• 2019年第46卷第7期文章目次
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    • >钻探与钻井工程
    • 山东招远水旺庄3000m科学钻探孔事故预防技术及管控效果

      2019, 46(7):1-7.

      摘要 (1244) HTML (297) PDF 0.00 Byte (831) 评论 (0) 收藏

      摘要:在山东省招远市水旺庄3000 m金矿深部科学钻探项目ZK3401孔的施工过程中,通过精细管理,统筹深孔钻探技术、后勤保障、设备机具等工作基础,进行施工方案可行性论证,提出科学可行的预防机制和手段,并推行技术交底会议常态化,达到减少辅助时间、降低事故概率的目的。本文总结了复杂地层事故的处理方法和方案思路,为相同类型的案例提供了参考。

    • 黔西南地区煤系地层井壁稳定技术探讨

      2019, 46(7):8-13,33.

      摘要 (1214) HTML (306) PDF 0.00 Byte (993) 评论 (0) 收藏

      摘要:井壁稳定性问题对黔西南地区煤系气的勘探开发效果至关重要。对泥页岩和煤岩井壁失稳的机理进行了分析,从化学、力学和化学与力学耦合等方面,探讨了煤泥互层段井壁失稳的对策。结合黔西南地区煤系地层煤层气井的实例,分析了井壁失稳对井径大小及岩心采取率的影响,发现煤泥互层段的井径扩大率较大而相应的岩心采取率较小。尽可能准确地预测探井的地层压力、选用合理的钻井液体系和密度、采用合理的钻井工艺有助于维持黔西南地区煤系地层井壁稳定。

    • 天然气水合物冷源外置式孔底冷冻绳索取样器冷冻效率优化研究

      2019, 46(7):14-20.

      摘要 (1047) HTML (192) PDF 0.00 Byte (822) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决天然气水合物冷冻取样钻具冷源难以在孔底长时间存储及冷冻岩心效率低的问题,本文提出了采用冷源外置式冷冻岩心样品的方法,即将冷源存放在打捞器中减少冷源在孔内的存储时间,提高冷源的存储效率,并在冷冻过程中向冷冻腔内通入氮气增强低温酒精与岩心的对流换热以提高岩心的冷冻效率。采用液氮与酒精混合形成的低温酒精(-130 ℃)作为冷源进行冷源存储及岩心冷冻试验,模拟孔内环境存储30 min后,冷冻能量保存率为731%。通过注入氮气提高冷源与岩心的换热效率,可将岩心平均温度降至-1492 ℃,与传统方式相比冷冻效率提高243%。试验结果表明,通过冷源外置式的结构和通过注气增强对流换热的方法能够解决冷源不能长时间存储及岩心冷冻效率低的问题,为天然气水合物钻探获取原始样品提供了一种可行的方法。

    • 关中盆地地热钻井施工常见问题预防及处理方法探讨

      2019, 46(7):21-27.

      摘要 (1140) HTML (270) PDF 0.00 Byte (904) 评论 (0) 收藏

      摘要:陕西关中盆地地热资源丰富,开发利用程度较高。地热钻探是地热开发利用的主要手段,地热钻探施工中常见问题有地层坍塌、粘性土造浆、钻头泥包、钻井液性能恶化,钻具落井等问题。通过实例对这些常见问题的原因进行分析,探讨了预防措施及处理方法。

    • 直井段偏移对后期定向钻井作业的影响分析

      2019, 46(7):28-33.

      摘要 (1201) HTML (261) PDF 0.00 Byte (986) 评论 (0) 收藏

      摘要:在定向井、水平井钻井过程中,直井段井身质量的控制对后期定向造斜与轨迹控制的影响往往被忽视,国内对定向井、水平井直井段井身质量要求基本是以常规直井的标准为依据,没有重视到直井段位移、井斜和方位对定向施工的影响。对于定向井、水平井来说,直井段偏移不仅对后期轨迹控制、定向施工和完井作业带来危害,同时给油田后续开发中井位的部署带来不利影响,对于平台丛式井直井段偏移可能造成井眼相碰,因此,定向井、水平井直井段控制的好与坏,将会给定向井、水平井的钻(完)井带来很大影响。本文统计分析近年完成的定向井、水平井直井段偏移情况和影响,简述直井段偏移的形成原因,对直井段不同类型偏移造成的影响进行了分析并提出了应对方案。

    • 气举反循环钻进工艺高发钻铤折断事故分析

      2019, 46(7):34-40.

