• 2017年第44卷第8期文章目次
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    • >综述
    • 加拿大Mallik陆域永冻带天然气水合物成功试采回顾

      2017, 44(8):1-12.

      摘要 (1312) HTML (295) PDF 0.00 Byte (917) 评论 (0) 收藏

      摘要:1998年由加拿大地质调查局和日本国家石油公司领导,在加拿大麦肯齐三角洲永冻带实施的Mallik 2L-38水合物研究井的项目是成功的。但是,由于气候变暖和机械故障,水合物试采目标未能完成。加拿大地质调查局和日本国家石油公司与其它8个国际合作机构于2002年回到Mallik,钻进了3L-38和4L-38两口观测井,以及5L-38生产试验井。在5L-38井中采取了水合物岩心(采取率90%)并进行物探测井等研究,实施了2次短时生产试验——运用MDT的降压法与热注入法的试验。运用热冲洗液循环的热注入法获得了470 m3的气体产量。此后, 2007—2008年又重返于1998年钻成的2L-38井,对其进行加深、扩孔、下套管等,用于实施水合物试采。2007年,在此试验井内储层射孔井段安置潛水泵,抽水降低水位以减小储层压力,在125 h的降压试验期间产生830 m3的气体。试验证明,即使在如此短的时间内,降压法也是有效的。2008年在2L-38井68 d(139 h)的长时间试采过程中,持续产气2000~4000 m3/d,总共产量达13000 m3。此次试采数据表明,降压法对于水合物生产是一种正确可取的方法。2008年加拿大Mallik天然气水物试采项目的成功,是世界水合物研究和开发史上的一座里程碑。

    • >钻探与钻井工程
    • 水平对接井钻井技术在天然气水合物试采中的应用

      2017, 44(8):13-17.

      摘要 (1053) HTML (248) PDF 0.00 Byte (1029) 评论 (0) 收藏

      摘要:2016年,在祁连山冻土区完成了天然气水合物试采水平对接井钻井施工,针对不同井段分别制定了合理的钻进参数及泥浆配方,采用MWD技术及慧磁中靶导向系统,实现了小曲率半径下精准对接,将水平对接井钻井技术成功应用于水合物试采,取得了良好的效果。水合物试采对接井钻井施工不同于可溶性矿藏,其对接精准度要求更高,施工难度更大,主要介绍了水合物水平对接井钻井施工工艺的相关内容。

    • 南海西部高温高压小井眼水平井钻完井储层保护技术研究及应用

      2017, 44(8):18-22.

      摘要 (1092) HTML (233) PDF 0.00 Byte (998) 评论 (0) 收藏

      摘要:南海西部东方13-1气田D7H井为国内海上第一口高温高压水平井,储层物性以中低渗为主,使用高固相含量的钻井液易堵塞油气泄流通道造成储层伤害,加之海上完井方式制约,高密度钻井液在井眼滞留时间达10 d以上,不可避免地会加剧储层伤害程度。为充分保障该井储层保护效果,室内开展了大量的优选评价实验,优选出适合海上高温高压小井眼水平井钻完井储层保护油基钻井液,分析了高密度钻井液污染储层的机理,研究了返排压差、返排时间与岩心渗透率恢复结果的关系,提出了增加返排压差、延长返排时间提高储层保护效果的措施。实验结果表明:高温环境下高密度钻井液污染岩心后,初始渗透率恢复值约85%,当污染时间达到15 d时,渗透率恢复值骤降至30%,表明钻井液在储层滞留时间越长储层污染现象越严重;相同驱替条件下,渗透率恢复值随时间的延长而提高并趋于稳定;增加岩心返排时的压差有利于提高渗透率恢复值,返排压差达到12 MPa时,钻井液体系的渗透率恢复值可提高到80%以上。现场应用表明,D7H井试井机械表皮系数为0,清喷产量6.0×105 m3/d,超出配产产量近3倍,储层保护效果良好,为后续海上高温高压气田实施水平井进行规模化开发提供了宝贵的借鉴意义。

    • 高压涌水及高含硫化氢页岩气井绳索取心钻进技术

      2017, 44(8):23-28.

