地浸砂岩型铀矿钻探现状及提高钻探效率的技术措施

针对目前地浸砂岩铀矿钻探施工现状,本文从工艺技术与装备等多方面提出了一系列提高钻探效率的改进措施。主要包括：实行地表退心平行作业、采用低固相聚合物泥浆、优化钻头钻具组合、松散地层应用单动双管和大口径绳索取心钻进技术、开展无岩心钻进技术等。另外,开发自动化数字化的砂岩铀矿钻探设备,以大力提升行业钻探水平。     

环保型弱凝胶护壁护心钻井液研究与应用

海域浅层气地质调查和盐湖环境科学钻探在松散砂岩钻探取样工程中,存在孔壁易坍塌、成孔率低等技术难题,为此开展了松散砂岩地层环保型弱凝胶护壁护心钻井液技术研究。通过弱凝胶结构研究及成胶剂、交联剂及抗盐降滤失剂等材料优选,研发了一套环保型弱凝胶护壁护心钻井液,评价了钻井液的流变性、滤失性、抑制性、护心性能、环保性能等性能,并在山西某盐湖环境科学钻探工程进行现场应用。室内及现场应用结果表明：研制的弱凝胶护壁护心钻井液具有良好的流变性、降滤失性、抑制性（岩屑回收率96.3%）、护壁护心性能及环保性能（BOD5/COD比值24.6%,EC50值47950 mg/L）,能有效解决松散砂岩类地层孔壁坍塌、岩屑不易携带等问题,在松散地层钻探工程中具有广阔的应用前景。     

保径导向扩孔钻头的设计及其工程应用

岩心钻探中,在砾石（漂砾）等破碎地层采用常规三翼扩孔钻头扩孔时,常出现憋车和卡钻现象,且扩孔效率低。为此,设计了具有导向和保径功能的扩孔钻头。新设计的扩孔钻头在宁夏灵武一个综合地质孔进行了应用,扩孔效果良好,平均扩孔效率3.5 m/h,形成的新孔眼与原孔眼同轴度高,孔径规则,下套管顺利,对第四系破碎地层进行了有效分隔,保障了后续取心钻进和物探测井的顺利进行。     

新疆温宿、库车地区砂岩铀矿绳索取心钻探技术

介绍了在新疆温衍县、库乍县煤田和砂岩型铀矿钻探施工中,将绳索取心钻进技术应用于沉积岩和软岩地层施工的技术措施及效果。实践农明,绳索取心钻进技术在沉积岩和软岩地层同样可以发挥钻进效率高的优势。     

大庆油田浅层气地区小口径岩心钻探 井控防喷技术研究

在浅层气区进行小口径岩心钻探,最重要的是井控防喷技术。发生井喷是钻探施工中最严重的事故。根据地质岩心钻探特点,针对浅层气埋藏浅、在区块内分布范围广、发生井喷的概率大、施工风险高等高危特征,制定了在浅层气地区进行小口径岩心钻探施工的工艺技术;按照《大庆油田钻井井控实施细则》（征求意见稿）相关规定,结合大庆长垣南浅层气区地质条件,以及地质钻探全孔取心要求,制定了小口径岩心钻探井控设备配置标准和技术措施,以确保安全生产,不发生井喷事故。     

松散砂岩取心技术的应用

砂岩取心是迄今为止仍然没有完全解决的钻探技术难题。砂岩的种类很多,但都有共同的特点：结构比较松散,无胶结或少量胶结,遇水膨胀,透水性好。在砂岩中钻探取心,岩心采取率不高,钻孔容易垮塌。为了解决砂岩取心钻探中的技术难题,从钻进工艺技术参数、取心器结构、钻头优化设计、冲洗液配方、钻机配套、岩心烧结卡取以及水压出心等多方面开展研究,总结出了一套砂岩取心技术,应用在实际钻探生产中,取得的各项技术指标完全满足地质要求,为地浸砂岩取心钻探提供了宝贵的经验。     

