套铣打捞钻杆的研究及应用

通过对煤矿井下打捞工艺进行分析,明确了采用套铣打捞工艺处理塌孔、卡钻、埋钻等事故的可行性与实用性。根据套铣打捞工艺施工要求,结合定向钻机及配套钻具参数,设计了能够满足额定扭矩12 000 Nm钻机使用要求的φ102 mm套铣打捞钻杆。现场工业性试验表明,采用套铣打捞工艺处理近水平定向钻进时孔内事故(塌孔、卡钻、埋钻等)可行性较强,套铣打捞钻杆结构设计合理,能满足套铣打捞工艺的使用要求。     

煤矿井下定向深孔大孔径套铣打捞技术及工艺参数

为解决煤矿井下定向深孔卡钻事故,采用定向深孔大孔径套铣打捞技术,通过对事故点孔深、套铣打捞钻具弯曲孔段通过能力、套铣打捞工艺参数进行分析研究,应用结果表明:大孔径套铣打捞钻具通过弯曲孔段能力强,能够有效提高定向深孔卡钻事故处理成功率;但高转速和高钻速不仅会引起回转压力增大而导致套铣钻具断裂事故,且高转速对事故钻具的磨损增大,高钻速易引起沉渣卡钻,建议钻速控制在4～25 m/h,转速控制在10～80 r/min以解决孔深超过700 m定向钻孔卡钻事故。     

定向钻进套铣打捞钻杆的设计

通过对常用定向钻进配套钻具打捞工艺的对比分析,明确了采用套铣打捞工艺处理煤矿井下近水平定向钻进中出现的塌孔、卡钻、埋钻等孔内事故的可行性与实用性。根据其工艺施工要求,结合煤矿井下近水平定向钻进系统配套钻具具体参数,研制了能够满足额定扭矩6000 N·m钻机使用要求的定向钻进套铣打捞钻杆。成庄矿的应用表明,采用套铣打捞工艺处理近水平定向钻进时孔内事故(塌孔、卡钻、埋钻等)可行性较强,且套铣打捞钻杆结构设计合理,能满足套铣打捞工艺的使用要求。     

打捞工艺在井下卡钻事故处理中的应用

针对复杂情况下卡钻事故的处理,逐步采用了强力起拔工艺、套铣打捞工艺以及磨铣松扣工艺处理卡钻事故。并利用扩孔钻头+母锥打捞处理卡钻事故过程中打捞钻杆发生的二次断裂事故,在将断裂的打捞钻杆套出后,利用磨铣钻头成功磨铣松扣被卡定向钻杆,回收大部分被卡定向钻杆以及断裂的打捞钻杆。保证了该孔的有效性,并为后续分支孔及钻孔的施工提供了必要条件。     

套铣打捞技术在矿井钻具断裂事故中的应用

随着煤矿井下定向钻进技术的推广,由塌孔引起的卡钻、埋钻等孔内事故也逐渐增多。对煤矿井下卡钻、埋钻等造成的钻具断裂事故的处理,目前使用较多的方法是套铣处理和公锥打捞。基于套铣打捞钻具的工艺原理,结合晋煤集团成庄矿53074和53072 2个钻场的事故情况,对事故原因进行了分析,介绍了整个套铣打捞的全部过程,均实现了螺杆钻具的成功打捞。     

煤矿井下定向钻孔事故反丝打捞处理技术

阐述了定向钻进施工中常见的钻孔事故类型与处理方法,并重点分析了反丝打捞技术原理、配套打捞钻具、工艺方法与技术要点。现场实践表明:当强力回转起拔方法和套铣打捞技术无法有效处理定向钻孔事故时,采用反丝打捞技术能有效处理钻具被卡的问题,最大打捞深度达到1 152 m。     

套铣处理钻铤卡钻事故过程和技术

介绍了新疆西北油田塔河区块TK1075X井钻铤发生卡钻及套铣处理卡钻事故的经过及处理情况,详述了爆炸松扣技术、反扣钻具套铣钻铤及倒扣打捞技术,用正扣钻具切割套铣扶正器及套铣钻铤技术、震击器配合卡瓦打捞筒震击解卡打捞落鱼技术等事故处理技术在该井的成功应用,为今后同类型复杂情况和事故处理提供了借鉴。     