      摘要 (1246) HTML (246) PDF 0.00 Byte (870) 评论 (0) 收藏

      摘要:页岩气调查井荥地1井设计井深1600 m,钻探施工过程中发现多个高应力涌水破碎带,最大涌水量达135 m3/h,井口压力达2.5 MPa;并且地层水中溶解有硫化氢,从涌水中挥发出来的硫化氢气体最大含量达100 ppm;水温较高,在1300 m处涌水温度达到50 ℃;这些问题给施工带来了极大的困难,并增加了安全风险。针对以上问题,介绍了钻井过程中所采取的注水泥浆堵水技术、高密度钻井液平衡钻进技术、多级套管固井技术,并总结了每种技术的特点,为川西南地区以后的页岩气调查井钻探工作提供参考。

    • 地质钻探孔内被卡钻柱的卡点测量与计算方法分析

      2017, 44(8):29-32,36.

      摘要 (1197) HTML (184) PDF 0.00 Byte (1393) 评论 (0) 收藏

      摘要:卡钻事故是地质钻探孔内事故中发生最频繁、耗费时间最长、损失最大的事故之一。在处理卡钻事故的过程中,卡点位置的确定是关键。目前地质钻探孔内被卡钻柱卡点的确定方法主要有注磁法测卡点、直接用磁性定位器测卡点、测卡仪测卡点和公式法计算卡点等。本文详细介绍了卡点测量方法的工作原理和操作步骤,并对3种卡点测量方法进行了对比分析。同时给出了单一、复合管柱的卡点计算公式和参数确定操作步骤,并对2种计算公式进行了对比分析。经过对比分析发现,测卡仪测卡点准确度高,但是存在局限性,且费时费钱,而公式计算法简单容易,但是准确性较低。因此建议在现场确定卡点位置时,应将测卡仪测卡和公式计算卡点法结合起来,以期更快更准确地确定卡点位置,并及时采取有效措施解卡,减少经济损失。

    • 渤海浅部疏松地层旋转导向轨迹控制关键技术

      2017, 44(8):33-36.

      摘要 (903) HTML (196) PDF 0.00 Byte (924) 评论 (0) 收藏

      摘要:旋转导向工具在渤海油田应用较为广泛,但长期以来由于旋转导向工具在渤海浅部地层的造斜率不稳定,不能完全满足轨迹控制要求,因此一般是上部采用螺杆马达钻具,中途起钻更换旋转导向钻具。但螺杆马达钻具一方面滑动定向时效较低,另一方面起钻更换为旋转导向钻具需耗时12~15 h。若能直接采用旋转导向工具,取消中间的起钻换钻具步骤,作业效率将大幅度提高。通过定向井轨迹优化、旋转导向工具对比优选、钻井液性能优化等技术措施,成功地在渤海浅部疏松地层实现了旋转导向控制轨迹技术,大幅提高了作业效率。

    • 柴家沟钼矿复杂地层岩心钻探技术

      2017, 44(8):37-40.

      摘要 (1064) HTML (239) PDF 0.00 Byte (1100) 评论 (0) 收藏

      摘要:柴家沟钼矿地层破碎、裂隙发育、蚀变多样、涌水、完整岩石坚硬,而且地质设计要求大部分为斜孔,钻探施工中遇钻孔漏水、坍塌掉块、进尺缓慢、跑斜严重等技术难题。从钻孔结构、冲洗液配置、护壁堵漏、硬岩钻进、涌水地层加重泥浆的使用、立轴式钻机斜孔施工注意事项等方面总结了钻探施工经验。

    • 新疆昌吉庙煤1井钻探施工技术

      2017, 44(8):41-44.

      摘要 (1046) HTML (214) PDF 0.00 Byte (881) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆昌吉市庙尔沟一带煤层气资源调查评价项目地质调查井工程,设计井深2500 m,要求全井取心。存在地层取心困难、漏失、缩径、冬季施工困难等问题。通过采取特种取心工具、加大钻头外径加大环状间隙、冬季施工使用油汀加热等工艺技术措施以及针对性的施工组织管理措施,有效地解决了钻井技术难题和后勤供应问题。为该区域煤层气资源调查评价提供了有力的实物资料。

    • 城探1井工程设计优化与钻井实践

      2017, 44(8):45-50.

