底板梳状定向钻孔套铣打捞技术研究与应用

为解决底板梳状定向钻孔卡钻事故中采用常规"强力回转起拔"工艺处理效果不理想,而采用反丝钻杆或强力拧断方法存在工期和经济损失大的问题,对套铣打捞钻具弯曲孔段通过性计算分析及套铣打捞钻进技术参数研究,成功解决了河南某矿孔深344 m底板梳状定向钻孔卡钻事故。应用结果表明:现有套铣打捞钻具允许通过的最大钻孔曲率大,套铣打捞过程中转速控制在30~50 r/min,钻进速度控制在6~12 m/h,间隔12~15 m配合冲洗液进行一次冲孔,采用该套铣打捞技术及装备能够有效提高底板梳状定向钻孔卡钻事故处理成功率。      

煤矿井下套铣打捞技术研究与应用

基于煤矿开采深度的增加,在复杂地层中进行定向钻孔施工发生卡钻事故的风险也在急剧增加。采用套铣打捞技术进行卡钻事故处理,能够提高事故处理的成功率,并起到保护原钻杆的作用,降低经济损失。文章分析研究了套铣打捞钻具的选择、冲洗液选择、工艺参数以及工艺方法,结合在玉溪矿和临涣矿打捞实例,优化了套铣打捞工艺及相关参数。     

煤矿井下可退式卡瓦打捞筒的研制及应用

煤矿井下卡钻、埋钻导致的孔内断钻杆事故时常发生,目前常用的公母丝锥造扣的打捞方法成功率较低,不仅耗费大量的人力物力,还会影响煤矿开采生产进度。基于此,设计了井下可退式卡瓦打捞筒,通过外筒的螺旋锥面驱动卡瓦径向卡紧断裂的钻杆,实现起拔打捞井内钻杆。卡瓦抱紧钻杆的结构设计,提高了打捞筒对断裂钻具的把持力。控制环的键槽结构设计,实现了复杂工况下可退式操作。分析了打捞作业时钻机回转扭矩产生的切应力与打捞筒强度的关系、钻机起拔力产生的正应力与打捞筒强度的关系,为打捞筒壁厚参数设计提供理论支持;分析了钻机起拔力转换为卡瓦对钻杆抱紧力的公式,验证了卡瓦打捞筒打捞孔内钻具的可行性;试制的打捞筒在山西新源煤矿井下现场进行了打捞试验,试验表明其结构设计合理,打捞性能可靠。本研究为煤矿井下处理复杂钻孔断钻事故提供新型工具,为打捞工具结构设计提供了理论依据。      

螺杆钻侧钻分支绕障技术处理绳索取心钻孔事故

绳索取心钻进施工中常出现卡钻、埋钻和钻具断裂事故。一些孔内事故处理需要很长时间,尤其是深孔事故发生后投入了大量的财力、人力进行处理,最终还不一定能取得成功。在此情况下,采用侧钻绕障而避开孔内事故钻具则是一种理想的选择,可大大缩短事故处理时间,避免钻孔报废带来的损失。重庆北碚龙车勘探区ZK6-2孔运用螺杆定向钻进侧钻分支绕障方法取得成功,并积累了宝贵的经验。     

特长套铣筒在埋钻事故中的应用

以往用煤田钻探常用的套铣筒处理一起普通的埋钻事故耗时费力,又容易滋生次生事故。在使用特长套铣筒处理钻孔中的埋钻事故,可以大大缩短处理事故的时间,减少了工人的劳动强度,收到事半功倍的效果。特长套铣筒采用石油专用的带丝扣套管,每根套管长度12m左右,套管之间用管箍连接,总长度一般在80~100m,套铣筒的下端接套铣筒钻头。套铣筒的规格根据孔内事故钻具的最大外径确定,通常比事故钻具最大外径大两个级差,而又比孔径小两个级差。套铣筒钻头的规格应该比事故钻头的规格小一级或等于事故钻头的外径,钻头合金宜采用孕镶粉未合金或其它抗耐磨合金。山西某煤矿送料孔钻探到497m时埋钻,用普通方法处理上部272m钻具用时24d,改用特长套铣筒处理剩余225m钻具仅用时10d,体现了高效率的特点,为大孔径勘探孔埋钻事故的处理,找到了一条比较快速的处理方法。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔卡钻事故处理