煤矿井下套铣打捞技术研究与应用

套铣打捞是一种以保护事故钻杆为目的的卡埋钻事故处理技术。优化套铣打捞各项工艺参数可以提高卡埋钻事故处理的成功率,降低经济损失。通过对套铣打捞的钻具级配、钻进工艺参数和工艺方法进行分析研究,提出在钻具级配选择时的注意事项,套铣过程中转速、钻压和钻速的控制要求,冲洗液的选择、配比和钻进过程中扫孔作业要求。结合研究在玉溪矿和临涣矿进行套铣作业,在严格控制各项参数的前提下,成功将事故钻具打捞出井,证明了该技术措施对提高套铣打捞成功率具有良好的效果。     

煤矿井下泥岩地层定向钻孔套铣打捞技术

为解决煤矿井下定向钻孔在泥岩地层发生卡钻事故后采用套铣打捞存在套铣钻具回转阻力大、钻孔存在缩径或坍塌,易出现二次卡钻风险的问题,通过分析泥岩地层套铣打捞技术难点,借鉴石油和地质行业泥岩地层钻井或钻探施工技术,提出了套铣打捞过程中的短扫孔技术,每间隔15 m左右进行1次短扫孔,同时,在短扫孔基础上,提出了全孔套铣扩孔技术和局部偏心套铣扩孔技术。应用该技术,成功解决了新安煤矿孔深465 m,其中345~450 m均为泥岩的顶板高位钻孔卡钻事故。     

新型棘轮式二级定位钻具内切割器研制及其在近水平定向钻孔中的应用北大核心

随着套铣技术在煤矿井下近水平定向钻孔卡/埋钻事故中的应用越来越多,套铣钻具发生二次卡/埋钻事故概率增加,针对该问题,在常规水力式机械内切割器的基础上,设计了一种用于煤矿井下近水平定向钻孔套铣钻具的棘轮式二级定位小口径内切割器;通过建立推送装置与切削刀的几何模型得到了二者的位移关系,并确定了棘轮式二级定位小口径内切割器的技术参数;现场应用中成功将φ114 mm套铣钻杆在446.5 m处割断。结果表明:活塞与节流针配合起到了切割报信功能;采用的具有定位功能的棘轮机构,降低了对连续水压的依赖,操作难度要求降低;利用弹簧蓄能为切削刀刀具旋转提供柔性推力,推力连续稳定,消除了水压波动对刀尖的冲击。     

电缆湿接头在小口径定向孔中的应用

小口径地质勘探不断向深部发展,受地层条件、孔内事故和孔斜要求等因素影响,很多钻孔需要定向钻进施工。而小口径钻孔一般采用50、60 mm钻具无法满足随钻仪器的下入要求。通过技术攻关及数次现场试验和改进,研制成功了一套小直径电缆湿接头,较好地解决了小通孔钻杆随钻受控定向钻进的关键技术及难点。具体方案为:把测量探管和传输电缆分开,定向测量探管事先与钻具连接,随钻具下放到预定深度,电缆连接信号上接头由钻杆内腔下入,与探管顶部的信号下接头在钻井液中实现电气连接和信号传输,完成定向作业。该方法在国投新集杨村煤矿DF33断层地面探测及注浆工程和莲塘李井田煤炭勘探中进行了试验并成功应用。具有一定的推广应用价值。     

区域瓦斯超前治理大功率定向钻进装备与技术

针对当前超长走向工作面区域瓦斯超前防治需求,以及常规定向钻孔孔深浅、效率低、覆盖面积不足的问题,提出采用先进的国产大功率定向钻进装备及技术进行区域瓦斯治理定向长钻孔施工。形成基于ZDY12000LD定向钻机、BLY390/12泵车、随钻测量系统及复合定向钻进工艺的完整配套装备及技术。通过现场试验表明,完成6个定向长钻孔主孔及7个主分支孔,最大孔深达1 521 m,孔径达到φ120 mm,平均成孔周期8.85 d,平均进尺211.6 m/d,相较于常规定向装备钻进速度增加30%以上,显著提高顺层定向长钻孔钻进效率,对加强煤矿区域瓦斯超前治理具有重要意义。     