      摘要 (1057) HTML (240) PDF 0.00 Byte (1049) 评论 (0) 收藏

      摘要:城探1井是大庆塔东区块的首口超7000 m超深井;通过邻井资料分析,优化井身结构、钻具组合、钻井液体系,优选建立了适合古城区块的钻头序列;使用国产液动旋冲工具攻克了塔东φ241.3 mm井眼的“黑被子”地层提速难题;大幅提高了机械钻速,缩短了钻井周期,为塔东古城区块树立了新标杆。

    • ADM6-4H井四开水平段钻井液技术

      2017, 44(8):51-54.

      摘要 (1159) HTML (237) PDF 0.00 Byte (964) 评论 (0) 收藏

      摘要:ADM6-4H井是AHDEB油田使用常规随钻测量仪器(MWD)和螺杆动力钻具组合完成的一口水平段长度1500 m、最大水平位移1915.17 m的6 in小井眼大位移水平井,也是AHDEB油田目前水平位移最大的一口水平井。该井四开水平段钻进使用聚磺混油钻井液体系,在携砂、井眼稳定和润滑减阻等方面效果突出。四开水平段钻速快,钻进扭矩小,钻井液性能稳定,无井壁失稳,无漏失,无卡钻,无托压,其经验技术值得借鉴。

    • 双弯螺杆纠斜效果分析与应用

      2017, 44(8):55-58,62.

      摘要 (1042) HTML (221) PDF 0.00 Byte (1008) 评论 (0) 收藏

      摘要:双弯螺杆是指弯接头加弯壳体螺杆的钻具组合形式。采用双弯螺杆纠斜,可以获得较大的造斜率,解决在特定条件下单弯螺杆纠斜困难的问题。选择合适角度的弯接头,减少双弯螺杆造斜进尺长度,是控制井眼“狗腿”度,保证后期工作(扩孔和下套管)顺利进行的重要因素。以在大口径钻孔中纠斜为例,列举了使用单弯螺杆纠斜遇到的困难,通过双弯螺杆造斜效果的分析,提出了一套采用双弯螺杆进行纠斜的工艺,最终实现了钻孔的纠斜成功。

    • 徐深气田开展天然气钻井的可行性分析

      2017, 44(8):59-62.

      摘要 (1101) HTML (236) PDF 0.00 Byte (845) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高大庆地区深层钻井速度,保护和发现储层,依据Mohr-Coulomb准则,引进非线性校正系数,建立了大庆地区深井地层坍塌压力预测模型,并从地质条件、气源井条件、安全性、经济性以及技术条件等几方面分析了徐深气田进行天然气钻井的可行性。优选徐东、徐中、丰乐、升平区块的泉二段至营城组中部(2700~4000 m)为天然气钻井井段。研究结果表明,应用天然气钻井来提高大庆地区深层的钻井速度是完全可行的,并有利于提高深层天然气勘探发现效率。

    • >岩土工程
    • 深层搅拌桩内插钢管新方法及其应用

      2017, 44(8):63-66.

      摘要 (1058) HTML (214) PDF 0.00 Byte (1085) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统加筋深层搅拌桩施工过程中内插钢管施工效率低、成本高、标高垂直度难以控制的现状,依托南京江北泰山保障房片区E地块基坑支护项目,设计了一套简易的深层搅拌桩内插钢管施工新方法。该方法系统制作安装简单,降低了施工难度、提高了效率、降低了成本,为类似工程的施工提供了借鉴。

    • 强腐蚀环境下锤击PHC管桩施工技术

      2017, 44(8):67-71.

      摘要 (958) HTML (197) PDF 0.00 Byte (834) 评论 (0) 收藏

      摘要:〗PHC管桩具有竖向抗压承载力高、施工工期短等优势,已在我国得到了广泛的推广运用。结合日照港油品码头有限公司油库二期工程中首次采用PHC管桩的工程实例,阐述了在强腐蚀环境下,PHC管桩的选用、防腐处理措施、锤击施工技术要点及施工控制措施,为类似工程提供一定的参考。

    • 武汉老浦片工程逆作法钢格构柱施工技术

      2017, 44(8):72-75.

