摘要:为预测科学超深井钻探工程中铝合金钻杆耐腐蚀性能，运用COMSOL软件，建立多物理场腐蚀分析模型，开展“松科二井”铝合金钻杆“应力-温度-电化学”作用下的腐蚀规律仿真分析。分析结果表明：腐蚀体系达到平衡时，铝合金电极一侧的电解质电位偏高，钢接头电极一侧电解质电位偏低，靠近钢接头电极一侧铝杆体电流密度高；随着钻杆所受应力、温度的增加，腐蚀速率加快，相对于温度的影响，载荷对腐蚀影响较小；腐蚀速率和井下工作时间成正线性相关；离钢接头的电偶腐蚀处越近，铝合金钻杆的界面电流密度越大，并成指数关系，外壁强影响区域大约在距电偶腐蚀处0~200 mm，内壁为0~110 mm。研究成果将为铝合金钻杆的工程防腐提供参考。

摘要:PDC钻头在软至中硬地层钻进时具有钻速高、使用寿命长、设计灵活等显著优点，在钻井领域中的需求量逐年增加。而超声波钻进作为一种新型碎岩技术，由于在钻进过程中具有穿透能力强、钻进效率高等优点而获得了广泛关注。以超声波振动辅助PDC钻头破岩有望取得良好的钻进效果。为此，基于线型Drucker-Prager模型，利用ABAQUS软件建立了超声波辅助PDC钻进振动切削岩石的二维有限元模型，分析了不同超声波振动频率下PDC钻进破岩比功和切削力的变化规律，比较了超声波振动切削与常规切削岩屑形成过程的差异。研究结果表明，当激励频率从20 kHz至40 kHz增长的过程中，破岩比功与平均切削力都呈现先减少后增加的变化趋势，即存在一个最优频率位于25~30 kHz间，使破岩比功最小，钻进效率最高；超声波辅助振动切削的破岩方式与常规切削的塑性破坏不同，主要以脆性破坏为主，其切屑形成过程共分为4个阶段，且切削力保持为零的阶段较常规切削更为明显；当激励频率接近岩石固有频率时，超声波振动切削的平均切削力较常规切削小20.5%，并更易产生大块岩屑，使岩石产生更多体积破碎，从而提高破岩效率。

摘要:为提高页岩油气钻进过程中钻头表面的耐磨性能及防泥包性能，采用冷喷涂（CS）和超音速火焰喷涂（HVAF）技术在35CrMo钢基体上制备了Fe₄₈Cr₁₅Mo₁₄C₁₅B₆Y₂非晶合金涂层，并利用紫外激光制备了涂层的疏水表面，利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）测试分析了涂层的微观结构和力学性能，利用接触角测量仪表征涂层的润湿性，并分析其润湿机理。结果表明：利用CS技术制备的Fe基非晶合金涂层结构更加致密，非晶质量分数达到90%，且具有更好的热稳定性。激光过程中的熔融物快速冷却在涂层表面形成纳米尺寸级别的凝结物以及团聚物形成微纳复合结构，在激光扫描次数为7次时，CS涂层表面水接触角最高，具有良好的疏水性。

摘要:砂砾质松散沉积物粒径组成复杂，钻探取心率低，导致对沉积相和相界面的判别准确度不高。本文结合岩心和测井资料，建立了松散沉积层基于支持向量机的测井数据岩性识别模型，分析了训练集样本数量对模型识别准确率的影响，并与BP神经网络模型进行了对比。结果表明，支持向量机模型的岩性识别准确率高，且对训练样本需求量低，可以有效地弥补钻孔取心率不足的问题，并降低钻探施工成本。在松散沉积物调查中，利用基于支持向量机的测井岩性识别模型自动识别沉积序列具有可行性，是实现绿色勘查的有益尝试。

摘要:页岩气作为一种储量巨大的非常规能源，是实现现代多元能源体系的重要一环。本文采用HKY-3压力传递实验仪研究不同盐溶液对页岩井壁稳定的影响规律。此外，基于离散元颗粒流模型，重构纳米颗粒拖拽力，模拟流体粘度及颗粒粒径、浓度、形状对页岩孔隙封堵效率。结果表明：（1）物理封堵方面，颗粒大小和浓度明显影响封堵效率，当颗粒最大值小于孔隙出口时，颗粒粒径由出口尺寸的1/5增加到出口尺寸的1/3和1/2时，孔隙封堵效率分别增加13%和23%。（2）流体物性对页岩纳米孔隙的封堵效果表明，粘度5 mPa·s时纳米颗粒封堵效率比1 mPa·s时高16.26%。（3）化学抑制方面，阻滞页岩孔隙压力传递的最佳的盐溶液及其浓度为20%HCOONa。研究成果可为适用于龙马溪组页岩钻进的水基钻井液体系遴选提供理论和技术基础。

