水力内割刀在中国东部海区科学钻探套管卡阻事故处理中的应用

中国东部海区科学钻探CSDP-02井完钻井深2843.18 m。为后续开展相关科研工作,完井后要进行扩孔钻进施工。扩孔前需起拔井内φ114 mm套管,由于套管在井内时间较长,井壁失稳,套管起拔遇卡,无法正常起出。采用水力内割刀工艺,分段割取遇卡套管,提高单次起拔遇卡套管长度,经济、高效地解决了该井套管卡阻事故。本文结合工程实例,对水力内割刀的使用方法及要点进行了阐述。     

新型集土式扩底钻具的研制与试验应用

针对现有机械式扩底钻具在旋挖钻进施工过程中存在扩孔与取土、清孔分离、工序复杂、孔内沉渣难以清理干净、施工效率低等问题,研制了新型集土式扩底钻具。重点介绍了扩底桩设计理论,集土扩底钻具结构设计,关键零部件有限元数值分析和优化改进,以及样机试制和现场试验。试验结果表明：新型集土式扩底钻具集扩孔、集土功能于一体,减少了工艺步骤,提高了工作效率,满足了旋挖钻进扩底桩的施工需求。     

湖南茶陵婆婆仙矿区锡湖区段钻探技术研究

研究区钻探施工难度主要表现为：强风化地层占三分二以上,异常松散、破碎,遇冲洗液冲刷即成泥、流沙状,坍塌、埋孔情况频繁;钻孔上段涌水、中段全漏失;钻具因沙埋孔,经常不能到底,下套管、岩矿心采取亦因此而显得异常困难。以ZK4608孔为主,结合ZZ4404孔,对整个矿区的钻探技术研究结果进行了介绍,总结出该区段的钻探工艺为：跟管钻进、安装飞管、及时取粉、边钻边封、双液双泵速效封堵、无水泵干钻卡取等,从而圆满完成了区内18孔计4260m钻探施工任务。     

四川省甘孜州康定县高原地热井施工工艺

康定县地热资源丰富,但开发利用少,仅2008-2009年由四川省地质工程勘察院在中谷地区实施地热勘探井2口,钻探深度共计184.96m。DZK02井是部署在四川省雅拉河中上游热水塘区块地热资源大盖沟沟口雅拉河右岸一级阶地上的第一口预探井,设计井深2 000m。钻井施工主要面临地层倾角大、地层出水量大、温度高、岩性破碎等施工难题。施工队伍采用螺杆纠斜、清水控压等钻井工艺,圆满完成了该井的施工任务。为该地区地热水的开发利用进行了有益的尝试。     

注水平衡法在非开挖施工中的应用

首先对河北廊坊天堂河穿越工程的概况和施工难点进行了介绍;然后针对工程需要提出了注水平衡法,并对其进行了理论分析;最后对施工过程和结果进行了分析介绍。施工实践证明了理论分析的正确性,且表明：非开挖施工时,在管道中注入适量水能平衡管道所受浮力,减小管道所受摩擦力,能达到减小管道回拖力的目的。     

球状风化孤石群内端承桩复合成孔施工技术

在深圳地铁4号线403标,需要在高强度、各向异性、大倾角等特性的球状风化花岗岩孤石群地层中进行端承桩成孔,成孔与周围建筑物距离仅约20m,且一幢建筑物已严重倾斜,鉴定判断已属于危房等级,经多次论证,最终采用对周边环境影响较小的回转钻孔工艺。先后采用刮刀钻头切削钻进、球齿滚刀钻头碾压钻进、套筒取心钻头环切纠偏等多种钻孔措施相结合的复合钻孔工艺,配以反循环泥浆护壁进行钻孔施工,取得成功。该项技术可为类似地质条件桩基成孔提供良好的技术支持。     

井下振动环境分析与模拟

智能导钻井下工具及仪器在钻进过程中产生复杂的振动, 剧烈或长时间振动会造成井下仪器的电路故障与钻具机械疲劳破坏, 引发钻井事故, 增加钻井成本.为了验证井下仪器的振动环境适应性与可靠性, 需要开展破坏机理、井下工况数据采集与分析、测试与试验的体系化研究, 在实验室充分发现仪器潜在的故障, 不断迭代升级, 提升仪器可靠性.本文通过自主研制的井下振动冲击记录仪器在实钻井中采集真实的振动环境数据, 对数据进行处理分析后, 制定了三个方向的振动试验条件; 定制研制了国内首台专门用于井下仪器测试的双台并激振动试验系统, 研究了基于双台振动设备的并激振动试验与测试方法, 实现了实验室条件下真实模拟井下振动环境, 构建的系统化井下振动试验平台有效支撑了井下工具及仪器的高质量研发.

     

地质特深孔绳索取心钻杆机械性能研究

地质特深孔绳索取心钻杆结构区别于API石油钻杆,其机械性能计算不可直接引用API石油钻杆的相关理论公式。针对这一理论依据与计算方法缺失,本文对地质特深孔双台肩钻杆接头进行了受力分析,开展了钻杆接头拉伸载荷与扭转载荷计算理论研究,构建了绳索取心钻杆机械性能计算的理论方法。同时,通过有限元分析和台架试验,确定了H-5000规格双台肩绳索取心钻杆的机械性能,验证了计算方法的准确性,并提出了钻杆结构改进建议与下一步研究方向,为高性能薄壁绳索取心钻杆“服役”于5000 m地质岩心钻探工程提供了技术支撑。     

灌浆钻灌一体化工艺实践与探讨

历来灌浆是由两个不同的工序组合起来的,即成孔与灌浆,成孔由一套钻具完成,灌浆又是由另一套灌浆管系列完成,之间无相联关系。因此,在某些施工区域,可由钻机组与灌浆组分别完成。通过工艺改进后,可将成孔与灌浆改为一个工序,使灌浆质量与效率均能得到提高。介绍了钻灌一体化技术的原理、工艺流程及其工艺特点,并列举了工程实例。     

顶板高位定向钻孔在青龙煤矿瓦斯治理中的应用

顶板高位定向钻孔是进行上隅角瓦斯治理的关键技术措施。针对青龙煤矿顶板裂隙瓦斯治理需要及复杂顶板高位定向钻孔成孔难题,阐述了顶板高位定向钻孔的技术原理和技术优势;基于“三带”理论综合确定了高位定向钻孔的层位,并优化钻具组合和钻进工艺参数。在青龙煤矿11615工作面完成5个顶板高位定向钻孔的施工,最大孔深达到612 m,单孔最大瓦斯纯流量达到2.79 m3/min,瓦斯浓度达到23.4%,有效地保证了工作面的安全回采。