      摘要 (1267) HTML (273) PDF 0.00 Byte (872) 评论 (0) 收藏

      摘要:气举反循环钻进工艺在漏失地层施工具有明显的优势,但是经过几个工地正反循环工艺的对比,发现相比于正循环,反循环钻进有钻具易折断的明显弱点。为了指导施工、充分发挥反循环钻进的优势和摒弃其弱点,对钻具在孔内的受力情况进行了分析,总结了反循环钻具易折断的原因,提出了预防措施,有效地减少了施工中钻具折断的事故。

    • 漏失量较大地层“戴帽”固井技术

      2019, 46(7):41-44,50.

      摘要 (1093) HTML (215) PDF 0.00 Byte (910) 评论 (0) 收藏

      摘要:对漏失量较大的岩溶地层进行“戴帽”固井时,由于打完水泥浆后注入替浆水的过程中及后期稳定液面变化很容易造成水泥浆被稀释,前者直接导致固井失败,后者又受很多因素的影响导致重叠管环空内没有水泥浆或者被稀释而形不成水泥塞。本文主要从钻杆下入位置以及注入替浆水的过程中和后期稳定液面变化这几个方面总结“戴帽”固井的关键,并结合工程实例提出了一些人为控制方法来提高固井的成功率。

    • 底板梳状钻孔在碎软煤层瓦斯治理中的应用

      2019, 46(7):45-50.

      摘要 (1005) HTML (279) PDF 0.00 Byte (934) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对碎软煤层顺层钻孔成孔深度浅、成孔率低、存在抽采盲区等突出问题,基于贵州省青龙煤矿煤层及顶底板岩层赋存特征,提出利用底板梳状钻孔进行碎软煤层长距离、区域瓦斯抽采与治理。首先分析了底板梳状钻孔的施工工艺原理及技术优势所在,从布孔层位、分支点位和钻孔间距的选择等方面总结了底板梳状钻孔的设计原则。通过钻进装备的优选、钻进工艺参数和钻具组合的优化,成功穿越破碎煤岩层孔段,并实现了127 mm套管全程护孔下放,在21605底抽巷施工完成了多组底板梳状定向钻孔。瓦斯抽采效果表明:底板梳状定向钻孔瓦斯抽采流量大、浓度高、衰减速度慢,单孔瓦斯抽采浓度60%~85%、抽采纯量08~25 m3/min,实现了碎软煤层瓦斯高效抽采。为碎软煤层矿井区域瓦斯抽采与治理提供了重要的借鉴。

    • 页岩气储层脆性评价方法研究现状

      2019, 46(7):51-56.

      摘要 (1157) HTML (230) PDF 0.00 Byte (951) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着常规油气资源的不断开发,其存量资源越来越少。美国非常规油气资源的开发成功,为页岩气勘探开发奠定了技术基础。储层改造技术是决定页岩气开发成败的两大关键技术之一。而页岩气储层的脆性指数是评价页岩气储层可改造(可压裂)的关键指标。本文对国内外的页岩气储层脆性评价方法进行了广泛深入的研究,总结了岩石脆性的各种力学表征方法以及矿物成分对岩石脆性的影响,为我国页岩气储层脆性评价方法的研究提供了基础性参考资料。

    • 隆探X3井基岩定向井钻井设计与施工

      2019, 46(7):57-63.

      摘要 (1184) HTML (241) PDF 0.00 Byte (865) 评论 (0) 收藏

      摘要:为确保大庆油田首口基岩定向井隆探X3井的安全顺利钻进,针对该井存在易井漏井斜、易井壁失稳、岩石硬度大、可钻性差、井眼净化难等技术难点,在工程设计中的井身结构、钻具组合、钻头优选、钻井液优选、井眼清洁等方面运用Landmark软件进行了大量的计算,同时通过统计分析和筛选,对该井工程设计进行了优化分析。在该井实钻过程中没有出现井下事故,钻井施工顺利,说明该井钻井设计合理,施工措施合理,有效地克服了钻井施工过程中存在的难题。

    • 灵新煤矿导水裂隙带发育高度数值模拟研究

      2019, 46(7):64-69.

