• 2018年第45卷第2期文章目次
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    • >钻探与钻井工程
    • 页岩气调查黔地4井钻探技术

      2018, 45(2):1-6.

      摘要 (1231) HTML (242) PDF 0.00 Byte (1277) 评论 (0) 收藏

      摘要:黔地4井是部署在渝东南凹陷褶皱带濯河坝向斜南段的一口页岩气地质调查井,全井取心,设计井深2400 m,完钻井深2258 m。项目通过钻探设备、钻具(钻头)选择和井身结构优化设计等,使钻头最高寿命达466 m、钻效提高10%以上。全井平均机械钻速1.78 m/h,钻月效率535 m,其中二开钻月效率704 m,达到了快速、安全钻探目的。

    • 莫116井区水平井钻井设计优化与应用

      2018, 45(2):7-11.

      摘要 (1250) HTML (247) PDF 0.00 Byte (964) 评论 (0) 收藏

      摘要:莫116井区在水平井钻井施工过程中,面临着“缩、卡、塌、漏、喷、硬”等难题,为避免井下复杂事故、缩减钻井周期、降低作业风险,在该区开展了水平井优化设计与轨迹优化控制技术研究工作。通过井区已钻井资料论证分析,针对性地对井身结构和井眼轨迹控制提出了优化方案;根据前期实钻情况和钻柱力学分析,优化了水平井钻井钻具组合和钻井参数;通过优化泥浆体系,解决定向作业井段了井壁稳定性差、定向施工摩阻大、粘附卡钻几率高等问题。通过对上述研究成果的现场应用,实现了水平井优快钻井目标,二开定向段和三开井段平均机械钻速相比优化前水平分别提高27%、30%,其中M614等井实现了“一趟钻”完成了水平段钻进目标。

    • 南方地区页岩气基础地质调查黔绥地1井钻井工艺及完井地质

      2018, 45(2):12-17.

      摘要 (1305) HTML (279) PDF 0.00 Byte (922) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过黔绥地1井钻井工程实践,从井身结构、取心工艺、护壁堵漏技术措施、井身质量控制等方面分析总结了南方岩溶地区页岩气基础地质调查井施工工艺,并通过黔绥地1井钻井岩心地质编录、随钻气测、有机地化、浸水试验,分析总结黔北绥阳地区地层结构和页岩气含气性特征,为该区的页岩气勘探开发提供地质依据。

    • 充气钻井技术在油砂山油田的应用实践

      2018, 45(2):18-21.

      摘要 (1255) HTML (247) PDF 0.00 Byte (959) 评论 (0) 收藏

      摘要:柴达木盆地油砂山油田地质构造复杂,地层孔缝发育、压力系数低,常规泥浆钻井过程中漏失频繁、钻井周期长,严重制约了勘探开发效益。针对该地区钻井难点,进行了4口井充气钻井试验。试验结果表明,充气钻井能有效解决油砂山油田漏失地层钻井问题,并提高机械钻速,与常规泥浆钻井技术相比,平均节约堵漏时间6.32 d,漏失量减少54.5%,机械钻速提高1.1倍。试验的成功,对该区块优快钻井技术的研究和推广应用具有指导意义。

    • 液氮应用于干热岩钻探的可行性探讨

      2018, 45(2):22-25.

      摘要 (1345) HTML (236) PDF 0.00 Byte (1066) 评论 (0) 收藏

      摘要:干热岩是一种清洁、可再生的地热资源,其开发需通过钻井实现。分析了目前干热岩常规钻探技术面临机械钻速慢、井下工具和钻井液性能不稳定、易发生复杂井下事故等挑战,讨论了液氮在干热岩钻探中的应用前景。认为液氮在干热岩钻探过程中具有破岩效率高、有效提高干热岩热能提取效果、解决钻井液不耐高温和井漏问题等优势,并提出了液氮在干热岩钻探过程中的工具耐低温性能、液氮携岩规律和效果、井筒压力控制、钻进参数优化、井壁稳定性等关键技术问题。

    • 霍尔果斯背斜深井井身结构优化设计

      2018, 45(2):26-29.

