羽状分支水平孔在煤矿水害地面区域探查与治理中的应用探讨

华北型煤田下组煤底板下多为高水压、大水量的灰岩含水层,开采面临严重的突水危险。地面区域超前探查与治理是治理水患的根本方向和有效方法,羽状分支水平孔是实施地面区域超前探查与治理的有效途径方法,得到了广泛应用。对已实施的近80000m钻探工作量羽状分支水平孔的施工经验教训进行总结,提出了羽状分支水平孔设计、施工等方面的认识与体会。     

张集煤矿地面区域治理水平分支孔钻效分析及提速对策

地面区域治理技术在淮南矿区水害治理上效果显著,对目的层进行水害治理是矿井采掘工作面生产推进的前提。水平分支孔快速施工是区域治理技术实施的关键,本文通过对张集煤矿区域治理水平分支孔综合钻效、生产钻效、纯钻进效率、剔除低效钻进效率4种钻效指标进行统计分析,得出工艺技术水平、生产管理水平、组织管理水平对钻效的影响,并提出提高钻效的对策。     

四川省宣汉县钾盐普查ZK001参数井钻井施工技术

以四川省宣汉县黄金口钾盐普查ZK001井钻探工程为背景,从井身结构、钻具组合、钻井液工艺、取心技术、井斜控制、深部抽水试验等方面,总结研究了钾盐参数井的钻井施工技术。针对施工过程中超长裸眼段钻进、井漏、长段膏盐层钻进等技术难题,通过优化钻具组合,调整钻井液性能,随钻堵漏等措施,工程得以顺利完成。     

凤太矿田复杂地层大口径金刚石绳索取心钻进工艺

介绍了大口径金刚石绳索取心钻具在陕西凤太矿田小梨园金矿区复杂地层中的应用情况及施工工艺。针对以前在此矿区施工时遇到的孔内坍塌、掉块、事故多、效率低、采心困难、施工质量差等问题,从钻进方法、钻孔结构、护孔方法、钻进参数、润滑减阻、钻具级配等方面采取了有效的技术措施,提高了钻探施工效率和工程质量。     

青海夏日哈木矿区地层钻进特点与钻探工艺研究

夏日哈木矿区地层复杂,在青海祁漫塔格重点成矿带具有一定的代表性。该矿区地层呈脆性,坚硬并且破碎,部分钻孔钻进过程中存在钻头寿命低、钻进效率低、孔内事故多等问题。针对该矿区地层特点及钻进难点,在总结以往工作经验基础上,对钻头选型及参数选取、钻机选择及时效分析、钻具振动及处理、钻井护壁及堵漏、钻孔结构设计及施工等方面进行分析并提出综合应对技术措施。     

青海省祁连县红川矿区钻探施工初探

青海地区海拔高、无霜期短,4000 m以上海拔常年存在20 m不等的永冻层,在该地层钻进过程中受冲洗液冲刷和钻杆高速转动摩擦产生热量等因素影响,化冰过程中产生地层溶蚀,进而逐渐崩坍,造成钻进难、成孔难;加之气温低造成高分子溶解困难,冲洗液流变性差,性能难以发挥。通过改进开孔钻具接头和优化冲洗液性能,较好地解决了高原矿区施工难题。重点介绍了钻具接头的改进以及现场冲洗液技术。     

新疆吉木萨尔县准页4井钻探施工技术

以新疆吉木萨尔县准页4井钻探工程为背景,从钻井井身结构、钻具组合、泥浆工艺、取心技术措施、井斜控制等方面,简要介绍了页岩气参数井采用石油钻机施工工艺流程。针对施工过程中遇到的大砾径覆盖层钻进、超长裸眼段钻进及钻井漏失等问题,通过采取优化钻具结构、调整泥浆粘切润滑性能、使用桥浆堵漏等技术措施,工程得以顺利完工,各项技术指标满足设计要求。总结了实践经验,可为该区大口径钻井施工提供经验借鉴。     

裂隙、溶洞地区钻探施工技术探讨

通过吉林省长白县沿江矿区地层施工实例,介绍了在全孔布满大小裂隙及溶洞地层钻进中,有针对性地对施工的结构、下入套管的程序及措施、钻具级配、钻进方法、钻进参数、冲洗液的配制及管理等方面进行细致的设计,并在堵漏工艺方面研究多种方案,取得了很好的效果。     