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔地层复杂,钻探施工难度大,孔内缩径、坍塌、掉块事故频发,给钻探施工带来了极大的困难。就WFSD-4S孔在孔深517 m发生的卡钻事故进行了详细的阐述,分析发生卡钻事故的原因及条件,采用了强力起拔、反钻杆、可退式打捞矛打捞、套铣等手段,最终成功处理该起卡钻事故。该起事故的经验,为同类事故的处理提供借鉴及参考。     

旋挖钻机施工时孔内事故的处理

Ｒ－６１８型旋挖钻机施工时,发生以埋钻、卡钻为主并导致断钻杆的孔内事故。根据事故发生特点和地层情况,并结合现场设备拟定处理方案：首先用优质泥浆护孔,防止塌孔;再用特制钻头清、扩孔,清除钻头周围的沉渣,消除侧阻力,最后通过打捞钩呀喇叭筒式钻头将事故钻头打劳上来。     

东庞矿奥灰含水层多分支水平孔卡埋钻事故处理

近年来,随着定向钻进技术的不断发展,随钻测量技术和受控定向螺杆钻具的制造工艺日趋成熟。地面定向水平钻孔在石油、天然气、页岩气、盐矿等领域得到广泛应用。地面定向水平分支孔注浆在煤矿防治水领域的应用开始大面积推广,在钻进过程中经常发生各种各样事故,造成大量的人力、物力、财力的损失,甚至导致全孔报废及人员伤亡。因此,如何减少或是避免事故的发生,保证钻进工作的顺利进行,是当前面临的重要课题。本文结合冀中能源股份有限公司东庞矿9400采区奥灰含水层区域注浆改造一期工程钻探工程DB2-E3地面定向水平孔施工时发生卡埋钻事故成功处理的实例,总结了水平注浆孔卡埋钻事故预防措施,对水平孔安全施工具有一定参考意义。     

王洼103-1号水文地质钻孔极其复杂事故的处理

王洼103-1号水文地质钻孔施工过程中出现沉砂卡钻,在处理卡钻事故过程中又使套铣筒也被卡在钻孔内,强力起拔套铣筒,造成断裂,且断口不平整、倾斜靠边,形成了极其复杂的孔内事故。事故原因是泥浆中含沙量过大所致。另外处理钻铤卡钻时下入的表层套管直径偏小,也给后期处理事故造成了很大困难。根据孔内事故特点,制定了先起拔表层套管,更换大直径表套,再套反套铣筒、钻铤的处理方案。为此专门设计制作了起拔表层套管钻进的主动钻进钻杆、钻头;设计加工了加长套铣筒、扶正事故套铣筒的扶正工具等,及时成功处理好了本次超复杂卡钻事故。本文详细论述了钻孔事故的处理过程及措施,总结了事故教训和处理经验,对于处理类似卡钻事故具有指导和借鉴意义。     

煤矿井下瓦斯抽放钻孔孔内事故的预防及处理

随着井下瓦斯抽放孔钻孔深度和施工总进尺逐年增加，钻进过程中遇到砂质泥岩、页岩等松软遇水膨胀复杂地层的情况经常出现，又因施工地层多为瓦斯富集地层，容易造成喷孔、塌孔、卡钻、埋钻等孔内事故。阐述了复杂地层施工瓦斯抽放钻孔经常遇到的一些孔内事故的预防及处理措施。     

我国煤矿井下近水平定向钻进技术的发展

煤矿坑道近水平定向钻进技术是钻探工程领域的一项新技术,主要应用于岩层和较稳定、较硬煤层的瓦斯抽放钻孔和地质勘探孔。简述了国内外煤矿井下近水平定向钻进技术的发展概况,对目前煤矿井下近水平定向钻进技术所采用的稳定组合钻具钻进和孔底螺杆马达钻进两种主要方法的特点与适用范围作了分析。结合我国煤矿井下地质条件、煤层特征和定向钻孔的技术要求,对我国煤矿井下定向钻进技术的应用提出了几点建议,并对我国煤矿井下定向钻进技术与装备进行了展望。     