      摘要 (1179) HTML (284) PDF 0.00 Byte (892) 评论 (0) 收藏

      摘要:霍尔果斯背斜受山前构造的影响,存在地质情况复杂、倾角大、多套压力体系并存以及泥岩含量高等问题,在钻进过程中复杂事故频发,严重制约了该地区油气勘探开发的进程。通过对完钻井的测井资料、地破实验数据、钻井复杂等资料的分析,确定必封点位置,形成适合霍尔果斯背斜深探井的四开井身结构,并针对安集海河组复杂事故率高的情况,采用高密度油基钻井液抑制泥岩水化,从而实现安全钻进。优化后的井身结构在霍尔果斯背斜深探井H11井进行了应用,首次实现了在安集海河组、紫泥泉子组两套压力系统下进行套打,历时5.5 d钻穿“死亡之海”安集海河组,未出现井漏现象,取得了良好的应用效果。优化后的井身结构在H11井的成功应用,不仅为该地区深探井的井身结构设计提供依据,也为该地区后续常规井的四开转三开井身结构提供了指导。

    • 液力冲击提速工具在东海油气田的应用

      2018, 45(2):30-32,45.

      摘要 (1385) HTML (264) PDF 0.00 Byte (1007) 评论 (0) 收藏

      摘要:东海油气田是我国海上当前勘探开发的主要区域之一,该油田主要储层埋藏较深,钻井过程揭开多套地层,深部地层岩石抗压强度达到了100 MPa以上,可钻性差、地层温度较高。钻井过程中面临井壁失稳、机械钻速低、轨迹难以控制等诸多问题。针对上述问题,通过对国内外相关提速技术的调研,优选液力冲击工具开展东海深部地层的钻井提速研究与实践。该工具结构简单、可靠性较高,通过加放位置分析、操作参数优选,使现有钻井设备与工艺参数基本不改变,而创新性地提出了旋转导向与液力冲击工具配合,最终在X4H井的应用中机械钻速提高30%~200%,效果显著。

    • 煤层气U型对接井施工关键技术探讨

      2018, 45(2):33-35,51.

      摘要 (1171) HTML (243) PDF 0.00 Byte (947) 评论 (0) 收藏

      摘要:煤层气地面排采先后经历了常规直井、常规定向井、U型井以及羽状分支井等阶段,其中U型井具有同步排采,占地少、最大限度沟通煤层裂隙等优点而逐渐成为当今煤层气地面排采的新宠。以YQ01井组为例,对U型对接井施工中难点问题进行梳理,提出了各主要施工阶段需要注意事项及技术措施,解决了井眼轨迹控制难、复杂情况高发、水平井与直井连通精度高等问题。节省了钻井成本,为后续煤层气U型对接井施工提供了技术借鉴。

    • >钻掘设备与器具
    • 极地深冰钻用减速传动装置设计

      2018, 45(2):36-40.

      摘要 (1111) HTML (258) PDF 0.00 Byte (1039) 评论 (0) 收藏

      摘要:在前期研发的极地深冰钻用减速传动装置中,行星齿轮减速传动装置易发生疲劳破坏,因此减速传动装置寿命相对较低。针对上述问题,对铠装电缆电动机械钻具的减速传动装置进行改进设计,确定装置的结构和尺寸、分析该装置的啮合受力情况并进行强度估算。利用Inventor软件建立该减速传动装置三维实体模型。结合ANSYS Workbench软件对装置的结构进行静力学分析。研究结果表明,该活齿传动减速传动装置满足设计要求,为优化极地深冰钻用减速传动装置提供了依据。

    • 新型集土式扩底钻具的研制与试验应用

      2018, 45(2):41-45.

