汤凤林 , Чихоткин A.B. , 段隆臣 , 潘秉锁 , 谭松成 , Чихоткин В.Ф.
2019, 46(10):1-5.
摘要:世界上钻井技术和方法很多,其中连续油管钻井是一项重要的油气井钻井技术,美国、加拿大使用较多,俄罗斯也在使用,取得了很好的社会经济效果。我国有这方面的设备也在使用。俄罗斯研发出来了聚合物钢丝铠装连续油管,其技术指标不亚于碳钢油管;设计出的液动加载装置,解决了水平井钻进摩擦阻力大、机械钻速低的难题。聚合物铠装油管和水平井钻进加载装置的研发成功,为连续油管钻井技术的扩大使用创造了有利条件。可以期望,或许可为我国未来煤层气和页岩气钻井的发展做出贡献,具有一定的实际意义,值得我们注意。
2019, 46(10):6-12.
摘要:本文在介绍我国北斗卫星导航系统发展和应用现状的基础上,结合地勘装备野外施工、运维管理、数据安全等特点和需求,提出了综合集成移动通信、互联网、宽带卫星通信等技术的地勘装备北斗系统应用的总体思路和技术框架,并详细介绍了中装集团钻探装备、物探仪器等两大类产品的北斗应用终端产品的型谱规划和应用平台的开发方案,对于提升地勘装备北斗应用技术水平具有较强的指导和借鉴意义。
2019, 46(10):13-19.
摘要:为满足不断增多的3 m口径钻孔灌注桩的施工要求,完善全液压冲击反循环钻机的系列规格,研制了额定施工口径为3 m的YCJF-30型全液压冲击反循环钻机。该钻机采用机、电、液一体化技术;采用独特的液压油缸冲击方式;差动双卷筒卷扬机提升能力强;配有液压步履,可方便左右前后移位以对正孔位;起塔、落塔为液压油缸控制,操作平稳、安全、省力;冲击锤头质量大(20 t),破岩效率高;采用气举(或泵吸)反循环排渣,排渣能力强。生产试验证明,该钻机参数合理先进,性能可靠,自动化程度高,操作简单,维护容易,使用成本低,能适应各种地层施工,可选用气举和泵吸两种反循环排渣工艺。
2019, 46(10):20-27.
摘要:岩石在钻头破岩工作时会产生振动,为了研究岩石特性对钻进过程中岩石振动的影响,提出一种基于振动的岩石特性识别方法。通过振动学理论和弹性力学知识建立岩石振动方程,利用数值模拟软件分析不同参数对岩石振动的影响。研究表明:冲击荷载下岩石产生振动,岩石特性对振动有紧密关系;岩石的密度、刚度和抗压强度对岩石的振动都有一定影响,其中岩石强度对振动的影响最为明显;岩石刚度越小,强度越小,在冲击荷载作用下,岩石振动越大。研究冲击钻进过程岩石的振动特性,对钻进参数设置以及岩性的识别有重要意义。
2019, 46(10):27-33.
摘要:准南煤田乌鲁木齐矿区是新疆煤层气勘探开发的重点区域,相比常规的丛式井,水平井作为一种成本不是很高但增产效果非常好的井型,已经越来越多地应用于矿区煤层气开发。但乌鲁木齐矿区具有地层倾角大、目标煤层结构复杂等特点,需要结合实际地质特征对水平井钻井技术进行优化和适宜性研究。结合水平井施工特点,开展了井壁失稳机理研究、低伤害钻井液体系研究和井身结构优化设计,并进行现场试验,取得了良好的效果。
2019, 46(10):34-39.
摘要:涪陵页岩气田是中国第一个正式投入商业开采的海相页岩气田,历经2013年的开发评价试验阶段及2014-2015年的一期产能建设阶段,通过攻关研究与现场试验应用,创新形成了适合涪陵页岩气田勘探开发的钻完井技术系列,二期产建推进以来,由于埋深的增加、地层的不确定性,对钻井提速提效造成了巨大的阻碍,其中部分复杂层系的钻头选型显得尤为困难,主要体现在常规钻头行程钻速低、起下钻趟次多、定向困难等几个方面。通过对岩石可钻性及定向难点分析,针对平桥区块小河坝组地层研磨性强、砂泥岩交错的特点,优选了121/4 in高研磨性混合钻头;针对二开深层大三维井定向托压严重的问题,优选了121/4 in高效定向混合钻头;针对三开龙马溪组(含浊积砂岩)定向段高造斜率及研磨性强的特点,优选了81/2 in硬地层定向混合钻头。截止2019年2月,3种型号混合钻头在涪陵工区累计使用200余井次,平均减少起下钻4~5趟次,缩短钻井周期6~7 d。混合钻头的优选应用,为二期产建的钻井提速提效提供了技术保障,为下步页岩气田的高效开发提供了钻头选型方案。
2019, 46(10):40-44,52.
