• 2016年第43卷第8期文章目次
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    • >钻探与钻井工程
    • 煤层气井造穴射流破岩试验研究

      2016, 43(8):1-5.

      摘要 (974) HTML (213) PDF 0.00 Byte (907) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过水射流造穴进行洞穴完井是煤层气井重要的完井方式。为了优选造穴射流工具的喷嘴,提高射流造穴直径和效率,通过制备相似煤岩试样,采用室内试验的方法,进行了连续射流和空化射流的破岩效果试验,并在现场造穴施工中进行了应用。结果表明:自由射流条件下,连续射流在喷距为200 mm时破岩效果最好,空化射流在喷距为300 mm时破岩效果最好。淹没射流条件下,连续射流未能冲蚀煤岩试样;空化射流的冲蚀直径则呈先增加后减小并趋于稳定的状态,在淹没深度为200 mm时冲蚀直径达到最大,冲蚀深度随着淹没深度的增加而增加,在淹没深度为300 mm以后,冲蚀深度趋于稳定缓慢减小。研究结果为造穴射流工具的喷嘴选型及结构优化设计提供了依据。

    • 高效桥塞堵漏技术在川西马井构造的应用

      2016, 43(8):6-10.

      摘要 (1052) HTML (212) PDF 0.00 Byte (1039) 评论 (0) 收藏

      摘要: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。

    • 南极冰钻钻井液应用性试验研究

      2016, 43(8):11-14,43.

      摘要 (1020) HTML (222) PDF 0.00 Byte (1007) 评论 (0) 收藏

      摘要:钻井液的性质及性能参数对于南极科学钻探有着重要的影响。钻井液除了必须要具备合适的粘度和密度,以满足冷却钻头、平衡孔壁压力、携带冰屑、清洁孔底的要求外,钻井液的性质如导电性、导热性及其腐蚀性对于保证钻具的正常工作、输送孔内信息也有着重要的影响。根据目前已经在南极使用的钻井液类型,分别对6种介质(国产硅油-3cst、KF96硅油-2cst、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丁酸戊酯、丙酸丙酯)在不同温度下的电导率、导热系数和对密封件的腐蚀性进行了试验测试,选出了适合南极应用的钻井液类型及在钻具中使用的密封件材质,可供极地钻探选择钻井液类型及钻具设计提供重要的参考。

    • 新型低密度水泥浆体系在大庆油田深层气井中的应用

      2016, 43(8):15-18.

      摘要 (970) HTML (193) PDF 0.00 Byte (852) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对常规漂珠的批量生产限制、承压能力差,非漂珠低密度水泥浆体系密度可控范围窄、低温强度低等问题,进行了新型深井高强低密度水泥浆体系的研究。选用新型高承压人造空心微珠作为主减轻剂,以颗粒的合理级配及紧密堆积为理论基础,通过水泥石抗压强度、水泥浆沉降稳定性等试验优选了 DC-1、DC-2外掺料,并确定最优配比。复配外加剂体系后,研制出密度为1.30~1.40 g/cm3的低密度水泥浆体系,具有密度低、强度高、稳定好等特点。该体系泥浆在大庆油According to the problems of conventional floating bead about mass production limit, poor resistance to pressure and non floating bead about narrow controllable range and low temperature strength, the study was made on high compressive strength and low density cement slurry system for new deep well. New high pressure artificial cenospheres were selected as density reducer, on the theoretical basis of reasonable gradation of particles and dense packing and by the cement compressing strength and cement slurry sedimentation stability tests, DC-1 and DC-2 additives were optimized and the optimal proportion was determined. With the additive system completion, new cement slurry system of 1.30~1.40g/cm3 was developed with the characteristics of low density, high compressive strength and good sedimentary stability, this slurry system was applied in Zhaoshen well 19 in Xujiaweizi block of Daqing oilfield. The good application effects show its good popularization and application prospect.田徐家围子区块肇深19井成功应用,取得较好的效果,具有良好的推广应用前景。

    • 小秦岭深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术研究与应用

      2016, 43(8):19-23.

