地面钻井失效原因分析及优化

为提高地面钻井的瓦斯抽采效率,首先分析淮南矿区部分地面钻井抽采瓦斯失效的案例及影响因素,然后以丁集矿1422(1)保护层工作面卸压瓦斯抽采试验为背景,采用数值模拟的方法研究应力、位移的变化及分布对钻井的破坏规律,得到地面钻井失效的原因,提出了钻井优化改进的原则,最后将改进后的钻井应用现场试验,取得了良好的抽采效果。     

采空区地面钻井井身结构优化设计研究

为解决工作面回采过程中采空区瓦斯抽采困难这一问题,设计了一种地面钻井方案,并在余吾煤业N2105工作面开展试验。在CC-1号与CC-2号钻井试验的基础上,对CC-3号钻井进行了结构优化设计,并从瓦斯抽采总量、纯瓦斯流量和瓦斯浓度三个角度分析了瓦斯抽采效果,发现优化后的钻井效果更好。同时优化后的钻井发生的瓦斯预警次数最少,瓦斯流量最低,说明了优化后的地面钻井对瓦斯抽采更有效。     

地面抽放瓦斯钻井位置优化数值分析

为了提高地面抽放瓦斯钻井的利用效率,根据淮南新集刘庄矿东二采区E2-1302工作面地质条件及开采参数,采用数值模拟的研究方法分析了保护层开采过程中覆岩的应力变化规律及上覆岩层对地面钻井的破坏机理,对地面钻井的布置优化提出了一些改进建议。     

余吾煤业公司地面钻井抽采采空区瓦斯技术研究及应用

为解决采空区积聚瓦斯涌向工作面,造成工作面和回风流瓦斯浓度超限难题,潞安集团余吾煤业公司根据矿区自身实际情况将瓦斯治理与采矿技术相结合,在N2105工作面开展地面钻井抽采采动影响煤层及采空区瓦斯试验。结果表明:随着工作面推过钻井距离增大,采空区顶板垮落,顶底板裂隙逐渐发育,观测期间瓦斯浓度由初期的12.2%增长到69.4%,瓦斯纯流量从1.32m3/min上升到13.94 m3/min;1个月内累计抽采纯瓦斯总量30.704万m3,产气平稳阶段瓦斯纯流量在9 m3/min以上共13 d,占总抽采期的41.9%。解决回采工作面瓦斯超限的难题的同时,实现了煤与瓦斯共采。     

地面钻井技术在下石节煤矿的应用

从钻井地质、钻井技术工艺、钻井液护壁技术、固井技术等方面描述了地面钻井技术在下石节煤矿的应用情况。对施工质量和固井质量进行了检测和评价,为本井田地面钻井开发积累了宝贵的经验,为矿井瓦斯治理开辟了一条新途径,具有较好的经济和社会效益。     

地面钻井抽采瓦斯技术研究

针对矿井瓦斯综合治理总体要求在采煤工作面合理位置布置地面井用于抽采采动区和采空区瓦斯。实践表明,钻井的合理位置、稳定性和抽采负压是影响抽采效果的主要因素。该技术是解决矿井安全、高效治理瓦斯的一项重要手段,具有广阔的发展前景。     

地面多分支水平钻井与井下钻孔对接预抽瓦斯技术

针对现有的地面水平定向钻井开采煤层气及煤矿井下钻孔预抽煤层瓦斯受时间和空间限制的问题,提出了地面多分支水平钻井和井下钻孔对接预抽瓦斯技术,并在沙曲煤矿24307工作面对多分支水平钻井对接井下钻孔进行应用研究,对接后,瓦斯抽采钻孔XC01的产气量达6 000~7 000m2/d,瓦斯体积分数达95%;XC02的产气量基本稳定在12 000 m3/d左右,平均瓦斯体积分数达到了91.05%;大幅提高了单井产气量和瓦斯抽采效率。     

