跟管钻进下套管技术在大洋钻探中的应用

大洋钻探通常采用无隔水管开路钻进,在松散破碎地层常因孔壁失稳导致孔内事故,最理想的护壁方式是下套管将不稳定地层封隔开。传统下套管方法程序复杂,作业时间长,易发生缩径、塌孔,套管不能顺利下入到预定位置,施工风险大、成本高。本文介绍了一种跟管钻进下套管技术,利用套管下扩孔器、井下动力钻具、套管送入工具等配套设备,实现钻进和下套管工序"合二为一",简化了施工程序,可显著节省施工时间,解决了深海无隔水管钻进复杂地层下套管作业困难、施工风险大、成本高等技术难题,为实现海洋深部钻探取心目标提供了技术支持。     

卢氏柳关铅锌矿区钻探施工技术

针对河南卢氏柳关矿区钻探施工难题,采取优化钻孔结构,上部复杂孔段下入活动套管,加快了施工进度;采取小压力、低转速+绳索取心液动潜孔锤钻进技术钻进在孔斜控制方面有明显效果,钻孔弯曲度明显减少,提高了钻孔质量和施工成功率;经过现场分析,不断调整泥浆配方,并针对不同漏失地层,添加惰性堵漏材料,研究出一套适合该矿区复杂地层钻进的护壁堵漏技术。     

无固相冲洗液在煤田勘探钻孔中的应用

煤田地质勘探在施工过程中，上部全为第四系、第三系地层，往下是白垩系、株罗系的地层，水敏性地层较多。开钻就是表土、流砂、砾岩，由于胶结不好，以往钻进上述地层，就得下套管护壁，有时即使下几种不同规格的套管仍解决不了问题。套管下多了，钻进时易脱节，而且起拔困难。有的地区钻孔施工，上部流砂七、八十米，在白垩系、株罗系的地层钻进，岩石为泥质胶结，钻进遇水膨胀，造成钻孔缩径，塌坍掉块，以往由于泥浆使用不当，钻进过程中经常发生粘附卡钻事故。钻孔护壁问题长期未得解决。一九七九年，我们根据吉林冶金地质学校钻探教研组室内“无固相冲洗液”的试验，选择了其中一种配方在现场进行了几个孔的生产试验，取得了显著效果。     

玉门鸭西14井小间隙固井技术应用

为达到提高钻进机速、降低钻井成本和满足后期酸化压裂施工的多重目的,近3年来玉门油田公司在青西、鸭西区块应用"小三层"井身结构,采用241mm/171.4mm钻头,下入200.03mm/139.7mm套管完井。由于环空间隙过小,增大了下套管和固井施工难度。如何解决施工中出现的相关问题,提高下套管、固井质量,就成了我们需要攻克的技术难关。     

大口径气动潜孔锤下套管法在复杂地层中的应用

在大口径潜孔锤钻进时遇到上部松散、漏风、缩径等复杂地层时,采取较小口径套管下入孔壁与钻杆之间,通过套管底部胶皮与孔壁密封,阻隔复杂地层并形成较小环壁通道,改进了排渣效率,在不增加供风设备同时可取得较高钻进效率和经济效益。     

复杂破碎地层孔底驱动快速跟管钻进技术研究

跟管钻进技术因其可以保护孔壁,防止卡钻,防止漏失,提高套管作业效率等特点,被广泛应用于油气钻井领域,但由于煤矿井下地层条件的复杂性,以及井下空间和现有钻机设备限制,该技术在解决煤矿井下钻探复杂破碎地层下套管作业困难、作业效率低下等问题方面未有规模应用。针对这些问题,本文以河南赵固二矿为例,在分析复杂破碎地层下套管困难原因的基础上,提出孔底驱动跟管钻进技术,开发出了孔底传扭机构,并在赵固二矿进行了工业性试验,研究结果表明,孔底驱动跟管钻进技术解决了常规下套管工艺套管不转动、不排渣、易被卡死的问题,解决了复杂破碎地层套管作业效率低下和易形成废孔的问题,在穿越复杂破碎地层中应用具有较大优势。     

煤矿井下复杂岩层跟管定向钻进技术研究

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。     

贵州碳酸岩地层地热深井空气潜孔锤钻进技术应用研究

研究了空气潜孔锤钻井工艺在贵州省碳酸盐岩地层地热深井中的应用,涉及溶隙、裂隙发育,涌水、漏风、掉块、排渣困难等情况频发的碳酸盐岩地层的10~1100 m井段和216~406 mm井径的条件,探讨了在这样环境下空气潜孔锤钻进机具设备配置、钻具组合和钻进参数;分析了空气潜孔锤钻进工艺钻进过程中的常见问题并提出了相应的技术措施;总结了深井碳酸盐岩地层复杂井况的空气潜孔锤钻进效率与经济效益。研究结果表明,通过合理的设备机具配置和技术措施,可有效提高贵州省碳酸岩层空气潜孔锤钻进效率,进而大幅度提高贵州地热深井的钻进效率和经济效益。     