      摘要 (1028) HTML (217) PDF 0.00 Byte (1079) 评论 (0) 收藏

      摘要:钻孔的护壁堵漏一直是深孔钻进中的技术难题,在小秦岭深部找矿项目钻探施工中,由于该地区区域地质较为复杂,且构造发育,岩石破碎,钻进过程中孔内经常出现掉块、塌孔、漏失等问题,泥浆堵漏效果不佳,施工中采用水泥浆护壁堵漏达到了良好的效果。本文针对小秦岭深部钻探项目水泥浆护壁堵漏技术的应用,对深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术进行分析与总结,提出深孔灌浆堵漏技术对速凝水泥浆性能的要求与施工技术要点,并对该矿区相关钻探施工提供指导与建议。

    • 非旋转护箍在腰青33-2HF井水平段小井眼应用

      2016, 43(8):24-28.

      摘要 (1083) HTML (217) PDF 0.00 Byte (913) 评论 (0) 收藏

      摘要:水平井钻井的最大难题是如何降低钻井摩阻。目前降低摩阻的工具主要有轴承短节、低扭矩钻杆、DSTR短节、振荡减阻器等,而对非旋转钻杆护箍降低摩阻作用的研究较少。与非旋转钻杆护箍相比,其它各种工具均具有一定局限性,主要表现在接头和短节使用太多会降低钻具安全性,容易形成键槽等。腰青33-2HF井水平段钻进时采用非旋转钻杆护箍,大大降低了钻具与井眼的摩阻,使钻速提高了40.40%,钻井周期缩短57.79%,为水平井钻井提供了很好的借鉴。

    • 大庆致密油区块工厂化水平井优快钻井技术

      2016, 43(8):29-33.

      摘要 (1046) HTML (213) PDF 0.00 Byte (889) 评论 (0) 收藏

      摘要:工厂化水平井是近些年来发展起来的致密油气及非常规油气资源开发的新兴技术手段,主要是通过平台井优化布局、流水作业的方式提高钻完井及后期作业的施工效率,实现施工周期的缩短和成本的降低。通过目标区块的工厂化组织、流水化施工和提速手段的集成化应用,实现了目标区块的钻井周期大幅缩短,完成了工厂化钻井的作业计划目标要求。本文分析了工厂化钻井的施工难点,阐述了工厂化钻井作业的模块化施工关键技术,为同类型井施工提供有益的借鉴。

    • 新型卤水补给采集井AK1井施工工艺

      2016, 43(8):34-38.

      摘要 (1037) HTML (217) PDF 0.00 Byte (1016) 评论 (0) 收藏

      摘要:AK1井是在土耳其Beypazari天然碱矿老矿区选址并钻进形成的新型卤水补给采集井。该井采用中国地质科学院勘探技术研究所自行研制的SDC-1500型车载钻机钻进施工,并下入带有悬挂器的特殊套管串成井。该井创新性地使用负压抽采模式采取地下卤水。其单井出卤量3倍于生产井,有效缓解了矿加工厂卤水供应量不足的情况,提高了生产效率。

    • >钻掘设备与器具
    • 高能射流式液动锤在花岗岩中的钻进研究

      2016, 43(8):39-43.

      摘要 (1053) HTML (215) PDF 0.00 Byte (973) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于干热岩地层通常为火成岩,研磨性强、可钻性差,现有常规工艺方法钻进效率低,为此专门研制了用于干热岩钻进用的SC-86H型高能射流式液动锤,并对该高能射流式液动锤样机进行了地面钻进试验。试验采用可钻性等级为10级的完整花岗岩作为钻进对象,观测了冲锤质量、活塞行程和泵量对机械钻速的影响。试验结果表明:增大冲锤质量、活塞行程和泵量有利于提高机械钻速。试验过程中获得的最大机械钻速为5.19 m/h,较常规回转钻进机械钻速提升显著。

    • 钻杆自动传送装置的设计研究

      2016, 43(8):44-47.

      摘要 (1039) HTML (166) PDF 0.00 Byte (1057) 评论 (0) 收藏

      摘要:综述了钻杆自动化操作技术的研究现状。鉴于目前钻杆库容量小、稳定性差、排放效率低等缺点,提出了一种钻杆操作新方案——通过分隔板将钻杆逐层密排无间隙式存放。该方案包括钻杆排放及钻杆传送分拣装置,就钻杆传送部分,设计了2种自动化传送方案,即倾斜滚动传送方案和V形槽传送分拣方案;综合比较了2种方案的优缺点,选择了V形槽传送分拣装置为研究方向;基于实际项目参数,重点对传送过程钻杆的轴向精度误差做了adams动力学仿真分析,验证了所设计方案的合理性。

    • K型石油钻机井架瞬态研究

      2016, 43(8):48-52.

