覆岩离层注浆钻孔的改进与优化

覆岩离层注浆钻孔的孔型及目标关键层的选择、孔身结构、预防采后覆岩运移导致钻孔变形破坏等是覆岩离层注浆工程的核心技术之一。对以往的注浆钻孔进行了梳理、分析、比较和总结,对工程中显示出的不足并在后续施工中得到了持续的改进与优化。实践验证直孔与定向孔相结合的孔型布置及单孔单离层、邻(排)孔异离层的多目标关键层位复合注浆是项目成功的关键。孔身结构宜采用三开设计;孔身直径应与日最大注浆量及注浆系统相匹配;一开套管超深下入基岩和采用“一种防止离层注浆首排钻孔破坏的设计方法”设计的首、末排定向孔是预防停采线侧与切眼侧注浆钻孔破坏的有效措施;检查孔可与注浆孔同孔布置,一孔双用,实现资源利用的最大化。

可控局部热熔钻头的研制与应用试验

岩心是了解地层和含矿特征最直观、最实际的资料。复杂地层资源勘查采用常规取心钻具的取心率往往满足不了规范或设计要求。泥岩、泥页岩互层等易造浆地层进行矿产资源勘查时,绳索取心钻杆内壁结垢,导致内管投不到底而无法采用;小型化的单动双管取心钻具较短,仅用于矿层取心;采用单管取心钻具卡心方式是岩心+卡簧(或岩粉、卡料)+钻头(或岩心管)三者之间配合的“挤力”卡心,三者之间往往因配合存在极大的不确定性而导致回次岩心采取率的不确定性,岩心采取率无法得到保障。为此,利用孔底温度及粘接剂粘接温度≤2倍粘接剂熔点温度≤2倍钻探用金刚石材料的安全使用温度,研制出一种干、湿钻法下的可控局部热熔钻头,将卡心方式优化为岩心爪封闭钻头内径的“托举”卡心,并与单管岩心管组合进行了取心实验,取心率达75%以上,解决了常规单管岩心管存在卡心不牢、卡心不确定性的技术难题。为类似地层的钻探施工提供了新的思路,可借鉴、推广、普及。

终采线里侧覆岩离层注浆工作面分区划分与应用

覆岩离层减沉注浆期间,在设计的浆液参数下,为了精准实时判断注浆成果是否满足主关键层不破断、地表被保护建(构)筑物Ⅰ级保护标准等级规定,基于岩石移动角、“砌体梁”力学模型、关键层及覆岩离层注浆分带理论,以被保护建(构)筑物的受护边界为起点,沿工作面走向,按逆向回采方向,将终采线里侧注浆充填区域对应的地表进行了四级分区,依次为控制区、预警区、过渡区和下沉区。将沉降观测获取的数据绘制成滑移与下沉变形曲线,与四级分区组合成下沉分析图,该图可直观分析注浆成果和间接推断主关键层破断、破裂,下沉扰度变形、完整等的实际赋存状态,进而达到实时指导覆岩离层注浆的目的,对同类工程具有指导意义。

浅谈瓦斯排放孔的施工特点及施工工艺

瓦排孔是将井下抽采后的瓦斯从井下输送到地面,瓦排孔在瓦斯输送中起着承上启下的作用。瓦排孔的施工,因其孔径大、孔深,下入的套管壁厚、吨位重、孔斜要求高等特点,属新兴的钻探课题,现又没有系列施工该工程的专门钻机,瓦排孔的施工只能用现有的设备进行施工。介绍了在现有设备施工能力下,针对瓦排孔的施工特点,在施工中采用的有关施工工艺。

水平及近水平羽状分支注浆井设计施工及特点浅述

依采区及采区以上区域,或受地质构造分割相对孤立的水文地质块段为注浆单元,大位移水平及近水平羽状分支注浆井为依托,在地面注浆为手段的底板加固区域治理工艺,是新兴防治水技术,是探查断层等出水点、注浆加固目的层、验证治理效果的三位一体化综合治理技术,它具有不占用掘进、采煤、安全系数高等优点,该技术正处在大力推广阶段。区域治理工艺中的关键环节注浆井的施工,是集定向技术、注浆堵水技术于一身,同时,又具有其自身的施工特点,仅对注浆井设计施工及特点进行了浅述。

浅谈水泥浆隔离器在套管固井中的应用

在钻探施工中,套管固井质量的优劣直接关系到整个井的成井质量及其使用寿命。对几种目前常用套管固井方法进行了认真比较和分析,提出了一种新的简便、安全、经济实用,能提高套管固井质量的固井方法,该固井方法对今后套管固井有一定的指导意义。

套管开窗技术在盐井修复中的应用

论述了套管开窗技术在河南某化工有限责任公司Y18盐井修复中的应用,开窗技术从开窗侧钻设计、开窗侧钻施工的具体操作程序和操作要点进行了详细介绍;结合井内的实际情况,大胆决策,采用一次开窗,2次侧钻施工工艺并顺利完井;对施工中导斜器出现的设计缺陷提出了改进建议,厂家采纳后,在该井运用取得了较好的应用效果。

启封孔的分类·特点·施工工艺

对煤田启封孔的分类、治理方法和特点进行了探讨。研究认为,在启封孔启封透孔中,若采取的施工工艺不当,偏斜和钻出新轨迹是施工现场常见的技术问题,若处理不当,回不到原钻孔轨迹,常导致启封孔启封失败,故预防启封孔偏斜和钻出新轨迹是启封施工中的重点和技术难点。以内蒙某煤矿的地面启封孔工程实践为例,介绍了启封孔的不同启封阶段的操作技术参数和施工要点,并对冲积层段和基岩的纠斜措施进行了详细论述。结果表明,只要严格按照启封孔的启封工艺启封透孔,偏斜和钻出新轨迹是可以避免的,达到重新封孔的目的是可以实现的。