预应力锚索孔内扩孔工艺的研究

预应力锚索技术是进行滑坡治理、边坡锚固等地质灾害治理中的常用技术,传统锚索内锚头自由地搁置在内锚固段孔内,在无预应力状态下进行内锚固段注浆;而自承载式预应力锚索在有预应力的状态下注浆,有利于充分发挥浆体材料及岩体的力学性能。对于中硬以下碎裂岩层,采取在锚固段进行扩孔,在扩孔段安装自承载式锚索承载体,承载体扩体后,利用孔壁的摩擦力和扩孔段端部的承载力进行初张拉锁定。因此,研究了一种适用于中硬以下岩层（抗压强度＜30 MPa）且适合使用空气潜孔锤钻进工艺的扩孔钻具和钻孔工艺,通过进行扩孔钻进室内试验,结果表明,该扩孔钻具和工艺能够实现在锚固段进行分段扩孔。     

新疆阿舍勒铜矿深孔钻探施工技术

分析了新疆阿舍勒矿区地层特点,从钻孔结构及钻具级配、钻探设备选择、钻进工艺技术、护壁堵漏技术及钻孔控斜技术等几方面总结了在阿舍勒矿区进行深孔钻探施工的技术经验,并针对矿区钻探施工中存在的地层复杂破碎、钻孔漏失、地层促斜严重等问题,提出了应对的技术措施。     

绳索取心深孔偏心楔同径侧钻绕障技术实践

招远市栾家河金矿区 47ZK3孔设计孔深2570 m,于孔深2297 m处发生跑钻事故,处理至孔内事故底部时,处理难度增大。为加快事故处理进度,降低事故损失,采用偏心楔侧钻技术进行同径造斜的方法,绕开事故段。通过对偏心楔设计、偏心楔制作与安装、造斜钻头及分支钻进钻头选择等技术措施进行优化,较好地解决了偏心楔侧钻过程中偏心楔固定及过斜面工序的关键技术问题,顺利地将分支孔延伸至终孔。     

洛阳栾川钼矿复杂地层钻进工艺研究与试验

针对洛阳栾川钼矿复杂地层情况,对其钻进工艺进行研究,重点论述了全孔反循环钻进技术和跟管钻进技术的工作原理以及钻具组合、实验设备、野外工作情况及野外试验成果。生产试验证明,潜孔锤跟管钻进、潜孔锤反循环钻进技术的组合型应用对该矿区复杂地层的钻进更加有效。     

孙家庄铁矿初级定向钻进及防斜措施

介绍了山西省原平市孙家庄铁矿矿区的地层概况和矿体特征,收集汇总了该矿区的前期钻孔数据资料和存在的孔斜问题,对该矿区的钻孔孔斜情况及原因进行了分析,总结了该矿区的钻孔孔斜变化规律及特点,对钻探施工中的钻孔结构、钻具级配、套管选用、初级定向钻进方法及防斜措施进行了详细的介绍,并用钻探施工效果证明了采用的初级定向钻进方法和采取的防斜措施是可行和合理的。     

导向钻进技术在地下水污染治理工程中的应用研究

水平环境井是进行地下水污染治理工程的关键，水平环境井的施工有钻进、建造井眼、完井、洗井等步骤。用导向钻进进行水平环境井施工有2种方法：连续井法和盲井法。2种方法分别适用于不同的场合，所使用的钻具也有所不同。     

小秦岭复杂地层潜孔锤反循环钻探技术试验研究

贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进技术具有效率高、钻孔质量好、钻探成本低等特点,尤其对复杂地层有较强的适应性。在反循环钻头及钻具进行优化组合的基础上,结合小秦岭金矿田程村矿区钻探项目开展野外生产试验。试验结果表明：潜孔锤反循环钻进系统对复杂地层条件适应性强,解决了该矿区的系列钻探技术难题。试验深化了对贯通式潜孔锤反循环钻探机理和反循环钻头结构的创新研究,对贯通式潜孔锤及配套钻具的进一步合理优化,实现高效率、低成本、短工期和良好的地质利用效果提供了技术支撑。     

煤层气钻井技术的应用研究

针对煤层气开发技术特点，综合应用小口径金刚石绳索取心钻进与大口径牙轮钻头扩孔成井方法，合理配置井下钻具，优化钻进技术参数和泥浆工艺技术，有效的冲孔换浆技术措施，使得储层测试、套管入井及固井各项工作进行顺利。     

