摘要:2011年山东省地矿局在山东省利津县实施了国内第一个干热岩调查评价项目，采用转盘回转钻进，但钻效低、能耗高。为提高在高温硬岩条件下的钻进效率、缩短钻井周期、降低生产成本，2015年在福建省漳州市实施的中国地质调查局东南沿海深部地热HDR-1干热岩科学钻探工程井（井深4000.86 m，孔底温度109 ℃）和2017年在青海省共和县完成的GR1干热岩科学勘探井（井深3705 m，孔底温度236 ℃），在施工中均探索使用了“转盘+螺杆钻具”复合钻进工艺，并在高温取心段首次测试应用了“转盘+涡轮钻具”复合取心钻进工艺，取得了良好的效果并就下一步研究方向提出了意见和建议，为螺杆钻具和涡轮钻具的深入研究提供了宝贵的高温施工经验，也将为我国干热岩科学钻探与深部地热资源勘探提供新的技术支撑。

摘要:机械式自动垂直钻具在实际应用过程中，偏重机构由于自身的惯性以及外部环境的影响，会出现不能稳定在井眼低边的情况，导致纠斜精度降低。为研究偏重机构在钻进过程中角位置的变化规律，本文提出了基于绝对式磁编码器的一种非接触式的角位置测量方法，构建了测量数据采集界面并进行了实验室验证及可靠性分析。该方法可有效地实现偏重机构变化角度的测量，测量误差不超过3°。非接触式的角位置测量方法能够监测角位移且其误差在工程允许的误差范围内，可以为后续的机械式垂直钻井系统的研发实验和改进优化提供可靠的数据。

摘要:煤矿井下钻孔轨迹偏斜易导致治理盲区的出现，严重威胁煤矿安全高效开采。通过对导致钻孔偏斜的地质因素、技术因素和工艺因素的系统分析，得到了钻孔偏斜的根本原因。对现有保直技术的原理及其适用性进行了分析总结。钻孔保直是影响钻孔施工质量的因素，但目前钻孔保直技术或多或少都存在技术上的问题，不能在煤矿大范围推广使用，故在钻孔保直方面需要不断发展，研发出适用性强、易于现场实施的保直技术。应加强偏斜因素的深层次的研究、钻孔保直机具设备的研发等工作。

摘要:雪峰山先导孔是部署在湘西北沅麻盆地麻阳向斜的一口页岩气地质调查井。钻遇地层松散破碎、裂隙发育、软硬互层等，钻进中极易出现漏失、卡钻、埋钻、岩心掉落等孔内复杂情况，严重影响了钻进效率。针对钻进过程中遇到的复杂地层及钻进技术难点，如裂隙发育地层钻井液漏失和涌水问题、松散破碎地层岩心采取问题、水敏性地层孔壁稳定性问题，提出了针对性的解决措施，包括：改进取心钻具，采用不提钻换内钻头拦簧护心绳索取心钻具；优化钻井液配方，采用微泡沫钻井液以及膨润土+褐煤树脂+广谱护壁剂Ⅲ型+抗高温抗盐降失水剂+石灰石粉的钻井液配方；采取针对性的施工管理措施。提高了钻进效率，钻井质量满足地质要求，有效地完成了钻井施工任务，为同类型页岩气调查井的钻井施工提供技术参考。

摘要:气举反循环技术是一种可用于深井硬岩地层的高效钻进技术，不受地层裂隙、溶洞影响，排渣彻底。通过研究专用的连续取心钻头，可实现深海硬岩的连续取心作业，提高深海硬岩钻井效率及取心率，为深海钻探提供一种全新的取心方案。本文从牙掌选型、卡断器结构、岩渣及岩心通道优化设计等方面进行研究，提出了连续取心钻头的设计方案，并试制加工钻头。在地热井中进行了验证性应用，灰岩地层、砂岩地层取心率可达80%以上，高于大洋钻探统计取心率。陆地验证性应用为该技术方法在海洋取心钻探中的应用奠定了技术基础。

摘要:保温保压取样，作为开展海域天然气水合物勘查工作的关键技术方法，是采获水合物原位样品的核心技术手段。本文对国内外海域天然气水合物保温保压取样钻具的相关资料进行了汇总梳理，并从工作原理、结构特点和试验应用等方面对国内保温保压取样钻具的研究与应用进展进行了分析与总结。通过采用不同的工作原理，国内保温保压取样钻具已能够在软-中硬-硬地层中进行取样，在工程应用中的保压成功率、岩心收获率等性能指标能够满足取样需求，有效推进了天然气水合物勘查评价自主化实施进程。

摘要:浅海取心钻探中钻遇易坍塌地层时，需要下放套管封隔地层，保证泥浆循环，换径继续钻进。现有常规下套管方法为使用带有钻台层甲板和套管层甲板的钻井船进行下放套管作业，部分无套管层甲板钻井船在遇到必须下套管的工况时，需临时搭建套管层平台进行下放套管作业，但受钻机和钻具体积及质量的限制。为解决无套管层甲板的钻井船在海洋钻探取心时需要下入套管的难题，设计了一种海洋钻探下入多层套管的工艺方法，利用可伸缩套管及相关设备，在海底井口与小型钻井船之间建立泥浆上返通道，封隔不稳定地层，实现泥浆回收循环及钻具升沉补偿。在钻井过程中，伸缩套管还可以起到导向定位的作用，防止潮差水流流速变化影响钻具下入，为浅海钻井节省时间和成本。

