2025, 52(1):32-39.DOI: 10.12143/j.ztgc.2025.01.005
摘要:绳索取心是目前广泛应用的不提钻取心技术,对于水平孔和大深度直孔取心钻探,绳索取心钻具下入是一个难度大、耗时长过程,孔深越大,效率越低。本文基于液力举升工艺原理,利用冲洗液循环动力,采用正循环取心钻进、反循环液力打捞方法,在现有取心钻具基础上对投送打捞系统进行设计,研制了H口径液力举升式绳索取心钻具。依托钻探试验平台和试验孔开展了钻具孔内试验,分别进行了3次可视化台架模拟试验、4个回次取心钻进试验、2个回次液力举升试验,钻具顺利完成取心作业并成功实现钻具内管总成的液力举升回收。液力举升绳索取心钻具的研制为水平孔及大深度直孔取心钻探工艺开拓了新思路。
2024, 51(S1):85-89.DOI: 10.12143/j.ztgc.2024.S1.014
摘要:近钻头随钻测量系统能够有效避免传统随钻测量系统所面临的数据滞后问题,而天线的参数设计及优化是提高信号传输距离及稳定性的重要因素。本文对某近钻头随钻测量系统的天线参数展开优化研究,通过试验探讨了天线线圈直径、线圈匝数、负载及磁芯等参数与信号传输距离之间的规律。试验结果表明发射线圈匝数为100匝及线径为0.8 mm,接收线圈为180匝及线径为1 mm,且需引入二级功率放大电路并采用铁氧体磁芯或磁片时,信号传输距离及稳定性最优。相关研究成果可为近钻头随钻测量系统天线的优化设计提供理论依据和实践指导。
2024, 51(S1):150-157.DOI: 10.12143/j.ztgc.2024.S1.022
摘要:为解决超长水平孔取心钻探效率低的问题,提出通过泥浆液力驱动完成内管总成的投送和回收的无绳取心钻进工艺。为此,本文设计了一种辅助内管投送与回收的孔口泥浆正反循环切换机构。该机构通过两个双通道球阀的相互配合,改变泥浆流动方向,就可实现正反循环的切换。通过ANSYS软件,对正反循环切换机构的L形双通道进行了仿真模拟,结果显示,流体通过L形通道后,高速流体只占总量的50%,流体经过球阀通道的压力降为1008.1 Pa,且靠近通道内侧的流体会产生大量紊乱,产生了不同程度的回流。为此,将通道形状进行了优化,将原来的L形通道改为圆弧形通道,仿真模拟结果显示,流体通过圆弧形通道后,高速流体占总量的90%,流体经过球阀通道的压力降仅为105.3 Pa,且流体迹线整体平滑,仅有少量流体发生回流。优化后的流体通道,有效降低了水头压力损耗,保证了流体的稳定运移。
2024, 51(S1):404-410.DOI: 10.12143/j.ztgc.2024.S1.065
摘要:为了提高青海某钾盐矿的开采效率和产量,提出了贯通井的开采方案,首次利用水平定向钻进技术和对接井技术施工了多组贯通井,从水平井注水后从竖井抽取卤水,极大地提高了钾盐的开采量。工程施工初期出现了卡钻事故,通过优化泥浆配方、钻头合理选择、防卡钻钻具的设计使用,避免了卡钻事故的再次发生。该工程完成40条水平井和竖井的对接后,该区域内的钾盐年产量提高3.5万t,证明利用水平定向钻进技术提高钾盐矿开采效率和产量的方案是可行的。相关研究成果可为后续利用水平定向钻进技术进行可溶性矿产开采提供理论依据和实践指导。
2021, 48(S1):249-253.DOI: 10.12143/j.ztgc.2021.S1.041
摘要:松散破碎性地层孔壁失稳一直是困扰钻探工程界的难题之一,增强该类地层的胶结性,提高其力学性能是有效解决孔壁失稳的技术关键。本文将微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术与CMC无固相钻井液相结合,构建微生物-CMC无固相钻井液体系。通过岩心浸泡实验、X射线衍射实验(XRD)以及扫描电镜分析两种微观分析手段对微生物-CMC无固相钻井液的固壁作用与机理进行了初探。结果表明:微生物-CMC无固相钻井液对松散破碎性地层具有较明显的加固作用,且作用时间越长,初始菌种浓度越高,钙源浓度越大,固壁效果越好。在固壁过程中,微生物随钻井液渗透进入试样内部,在松散颗粒之间诱导生成碳酸钙晶体,填充孔隙空间,将松散颗粒胶结成整体,并具有一定的力学强度,从而达到加固孔壁的目的。本研究结果为解决松散破碎性地层孔壁失稳提供了新的钻井液技术方案。