水平绳索随钻定向钻进技术研究与应用

水平孔绳索取心钻进时, 钻具回转轴线与自身重力方向不在一条直线上, 地面孔口加压, 受地层软硬或岩层产状作用下, 钻孔轨迹都会发生偏斜, 目前暂无有效办法实现随钻定向纠斜。针对此问题, 开展了小直径水平绳索随钻定向仪器的推送、固定、打捞机构研究, 创新形成一套水平绳索定向钻进器具和定向技术, 并在川藏铁路多吉隧道水平钻孔进行随钻定向纠斜, 成功抑制钻孔上漂趋势, 并降斜3°, 为地质勘查水平绳索取心定向钻进轨迹控制提供支撑。      

新型磁力打捞器的研制及其应用

通过对钻探过程中孔底形成金属落物的原因及事故征兆分析,研制出了一种能高效打捞孔底金属落物的新型磁力打捞器,在现场应用中取得了良好的效果。介绍了该新型磁力打捞器的设计思路、结构原理、操作技术以现场应用效果等。     

定向钻进技术发展与展望

我国定向钻进技术的研究已进入世界先进国家行列。列举了我国在定向钻进器具方面的科研成果及典型的定向钻进应用实例,着重介绍了目前国际上与定向钻进有关的先进技术,并就我国拓宽定向钻进应用新领域及相应需要研究的新技术提出了参考性建议。     

寺河煤矿井下近水平定向钻孔工艺研究

煤矿瓦斯是影响煤矿井下安全生产的重要因素,同时作为一种新能源正越来越受到重视。为了解决煤矿井下瓦斯安全问题和新能源的开发利用,近水平定向钻孔抽采瓦斯技术得到了广泛应用。近水平定向钻孔抽采瓦斯技术的核心是钻孔施工过程中对钻孔轨迹进行精确控制。本文通过分析影响定向钻孔施工的因素结合现场钻孔施工,总结出了煤矿井下近水平定向钻孔施工的经验及规律,达到了对钻孔轨迹精确控制的目的。     

基于膨胀管技术的小井眼水平井钻井技术应用

塔河油田地质情况复杂,岩性差异大,地层压力变化大,局部区域有高压盐水层和膏盐层,开孔尺寸受限,给钻井工程带来诸多技术难题。针对这些难题,提出了坐封斜向器开窗侧钻、定向随钻扩眼、膨胀管和小井眼水平井钻井技术。 TK7-640CH井的钻井实践表明,以上技术在塔河油田奥陶系饱177.8 mm套管开窗侧钻水平井的应用具有可行性,能够封隔复杂地层和异常压力系统。就侧钻井技术难点和技术方案的可行性进行了探讨和分析,总结该井实钻所取得的成功经验,为塔河油田老井的恢复及再生提供了技术支撑。     

螺杆定向钻进技术在ZK1920孔中的应用

在原有的钻孔中试验使用螺杆定向钻进技术,通过对设备、机具选用,定向及造斜技术试验等方面探讨了这一技术的应用,达到了预期的地质目的,为定向钻进技术的推广应用作了有益的尝试。     

煤矿井下倾斜地层近水平定向钻孔造斜段轨迹设计

钻孔轨迹设计是煤矿井下近水平定向技术顺利实施的前提。在近水平地层中,该类钻孔轨迹设计一般采用二维方法,而在倾斜地层中二维设计方法存在造斜段钻孔穿出目标层的问题。基于此,对定向钻孔穿过岩层的真厚度计算方法进行了研究,提出了利用地层单位法向量计算穿层厚度的方法,并编制了Excel计算数据表,用于指导近水平定向钻孔造斜段轨迹设计。通过淮南潘四东煤矿太原组灰岩近水平定向钻孔造斜段施工的实际应用,验证了该计算方法的可靠性,较好地指导了工程施工,对类似工程问题具有一定指导意义。      

矿盐地层水平定向钻进对接技术应用

以山东肥城海晶盐化有限公司100万t/a卤折盐采输卤工程钻井项目中H17/H18对接井为例,首先介绍了定向钻进对接技术在采卤井中的应用以及定向钻孔轨迹设计,在对地层详细勘探的基础上对定向钻孔进行可靠精确的轨迹设计是钻探施工的基础。其次,介绍了定向水平井的施工工艺。本项目关键技术是MWD无线测斜仪技术和旋转磁铁测距系统（RMRS）,以及钻进时钻井液选取和参数调控。MWD无线测斜仪技术和旋转磁铁测距系统（RMRS）可以实时测量钻进方向,进而根据工程需要调整钻进方向,保证了中靶作业成功连通。本项目施工过程中的难点及所采取的技术对策可为同类钻井施工提供借鉴和指导依据。