摘要:LF7-2油田位于我国南海珠江口盆地LF区块，是一个小规模油田，根据前期探井揭示，上部地层以厚层泥岩为主，极易水化、分散，使钻井液性能变差；起下钻过程中钻具遇卡、遇阻等复杂情况频繁发生；钻头选型不尽合理，易泥包；下部地层以砂泥岩互层为主，岩石致密、可钻性变差，钻具扭矩、摩阻增加，定向钻进时滑动困难，井眼轨迹控制难度大，给钻井提速增效带来诸多困难。根据探井地质情况和岩石力学剖面，利用钻井软件优选平台位置，对开发井井身结构、井眼轨迹、钻柱力学、钻井液、固井等方面进行钻井仿真模拟，制定出科学的钻井设计方案，在直井段采用“牙轮钻头+直螺杆+MWD”钻具开展防斜打直，造斜段使用“PDC钻头+弯螺杆+MWD/LWD”开展复合钻井，水平段采用“PDC钻头+PowerDriver+MWD/LWD”开展旋转导向钻井，实现精准化钻井，顺利完成6口开发井施工。现场应用单井平均机械钻速29.43 m/h，钻井工期191.59 d，工期比设计提前28.41 d，钻井提速增效显著，降低开发成本。通过PowerDriver的近钻头井斜、自然伽马实时测量和传输，减少地质误判，实现对储层顶界面的实时探测，使储层钻遇率达100%，收到较好的经济效益和投资回报，实现小油田的效益开发。

摘要:针对渤海油田L井存在异常高压、三压力窗口窄、在高压区域存在断层等作业难点，通过应用精细控压地面设备，控制合理的钻井参数，形成精细控压钻井技术，降低了在L井钻井过程中发生喷漏同层的风险，实现了溢流早预防，早发现，早解决。结合控压钻进、接立柱、起下钻等安全作业措施，成功实施L井侧钻井眼作业，为渤海油田异常高压地层的勘探开发奠定了技术基础。

摘要:顺北52A井是顺北油气田5号断裂带南部的一口探井，钻遇志留系复杂地层，成井难度大、施工风险高。该志留系地层存在盐水层，密度窗口窄，易发生漏塌共存的现象；地层裂隙发育，漏失风险高；发育大段泥岩，水敏性强，易井壁失稳。针对这些问题，顺北52A井使用了KCl-NaCl复合欠饱和盐水钻井液体系，增强了抗盐水侵的能力；且通过加入聚胺等抑制剂，共同抑制泥岩水化膨胀，增强了体系的抑制性；同时加入堵漏剂和随钻堵漏材料，预防井漏，增强了体系的封堵性。现场使用表明，该复合欠饱和盐水钻井液体系，既降低了井漏风险，又很好地维护了志留系地层井壁的稳定性，使得顺北52A井安全快速钻进，为顺北油气田5号断裂南部志留系地层的钻井施工提供了宝贵的经验和技术支持。

摘要:X、Y井是部署在塔里木盆地顺北油田的2口勘探井，X井为钻井参数强化试验井，X井较Y井在实钻中更好地执行了钻井参数强化措施，三开5600~7500 m井段X井机械钻速较Y井提高了119%。对比分析，X井通过配置压力级别更高的地面设备，实钻实现了更高的排量和泵压，X、Y井的钻头冲击力分别为0.73~1.02 kN、0.61~0.85 kN，钻头水功率分别为6.79~11.38 kW、5.37~8.79 kW，机械比能为0.23~2.15 MPa、0.52~3.5 MPa。钻井参数强化的实验过程中，X井获得了更高的井底机械能量与水力能量以及更理想的破岩环境，其机械钻速明显高于Y井，符合钻井参数强化提速的预期。

摘要:阳101H3-6井是位于四川泸州区块一口页岩气水平井。针对阳101H3-6井长水平段井壁稳定性差、摩阻扭矩高的钻进技术难点，提出了高密度油基钻井液技术对策，引入新型主乳化剂Ⅰ型，通过正交试验，优选确定了密度为2.2 g/cm³的高密度油基钻井液配方为：2%主乳化剂+3%辅乳化剂+3%润湿剂+4%降滤失剂+1%有机土+3%CaO，油水比为80∶20（柴油∶25%CaCl₂水溶液）。性能评价结果表明，该高密度油基钻井液抑制性强，抗污染能力良好，性能稳定。现场实际应用表明，该高密度油基钻井液流变性好，破乳电压高，高温高压滤失量低，满足阳101H3-6井长水平段施工需求。阳101H3-6井水平段钻进过程中钻井液性能稳定，井壁稳定，井下安全，顺利完钻。

