• 2016年第43卷第12期文章目次
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    • >钻探与钻井工程
    • 若尔盖铀矿田复杂地层泥浆技术研究与应用

      2016, 43(12):1-5.

      摘要 (982) HTML (215) PDF 0.00 Byte (962) 评论 (0) 收藏

      摘要:若尔盖铀矿田地层极其复杂,主要表现为强水敏性、强破碎、漏失严重,钻探施工难度极大。本文结合地层特点及孔壁稳定性分析,研究出了适合于该矿区复杂地层钻探施工的泥浆体系,并在现场取得了良好的应用效果,同时也总结出了一套泥浆现场维护与管理技术措施,对类似复杂地层钻探施工中的泥浆技术具有较好的借鉴作用。

    • 三维水平井靶前距的COMPASS优化设计

      2016, 43(12):6-11,17.

      摘要 (909) HTML (198) PDF 0.00 Byte (1672) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保证三维水平井钻井施工安全、高效,顺利钻达地质目标层,使用COMPASS软件对三维水平井轨道进行了优化设计研究,通过模拟分析,总结出了三维水平井靶前距设计规律,提出了最小纵向靶前距概念,为三维水平井靶前距优化设计提供了依据。

    • 保德区块中低阶煤层压裂施工砂堵原因分析及技术对策

      2016, 43(12):12-17.

      摘要 (868) HTML (177) PDF 0.00 Byte (1052) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对保德区块中低阶煤储层压裂过程中容易出现砂堵影响储层改造效果的问题,根据研究区块的地质条件,结合水力压裂时裂缝在煤层中的扩展规律,分析了保德区块煤层水力压裂出现砂堵的4类主要原因,分别为煤储层裂隙相对发育造成压裂液滤失量增加、压裂沟通高渗透性的顶底板、煤储层本身有效厚度大滤失量增大及多层合压造缝不充分。在此基础上,提出了相应的技术对策,使用清洁压裂液、适当提高并稳定施工排量及优化压裂施工设计,为现场的水力压裂施工和提高煤储层改造效果提供重要指导。

    • 有限圈闭复杂沥青质稠油层钻井难点与对策

      2016, 43(12):18-22.

      摘要 (919) HTML (253) PDF 0.00 Byte (849) 评论 (0) 收藏

      摘要:中东YD油田为海相碳酸盐岩地层,Kazh地层分布着活跃的非均质沥青质稠油,高压并含有酸性气体,为非目的层,需要钻穿并封隔该层后对下部产层进行开发。由于沥青质稠油层分布不均,孔隙压力不确定,对钻井工程造成了极大的挑战。在一期施工中,3口井由于沥青质稠油的侵入被迫工程弃井,未能实现工程目的。针对此世界性难点问题,开展了沥青质稠油侵入机理实验研究、固化剂研制、控压钻井技术应用等一系列配套工艺技术研究,提出了复杂沥青质稠油层安全钻井技术对策,现场应用取得较好的效果。

    • 定北区块抗高温钻井液体系优化

      2016, 43(12):23-27.

      摘要 (824) HTML (218) PDF 0.00 Byte (784) 评论 (0) 收藏

      摘要:定北区块储层深埋温高导致常规钻井液体系失效且复杂情况多发,研制一套抗高温钻井液体系已成为解决定北区块钻井复杂情况多发的重要途径。总结分析定北区块钻遇复杂情况及钾铵基钻井液体系性能测试结果,明确了钻井液优化方向——抗高温抑制性、稳定性、降滤失性和封堵能力。针对目前现场常用多种抗高温钻井液处理剂开展了流变性、滤失性、封堵性、润滑性等性能测试实验,优选SMC和SPNH作为抗高温降滤失剂、KCl和聚胺作为抗高温抑制剂、HQ-10作为抗高温封堵剂、白油及石墨作为抗高温润滑剂、SF-1作为抗高温稀释剂,并得出最佳土粉含量为4%,最终得到了抗高温钻井液体系配方。室内性能评价实验表明,该抗高温钻井液体系在180 ℃热滚72 h后粘度、切力及失水仍满足设计要求,且抗NaCl及CaCl2污染分别达到10%和4%,储层岩心伤害渗透率恢复值可达80%以上。定北抗高温钻井液配方的形成将为定北区块安全高效钻进提供保障。

    • 冻土区天然气水合物试采对接井冲洗液技术

      2016, 43(12):28-32.