反循环多级套管跟管钻进施工技术在松散层钻进中的应用

反循环钻进对地下水和松散地层有较大的抽吸力，易诱发孔壁坍塌，在松散地层中钻进极少采用。在ZK403孔的松散层中，采用了反循环钻进与多级套管跟管相结合的施工技术，钻孔顺利地穿过了大量涌水、松散而不稳定的采空区堆积层，较好地解决了该孔在松散层中的钻进问题：     

水泵泡沫增压装置在漏失地层钻进中的应用

冲洗液漏失是钻探施工中常遇到的难题,为了能继续钻进,往往采用向孔内投粘土、下套管、采用低固相泥浆等方法,但都不能收到太好的效果,费时,费力,影响了钻进效率.采用泡沫钻进就能很好的解决漏失地层中的钻进问题.将这一方法用在宁夏南部山区的水井钻探施工中获得了成功.     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔套管护壁技术

护壁技术是解决复杂地层钻探难题的关键技术之一。介绍了一些特殊的套管护壁技术在WFSD-4号孔钻探中的应用情况,包括在小间隙条件下下大直径套管技术、复杂钻孔活动套管护壁取心技术和用于强缩径地层的两阶段下套管固井技术等。     

复杂地层金刚石取心跟管钻进技术

介绍了一种冲击式取心跟管钻进技术.采用组合钻具进行跟管钻进,通过随钻跟入的套管保护孔壁,解决因钻孔垮塌导致钻探效率和岩心采取率低等技术难题.组合钻具由扩孔张敛式跟管钻具、液动冲击器和取心工具3部分组成,适用于长孔段复杂地层岩心钻探.     

刘家窑井田深厚砂砾岩地层钻探施工实践

刘家窑井田勘探施工中,井田砂砾岩地层深厚、地层复杂、断层发育、煌斑岩侵入等地质因素的存在,导致钻探难度巨大,为此采用优质高效的低固相泥浆和套管护壁工艺来防止孔内坍塌、掉块,提高钻进效率,降低钻探成本,成效显著,为在该井田及其周边区域进行勘探施工提供了可靠依据。     

贵州铜仁地区页岩气钻井施工难点及对策

在贵州铜仁地区施工页岩气地质调查井,因地层构造较复杂,上部灰岩地层岩溶、溶隙发育,在钻井过程中存在井壁易垮塌、掉块卡钻,井内漏失严重,供水困难等难点。秀页2井设计井深1900 m,由于钻井液漏失严重,水泥浆封孔堵漏过程中发生掉块卡钻事故,处理无果导致钻井中途报废。移机重新开始,采用较大口径开孔、多级绳索取心钻进、分段水泥堵漏、多层套管护壁的方案,顺利终孔。本文重点从水泥封孔堵漏方面总结该孔的钻井技术经验,为该区域页岩气井施工提供参考。     

卵砾石地层潜孔锤同心跟管钻具的研究

卵砾石地层是钻探工程中常见的一种典型的不稳定地层。通过分析目前在卵砾石地层的钻进方法，并针对这一地层的特点，提出了潜孔锤同心跟管钻具在该地层中应用的可行性，并分析设计了钻具的原理、结构及特点。结合实验结果，认为潜孔锤同心跟管钻具在卵砾石地层中具有广阔的应用前景。     

松散地层井管解卡装置研究与应用

第四系松散地层钻进,一般采用套管保护井壁,施工结束后,需将套管拔出。但由于套管易被管外卡附物挤实,难以提拔。针对这一施工难题,研制出一种松散地层井管解卡装置,可将管外卡附物松动,解卡套管,从而将其拔出。该装置在多个钻孔中应用,均取得了理想效果。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔钻探施工概况和关键技术

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔钻探施工概况及采用的关键技术,包括螺杆马达-液动锤-长半合管取心钻进技术、偏心扩孔取心技术、防冲蚀取心钻头技术、大斜度定向钻进技术、活动套管技术、新型钻井液体系和新型深孔取心钻机等。     

中浅层水平井井眼轨道优化设计与现场施工

针对大庆油田中长、长水平段水平井钻井施工和下套管过程中摩阻、扭矩大,导致钻井速度慢,而井眼浸泡时间长易导致井壁失稳而进一步减缓施工速度,从而形成恶性循环,对钻完井施工影响极大的问题,从井眼轨道的合理设计进行了模拟计算,针对不同的剖面类型、造斜率和靶前距进行优化设计,确定合理的井眼轨道,以降低定向钻进和下套管过程中的摩阻和扭矩,为中长、长水平段水平井的顺利施工提供技术支持。     

地面钻井剪切变形破坏模型及其空间规律分析

抽采煤层瓦斯是解决煤矿井下瓦斯超限难题的根本措施.但受煤层回采的影响,当回采工作面推过地面瓦斯抽采钻井位置后钻井套管迅速发生破坏,无法充分发挥其抽采采空区瓦斯的效应.因此,基于采场上覆岩层层面剪切滑移效应建立了地面钻井剪切变形破坏模型,并对套管随回采工作面推进在采场倾向方向上的位移变化规律进行了研究,指出:钻井剪切滑移...