• 2017年第44卷第2期文章目次
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    • >综述
    • 勘探技术与地质钻探学国家自然科学基金项目资助分析

      2017, 44(2):1-5.

      摘要 (1150) HTML (225) PDF 0.00 Byte (1013) 评论 (0) 收藏

      摘要:2013年举行的地质工程(探矿工程方向)基础研究战略研讨会提出了应努力将探矿工程学科列入国家自然科学基金资助范畴。令人欣喜的是,2014年国家自然科学基金委员会正式将探矿工程学科纳入资助方向,并命名为“勘探技术与地质钻探学(D0219)”,具有历史性意义。本文对2015年、2016年勘探技术与地质钻探学方向及相近学科资助项目情况进行了分析,获取了资助单位、经费、项目类型、立项内容等规律,指出今后一段时期申报数量总体上会逐年增加,特别是青年基金项目。同时,分析了本学科当前基金申请所面临的主要挑战。

    • >钻探与钻井工程
    • 南海深水水基钻完井液防水合物技术

      2017, 44(2):6-10.

      摘要 (1107) HTML (231) PDF 0.00 Byte (866) 评论 (0) 收藏

      摘要:深水区油气钻完井作业相比浅水区和陆地遇到了很多难题,由于海底压力增大和低温的环境,天然气水合物已成为影响深水钻井安全的主要危害之一。目前,国际上深水钻完井作业中通常采用油基钻井液来防水合物,但是油基钻井液环保风险高,为此在陵水区块超深水钻完井作业中尝试采用水基钻完井液进行作业。鉴于国内无类似经验可循,结合陵水区块超深水井的实际情况,首先模拟分析了2口井的水合物风险,明确该区块水合物形成的条件;其次,针对水合物形成的风险,筛选合适的抑制剂及钻完井液配方;在此基础上,研究出相配套的工艺措施。陵水区块深水钻井作业的成功实践表明,由此形成的一套深水水基钻完井液防水合物技术在深水钻完井作业中能够较好地防治天然气水合物,保障作业安全,对后续类似深水井的作业具有借鉴意义。

    • 涪陵页岩气田高曲率区水平井压裂特征及调整对策

      2017, 44(2):11-16.

      摘要 (1084) HTML (230) PDF 0.00 Byte (897) 评论 (0) 收藏

      摘要:涪陵页岩气田焦石坝区块西南部地区受多期地质构造运动叠加,构造变形强、断裂复杂。地震曲率属性显示主力气层段曲率体分布密集,虽然曲率仅表示地层弯曲变形程度,但对于页岩储层高曲率往往预示着该区域微裂隙、天然裂缝更加发育,这有利于页岩储层形成复杂裂缝网络。然而,如果天然微裂隙过早过多开启,造成压裂液大量滤失,在压裂改造过程中表现出裂缝扩展受限、砂比提升困难,与主体区相比压裂施工曲线表现出较大差异,施工难度大大增加。本文从曲率平面分布特征、曲率密度、方向性、延伸长度入手,定量化描述了曲率与压裂试气效果之间的关系;考虑区域构造、断层等因素影响,分析了几种不同高曲率带的压裂施工特征,并提出了相应的压裂工艺调整对策,为后期提高压裂改造效果、高效开发气田提供了经验参考。

    • 延长油田西部区域水平井固井水泥浆体系优化技术

      2017, 44(2):17-22.

      摘要 (1173) HTML (229) PDF 0.00 Byte (878) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了目前延长油田西部区域固井现状及造成固井质量差的原因,据此提出了适合延长油田西部地区水平井固井水泥浆性能的要求,优选出了适合该地区水平井固井的水泥浆体系。该水泥浆体系具有低滤失、零自由液、高沉降稳定性、好流变性,有利于提高浆液顶替效率。形成的水泥石具有不收缩、微膨胀、早强的特点,满足水平井射孔、后期压裂改造等工程施工的要求。最终形成了一整套适合延长油田西部地区水平井固井的水泥浆体系。

    • 页岩气基础地质调查万地1井钻井堵漏技术

      2017, 44(2):23-26.

      摘要 (1065) HTML (254) PDF 0.00 Byte (854) 评论 (0) 收藏

      摘要:米仓山-大巴山前缘页岩气基础地质调查万地1井钻遇二叠系吴家坪组巨厚层硅灰岩、燧石灰岩,坚硬致密,裂隙、溶隙、溶洞极发育,钻进过程中钻井液漏失严重甚至失返,造成钻进困难。先后采用了随钻堵漏、桥接材料堵漏、水泥砂浆堵漏、胶质泥浆-水泥浆堵漏、拦截式堵漏工艺技术,基本解决了钻进中钻井液失返问题。

    • 汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔冲洗液技术

      2017, 44(2):27-31.

      摘要 (1148) HTML (227) PDF 0.00 Byte (824) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对汶川地震断裂带科学钻探项目四号孔浅孔(WFSD-4S)地质条件复杂,孔壁稳定性差,坍塌、掉块严重等问题,采用了双聚防塌冲洗液体系。该体系具有良好的稳定性和流变性,携屑能力强,防塌效果好,在WFSD-4S孔钻进施工中取得了良好的应用效果。通过对冲洗液配方的优化和性能参数的合理调整与维护,较好地解决了WFSD-4S孔的钻进技术难题,为顺利完成钻孔施工奠定了坚实的基础。

    • 胜坨油田老区加密井钻井技术及其应用

      2017, 44(2):32-36.