聚合物无固相泥浆在煤田地质钻探中的应用研究

结合山西晋城地区煤田水文地质勘察钻孔施工中所遇到的孔壁坍塌掉块与缩径问题,进行了聚合物型无固相泥浆配方的优选与推广应用。通过正交实验确定了聚合物无固相泥浆的主剂与交联剂加量。该泥浆具有较强固壁作用和较好剪切稀释能力,能显著提高风化、破碎等复杂地层的成孔质量,配合冲击回转钻进,可大幅度提高液动冲击器的使用寿命。     

地面钻井抽采瓦斯技术的发展方向

地面钻井抽采瓦斯是瓦斯治理和煤层气开发的一种有效手段。淮南矿区在松软低透气性的煤层赋存条件下,通过瓦斯治理与采矿技术相结合,经多年实践,探索出了地面钻井抽采瓦斯技术的发展方向,其有关成熟做法对类似地质条件的矿区具有借鉴意义。     

聚合物泥浆转变成水泥浆固井技术应用研究

介绍了ＭＣＴ技术波特兰水泥转化法和高炉矿渣化法的室内试验和现场应用试验，经综合分析认为，矿渣转化法有较大的技术优势具有提高固井质量，降低固井成本诸特点，有广泛的应用前景。     

水平分段综放开采放煤方式优化研究

为了提高急倾斜煤层水平分段综放开采的顶煤采出率,基于BBR研究体系,以某矿1203东翼工作面为工程背景,采用相似模拟实验和理论分析相结合的方法对放煤方式进行优化研究。实验结果表明:采用大间隔放煤方式,在初始放煤后,放煤漏斗主要由上分段采空区矸石对顶煤放出区域进行递补而形成,更有利于顶煤的放出;工作面不同位置的顶煤放出量呈现出锯齿状分布,锯齿峰值较大,反应了放出体充分发育;顶煤采出率比顺序放煤和常规间隔放煤分别提高了5.91%和3.17%。最后通过计算1203东翼工作面合理放煤间隔对其现场放煤方式进行优化,提高了其顶煤采出率。     

煤层气水平井欠平衡钻井技术研究与应用

煤储层具有伤害的敏感性与不可恢复性决定了在煤层气钻完井、开采过程中要坚持采取系统的保护煤层措施。通过一个直井的油管向另一水平井环空注气实现欠平衡的钻井工艺在FP1-1井中得到成功应用,实现了快速、平稳注气,有力地保护了煤层并维持了井壁稳定。本文提出了加强单井筒水平井井身结构研究的建议,在煤层气开发井中继续推广欠平衡水平井钻井技术,为实现更为经济有效的欠平衡钻井提出了新的研究方向。     

CS1000P6L型钻机在地表水平钻孔中的应用研究

通过对CS1000P6L型钻机主要技术参数的分析,认为其在0°~45°的倾角范围内实现岩心钻探施工具有一定的可行性。通过对钻机的主要部件——动力头的进一步研究后,选取了一个具体的项目进行了应用实验,针对实验过程中发现的问题,进行了认真分析并加以解决,从而验证了该钻机在0°~45°倾角条件下工作性能的可靠性。还通过对钻机在水平孔施工时的相关配套研究,不仅解决了施工人员的操作平台及钻杆钻具的摆放问题,还解决了钻机在工作中位移控制问题。实践证明,该设备完全可以在0°~45°的倾角范围内实现岩心钻探的施工工作,为该型设备的拓展应用提供了可靠依据,在岩心钻探领域具有良好的推广价值和现实意义。     

煤层气水平井钻井装备选型及优化

为满足煤层气水平井施工要求,降低钻井成本,调研总结常规水源钻机、石油钻机及车载钻机,结合煤层气水平井地质条件、作业环境、施工工艺等特点,优选适用于煤层气水平井用全液压车载钻机。对常规泥浆泵组进行特性分析,在柴油机输出端并联150 kW节能发电机,优化泥浆泵组。以常规石油固控系统为基础,设计适用于煤层气水平井用四级固控系统。形成一套适用于煤层气水平井用钻井装备。     

