提高复杂地层取心质量的一种发夹式岩心提断器及其应用

为了解决普通取心钻具在软弱、松散性复杂地层钻进中的取心问题,降低堵心、磨心概率,提高钻进回次进尺长度和岩心采取率,研制了安装在普通S95绳索取心钻具上的一种新式岩心提断器。该岩心提断器是利用女性头饰发夹卡取软弱、松散岩心,其构件由发夹、发夹座、发夹室组成,无须通过铆焊工艺固定,可在施工现场由手工借助一种发夹装配器进行组装。在某勘查区3个钻孔中进行了试验,试验孔段总进尺45.11 m,平均回次进尺1.16 m,平均岩心采取率91.42%。试验结果表明：该岩心提断器与底喷式钻头及“引心管”配合使用,能够在软弱、松散性破碎地层大幅度提高回次进尺量、岩心采取率及取心质量,解决了试验前应用普通绳索取心钻具,在钻遇松软夹石、水敏性强的复杂地层中岩心采取率不足30%的难题。用发夹卡取软弱、松散岩心的方法与类同现有技术中簧片的卡心方法比较,更具经济性、灵活性和普适性。其应用领域不限于矿山地质,还可拓展到水文地质、工程地质及环境地质的岩心钻探,具有广泛的应用前景。     

基于打滑地层的孕镶金刚石钻头设计

为了提高金刚石钻头在坚硬致密、弱研磨性地层的钻进效率, 将弱化胎体耐磨损性能理论与切削齿非光滑设计相结合, 制作钻头进行现场试验并对胎体进行扫描电镜分析.研究结果表明:在胎体中添加适当浓度的胎体弱化颗粒, 有利于提高钻头的钻速; 经胎体耐磨性弱化处理的钻头在钻进过程中, 弱化颗粒易于从胎体表面脱落, 使其表面形成微观非光滑形态, 提高了钻头唇面与岩石的单位面积压力, 增加了孔底岩粉的研磨能力, 促进了胎体中新颗粒金刚石的出刃; 弱化颗粒浓度存在一个较优的设计范围, 过高或过低都不利于提高钻头的钻进效率和使用寿命.      

国际油气井钻头进展概述 (四)——PDC钻头发展进程及当今态势（下）

近年来,非平面PDC切削齿,如浅凹面PDC齿、Stinger毒牙中心锥形齿、Stinger毒牙刀翼锥形齿、AxeBlade斧式脊形PDC齿和StayCool保持冷却PDC齿等制造的钻头,逐步在油气钻井中得到有效的应用。这些钻头能够以较高的钻进效率和工作寿命钻进某些硬岩和研磨性地层。为了满足水平钻井,特别在页岩气水平井中能够强力排除岩屑,并具有优良的钻井导向性能,国际著名公司推出了许多新型钻头,如ONXY Ⅱ矛式PDC钻头、Seeker导向PDC钻头、CounterForce反力PDC钻头、Speed快速PDC钻头等用于当代油气钻井,取得了良好的效果。文章还介绍了Defyer DPA套管钻头与CuttPro PDC防剪切保护帽。提出了以下建议：继续深入研究PDC钻头,以提高其性能,更好地满足油气钻井的要求;组合化钻头是油气钻头发展的重要趋势;比金刚石性能更好的钻头切削材料有可能今后发现或合成,可用于制作更佳钻井钻头;我国钻头企业需重组和发展状大;各种钻头技术创新应该加强。     

大口径气举反循环钻具提效74%

正日前,由河南省煤田局承担的河南省国土资源厅科技攻关项目"大口径气举反循环钻具研制及应用研究"通过审查验收。项目研制了直径219.1/168.3毫米螺纹联接双壁钻杆、直径168.3毫米内平单壁钻杆、气举反循环水龙头、双壁主动钻杆及反循环钻头等配套器具,经生产性试验证明:该套组合钻具强度高、密封性能好、连接形式独特,可满足直径600毫米~1500毫米的大直径工程井气举反循环钻井施工,在同等技术条件下,比正循环钻进效     

绳索取心深孔偏心楔同径侧钻绕障技术实践

招远市栾家河金矿区 47ZK3孔设计孔深2570 m,于孔深2297 m处发生跑钻事故,处理至孔内事故底部时,处理难度增大。为加快事故处理进度,降低事故损失,采用偏心楔侧钻技术进行同径造斜的方法,绕开事故段。通过对偏心楔设计、偏心楔制作与安装、造斜钻头及分支钻进钻头选择等技术措施进行优化,较好地解决了偏心楔侧钻过程中偏心楔固定及过斜面工序的关键技术问题,顺利地将分支孔延伸至终孔。     

孵漂石地层大口径钻头与钻进工艺的选择

根据工程实例，通过钻头和钻进工艺的对比试验，得出了利用大直径滚刀钻头，在致密卵漂石地层施工中大口径桩孔，能大幅度提高钻进效率。     

国际油气井钻头进展概述（二）——FuseTek融合钻头与Pexus组合钻头

NOV公司2013年向市场推出FuseTek融合钻头。它将PDC钻头的高钻速与孕镶金刚石钻头的耐磨性结合于一体,适宜于钻进中硬—坚硬、高研磨性地层。FuseTek钻头已广泛应用于刚果、厄瓜多尔、中国、哥伦比亚等国家。应用表明,该新型组合钻头比PDC钻头或牙轮钻头钻进效率提高许多,工作寿命增加1～3倍或更多。Shear Bits公司于2014年推出Pexus组合钻头。该钻头广泛应用于加拿大冰川冰碛物钻进。地层上部硬卵砾石层利用可转动硬质合金齿钻进,下部软砂岩与页岩则运用PDC碎岩。整个冰碛物地层用一个Pexus钻头一钻到底。所述3类组合式钻头（含Kymera钻头）对于未来实现“一个钻头,一口井”的目标有重要意义。     

高研磨性地层复合式钻头的研制与应用

金山气田、龙凤山构造、长岭断陷等登娄库组以下深部地层可钻性差,研磨性强,导致钻头磨损严重,使用效率低。在对牙轮钻头、PDC钻头及孕镶金刚石钻头在高研磨性地层中的适应性进行细致和全面分析的基础上,提出了把PDC钻头机械钻速高和孕镶金刚石钻头进尺多的技术优势相结合的研制思路,开展PDC+孕镶复合式钻头设计。现场应用取得了良好的试验效果。提出了合理化的建议。     

小动力旋挖钻机用嵌岩短螺旋钻头结构形式的改进

采用小动力无加压旋挖钻机在粒径较大的卵砾石地层和泥页岩地层中进行1500 mm以上大口径钻孔灌注桩施工，由于钻机动力小且不能加压，用常规嵌岩短螺旋钻头钻进出现进尺慢或不进尺现象。通过对河南西峡县宛西制药责任有限公司新厂房桩孔施工过程中出现此种现象的分析和处理，提出了嵌岩短螺旋钻头针对性的改进措施，并取得了良好效果。     

支柱型复合片钻头外圈支柱镶嵌孔位置的确定

分析了支柱复合片钻头外圈镶嵌孔位对钻头直径的影响,介绍了用数学方法求解孔位的过程。