南坪矿区复杂地层深孔钻进技术研究

针对南坪矿区复杂地层深孔钻进中出现的护壁堵漏难、＂打滑＂地层钻进效率提高难、复杂孔段采心难等问题进行了探索和研究,通过开发适合该复杂地层特点的优质系列冲洗液、引进国内先进取心钻具、选择特制孕表镶钻头等手段,有效解决了制约生产效率的难题。     

煤层底板水害区域注浆治理影响因素分析与高效布孔方式

对于导、含水岩层进行超前区域注浆改造与加固是华北型煤田煤层底板岩溶水害防治的主要技术手段。根据超前区域注浆改造技术应用的矿井水文地质基本原理,结合煤层底板水文地质结构、采动影响、定向钻进成孔与浆液扩散能力,以及受注岩层边界条件等因素,分析了治理煤层底板薄层灰岩与厚层灰岩水害的超前区域注浆改造与加固的一般应用模式。并从受注岩层地质条件、注浆材料、注浆工艺等方面,分析得出受注层的空隙连通性、开启性、粗糙性、孔隙水承压性,注浆材料的粒度、黏滞性、时变性、结石能力,以及注浆压力、钻孔空间布置、注浆方式等,是影响煤层底板岩溶水害超前区域注浆治理效果的主要因素。另外,依据注浆过程中有效注浆压力计算公式,分析得出浆液在钻孔和裂隙中流动时由于受到钻孔和岩层空隙综合阻力的抑制,水平孔中沿程有效注浆压力逐步衰减,易形成“锥形”浆液扩散范围。最后,针对目前常用的超前区域注浆孔水平段分支孔平行布孔模式,由于间距过大和有效注浆压力衰减可能造成的注浆孔间盲区问题,根据注浆孔水平段有效注浆压力与浆液扩散范围的衰减规律,以消除注浆盲区为目标,提出了长距离错位平行分支孔、长距离逆向互补弧形分支孔、短距离羽状分支孔等3类注浆孔高效布孔模式,可为煤层底板水害超前区域高效治理技术科学应用提供依据。      

井下碎软煤层双管双动空气定向钻进工艺研究

碎软煤层钻进过程中易发生喷孔、塌孔,造成钻孔深度浅、成孔率低,严重制约碎软煤层瓦斯高效治理。随着“以孔代巷”、递进式抽采等瓦斯治理模式的兴起,煤矿对碎软煤层瓦斯抽采钻孔成孔提出了更高的要求,为了进一步提高碎软煤层钻孔深度、钻孔精度和成孔率,以满足煤矿安全、高效、精准瓦斯治理的需要,提出煤矿井下碎软煤层双管双动空气定向钻进工艺方法。针对该钻进方法涉及的关键钻具和钻进工艺,根据煤矿井下空气螺杆钻具规格和通过性试验,分析确定外管套管、内管螺杆钻具、领眼钻头以及扩眼器等钻具级配;通过理论分析螺旋钻进煤粉颗粒运动速度,优化套管螺旋叶片螺距、头数等参数;根据钻进排粉需求、空气螺杆钻具用风要求,计算双管钻进用风量、风压;采用数值模拟方法,研究排粉规律和最佳钻进工艺参数,最后通过现场钻进试验,验证双管双动钻具级配和钻进工艺的合理性。结果表明:增加风量比增加转速提高排粉效果更明显;钻进时套管转速40 r/min时,对应风量应最小达到500 m3/h,内管钻具滑动定向造斜完成后,应尽快复合钻进排粉,当风量低于400 m3/h时,应当充分回转扫孔排渣;采用?90 mm领眼钻头+?120 mm扩眼器+?73 mm空气螺杆钻具+?73/35 mm宽叶片螺旋钻杆的内管钻具+?140 mm套管钻头+?120/96 mm反螺旋套管的外管钻具组合,采用风量1 000 m3/h、风压1.25 MPa以上的风源、转速40~120 r/min的工艺参数,钻孔深度达到350 m以上、套管护孔深度168 m以上,钻孔轨迹可控制在煤层内,有效提高了钻孔深度和精度,为碎软煤层随钻护孔精确钻进提供新工艺方法。      

冲击挤压跟管钻具的设计与仿真分析

通过对潜孔锤跟管钻进在软弱地层中难以钻进的原因进行分析,提出将冲击挤压钻进与跟管钻进结合的设计思路,进行冲击挤压跟管钻具的结构设计。运用有限元分析软件对钻具的钻进工况进行仿真模拟分析,根据计算结果对钻具的设计、优化进行指导并为钻具结构设计的合理性提供理论依据。