煤矿井下近水平定向钻技术研究与应用

为了提高煤矿井下瓦斯抽采孔的钻孔深度和瓦斯抽采效果,采用煤矿井下近水平定向钻技术在煤层施工近水平长钻孔、多分支孔。系统介绍了该定向钻技术及不同煤层条件下成孔方法,然后根据定向钻孔在煤层施工特点,分析在煤层施工近水平定向钻孔所面临地质条件复杂、钻孔轨迹难控制、钻孔事故复杂等技术难点,总结现场施工经验,形成一套适合定向钻孔施工的常用钻具组合、施工流程、钻孔轨迹控制等工艺方法。该定向钻技术在杜儿坪煤矿、双柳煤矿的成功应用说明其满足最大孔深大于500 m和煤层钻遇率大于90%的瓦斯抽采孔施工要求。     

钾铵聚合物钻井液在地热钻井中的应用研究

贵州地热井钻遇地层以灰岩和白云岩为主,夹杂泥岩、砂岩及煤层等不稳定地层,为满足井壁稳定及配合螺杆钻进工艺的需求,确定采用强抑制聚合物钻井液体系。通过正交试验确定了室内配方,并对配方的综合性能进行了室内测评。FT-1与QS-2协同作用可有效改善泥皮质量,白油润滑剂在1%加量时即可将润滑系数降低至0.2以下。其综合性能测试结果表明:该钻井液体系具有良好的流变性,抑制性强且润滑性良好。相比于无固相聚合物钻井液,井眼清洁能力明显增强,机械钻速提高了129%,漏失风险有所下降,取得了良好的实钻效果。     

水平井技术在陆梁作业区薄油层开发中的研究与应用

通过对新疆油田公司陆粱油田作业区已完钻的7口薄油层水平井的分析和研究,结合LUHW201井的钻井情况,就该类型水平井的地质设计与跟踪、工程设计、测量技术、轨迹控制、钻井技术等方面进行了分析和阐述,为今后实施薄油层水平井钻井提供经验和依据.     

超短半径水平孔钻具及导向器的应用研究

高压水射流径向水平孔钻进技术是水平孔施工技术之一,它是在垂直瓦斯抽放或煤层气勘探钻孔布置机械或水力扩孔装置,对准选定的煤层部位进行扩孔。扩孔后下入特制的转向工具在300 mm的曲率半径内实现由垂直转向水平。该技术可以使用同一垂直钻孔,在不同煤层内完成多个水平钻孔。这些径向水平钻孔的形成,沟通了新的瓦斯流动通道,从而大幅度提高瓦斯抽放效率。     

煤矿井下近水平定向钻进配套钻杆的研制

针对进口定向钻进装备配套钻具在使用过程中出现的问题,结合我国煤矿具体地质赋存特点和定向钻进技术要求,通过对定向钻进配套钻具工作条件分析、材料优选、结构优化和性能检测,确定了中心通缆钻杆的螺纹结构和信号传递装置结构,研制成功了高强度(￠)73 mm中心通缆钻杆及其配套钻具,并制定了钻杆的性能检测标准.现场工业性试验期间,利用(￠)73 mm中心通缆钻杆实现了煤矿井下近水平定向钻进钻孔深度1 212 m,钻进过程中信号传递实时、高效、可靠,可满足煤矿井下随钻测量千米孔深定向钻进的使用要求.     

水平巷道地面预注浆工程钻井液设计

钻井液性能对深井水平巷道围岩地面预注浆工程顺利开展极为重要,根据信湖煤矿地质特点结合水平巷道围岩地面预注浆工程钻孔分段情况,对不同钻孔阶段的钻井液进行了设计。