      摘要 (1012) HTML (266) PDF 0.00 Byte (851) 评论 (0) 收藏

      摘要:2015年,在祁连山木里冻土区进行了天然气水合物试采对接井施工。根据木里地区的地层条件,针对孔壁易出现的水化、坍塌、掉块等现象,制定了冲洗液配方,通过合理调整处理剂的用量,达到良好的护壁及润滑效果。使用过程中对密度、粘度、含砂量、失水量等参数进行了监测,并对冲洗液性能作出及时调整。应用结果表明,该冲洗液配方具有良好的综合性能,能够满足冻土区天然气水合物试采井钻探施工要求。

    • 抗高温随钻封堵材料研究进展

      2016, 43(12):33-36.

      摘要 (971) HTML (207) PDF 0.00 Byte (865) 评论 (0) 收藏

      摘要:钻遇渗透性漏失地层、破碎地层及低承压地层时,通常加入随钻封堵材料以防止钻井液漏失、提高孔壁稳定性和地层承压能力。深井高温地层及高温地热、高温干热岩钻探,遇到上述复杂情况时,需采用抗高温封堵材料。本文介绍了我国近年来抗高温随钻封堵材料研究与应用的进展情况,包括由桥接堵漏材料组成的抗高温随钻堵漏剂、膨胀型聚合物堵漏剂、超低渗透处理剂及弹性石墨等新型抗高温随钻堵漏材料。分析了4种抗高温随钻封堵材料的组分及其堵漏原理,并对抗高温随钻封堵材料的研究方向提出了建议。

    • 白杨河矿区煤层气丛式井钻井难点及对策研究

      2016, 43(12):37-40.

      摘要 (893) HTML (210) PDF 0.00 Byte (901) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆阜康市白杨河矿区煤层气开发利用先导性示范工程是新疆第一个煤层气示范工程项目。白杨河矿区总体构造为向南倾斜的单斜构造,地层倾角大,煤层多且间距大。该示范工程开发方案主要井型为丛式井。经过多年钻井实践,丛式井钻井技术在鄂尔多斯盆地东缘煤层气区块已经非常成熟,初步形成了一套适合该地区煤层气开发的丛式井钻井技术。由于白杨河矿区地质条件与鄂尔多斯盆地东缘各区块相比差异大,特别是存在地层倾角大、煤层多且间距大等地质特点,因此不能完全照搬原有的丛式井钻井技术。本文依据白杨河矿区地质资料,分析了白杨河矿区煤层气丛式井钻井难点,对解决该区块钻井难点的技术对策和攻关思路进行了总结与阐述,初步形成了一套适合白杨河矿区大倾角厚煤层的丛式井钻井技术。

    • 乌兰哈达变质岩地层地热勘探井钻头选择与取心工艺

      2016, 43(12):41-44.

      摘要 (868) HTML (224) PDF 0.00 Byte (896) 评论 (0) 收藏

      摘要:内蒙古自治区察右后旗乌兰哈达苏木地热勘探井井深2006.87 m。采用石油30型钻机施工,钻遇地层大部分为变质岩,达1500 m以上,对牙轮钻头损坏严重,同时施工要求进行18次岩心采取。经过对钻头的试用、选择,最后选用HJ637G型牙轮钻头,钻进时效可达0.8~1.2 m,使用寿命可达到80~100 h。取心段采用川7-4型双管单动取心筒配合金刚石钻头,岩心采取率可达70%~95%。

    • 钾铵基聚合物泥浆在大同煤田复杂地层钻进中的应用

      2016, 43(12):45-48.