陀螺定向钻进中孔口锁的改进及应用

在煤田陷落柱内施工注浆孔时,常需要施工分支孔,陀螺定向钻进是施工分支孔的手段之一,陀螺定向能否锁定已定好方位的入孔钻具是定向成败的关键一环。针对以前孔口锁锁定入孔钻具的弊端,提出了一种新孔口锁结构。该孔口锁由四部分组成:上半部、下半部、固定螺丝、支撑腿。改进后的孔口锁既能方便锁定入孔钻具,又能提高定向中靶率。

气举反循环钻进工艺在水井施工中的应用

气举反循环钻进工艺是以空气作为钻井时的循环介质,具有取之不尽、用之不竭,对钻井目的层无污染、成井周期短、减少地层漏失、适用于无法建立循环的漏失地层等诸多优点,平均机械钻速、台月效率均比正循环钻井高,特别是在水文水井、地热井缩短了洗井时间,增大了出水量,在油井中增大了油井的出水量。结合在水文水井施工中的应用实践,对该工艺方法加以论述。

大口径瓦斯抽放井施工工艺

瓦斯抽放孔要求井斜小,孔径大,下入的井管重量大。以实例介绍了使用GZ-2000型钻机在某煤矿瓦斯抽放站成功施工深400m,直径Ф690mm瓦斯抽放井的施工工艺。在施工过程中采用Ф216mm牙轮钻头+满眼钻具和钟摆钻具施工先导井眼,再采用Ф410mm、Ф690mm组合牙轮钻头+塔式钻具分级扩眼,使用电子多点测斜仪及时监测井斜变化,用钟摆钻具组合进行纠斜,在Ф426mm管体上设置三组镶焊合金的肋骨条做成圆井器来进行圆井,在管体底部设置浮力阀,合理掏空以减少井管重量,确保了工程质量。

覆岩离层注浆充填分带模型及工程应用

在现有“三带”理论、“四带”模型的基础上,对覆岩离层注浆充填后的覆岩状态沿工作面走向由下至上划分了破裂垮落重组带、安全隔离带、基岩完整带和松散层冲积层带的覆岩离层注浆充填“四带”。工程实践结果表明,采煤工作面覆岩离层注浆充填后,下沉值满足了“三下”采煤规范中建(构)筑物保护等级Ⅰ级标准,注浆预警区、过渡区未出现突然沉降、不均匀沉降等现象。该分带模型对同类覆岩离层注浆充填工程技术推广应用有一定的指导意义。

覆岩离层注浆工艺的改进与优化

覆岩离层注浆是有效解决“三下”采煤的方法之一,其注浆工艺随着采煤工艺的进步也在不断地改进与优化,特别是针对目前大采高、大采宽走向长壁综合机械化采煤工艺单面产煤效率高的特点,为达到设计的下沉值,满足建(构)筑物Ⅰ级保护标准等级的规定,实现采煤不破坏建(构)筑物的绿色开采理念,给以减沉为目的的离层注浆技术提出了更高的要求,使以减沉为目的的注浆工艺在制浆、注浆系统等多方面得到改进与优化,为同类工程提供了技术支撑。

成—兰铁路工程勘察深孔的钻探施工技术

施工成—兰铁路隧道段的工程勘察深孔上部为滑坡堆积的碎石土,在钻进中易发生坍塌、掉块、漏失,取心困难等情况;下部为千枚岩夹杂砂岩、石英岩,地层倾角多为70°～80°,钻进中易发生孔斜。针对上述问题,选用合理的钻孔结构,运用绳索取心工艺,采取了一系列的防塌、防斜和提高岩心采取率的措施,从而使所施工的两孔(深度分别为590m和771m)的松散层和基岩段的岩心采取率分别达到了56%和95%,终孔孔斜分别为4.5°和6.5°。

盐酸洗井技术在河南修武水源地1^#井的应用

施工焦作市修武县水源地项目1#井中,785m见奥陶系顶面,井深900m时未发现含水层,经双方协商延伸到1 000m,在909.10m～911.86m,泥浆消耗1m3/h;916.5m～918.68m,泥浆消耗0.8m3/h,完井后,试验抽水水量3m3/h,经注焦磷酸钠、拉活塞,水量没有增加,但经两次注盐酸洗井处理后,水量激增为100m3/h,动水位68m,远远满足了合同要求,使得该井顺利交接。

海域天然气水合物钻完井关键技术研究进展

天然气水合物是由水和甲烷在高压、低温条件下形成的一种固态结晶化物质,被世界各国认为是最有潜力替代化石能源的清洁能源。概述了美国、日本、印度、韩国和中国海域天然气水合物试采现状,指出海域天然气水合物钻完井存在钻井液密度窗口窄、井底压力控制难、定向井造斜难、井壁和井口稳定性差、储层改造难、防砂困难等技术难题,梳理了固态流化钻井技术、水平井钻井技术、双梯度钻井技术、控压套管钻井技术、水力喷射微小井眼钻井技术、钻井液技术、完井防砂技术的研究发展现状,提出了必须要加强海域天然气水合物出砂机理、出砂预测、成井、建井、钻完井设备与仪器研发等科研攻关力度,为规模化开采海域天然气水合物提供技术保障。