九里山矿井下定向钻孔卡钻事故处理实践

煤矿井下定向钻孔技术因具有长距离瓦斯抽采钻孔能力而被广泛应用,而卡钻事故是煤矿井下定向钻孔技术应用面临的主要风险。以九里山井下定向钻孔卡钻事故为例,根据卡钻处地层因素、钻孔轨迹、钻孔施工情况,分析得出常见卡钻事故产生机理,制定卡钻事故处理基本流程。最后事故实际处理情况验证该卡钻处理流程的合理性。     

江西武山铜矿区螺杆钻定向钻探技术研究与应用

结合在江西武山铜矿区ZKS1951孔的孔位上成功打出一个定向分支钻孔ZKS1952孔的施工过程,研究总结了复杂地层螺杆钻定向钻探大角度分支孔造斜的钻进工艺。主要介绍了螺杆钻定向钻探的原理、设备选型、钻进工艺及技术应用等。中靶精度、钻孔质量完全满足地质要求,取得了较好的地质效果和经济效益。创造了河南省有色地矿局复杂地层大角度螺杆钻定向钻探造斜的新纪录。     

复杂煤岩层复合强排渣定向钻进工艺及应用

针对复杂煤岩层顶板高位孔定向钻进技术难题,提出复合强排渣定向钻进工艺,设计了以泥浆脉冲随钻测量系统与三棱螺旋钻杆为核心的强排渣定向钻具组合,分析了三棱螺旋钻杆强排渣技术原理,形成了复合强排渣定向钻进成套装备。在王坡煤矿3314采煤工作面进行了应用研究,结果表明：在以泥岩为代表的复杂顶板岩层中,完成顶板高位定向钻孔6个,成孔率达到100%,最大钻孔深度500m,日平均进尺不低于70m,累计定向钻孔进尺2325m,钻孔成孔效率与成孔率较常规定向钻进工艺大幅提升。为利用顶板高位定向长钻孔代替高抽巷进行工作面及采空区瓦斯抽采治理、保障采煤工作面的安全高效生产提供了技术支撑。     

煤矿智能打钻造穴一体化技术应用

为了进一步提高煤矿安全生产效率,改进防突治理工艺,保障作业人员的身体健康,释放人力资源,研究了煤矿智能打钻造穴一体化技术。以某煤矿具体巷道为例,分析了智能钻冲一体化成套装备,主要为自动化控制打钻车和自动化控制钻杆车,并对比分析了智能打钻造穴一体化装备与普通打钻造穴设备的平均钻进速度、平均扩充速度等指标。研究表明,引入自动化施工设备来代替原始设备,配套使用智能水力冲孔造穴来提高防突治理效率,保障煤矿安全生产,降低人力资源输出和工人的劳动强度,保障工人作业安全。     

定向钻孔孔口段成孔技术在阳泉矿区的应用

针对在煤矿井下长钻孔施工过程中,对定向钻孔孔口段的施工不够重视,尤其对超深套管(≥100 m)的安设,往往因孔口段钻孔轨迹偏移或套管脱扣等原因导致套管下不到位,造成钻孔报废、工期延长或材料浪费的情况,通过分析孔口段常见事故原因,提出了优化后的一整套先导孔及扩孔钻具保直成孔技术,解决了孔口段成孔技术问题。根据阳泉矿区工程实践应用证明,优化后的工艺应用效果良好且经济实用。     

可退式捞矛在深孔钻探事故处理中的应用

随着钻探孔深不断加深,复杂钻孔工作量不断加大,孔内卡钻断钻杆事故时有发生。在断钻杆断口不规则、常规锥子打捞不成功的情况下,采用可退式捞矛能快捷、有效地处理好该类事故。结合2起工程实例,介绍了可退式捞矛的使用方法及优点,针对使用过程中出现的问题提出了一些建议,为该类孔内事故处理提供借鉴及参考。     

煤矿井下水平定向钻进钻具组合的选择与优化

 煤矿井下近水平定向钻进技术在解决采煤瓦斯、掘进涌水以及地质异常体等方面,为煤矿的高效开采起到直接的促进作用。本文分析了煤矿井下近水平定向钻进的主要影响因素,阐述了稳定组合钻具和螺杆钻具的性能和应用状况,在对这两种定向钻进常用的钻具组合优缺点进行分析对比的基础上,提出井下定向钻进的最佳组合和发展趋势。可作为煤矿井下采用定向钻进技术,优选钻具组合提供依据。