绳索取心钻进技术在松散盐岩地层中的应用探讨

地质岩心钻探中,岩心采取率一直是地质找矿、地学科研工作者重点关注的对象,也是岩心钻探重要的考核指标。传统的钻探取心方法在松散、软弱、含盐地层,特别是含易溶盐地层的取心质量不佳;绳索取心钻探在完整地层取心效果较为理想,同时可大大提高劳动生产率、降低劳动强度,而对于松散、软弱地层,其取心难度比起传统钻探有时更为复杂。通过柴达木盆地达布逊干盐湖科学钻探工程,对钻遇的地表层、松散地层如何采取技术方法提高岩心采取率进行了探索和研究。实践证明,通过改善冲洗液性能、改进取心卡簧特性及钻头出水方式3个方面技术措施,可大大提高绳索取心钻进在松散、软弱、弱固结、含盐地层的岩心采取率,由改进前的平均30%提高为平均96%。     

地浸砂岩型铀矿松散岩层单动双管取心钻具的研制与试验

为解决单管钻具取心工艺方法在深部目的层/矿层等松散岩层取心中存在的取心质量差、取心效率低和操作难度大的问题,开展了地浸砂岩型铀矿松散岩层单动双管钻具的研制和试验。通过设计和改进单动机构、断心结构、液力退心机构和快拆机构,研制了两类分别具有可直接液力退心和快速拆卸功能的SD型单动双管钻具。试验结果表明：SD110型双管钻具可在免拆内管的情况下实现地表快速液力退心,提高双管钻具退心效率;SDKC110型钻具可快速拆装更换内管,实现退心和钻进平行作业。与单管钻具相比,SD系列单动双管钻具在松散岩层的平均回次长度提高28.62%,平均机械钻速提高11.61%;与常规单动双管钻具相比,退心操作时间降低了32.69%。SD系列单动双管钻具适用于在松散破碎地层进行取心钻进应用,可有效提高岩心采取效率和岩心质量。     

浅层地震勘探在砂岩型铀矿勘查中的应用研究

通过近年来在地震勘探技术应用研究方面积累的经验,初步掌握了可地浸砂岩型铀矿勘查中的浅层地震数据采集、处理技术及解释方法,并成功地应用于实际工作中。应用研究结果表明,在砂岩型铀矿勘查中,利用浅层地震勘探所获取的各种信息,能够很好地解决研究区地层、岩性、岩相划分和断裂构造解释等铀成矿环境问题,作出铀成矿有利区段预测,为后期布置钻探工程提供依据。     

东北冻土区天然气水合物科学钻探试验及钻进效率影响因素分析

东北冻土区天然气水合物钻探试验MK-2井中,采用了天然气水合物取心技术,同时还装备了钻井参数监控系统。利用钻井参数监控系统采集到的钻井深度、钻压、钻速、转速、回转扭矩、流量、泥浆循环泵压力等数据,结合地层情况,对影响钻进效率的因素进行了分析。分析表明：①在破碎带、碳质板岩和糜棱岩的地层中钻进效率低,在砂岩、砂质泥板岩、泥板岩和板岩的钻进效率较高;②得到了在不同地层中的最优钻压;③ MK-2井钻探试验使用的技术、设备和试验结果对于以后的天然气水合物钻探具有一定的借鉴意义。     

回眸“十一五” 展望“十二五”——钻探技术和装备形成系列为资源环境开发提供直接手段

回顾了＂十一五＂期间我国在科学钻探、天然气水合物勘探、深部钻探、钻探技术装备、高精度定向对接井钻井技术、绳索取心液动锤钻具、新型金刚石钻头系列、新型冲洗液技术、地质灾害监测防治钻探技术、人才培养以及体制改革等方面取得的成绩和发展;提出了＂十二五＂期间的主要工作方向。     

汶川地震断裂带科学钻探项目深孔取心钻探设备的研制与应用

深孔取心钻探设备是为满足汶川地震断裂带科学钻探项目（WFSD）3000m深部取心钻探需要而自主研制的我国首套科学钻探专用设备,包括KZ3000型全液压钻机以及深部钻探配套用高压泥浆泵和钻杆钻具等。该套设备集全液压、高速顶驱、大口径、深部取心于一身,具有综合能力强、工艺适应性广、操控智能程度高等特点,在WFSD-2孔深部取心钻探中,各项功能满足设计要求,应用情况良好。该套设备作为我国深部钻探装备的阶段性创新成果,在科学钻探、深部找矿和浅层油气钻采中,具有一定的推广价值。     