摘要:现有随钻测量系统的供电方式均有各自的适用条件，因此有必要探索新型的井下供电方式作为对现有方式的补充，或联合现有供电方式共同使用。摩擦纳米发电机源于接触起电及静电感应现象（即生活中常见的静电），具有发电机和传感器的双重功能。基于此，本文将摩擦纳米发电机原理引入地质勘探领域，提出了一种可用于井下自供电（也叫自发电）及自传感的随钻测量新方法，并以自供电式井下振动传感器的研制为例对该方法进行阐述，同时通过大量的试验验证了传感器的高信噪比及良好的发电特性，且进一步通过280 ℃范围内的高温测试表明了基于该方法具有研制超高温井下传感器及超高温井下实时发电机的优势。还指出了下一步的重点研究方向及其解决途径。

摘要:基于银额盆地2017—2019年开展预算分列钻探项目，本文介绍了蒙苏地1井、蒙阿左地1井和蒙额地2井钻探施工管理情况。项目实施过程中，发挥了探矿工艺研究所钻探技术和区域业务管理优势，较好地解决了实际问题，实现了成果最大化和跨学科协同发展，探索出一套旨在实现“地质-钻井”双目标的项目管理新模式，为今后地质调查钻探项目的实施提供参考。

摘要:干热岩试验性开发井钻井施工，在高温硬岩的地层条件下，如何实现高效钻进仍存在很多技术难点。空气潜孔锤钻进技术是解决硬岩地层钻进的有效方法之一，潜孔锤钻头是空气潜孔锤钻进的关键器具。根据青海共和干热岩GH-01井空气潜孔锤钻进技术应用情况，分析探讨了空气潜孔锤钻头断齿、掉齿、磨损严重、使用寿命短等问题，从钻头结构设计、钻头材料选取、钻头冷压固齿工艺等几个方面对空气潜孔锤钻头进行了优化。固齿优化过程中采用有限元分析方法，对钻头冷压固齿过盈量进行仿真分析计算，根据分析计算结果确定最优固齿过盈量。通过对潜孔锤钻头结构、材料、加工等优化，为适用于高温硬岩的空气潜孔锤钻头研制提供了借鉴。为提高空气潜孔锤钻进综合效率，为干热岩钻探开发提供了技术支持和技术储备。

摘要:黔西地区是煤层气和页岩气重要的勘探区，碳酸盐岩发育，表层很容易钻遇溶洞、裂缝，发生井漏、井垮等复杂问题，给钻井工程带来很大挑战。根据黔西地区的地质情况和钻井工程实践，结合周边相似地区的钻井工程经验，分析表层碳酸盐岩地层井漏主要为溶洞性漏失和裂缝性漏失，并伴有井垮风险。对易漏易垮的复杂情况，提出了煤层气井和页岩气井针对性的井身结构设计，以降低井漏风险；并总结形成了空气钻进、清水钻进、空气潜孔锤跟管钻进、气体反循环钻进等应对黔西地区表层易漏、垮塌复杂情况的钻井工艺技术体系。最后，介绍了黔水地1井导管段复杂情况的处理经验。本文可为黔西地区表层易漏地层的优快钻井提供技术思路和借鉴。

摘要:为了解决煤矿井下复杂岩层破碎定向钻进出现孔壁坍塌而成孔难题，创新发明出复杂岩层跟管定向钻进技术护住复杂破碎孔段。该技术先采用中心定向钻具外跟套管穿过复杂地层，然后提出中心定向钻具利用外部套管护住复杂岩层孔段，最后在外部套管内下入下一级定向钻具施工。本文通过开展跟管定向钻具设计、跟管定向钻进工艺研究，并将该技术应用于淮北某矿高位定向钻孔试验。试验中该技术成功护住了由2层煤线、1层泥岩组成的103.5 m复杂岩层孔段，最终定向钻进成孔孔深530 m。试验表明，本技术可有效护住复杂地层孔段，提高复杂岩层定向钻孔深度和保护抽采通道。