摘要:近年来,小口径岩心钻探技术在油气勘探中得到了广泛应用,施工中经常遇到钻孔超径孔内事故多发、孔斜超差孔底位移较大、冲洗液性能不稳定等问题。利用小口径绳索取心钻探技术施工通地-1井油田地质调查孔,通过优化钻进参数、合理确定钻孔结构、采取有效防止孔斜措施等技术手段,顺利完成钻孔施工任务,钻孔各项指标均达到了地质设计要求。
2019, 46(10):45-52.
摘要:湖南保靖页岩气勘查区块黑色页岩沉积发育,是页岩气勘探开发的有利区带。由于储层埋藏深、地层高陡、地层倾角变化大、岩石可钻性差,导致钻井周期长、成本高等问题。钻前对已有的地震、测井、岩心实验等资料的处理和分析,通过优化井身结构、钻头选型、钻具组合优选和中长筒取心等,实现了保靖区块海相页岩气快速钻探。
2019, 46(10):53-57.
摘要:小秦岭北矿带上部覆盖层为第四系沉积物,其厚度700~950 m,钻探施工中经常出现卡钻、埋钻、塌孔等恶性事故,甚至造成钻孔报废,严重制约钻探效率,造成钻探成本过高。针对这些技术难点开展技术分析和研究,通过优化钻孔结构,采用适宜该矿区厚覆盖层的绳索取心钻进方法,合理选择护壁性能好的冲洗液等技术措施解决了厚覆盖层钻进难题,提高了钻探施工效率和质量,降低了工程成本。
2019, 46(10):58-61,74.
摘要: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 m3/min,瓦斯浓度达到23.4%,有效地保证了工作面的安全回采。
2019, 46(10):62-65.
摘要:山东禹城通裕阳光豪庭基坑支护工程中因设计及施工工艺对周边建筑物影响较大,针对地层及周边环境对施工工艺及施工顺序进行优化,采用旋喷扩大头锚索,改变支护桩钻进及下笼方法,局部采用SMW工法,施工中加强监测,以上措施确保了工程顺利进行,施工经验可供以后类似工程参考。
2019, 46(10):67-74.
摘要:首先通过正交试验优选出Revit基坑支护结构模型无缝连接Civil真三维地质体模型的融合方案,解决了当前Revit难以直接创建真三维地质体模型的难题;在此方案基础上,探索并总结出一系列诸如桩、锚、面层等常用基坑支护结构的精细化建模方法;最后结合实际工程案例,对基坑支护综合模型在辅助设计方面做了BIM理念下的初步应用研究:周边环境条件三维具现与漫游展示,支护结构与周边已建地下预制桩碰撞检查,工程量精确统计,不同支护结构空间交界节点设计优化,地下水位面、软弱风化基岩面及淤泥层三维空间展布状态剖切观察,导出可用于指导精确测量放线的二维CAD支护桩位平面图等。
2019, 46(10):75-81.
摘要:水平定向穿越管道起吊过程中,管道的吊点位置决定管道入土角度,如果入土角度偏大或者偏小,都可能导致管道在入土时发生卡管或瘪管事故。通过对管道起吊过程中入土角度、吊点位置对管道应力的影响进行仿真分析,得到:吊点2与管道前端相距10 m,入土角为10°时,两吊点的许用间距为22~28 m;入土角为12°时,两吊点的许用间距为28~36 m;入土角为14°时,两吊点的许用间距为30~36 m,此时管道起吊过程中,管道处于安全状态。当入土角度超过16°时,管道应力超出了管道的屈服应力,因此管道入土角度不宜超过16°。
2019, 46(10):82-86.
摘要:新安县引畛济涧工程3号竖井开挖深度大,地下水极其丰富,存在涌水突水情况。采取小导管注浆措施进行涌水点2倍洞径范围内封堵渗涌水,浆液采用水泥水玻璃双浆液。注浆封堵加固一环开挖掘进一环,成功地完成了隧洞的开挖掘进。为类似工程施工提供了经验。
孙西濛 , 叶春琳 , 胡燕川 , 张凯 , 刘宝林 , 薛启龙 , 周鹏
2019, 46(10):87-93.
摘要:等离子爆破技术是一种新型爆破技术,其爆破孔的设计对整个爆破效果及爆破效率起着决定性的作用。本文基于ANSYS/LS-DYNA建立了爆破孔的有限元模型,并对爆炸荷载作用下掏槽孔孔壁压力及其破碎区进行了数值模拟。研究结果表明,爆破时畸变能的变化自始至终都基本呈椭圆形,孔径越小,积累的能量越大,对岩体破坏越大;孔深长度越短,能量积聚空间越小,爆破对岩体造成的破坏越大;孔深长度的改变对下部岩体影响较小,对中部岩体影响较大。此外由于爆炸实验多为破坏性实验,很难进行原型试验,因此使用数值模拟方法研究爆破孔的结构是可行的,可以作为实际工程的参考。