      摘要 (1056) HTML (216) PDF 0.00 Byte (863) 评论 (0) 收藏

      摘要:胜坨油田属于胜利采油厂老油区,油田开发进入中后期,由于经过长时间的注水开采,地层压力紊乱,且部署井网密集。为保持产量稳定,在原有老井场进行加密钻井。加密井存在着防碰绕障、井眼轨迹控制和钻井井控等技术难点,因此,根据实际钻井情况制定有针对性的技术方案和应急预案,防碰段采用“牙轮钻头 单弯螺杆”,注水井提前关井停注泄压。以胜坨油田三区1个井组(5口井)和1口单井为例,从钻井工程设计、井眼轨迹控制、底部钻具组合优化和井控技术等方面进行了分析,进而提出了解决施工难点的对策。实践证明所采取措施科学可行,为油田老区相同类井钻井提供了技术经验。

    • 贵州碳酸岩地层地热深井空气潜孔锤钻进技术应用研究

      2017, 44(2):37-42.

      摘要 (1260) HTML (236) PDF 0.00 Byte (898) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了空气潜孔锤钻井工艺在贵州省碳酸盐岩地层地热深井中的应用,涉及溶隙、裂隙发育,涌水、漏风、掉块、排渣困难等情况频发的碳酸盐岩地层的10~1100 m井段和φ216~406 mm井径的条件,探讨了在这样环境下空气潜孔锤钻进机具设备配置、钻具组合和钻进参数;分析了空气潜孔锤钻进工艺钻进过程中的常见问题并提出了相应的技术措施;总结了深井碳酸盐岩地层复杂井况的空气潜孔锤钻进效率与经济效益。研究结果表明,通过合理的设备机具配置和技术措施,可有效提高贵州省碳酸岩层空气潜孔锤钻进效率,进而大幅度提高贵州地热深井的钻进效率和经济效益。

    • 绳索取心钻进工艺在非金属矿产资源勘探中遇到的问题与对策

      2017, 44(2):43-48.

      摘要 (1215) HTML (253) PDF 0.00 Byte (975) 评论 (0) 收藏

      摘要:在介绍了非金属矿产勘探中钻探常见地层及其成孔特性和绳索取心钻进工艺特点的基础上,分析了绳索取心钻进工艺在非金属矿产勘探中容易出现的粘附卡钻、憋泵卡钻等事故的成因,提出了处理方法;总结了绳索取心钻进软、散地层的冲洗液类型、性能要求、维护管理等方面的经验;着重介绍了SJP水泥浆及其用于钻孔堵漏的灌注工艺方法。

    • 基于新型中压堵漏试验仪的堵漏试验研究

      2017, 44(2):49-52.

      摘要 (958) HTML (213) PDF 0.00 Byte (817) 评论 (0) 收藏

      摘要:堵漏试验仪是制定防漏堵漏技术方案的关键实验设备之一。针对现有堵漏试验仪普遍存在的结构复杂、试验流程繁冗、浆液用量较大、数据重现性较差等问题,设计了一种中压(试验压力为0~1 MPa)堵漏试验仪。该装置能模拟1~3 mm的条缝型漏失地层和1~4 mm的孔洞型漏失地层,封板(缝板和孔板)的实际漏失面积为0.35~2.79 cm2,孔隙率1.81%~14.24%。基于该试验装置,获取了由膨胀堵漏剂、核桃壳等组成的适于不同漏失地层的堵漏浆液配方。研究发现,堵漏浆液的封堵效果不仅取决于裂缝或孔洞的大小,也要考虑其孔隙率。该堵漏仪及堵漏浆液配方可为钻井防漏堵漏工作提供有益参考。

    • 鸭西背斜钻井提速技术试验及效果分析

      2017, 44(2):53-56.

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      摘要:鸭儿峡油田白垩系油藏鸭西背斜,地层倾角大、夹层多、研磨性强、可钻性差。钻进中直井段易斜;PDC钻头选型难度大,定向钻井时,工具面稳定性差、“托压”严重;钻井液性能要求高,常因与地层配伍性差,导致井下复杂情况发生,严重制约钻速提高。本文针对制约钻速提高的难点,通过现场试验效果分析来阐述鸭西背斜鸭K区块钻井提速措施,包括直井段防斜打直技术、水力振荡器试验、PDC钻头个性化试验、钻具组合选择和优化钻井液性能等,通过现场试验,为鸭西背斜钻井提速积累了成功经验。

    • >钻掘设备与器具
    • 螺旋传动卡盘的设计及应用

      2017, 44(2):57-59.