      摘要 (945) HTML (211) PDF 0.00 Byte (1020) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据钻机井架实际工作情况建立井架振动模型,通过测试实验得到动态载荷,应用ANSYS软件对K型钻机井架进行瞬态响应分析。研究结果表明:在动载荷作用下,钻机井架各部分变化具有同时性,而达到最大值的时刻不同,说明井架响应具有滞后性;井架以上下振动为主,同时具有一定程度的扭振;位移变化主要发生在井架顶部,而扭转振幅从顶端向下逐渐减弱;最大振动位移、最大弯矩、最大应力分别为108.33 mm、80990.8 N·m、-0.16354E 09 Pa,均满足设计要求。在瞬态振动过程中,振动衰减最快的是扭转,而X向、Y向、Z向振动位移中X向衰减最快,这与实际情况一致。因此,运用实际动载荷对井架进行瞬态分析为井架结构设计以及安全评估提供了参考依据。

    • 螺线管磁定位技术初探

      2016, 43(8):53-57.

      摘要 (1101) HTML (221) PDF 0.00 Byte (995) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着钻探工艺的不断发展,对井身轨迹的要求不断增加。一般依靠地磁定位的仪器已无法满足精度要求,于是研发出了多种近场磁导向系统,如MGT、RMRS和慧磁中靶仪等。以发射源种类为依据,可分为主动测量技术和被动测量技术。螺线管磁定位系统属于主动测量技术,它具有数据传输量小、耐温高等优点。目前国外已经商用化,而国内研究不多。本文简单介绍了螺线管测量的理论模型,着重阐述了室内实验和误差分析。实验共测量了144个点数据,总距离平均误差为4.9%,平面距离平均误差为5.6%,初步验证了螺线管磁定位系统的可行性。

    • >金刚石与磨料磨具工程
    • 特殊保径结构PDC钻头在渤海油田应用

      2016, 43(8):58-63.

      摘要 (978) HTML (209) PDF 0.00 Byte (920) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着石油勘探开发技术的不断进步,旋转导向钻井系统在现代钻井中的应用越来越多。但当面临更加复杂及曲率更高的井身结构时,单依靠Xceed指向式旋转导向工具不能完全满足钻井作业的要求。针对这一情况,提出一种特殊保径结构的PDC钻头,其特殊在于上部1 in标准保径,下部3 in保径为0.6°倒角保径。经过计算机模拟分析,这种PDC钻头相较于常规PDC钻头不但可以提高钻具组合的造斜能力还能提高钻具工作稳定性。在渤海油田现场使用表明,这种特殊保径结构的PDC钻头具有更强的造斜能力,保证旋转导向工具和其它井下工具稳定性,减缓井下仪器由于井下震动导致的失效。

    • 表镶大颗粒人造金刚石钻头受力及水力学数值模拟研究

      2016, 43(8):64-68.

      摘要 (902) HTML (217) PDF 0.00 Byte (1061) 评论 (0) 收藏

      摘要:人造大颗粒金刚石技术的不断发展,使得利用其制造表镶金刚石钻头在技术上及经济上均变得可行。本文对φ75 mm表镶人造金刚石钻头的受力、流场与温度场进行了数值模拟,结果表明:金刚石颗粒在高钻压无钻井液循环的条件下极易发生碳化;在钻井液冷却作用下,钻头旋转一圈0.08 s,钻头体会在0.006 s之内冷却;同时水力空化作用与钻井液中固相颗粒对钻头体的冲蚀作用明显;金刚石颗粒内存在较大微裂纹时,金刚石会在小于其许用应力条件下发生破坏。通过对比分析,表镶金刚石钻头的最外侧与最内侧水口处的金刚石较易发生破坏,在设计与制造钻头时应进行强化。

    • 仿生高效切削齿试验研究

      2016, 43(8):69-71.