摘要:JZ04井是冀中坳陷区域施工的一口地热勘探井。作为该区域最深的一口地热勘探井，本井在钻井工程设计过程中主要根据JZ04井地质设计、邻井地层资料和相关物探资料等，设计中通过分析该区域地质资料，对该井的井身结构进行详细设计，对施工设备配置、钻具组合、钻井液体系、固井方式、井控装置等进行设计和选用；在储层保护方面提出相应措施和操作要求；考虑本井设计深度大，所钻地层较复杂，加之地层资料准确性欠佳，会导致后期施工风险较大，为此，设计中对本井施工难点做出提示和相应解决措施。在后续项目施工过程中，本设计可以对工程施工提供一定的指导方向，为下步顺利钻至目的层，完成钻探任务提供了有力保障。

摘要:随着对松辽盆地北部古中央隆起带基岩钻探，发现储层好坏受裂缝影响较大。因此，在已钻隆探X3井东北部，更靠近徐西断裂带，断层活动明显的裂缝发育区部署了昌探1井。设计完钻斜深5086.90 m，垂深3906.70 m，最大井斜角81.95°。由于松辽盆地基底构造特征极为复杂，受多期构造运动影响，断层类型多样、组合复杂，增加了钻井设计与现场施工的难度。针对该井在钻井过程中可能遇到的难点与风险，在安全可行性分析的基础上，进行了井身结构和井眼轨道优化设计，钻井参数优化以及钻头优选等。实钻效果表明，该井全井平均机械钻速4.20 m/h，钻井周期120.67 d，与邻井相比钻井周期缩短了20.35%，现场施工提速效果明显，为探索该区域基底构造提供了宝贵的经验。

摘要:方形锤头是地下连续墙成槽施工的重要钻具，本文简要介绍了一种新型地下连续墙方形锤头的结构设计、施工工法及应用情况。新型方形锤头整体框架采用焊接而成，结构合理，尺寸可根据用户需要优化调整，且具有导向性好、单位面积冲击功高、过水面积大和方便打捞等优点。锤头研制成功后，配合冲击反循环钻机，采用气举反循环工艺，先后在厦门、深圳等多个城市地铁工地施工，施工效率明显，取得了良好的经济效益和社会效益。新型方形锤头的研制成功，为地下连续墙成槽施工提供了一种更优的钻具选择。

摘要:汉源大树大渡河大桥2号桥墩12根钻孔灌注桩，钻孔直径2500 mm，钻孔深度为63~75 m不等，桩径大，桩孔深，属于河水位以下的巨厚砂层桩基，具有一定的施工难度。2号墩基岩上覆覆盖层存在多层砂土及卵石夹土（质土），且砂层巨厚，在11.5~49.4 m之间除厚5.5 m的卵石夹土外均为砂土，对桩基成孔施工极为不利。采用冲击钻进成孔，泥浆净化除渣系统，通过对钻头直径的控制、内护筒的使用、灌注时导管埋深的控制等措施，确保了工程的顺利完工。相关技术措施可为其他类似工程提供借鉴。

摘要:国内金属矿山深部采矿，采用钻爆法工程工期很长，不确定的各项风险较大。TBM法施工速度快、安全、质量好，在水利、市政、公路等运用已很广泛。“四新技术”的不断应用，设备的不断改进，国产TBM性能和质量不断提升，施工成本也大幅降低。但是TBM法开拓深部采矿巷道还没有应用，主要原因是矿山深部地质情况复杂，巷道断面不一，TBM适应性差。本文分析了TBM法用于金属矿山深部巷道开拓可能遇到的涌水、岩爆、高地温等风险，并对这些风险应对措施作了阐述。认为采取措施后可以消除这些风险，TBM机可以在金属矿山深部巷道中试验应用。

摘要:在天津地区，工程废弃泥浆处置方式简单，污染环境严重，已成为工程项目亟待解决的难点问题。以某桩基施工现场为试验场地，采用小型压滤实验机对现场废浆进行物理压滤就地处置试验，选取28~30 L/（m²·s）的1型滤布，60 min压滤时间为单机一次的最佳处理时间，实现了废弃泥浆现场固液分离目的。通过施工设备实际运行，通过添加少量石灰方式可将单次压滤时间降低至45 min。该现场压滤处置技术方法，有效地解决了现场泥浆外排的难题，达到资源节约和环境保护的目的。

摘要:帷幕灌浆是坝基防渗处理的一种常用技术手段，而岩溶地区因其岩溶发育致使岩溶裂隙和通道纵横交错，且难以获取其规律性，灌浆过程中往往会出现注浆量偏高的现象。为了能够既有效控制帷幕灌浆成本，又确保帷幕灌浆施工质量，就需要采用科学、合理、可靠的施工技术措施和手段，对高注浆量的情况进行重点控制和改进。本文结合某水电站岩溶坝基帷幕灌浆中突出的高注浆量现象，通过有针对性地从技术措施和控制手段等方面的综合探索与应用，最终达到了坝基防渗的目的，并最大限度地节约了帷幕灌浆的时间，有效控制了高材料消耗所带来的高成本问题，为类似项目的帷幕灌浆积累了一定的经验。