      摘要 (1382) HTML (329) PDF 0.00 Byte (869) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有机械式扩底钻具在旋挖钻进施工过程中存在扩孔与取土、清孔分离、工序复杂、孔内沉渣难以清理干净、施工效率低等问题,研制了新型集土式扩底钻具。重点介绍了扩底桩设计理论,集土扩底钻具结构设计,关键零部件有限元数值分析和优化改进,以及样机试制和现场试验。试验结果表明:新型集土式扩底钻具集扩孔、集土功能于一体,减少了工艺步骤,提高了工作效率,满足了旋挖钻进扩底桩的施工需求。

    • 井下动力钻具轴承发展现状调研

      2018, 45(2):46-51.

      摘要 (1107) HTML (240) PDF 0.00 Byte (924) 评论 (0) 收藏

      摘要:井下动力钻具用轴承承受着冲击、摩擦、腐蚀等恶劣工况,其可靠性和寿命对保障钻进的顺利进行至关重要,是井下钻具的关键部件之一。本文对井下动力钻具常用的止推轴承、扶正轴承进行了详细调研,分别对金属滚动轴承、滑动止推轴承和扶正轴承等发展现状、主要特点、发展趋势等进行深入分析,并指出了井下动力轴承的发展与改进方向,可为其选用提供参考。

    • 正循环潜孔锤实现反循环钻进双壁钻具配套研制

      2018, 45(2):52-55.

      摘要 (1259) HTML (240) PDF 0.00 Byte (1043) 评论 (0) 收藏

      摘要:空气潜孔锤反循环钻进因其具有较强的携屑能力、上返冲洗液不冲刷孔壁、钻进速度快等优势,是施工大口径钻孔和抢险救援孔的首选方案。但由于反循环潜孔锤技术还不够成熟,制造成本高,使用寿命短,因此开展了用正循环潜孔锤实现反循环钻进工艺方法的研究。研制了这种工艺配套的钻具,包括大口径双壁钻杆、双壁稳定器、阻风环、正反接头等。研制的钻具在山东平邑石膏矿坍塌事故处理中得到了实践验证,完全能够达到预期目标,能够为大口径潜孔锤反循环钻进工艺推广提供硬件支撑。

    • >金刚石与磨料磨具工程
    • “松科二井”用硬岩长寿命钻头的设计与应用

      2018, 45(2):56-60.

      摘要 (1286) HTML (229) PDF 0.00 Byte (1009) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高“松科二井”在深井硬岩钻进中的寿命与效率,选用了高性能胎体材料、高强度焊接材料,并采用了合理的钻头结构与水路结构设计,研制的φ216/124 mm金刚石取心钻头在“松科二井”取得了良好的效果,本文介绍了适用于深井硬岩的金刚石钻头的设计及应用效果。

    • 元坝地区珍珠冲地层新型三牙轮钻头的研制与应用

      2018, 45(2):61-67.

      摘要 (1204) HTML (261) PDF 0.00 Byte (849) 评论 (0) 收藏

      摘要:砂砾岩地层是钻井工程中的难钻地层,如何提高砂砾岩地层的钻进效率和钻头寿命一直是工程实践中的重要问题。针对在元坝地区珍珠冲石英砂砾岩地层钻进过程中,使用普通型牙轮钻头外排齿易早期断齿、综合使用指标低的问题,开展了地层岩性、钻头使用与失效分析。针对性地开展了钻头的切削结构、齿材优化以及加强保径等方面的研究,优化设计、研制出HJT547GKL型新型三牙轮钻头。现场试用结果表明,这种新型牙轮钻头在元坝地区珍珠冲组石英砂砾岩地层钻进中有较高的行程进尺。该钻头是一种结构简单、扶正保径好、可靠实用,适用于较硬、有硬夹地层的新型实用三牙轮钻头。

    • >岩土工程
    • 旋挖钻机用气动潜孔锤反循环硬岩钻进技术

      2018, 45(2):68-72.