      摘要 (1169) HTML (207) PDF 0.00 Byte (1025) 评论 (0) 收藏

      摘要:在仿生高效耐磨理论的指导下,以鼹鼠爪趾为仿生原型,引入了其经长期进化而具有的高效、耐磨的特性。选用CVD多晶金刚石为切削齿的切削单元,采用真空热压烧结工艺制备仿生高效切削齿,并将其与常规PDC齿、仿生PDC齿的耐磨性和切削效率进行对比试验,结果显示:仿生高效切削齿的耐磨性较常规PDC齿提高23%;切削效率较常规PDC齿提高1.49倍,较仿生PDC齿提高48%。初步证明了仿生高效切削齿工艺的可行性,为下一步高效切削钻头的研究奠定了坚实的基础。

    • >岩土工程
    • 长螺旋钻机在粘性坚硬地层中的应用探讨

      2016, 43(8):72-76.

      摘要 (1046) HTML (219) PDF 0.00 Byte (1021) 评论 (0) 收藏

      摘要:以许昌市三国大剧院桩基工程为例,从普通长螺旋钻机、液压动力头钻机、利用变频技术的高自重大扭矩动力头钻机在坚硬地层钻进中遇到的问题和应对措施等几方面,论述了各款型长螺旋钻机对地层的适应性,为以后类似工程施工选择施工机械提供参考。

    • 复杂地质条件钢管立柱灌注桩施工技术

      2016, 43(8):77-80.

      摘要 (987) HTML (252) PDF 0.00 Byte (1054) 评论 (0) 收藏

      摘要:钢管柱逆作法在超大超深基坑中的运用越来越广泛,钻孔桩与钢管柱的有效结合,大大缩短了工期并降低造价,而施工中钢管柱的垂直度控制是钢管柱施工质量的重要指标之一。为使钢管柱的垂直度满足设计要求,保证施工质量,通过采用旋挖钻与冲击钻有机结合在复杂地质条件下的钢管立柱灌注桩施工的工程实例,归纳、总结并提出该技术在钢管立柱灌注桩施工的工艺方法和控制措施等。

    • >隧道与爆破工程
    • 复杂城市环境下边坡预裂爆破应用与效果检验

      2016, 43(8):81-84.

      摘要 (1023) HTML (205) PDF 0.00 Byte (920) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市名胜风景区内某建筑工程基坑开挖遇山体石方,需进行岩石边坡爆破施工。为了降低爆破振动危害和保护边坡开挖轮廓面的预期效果,采用了预裂爆破技术。经过合理设计,提出了预裂爆破方案,并按照方案精心施工,同时对周边重点建(构)筑物的爆破振速进行监测。结果表明:各监测点振动速度远小于安全允许范围,宏观爆破效果良好,为后期开挖爆破提供了良好的开挖条件,该预裂爆破技术对类似工程具有一定指导意义和参照价值。

    • >安全与管理工程
    • 武清商务区钻孔灌注桩施工成本管理及质量把控

      2016, 43(8):85-87,92.

      摘要 (1108) HTML (212) PDF 0.00 Byte (1003) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着钻孔灌注桩技术的普及导致市场竞争的加剧,如何在把握好成桩质量的前提下控制好施工成本成为取得良好经济效益的关键。以武清商务区二期工程为例,对钻孔灌注桩施工成本管理及质量把控进行介绍。在成本管理方面,主要介绍了如何编制好成本计划和如何有效控制成本;在质量把控方面,主要介绍了与成本控制相关的钻头直径与桩径、桩顶的混凝土质量等的控制。

    • 核地勘安全生产管理体系构建与提升的思考

      2016, 43(8):88-92.

      摘要 (1026) HTML (197) PDF 0.00 Byte (897) 评论 (0) 收藏

      摘要:核地勘行业安全环保形势的特殊性和严峻性,要求亟需构建一种适合于核地勘单位的安全生产管理体系。该体系应以突出核地勘行业的“核”字特点,以放射源的安全管理、辐射防护和环境保护为重点,利用现代科技手段提升野外无依托作业安全保障系数和隐患闭环管理水平,以弘扬单位安全文化理念为突破口,完善具有核地勘特色的安全文化体系,使核地勘安全生产管理从传统的经验管理迈向现代的科学管理。运用科学的管理方式,掌控生产过程中的安全风险,使之控制在可接受的范围,为单位的可持续发展保驾护航。