      摘要 (1113) HTML (245) PDF 0.00 Byte (860) 评论 (0) 收藏

      摘要:煤矿的开采利用给国民经济发展带来巨大的收益,但也引发了许多环境地质问题,特别在煤层开采过程中,煤层上覆基岩变形破坏形成的裂隙通道极易发生矿井涌(突)水事故,时刻威胁着井下工人的生命安全。本文以灵新煤矿051505工作面为研究对象,利用Flac3D数值模拟软件,对14号主采煤层上覆基岩导水裂隙带高度进行了模拟研究。模拟结果表明:当煤层开采厚度为2.5 m时,导水裂隙带发育最大高度为59.5 m。同时选取经验公式法对导水裂隙带高度进行了计算。最终通过钻孔实测法得到的结果与前两种方法对比分析,数值模拟结果与钻孔实测结果基本吻合,认为数值模拟方法能够高效、简单、合理达到预测导水裂隙带高度的目的,也为同类矿井安全、绿色生产提供一定的借鉴。

    • >隧道与爆破工程
    • 管井降水技术在江底取水隧道修复中的应用

      2019, 46(7):70-76.

      摘要 (1069) HTML (258) PDF 0.00 Byte (803) 评论 (0) 收藏

      摘要:苏南某电厂江底取水隧道在掘进时发生沼气喷溢引起承压水携带泥沙涌入,隧道修复过程中需要防止承压水再次突涌,而能否通过管井降低长江水体下巨厚的承压含水层水位引起了巨大的争议。本文结合水文地质条件分析及现场抽水试验,查明目的含水层与江水及下部巨厚承压含水层之间的水力联系,得到了各层的水文地质参数,提供了可靠的降水方案,并对沉降变形进行了预测分析,解决了水上降水管井施工等一系列难题,对类似工程具有重要的借鉴意义。

    • >钻掘设备与器具
    • 海底基盘控制系统方案设计

      2019, 46(7):77-82,93.

      摘要 (1210) HTML (243) PDF 0.00 Byte (933) 评论 (0) 收藏

      摘要:海底基盘是海洋钻井和取样的重要设备之一,用于钻井作业井口定位、钻具导向及夹持稳定、井口监视,并可根据需要搭载静力触探、取心、测井等其他附属仪器装置。海底基盘是集机、液、光、电一体化的设备,由机械结构、液压系统和控制系统组成。本文针对海底基盘工作需求,提出了一套具有钻杆夹持、视频寻址、图像采集、井口信息监测等功能的海底基盘控制系统方案,控制系统作为设备核心,其由配电系统、光电测控系统和水下液压动力站等组成。

    • CYS-300型全液压地热水井钻机的研制

      2019, 46(7):83-88.

      摘要 (1262) HTML (284) PDF 0.00 Byte (871) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文介绍了CYS300型全液压地热水井钻机的性能参数、关键机械部件结构及液压系统的设计。钻机选用齿轮泵作为液压系统动力元件,配合液压多路阀实现对动力头双液压马达和给进油缸等执行元件液压油的合流,通过液控二速阀实现动力头双液压马达的串并联工作,输出4种转速和扭矩,在满足钻机性能参数设计要求的同时,简化液压系统的设计,减少液压系统能量损耗,降低维护和使用成本。钻机采用油缸三链条倍速机构实现动力头的给进提升,具有结构简单、性能可靠、抗冲击能力强、提升平稳等优点。现场工程施工应用表明:CYS300型全液压地热水井钻机性能稳定可靠,工艺和复杂地层适用能力强,操作安全舒适,钻进效率高。

    • >岩土工程
    • 汾河特大桥大直径超深旋挖钻孔灌注桩施工技术

      2019, 46(7):89-63.

      摘要 (1115) HTML (272) PDF 0.00 Byte (886) 评论 (0) 收藏

      摘要:蒙华铁路汾河特大桥桩基具有桩径大、钻孔深、地层复杂等特点。在施工过程中遇到了钻孔成孔后缩径、沉渣超标、钢筋笼位移等问题。通过认真分析探索,总结出了旋挖钻机在松散砂层施工条件下的泥浆配置方法、膨胀土缩径现象的处理措施、防止钢筋笼位移的有效工具,有效保障了工程质量、降低了施工成本,产生了一定的社会效益和经济效益。