      摘要 (1017) HTML (246) PDF 0.00 Byte (796) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析螺旋传动卡盘结构原理的基础上,对螺杆和螺母的技术参数进行了简要的设计计算。并针对卡盘在大口径钻机上应用时出现的问题,对其结构进行了改进和完善。采用该种类型的卡盘,夹紧可靠,满足钻机的使用要求,取得了较好的技术和经济效果。

    • 科学超深井钻探铝合金钻杆的腐蚀失效分析

      2017, 44(2):60-66.

      摘要 (1136) HTML (282) PDF 0.00 Byte (869) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对铝合金钻杆在复杂的超深井钻井工程服役条件,分析了铝合金钻杆腐蚀行为的主要外在钻井工程因素,并进行了松辽盆地资源与环境深部钻探“松科二井”铝合金钻杆工程试样腐蚀程度的测试与分析。分析结果表明:钻杆结构、磨损与应力、钻井液介质、井内高温高压是其产生腐蚀的主要服役条件因素;铝杆体与钢接头连接处的腐蚀情况最为严重,铝杆体次之,加厚端部分耐蚀性最好;腐蚀产物的主要成分是Al2O3和Al(OH)3相。

    • >金刚石与磨料磨具工程
    • 难钻进地层金刚石钻头的现状和发展趋势

      2017, 44(2):67-73,91.

      摘要 (1107) HTML (215) PDF 0.00 Byte (986) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,针对坚硬致密地层、坚硬强研磨性地层以及坚硬致密泥岩地层这3类地质勘探的难钻进地层,开展了金刚石钻头相关的研究与攻关,取得了重大进步。针对坚硬致密地层,通过在胎体中添加稀土和自锐材料、低压钻头结构设计,在可钻性小于11级的坚硬致密“打滑”地层中,钻进速度可达1.5~2.0 m/h,钻头寿命达30~300 m;针对坚硬研磨性地层,通过超高金刚石工作层和优化的水力结构设计,超细预合金化粉末以及超耐磨胎体性能,使机械钻速同比提高20%~70%,钻头寿命同比提高1.4~10倍;针对坚硬致密泥岩地层,对尖齿复合片和巴拉斯钻头进行了深入的研究,钻进效率提高了50%左右。在油气田深井硬岩钻探领域,NR826系列金刚石孕镶钻头配合螺杆钻具同比牙轮钻头,机械钻速提高18%~85%,钻头寿命提高5~8倍。此外,我国在海洋深水钻探复合片钻头方面的研究也取得了长足的进步。

    • 改善钎焊金刚石钻头制造工艺的研究

      2017, 44(2):74-76.

      摘要 (1065) HTML (235) PDF 0.00 Byte (864) 评论 (0) 收藏

      摘要:电阻式真空活化钎焊烧结机钎焊烧结金刚石钻头时,由于镍基钎焊温度较高,钎焊温度超过727 ℃时钻头45钢体开始发生奥氏体反应,在钎焊烧结压力下易变形。为了保持一定的压力以减小接触电阻,满足钎焊烧结温度基本不变的要求,成功地通过增大钻头钢体段的过流面积,减小钢体段的电阻以降低钢体的发热功率和温升,有效地减少钻头钢体的塑性变形。

    • >地质灾害防治与环境保护工程
    • 北京百泉山风景区崩塌地质灾害防治方法分析

      2017, 44(2):77-81.

      摘要 (1053) HTML (245) PDF 0.00 Byte (958) 评论 (0) 收藏

      摘要:以北京百泉山自然风景区不倒翁景点附近的崩塌地质灾害为例,系统介绍该处危岩带(体)规模、特征、破坏模式、危害程度等情况,并根据其地质灾害特点、发育程度及沟谷内交通等条件,对多种治理方案进行分析、比选,最终选择了对危岩带上部反倾区进行削方,清除危岩体及陡壁坡面浮石、松动岩块,对危岩带采用挂主动防护网的治理措施。本治理方案可为类似山谷型自然风景区地质灾害治理工作提供一定的借鉴。

    • >岩土工程
    • 地下连续墙钢筋笼吊装参数的验算与选择

      2017, 44(2):82-85.

      摘要 (1108) HTML (237) PDF 0.00 Byte (1045) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对哈尔滨地铁2号线工人文化宫站地下连续墙钢筋笼长度及厚度的研究,工程钢筋笼长度长,厚度小,整体刚度小。介绍了采用15点起吊的吊装技术,并通过对其吊点、钢丝绳、扁担等参数的验算与选择,提供了一种经济、合理、科学、安全的吊装方法,对类似地下连续墙钢筋笼吊装具有一定的指导意义。

    • 复杂环境工况下大型深基坑工程施工技术运用

      2017, 44(2):86-91.

      摘要 (1155) HTML (237) PDF 0.00 Byte (782) 评论 (0) 收藏

      摘要:杭州萧山华润万象汇项目开挖面积大且深度较深,地理位置特殊复杂,基坑紧临地铁车站及盾构隧道、河流、大型地下管线及建筑群等,对控制基坑变形、漏水等有着非常高的要求,如何顺利、安全完成此类工程的施工值得广泛思考和研究。本文结合工程施工实例,通过对复杂环境工况下深基坑工程关键施工技术的阐述及监测数据的分析,总结并验证了施工中所采取方法和技术措施的适用性和可靠性,保证了基坑施工安全。