摘要:青藏高原由于地质条件的多样性，分布有松散破碎地层、高应力地层、断层破碎带等复杂地层，在地质钻探中经常遇到塌孔、漏浆、缩径、卡钻、埋钻等问题。同时配套使用的冲洗液形成的泥皮质量差、胶结能力较差、携岩粉能力较弱等不足。冲洗液的性能是实现复杂地层顺利钻进的关键。结合青藏高原复杂地层的地质特点，研发了低固相聚合物新型冲洗液，该冲洗液以钠质膨润土和微泡剂等外加剂为基础，具有流动性好、胶结性强、降失水量适中的特点，适宜在青藏高原复杂地层地质钻探中使用。

摘要:本文基于我国第一轮海域天然气水合物试采地质模型，利用Tough+Hydrate对近井储层改造后的水合物藏进行降压开采模拟研究。探究了多孔骨架渗流通道对气/水输送、压降传播、水合物分解等的影响机制，评估了近井储层改造在不同开采层位和整个开采过程中对产能提高的贡献大小。模拟结果表明：多孔骨架渗流通道内气/水流速高，可以起到导流、防砂的作用；近井储层改造可促进压降传播，加快水合物分解，但骨架通道的增产作用随开采时间增加逐渐减弱；近井储层改造在不同开采层位起到的增产效果不同，三相层中的增产效果最明显，但由于模拟改造范围较小、形成的多孔骨架渗流通道渗透性较低，增产效果不明显，多孔骨架渗流通道高度为50 cm时，2年产气量仅提高11.7%。

摘要:以维持保压钻具内天然气水合物稳定性为研究目的，针对现有大口径保压钻具存在钻孔直径大、岩心样品直径小、钻具结构复杂、钻具质量重从而不适用于海底钻机使用工况要求的实际问题，对保压钻具的结构重新进行设计并进行了室内保压试验。结果表明：该小口径薄壁保压钻具的尺寸合理、结构紧凑，能够满足海底钻机使用工况要求；室内保压试验表明当压力维持在10 MPa以下的压力值时，6 h以内压力下降15%左右；而当压力维持在10 ~30 MPa之间的压力值时，6 h以内压力下降10%。该保压钻具在上述压力区间内使用满足设计和使用要求。

摘要:E海低孔渗气田储量占总储量的93%，提高低渗透、特低渗透气田开采率，已经成为油气田勘探开发的重要课题。水平分支井技术成为提高低渗透、特低渗透气田开采率的重要手段，使用水平分支井技术提高气田开采率在国内外油气田开发已有先例且效果显著。水平分支井技术，是水平井和侧钻井等多种钻井技术的融合，是当今石油开采工业的热门技术，已在海油E海域多个油气田应用，是实现低渗气田高效开发的重要技术手段。因此，深入研究总结水平井分支井钻井技术意义重大。本文针对水平分支井侧钻技术，深入分析并结合X气田水平分支井现场实钻情况，总结出水平分支井在该区块现场应用的关键，为以后水平分支井在低渗油气田的推广和应用提供借鉴。

摘要:为了解垃圾填埋场周边地下水环境污染状况，以长沙市固体废弃物处理场周边土壤、地下水及下游水库水质为研究对象，对研究区进行采样分析，采用单因子污染指数法和内梅罗污染综合指数法对该垃圾填埋场周边环境重金属含量特征进行分析与风险评价。结果表明：As、Cr（Ⅵ）、Ni、Pb、Zn、Cu重金属是填埋场周边环境中的主要污染物，区域采样点及下游水库中重金属含量均值低于地下水质量标准Ⅲ类，填埋场区污染状况良好；Cr（Ⅵ）含量在ZK1与R1样品中均高于地下水质量标准Ⅲ类，是填埋场周边地下水的主要风险污染物；ZK1~ZK4中土壤重金属元素以Pb、Cr（Ⅵ）富集为主，其达中度污染程度，应引起重视。

摘要:大直径嵌岩斜桩的冲击成孔过程非常复杂，常规冲击钻头在钻进过程中存在效率低、磨损快、使用寿命低和成孔质量不高等问题，而钻头底部的冲击齿的类型和排布方式是解决这些问题的关键因素之一。基于此，本文采用数值模拟的方法，利用ANSYS LS-DYNA软件分析了三角棱柱齿、楔形齿和双锥形齿等3种冲击齿在不同冲程条件下冲击破坏不同抗拉强度砂岩的过程。研究结果表明，在岩石强度较低时，可以优先选择楔形齿，而受施工条件限制需要在低冲程条件下钻进较高强度岩石时，可优先采用三角棱柱齿。研究成果可为大直径嵌岩斜桩的冲击成孔施工选择钻头冲击齿提供一定的理论依据。