重。MBS26-11井二开采用绒囊钻井液,密度为0.95~1.05 g/cm3,黏度为35~38 s,平均机械钻速10.79 m/h,比邻井钻速提高9.2%。钻进过程中无掉块、卡钻现象,顺利完钻。MBS24-5井一开采用膨润土泥浆,漏失严重,漏失速率达6.95 m3/h,采用绒囊钻井液后漏失速率为1.68 m3/h。二开仍采用绒囊钻井液,密度保持0.93~0.98 g/cm3,漏斗黏度在38 s以上,塑性黏度6~14 mPa·s,动切力3.00~6.64 YP/Pa,动塑比保持在0.43~1.66Pa/mPa·s。平均机械钻速5.6 m/h。      

新型膨大管柱堵漏工具的研究与试制

为了提高钻遇断层、大裂缝、溶洞及流水溶洞情况发生的失返性漏失堵漏的成功率,研制了一种新型膨大管柱堵漏工具。该工具直接送达漏层,使堵漏材料在受限空间内凝固,并在井眼轨迹穿过的通道上建立所需体积和强度的堵塞,从而解决失返性漏失问题。介绍了该堵漏工具的结构组成、选材、制造工艺和使用方法。     

高效桥塞堵漏技术在川西马井构造的应用

川西马井构造上部地层裂隙发育,地层承压能力低,布井密集,钻井时易与邻井气层窜通,发生漏失,甚至造成复杂型井漏。虽然常规桥塞堵漏亦能堵漏成功,但由于地层承压能力低而易发生复漏和反吐,堵漏一次成功率低。为提高堵漏效果和一次成功率,在原有堵漏技术的基础上,引入高效堵漏剂,通过室内配方优化及施工工艺完善,形成了高效桥塞堵漏技术。现场试验表明该技术堵漏一次成功率高,堵漏效果良好,为低承压力地层、易漏失层以及易与邻井气层窜通等造成的复杂型井漏提供了新的堵漏思路,对解决其它复杂井漏也具有一定的指导意义。     

钻孔引发基坑管涌事故的分析与处理对策

地下室开挖与基础施工过程中,当坑底存在承压水,如设计考虑不周或施工方法不当,因钻孔穿透承压含水层等原因,将导致管涌发生。结合浙江宁波某基坑管涌处理工程实例,提出采用钢套管、高压旋喷桩、双液注浆的综合处理技术,实践证明,提出的技术可以有效处理类似事故。     

破碎带地层钻探化学凝胶护壁堵漏技术的研究与应用

针对目前大洋钻探钻遇破碎带硬岩地层复杂情况,在总结国内外破碎带地层钻探施工中的主要技术难点与对策的基础上,结合现场施工中的实际情况,分析施工中经常遇到的破碎带地层特点,提出了应用化学凝胶技术解决破碎带地层井下复杂问题的新思路。提出了适用于不同地层温度的化学凝胶体系基本配方,通过正交试验设计,优选出了最佳体系配方,形成一套完善的适合深海钻探用高温树脂凝胶护壁作业规程。     

HTD-3型高温堵漏材料研制及性能评价

深海钻探往往伴随着高温、高压,对钻井用堵漏材料提出了新的要求。首先通过对颗粒状、纤维状和片状堵漏材料的耐高温筛选,制作了HTD-3型高温堵漏材料。然后使用DL-3A型高温堵漏评价仪器对该堵漏材料的抗温、承压和封堵性能进行了测试,利用SEM电镜扫描对堵漏材料架桥情况进行了观察和分析,最后以5%梯度浓度进行了配伍性实验。测试结果表明,HTD-3型高温堵漏材料除对钻井液密度影响稍大外,对钻井液其他基本性能影响较小,在该材料中,不同级配的颗粒状材料完成了架桥,纤维状和片状材料完成了充填,形成了强度较高的封堵墙。通过实验证明：HTD-3型高温堵漏材料不仅有着较好的抗温、承压能力,还有较好的封堵效果。HTD-3型高温堵漏材料的研制为未来深海钻探堵漏提供了一种可行的选择。     

广西向阳坪铀矿床钻探施工技术及改进措施

广西向阳坪铀矿床岩性以花岗岩为主,研磨性强,部分地层复杂,构造裂隙密集发育,岩石破碎,绿泥石化、高岭土化强烈,钻探施工困难。通过采用金刚石绳索取心钻探技术和施工工艺,并针对钻进中遇到的问题,引进了便携式全液压钻机,采用了成膜防塌无固相冲洗液体系及延迟交联凝胶堵漏工艺,优选了环齿式孕镶金刚石钻头,并采取了严格的预防和控制防斜措施,解决了钻进效率低、孔壁不稳定、金刚石钻头寿命短及钻孔弯曲等一系列问题。生产实践证明,该施工技术和工艺具有钻进效率高、岩（矿）心采取率高、劳动强度低等优点,可为花岗岩及复杂岩层钻进施工提供借鉴。     

基于紧密堆积理论的低密度固井水泥浆设计

合理的颗粒级配是提高固井水泥环内部密实度、早期力学强度和界面胶结能力的关键。基于此,本文从几种典型的连续颗粒级配的紧密堆积理论中优选出DFE进行固井水泥浆体系设计,并通过大量实验首次确定了适宜G级油井水泥基深水固井水泥浆体系设计的n值最优范围：0.33~0.40。结合激光粒度分析仪实测结果,在粒径≤3.38 μm、3.38~70.70 μm、≥70.70 μm三个范围内依次采用纳米CaCO₃（nano CaCO₃,以下简称“NC”）、G级油井水泥和漂珠,并按DFE（n=0.33~0.40）体积分布曲线进行混配。在此基础上,提出一种密度为1.50 g/cm³的低成本低温早强三元固相级配水泥浆体系,并与漂珠二元固相水泥浆体系和NC二元固相水泥浆体系的性能进行对比。研究结果表明：该三元体系水泥石的抗压强度、抗折强度和二界面胶结强度相比于漂珠二元体系和NC二元体系分别提高了7%~21.1%、13.4%~51.9%和41.4%~122.2%。三元体系的固井水泥石在垂向上的最大密度差为0.022 g/cm³。基于DFE设计的三元体系具有良好的流变性、稳定性和力学性能。DFE对于多元固井水泥浆体系的设计和应用具有一定的指导意义,在保证低密度的前提下能够有效地提高固井水泥石的早期强度和综合性能。