      摘要 (874) HTML (201) PDF 0.00 Byte (934) 评论 (0) 收藏

      摘要:煤田地质钻探中,白垩系卵石层、多层采空区及泥岩地层是一大钻进难题。一是上部长孔段砂卵层胶结松散,易垮塌;二是下部泥岩水敏性强,膨胀性大,节理裂隙发育,极易产生缩径、造浆及不同程度的渗漏;三是多层采空区的护壁问题。针对这些问题,在大同煤田复杂地层钻进中,经反复实验选用了钾铵基聚合物低固相泥浆。实践证明,采用钾铵基聚合物低固相泥浆,可有效防止孔内坍塌、掉块、缩径,预防孔内事故,提高钻进效率,降低成本,达到了正常的钻进目的。

    • 简易偏心楔在钻探施工中的应用

      2016, 43(12):49-53.

      摘要 (945) HTML (216) PDF 0.00 Byte (881) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着地质岩心钻探孔深的不断增加,处理孔内事故的难度也越来越大。为了缩短施工周期,特复杂的孔内事故经常放弃处理。利用造价低廉、使用简单的偏心楔进行定向钻进,绕过事故孔段,是一种行之有效的处理手段。本文主要介绍了简易偏心楔的制作及在不同孔段中的应用。

    • 富县天然气井直井优快钻井技术优化与应用

      2016, 43(12):54-57.

      摘要 (949) HTML (215) PDF 0.00 Byte (903) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决富县区块天然气井钻井机械钻速低、钻井周期长、井下复杂情况多等问题,开展了优快钻井技术研究。总结分析了富县气井钻井施工难点,通过岩石可钻性研究、岩屑滚动回收实验和处理剂筛选实验,同时结合现场应用,优选出各钻井参数。优选出一批能适应该区地层特征,耐磨性强,进尺效率高的钻头;优选钻具组合,采用转盘 螺杆的复合钻进方式;为保障井下安全,优选了钾铵基聚磺钻井液体系。现场应用表明,平均钻井周期由优化前80.96 d缩短至41.02 d,平均缩短39.94 d,缩短49.35%,井下事故复杂情况大大减少,为富县区块天然气井优快钻井提供了有力的技术支持。

    • 套管和尾管快速下入工艺在深水钻井中的应用

      2016, 43(12):58-62.

      摘要 (919) HTML (217) PDF 0.00 Byte (993) 评论 (0) 收藏

      摘要:套管和尾管的下入程序是整个钻井工艺的重要环节。传统的下套管和尾管速度往往较慢且需要周期性地向管柱内灌钻井液。特别是对于深水钻井等钻井液密度窗口较窄的井,掌控套管柱合适的下放速度较困难,极易产生压力“激动”造成井漏。套管和尾管的快速下入工艺是提高作业效率,保证井下安全,满足钻井工艺需要的重要研究方向。本文主要介绍了套管和尾管快速下入工艺技术的主要工作原理、特点、工具组成和操作方法,以及现场应用情况及其注意事项,对作业过程中可能出现的一些问题进行了分析和总结,并提出了相应的建议,对类似的深水井作业具有重要的借鉴意义。

    • >钻掘设备与器具
    • “羊D1”油气勘探井井控装置的连接设计

      2016, 43(12):63-67.

      摘要 (862) HTML (201) PDF 0.00 Byte (985) 评论 (0) 收藏

      摘要:在地质勘探钻井中一般不需要进行井口压力控制。辽西金羊盆地“羊D1” 钻井采用地质勘探井的钻井工艺方法进行油气勘探,需要预备有井口压力控制措施。地质钻井设备和井控装置如何耦合是本文讨论的重点。以该井为例,介绍了用全液压岩心钻机全孔金刚石绳索取心钻进工艺施工油气勘探井的施工工艺。钻进中综合考虑了YDX-6型全液压岩心钻机平台的下方空间尺寸、井身结构设计以及本钻井的井口压力控制等要求,选择和设计了一套满足小口径取心钻探施工要求的井控装置。

    • 双管钻机夹持卸扣装置的有限元分析及优化

      2016, 43(12):68-71,77.