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      摘要:为解决旋挖钻机在硬岩地层中施工困难的问题,借鉴地质钻探领域成熟的工艺方法,研制了适用于旋挖钻机用的空气潜孔锤反循环钻进工艺方法及设备。该工艺方法在不改变旋挖钻机任何结构的情况下,配套空气潜孔锤反循环钻具即可实现硬岩的快速钻进,解决了大口径钻探排渣困难的难题,且能够达到环保的要求。气动潜孔锤反循环钻具的设计全面考虑了大口径桩基施工及潜孔锤应用特点,气水龙头的双通道、大通孔设计满足进气排渣要求,反循环双壁钻杆为同心式,密封可靠,钻具的连接采用六方快速连接。通过在厦门地铁施工试验,验证了其可行性。

    • 有侧限边坡支护方法研究及应用

      2018, 45(2):73-76,92.

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      摘要:通过对边坡现有支护方法总结及锚索施加的预应力所产生的附加应力影响因素的系统分析,结合岩体边坡地质构造特征及附加应力分布性质研究,在确保边坡自然生态和谐环境不改变的条件下,提出了边坡有侧限支护方法,经过实施及运营等工作结果验证了该种方法的合理性,有效地防治了滑坡的产生。

    • 三河煤矿采空区地面塌陷地质灾害调查钻探技术

      2018, 45(2):77-80.

      摘要 (1197) HTML (264) PDF 0.00 Byte (911) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对河北三河煤矿采空塌陷区内地层破碎、岩石软硬不均、钻进泥浆漏失严重、钻进效率低、岩心采取难等问题,采取了一系列钻探技术方法,在确保岩心钻探工程质量的前提下提高了钻进效率。为初步查明三河煤矿开采区地面塌陷范围、发育特征、危害程度等,提供了准确、翔实的地质资料;为开发利用煤矿采空塌陷区及下步勘查和城乡规划提供了依据。 关键词:煤矿采空塌陷区;岩心钻探;钻探工程质量

    • VCR法在紫金山金铜矿2号溜井贯通中的应用

      2018, 45(2):81-83,92.

      摘要 (1171) HTML (228) PDF 0.00 Byte (883) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对紫金山金铜矿露天采矿场2号溜井贯通施工的情况,详细阐述了溜井VCR法贯通爆破的施工方法。考虑因爆破时间限制的影响,提出了可行的解决方案。通过溜井顺利贯通的施工经验及施工分析,总结出了VCR法在溜井贯通爆破中的注意事项。

    • >地质灾害防治与环境保护工程
    • 基于拉剪强度同等折减法的滑坡稳定性分析

      2018, 45(2):84-88.

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      摘要:以攀枝花教师街滑坡为背景,考虑土体抗拉强度的影响,结合抗剪强度,采用“拉剪强度同等折减法”来研究滑坡的稳定性。通过室内试验,分析了含水率对教师街滑坡不同岩土层的影响规律,发现滑带层土体的内摩擦角和粘聚力受水的作用更加显著。通过利用有限差分软件FLAC和拉剪同等折减法,得到了教师街滑坡的拉剪临界折减系数、临界内摩擦角、临界粘聚力;同时,还发现教师街滑坡对土体的内摩擦角敏感度最高,但是抗拉强度的影响和粘聚力很接近,不容忽视;滑坡坡肩位移大于坡脚位移,应注意坡肩位移的变化。

    • 绝壁悬挑钻探施工平台研制

      2018, 45(2):89-92.

      摘要 (1147) HTML (298) PDF 0.00 Byte (910) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文以长江巫峡黄岩窝和板壁岩特大型危岩带勘查水平孔施工为例,探索研究出在无地面支撑基础条件、近似直立的岩石绝壁上建设钻探施工平台的施工方案。采用斜撑和锚拉结构受力体系,通过力学分析和计算,形成了一套较完整的施工工艺,对解决类似的工程施工平台难题具有一定的指导和参考价值。