      摘要 (977) HTML (232) PDF 0.00 Byte (948) 评论 (0) 收藏

      摘要:建筑逆作法施工中,钢格构柱的精确定位及垂直度控制是基础施工中的难点。武汉老浦片商业及住宅项目工程,设计制作出钢格构柱的导向架、定位架,方便快捷地完成钢格构柱的垂直度、定位调节。通过开挖后检测数据分析,采用本文所述方法施工,钢格构柱垂直度、定位均能满足设计要求,可有效降低施工成本。

    • >钻掘设备与器具
    • 非均匀载荷和内压作用下石油套管的抗挤能力分析

      2017, 44(8):76-80.

      摘要 (1100) HTML (226) PDF 0.00 Byte (1077) 评论 (0) 收藏

      摘要:油井套管往往处于管内外复杂的受力环境下,揭示和分析这些因素对套管抗挤能力的影响就显得非常重要,并可为套管强度设计提供理论依据。根据套管在受到外部非均匀载荷和内压作用下的受力特点和材料力学理论,建立了单位长度的理想圆管的环向应力的计算模型,得到了套管内外壁的环向应力分布规律。计算结果表明:套管发生破坏失效位置在圆周方向与最大水平地应力成90°角的内壁上。依据Von Mises屈服准则由失效点得到了非均匀外挤载荷和内压作用下套管屈曲时抗外挤能力的新公式。实例计算表明:在影响套管的抗挤能力的因素中,外载荷的非均匀系数对套管抗外挤能力影响最大,外载荷的非均匀系数越大,套管抗外挤能力下降得越快;在外载荷非均匀性较小的条件下,提高套管外载荷承载能力可通过增大内压和减小套管径厚比来实现。

    • 轻便浅层取样机具在大兴安岭森林植被覆盖区化探样品采集中的应用研究

      2017, 44(8):81-84.

      摘要 (972) HTML (239) PDF 0.00 Byte (950) 评论 (0) 收藏

      摘要:地球化学样品采集方法对覆盖区化探工作意义重大。受广泛存在的覆盖层影响,大兴安岭地区开展常规化探工作难以达到理想效果。为此开展了在大兴安岭地区利用轻便浅层取样机具进行地球化学样品采集的研究工作,得出了利用浅层取样机具采集化探样品可以广泛应用于物化探异常查证,矿化体追踪,数字填图等地质工作的结论。同时,该方法对生态文明建设起到积极且重要的作用。

    • YZX108型液动潜孔锤的研制与试验

      2017, 44(8):85-88.

      摘要 (1072) HTML (211) PDF 0.00 Byte (998) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用理论计算、三维模拟、室内调试和野外试验相结合的方法成功研制出了YZX108型液动锤,完善了YZX液动锤的口径系列。通过室内调试确定了该液动锤的工作参数及特性。生产试验证实,该液动锤具有结构简单、工作稳定、适应性广、冲击功大等诸多优点,可在常规金刚石回转钻进困难的燧石灰岩等硬岩地层应用并取得较理想的效果。

    • 轴向间隙对φ89 mm涡轮钻具性能的影响分析

      2017, 44(8):89-92. DOI: TE921 .2

      摘要 (1036) HTML (222) PDF 0.00 Byte (947) 评论 (0) 收藏

      摘要:涡轮钻具中涡轮定子、转子设置合理的轴向间隙,可以保证转动系自由转动,避免定转子相互碰撞而损坏。轴向间隙对钻具寿命非常重要,但是受零件加工误差和受压变形等因素干扰,定转子轴向间隙难以确定一个最优定值,只能处于一个范围内。为了分析验证轴向间隙对φ89 mm涡轮钻具的性能影响,采用理论分析和数值模拟计算相结合的论证方法,对效率和性能参数计算进行了理论分析,并采用计算流体力学软件对不同轴向间隙的单级φ89 mm涡轮性能进行数值模拟。分析结果表明,在合理范围内,轴向间隙变化对φ89 mm涡轮钻具性能影响细微,可以忽略。