      摘要 (899) HTML (202) PDF 0.00 Byte (902) 评论 (0) 收藏

      摘要:夹持卸扣装置是双管钻机的重要组成部分,主要用于夹持孔内钻具,配合回转器实现机械拧卸钻杆的功能,其性能的好坏将直接影响整机的性能、钻进效率以及钻孔质量等。为验证设计结构的功能和质量,缩短研发周期,提出应用ABAQUS软件对夹持卸扣装置进行有限元分析和优化。结果表明优化后的结构满足安全系数的要求,为夹持卸扣装置的结构设计和优化提供了借鉴,同时为双管钻机的整体可靠性提供了保障。

    • 基于CAN总线技术的钻机电控系统的设计与应用

      2016, 43(12):72-77.

      摘要 (857) HTML (216) PDF 0.00 Byte (997) 评论 (0) 收藏

      摘要:电控系统作为钻机的操控核心,其安全性和可靠性是钻机正常运行的重要保障。本文提出了基于CAN总线技术的控制系统方案,重点论述了该系统的结构组成及功能设计。通过在SDC2500型全液压钻机上的应用表明,基于CAN总线技术的控制系统具有布线简洁、远程集成控制、故障预警、提高钻机操控安全性等优势。

    • >岩土工程
    • 预应力锚杆肋板墙支护技术在北京某深基坑工程中的应用

      2016, 43(12):78-81.

      摘要 (823) HTML (185) PDF 0.00 Byte (838) 评论 (0) 收藏

      摘要:拟建北京市第55中学地下食堂与北侧教学楼地下室结构紧贴,地下食堂基坑北侧受场地限制,没有施工护坡桩空间。然而,土钉墙支护不能满足周边环境对基坑位移和沉降的严格要求。针对上述问题,设计采用了嵌入式“预应力锚杆 肋板墙支护结构”代替桩锚支护结构。结合该基坑支护工程的实例,介绍了预应力锚杆肋板墙支护结构的参数设计和施工技术措施。

    • 超深基坑止水帷幕TRD与防渗墙工法对比分析

      2016, 43(12):82-84.

      摘要 (779) HTML (200) PDF 0.00 Byte (989) 评论 (0) 收藏

      摘要:重点从成本、工效、抗渗质量、环保、耗材等方面对TRD工法墙和成槽机施工的防渗墙做了详细的对比分析论证,认为在相同条件下防渗墙整体优于TRD工法墙,是一种先进可靠的防渗工艺,值得在超深基坑侧壁及坑底止水方面大力推广使用。

    • >非开挖工程
    • 定向钻进敷设电缆保护管轨迹优化设计研究

      2016, 43(12):85-89.

      摘要 (858) HTML (204) PDF 0.00 Byte (844) 评论 (0) 收藏

      摘要:在老旧城区内采用定向钻进敷设地下管线,常常需要从已有的各类地下建(构)筑物或管线下方穿过,方案设计时就应考虑新建管道与之安全距离的取值问题。以厦门市某110 kV电力电缆的定向钻进工程的实际需求为出发点,在对国内现有规程规范及工程实例调查的基础上,对电力电缆保护管定向钻进敷设安全距离取值的影响因素进行分析,优化工程定向钻进敷设方案,指导该工程的建设,并为类似工程建设提供参考。

    • >地质灾害防治与环境保护工程
    • 地下水采样技术及《地下水采样技术规程》的编制

      2016, 43(12):90-94.

      摘要 (936) HTML (217) PDF 0.00 Byte (841) 评论 (0) 收藏

      摘要:地下水取样是地下水调查、监测中的一项关键技术工作,必须要根据调查场地的条件和调查的目的选择合适的采样方法,并严格按照操作规程进行采样,以取得真实、有代表性的样品。本文在梳理常用地下水采样方法和采样器具的基础上,介绍了行业标准《地下水采样技术规程》的编制过程及其主要内容。该规程内容涉及地下水现场测试样品、无机检测样品、有机检测样品、气体检测样品、同位素检测样品、专项样品(包括地热水样品和饮用矿泉水样品)等的采集要求、采样方法、样品保存、质量控制等。