甘肃陇南地区金矿岩心钻探不分散低固相泥浆的应用

甘肃陇南地区地层结构复杂,断层蚀变带发育、构造发育、破碎带极度发育,给施工带来了许多困难。结合以往施工经验,分别从钻孔结构、泥浆性能、钻进技术和施工管理等方面进行有效的分析研究,制定出适合该地区的钻进方案。实践证明,该技术方案能有效地应对该地区复杂地层情况。总结了应用绳索取心钻进、膨润土造浆和不分散低固相泥浆工艺在马泉金矿工区的成功经验。     

地质钻探技术与应用研究

钻探技术是取得地下实物资料、验证地下信息推断与解释、最终圈定矿体、计算储量、评估品位唯一的技术手段,是实现取得宏观影响大成果的重要技术支撑.我国钻探技术和装备水平与国外先进国家相比有很大的差距,但近些年来有了长足的发展.通过国家重大科学工程项目“中国大陆科学钻探工程”5158m“科钻一井”的实施,取得了一系列钻探技术成...     

准噶尔盆地东缘侏罗系砂岩型铀矿成矿条件与找矿方向

准噶尔盆地是中国煤炭、石油、天然气、铀矿等资源的重要勘查基地,其中砂岩型铀矿的找矿方向和找矿突破一直是盆地铀资源勘查的难点。以煤田钻孔资料“二次开发”作为铀矿勘查新思路,对盆地东缘某地区收集的煤田钻孔测井成果开展了综合研究。在中侏罗统头屯河组中圈定规模较大且连续的放射性异常,有较好的找矿前景。对大地构造条件、地层-岩相、岩性、古气候与地貌、古水文地质等进行系统研究,择优重点选择煤田铀异常孔进行钻孔验证,发现了具有工业意义的铀矿体,指出了下一步勘查工作的方向,开创了准噶尔盆地砂岩型铀矿勘查工作的新局面。     

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。     

水平定向钻进技术在浅层低渗透性含水层地下水开采中的试验研究

浅层低渗透性含水层埋深浅、渗透性低,难以用常规管井开采。利用水平定向钻井技术,可在含水层内长距离铺设过滤器,从而增大水井出水量。研制的贴砾过滤器,其性能经水平井试验验证满足水平井成井要求,取得了良好的试验效果。     

隆起对砂岩型铀矿成矿的控制及找矿启示

沉积盆地古隆起对油气成藏起到明显控制作用,对砂岩型铀矿成矿的制约也不可忽视。砂岩型铀矿通常就位于盆地边缘构造斜坡带和盆地内部隆起附近。隆起对砂岩型铀矿成矿的控制具体体现在:控制地下水补-径-排体系、控制层间氧化作用、控制沉积相带发育、伴生断裂促进物质输运以及为成矿供给铀等。中国北方沉积盆地中新生代以来经历复杂的构造活动,盆地域内非均衡发展而多形成隆起,因此我国铀矿找矿尤其需要重视隆起对铀成矿的控制。其中,盆地内部找矿应重点关注被大幅抬升的隆起,而盆地边缘构造斜坡带上找矿需重视微隆起以及基底上覆地层的褶皱。将隆起作为关键控矿要素,优选适用的攻深找盲方法,精细刻画盆地基底隆升形成的背斜、褶皱及伴生断裂,可有效提高铀矿找矿效率并拓展铀矿找矿空间。     

四川盆地及周缘页岩气水平井钻井面临的挑战与技术对策

中国石化近几年在四川盆地及周缘页岩气勘探开发取得了重要进展。但该地区页岩气水平井钻井速度低、钻井周期长、成本高、成井质量不高,严重影响了该地区页岩气商业化勘探开发进程。系统总结了四川盆地及周缘的涪陵大安寨、涪陵龙马溪、彭水和建南等地区页岩气水平井钻井面临的主要问题：浅部地层出水空气钻井受限、定向段井眼尺寸大机械钻速低、井漏频繁、气体钻井易井斜以及水平段油基钻井液固井质量差。针对上述问题,从浅层水控制措施、泡沫定向钻井技术试验、井漏的预防与处理、空气钻井防斜打直工具研发、页岩气水平井固井对策以及“井工厂”钻井作业模式攻关与应用等6个方面提出了应对技术措施,为页岩气钻井技术攻关和现场施工提供了借鉴与参考。