土耳其天然碱矿30对对接井钻井工程

土耳其天然碱矿对接井钻井工程是中国地质科学院勘探技术研究所承接的一项采矿对接井钻井工程,设计工程量为30对对接井,钻进总进尺约为40000米。该工程30对井全部为对接连通井,其核心技术为勘探所特种钻进中心开发的定向钻进采卤对接井技术,所实施的对接精度为0.5米。全部工程按质提前完成施工任务。

绳索定向造斜及取心技术应用

绳索取心技术因其钻进效率高而广泛应用,但其无法实施定向作业。本项目可在采用绳索取心的同时,不需要采用井底螺杆钻具进行定向勘探,该技术是近几年才发展起来的高新技术。目前在世界范围内,仅有少数几个国家掌握该技术,其中以挪威和美国取得世界领先地位。简要介绍了绳索定向造斜和取心技术的原理及技术参数,并介绍了云南华泽矿区的施工应用实例。

国产定向对接井精确中靶技术在盐矿中的应用

国产"慧磁"钻井中靶导向系统,经分支后一次直接与靶井钻进连通。该中靶系统实质就是利用磁目标定位技术,在直井中放入一仪器随时测量定向井中的钻头目前位置参数,及时告诉目前钻头位置与仪器位置偏差,从而引导钻头钻进。该技术已成功应用于国内外定向对接井工程达20对井以上,在溶腔较小情况下均一次引导成功,效果突出。

定向对接连通井技术及其新进展

文章较详细地介绍了定向对接连通井技术及发展趋势。该技术可应用于井矿盐的开采及城建、煤田、水电、石油与天然气等特种孔施工中。

定向造斜及水平钻进连续取心技术

高精度定向钻进技术在石油钻井、可溶性矿产资源的利用开发等方面已经有了很高的水平,绳索取心技术在我国也已有了几十年的使用历史,都属于相对成熟的应用技术。将二者有机结合起来,可以解决不规则沉积矿床、隐伏矿床等矿床勘探和特殊工程地质勘察难题。探讨了该技术的应用领域、关键技术及创新点,简要介绍了实现该技术目前正在研制的相关钻具结构及其技术参数。

定向钻进控制预测技术

定向钻井技术在矿产勘探及开发、煤层气开发中正发挥重大作用。准确预测定向钻井井底井斜和方位角,可降低定向钻井成本,减少定向钻进失误。目前使用的计算方法不利于现场快速准确预测井底轨迹。本文通过对井斜、方位与造斜工具角、造斜井长和造斜率的数据处理技术,建立了井底井斜和方位增量预测模型,与通用定向井公式比,精度高,且可在井场快速预测出定向钻井井底轨迹参数。经土耳其46对对接井实际证明,大大地提高井底预测速度和防止定向钻进失误率,对指导定向钻井现场快速预测具有指导意义。

最小二乘法在定向钻进中的数据拟合

定向钻进成功的关键在于按设计要求,较好地控制预定井段的井斜角和方位角。而目前使用的计算方法不能快速准确地预测井底轨迹参数。通过对井斜角、方位角、造斜率、井段长与造斜工具角的数据分析,采用最小二乘法原理,拟合出快速计算井底井斜角和方位角计算公式。结合实例,与通用定向井计算公式相比,井斜角最大误差为-0.036°,方位角最大误差为+0.02°。该计算式只涉及到初始角、井段长、钻具造斜率及定向工具角,且计算精度高,现场应用较为方便,提高了井底轨迹预测速度和防止定向钻进失误率,可指导定向钻井现场快速准确地预测井底参数。

定向钻探技术应用现状及发展趋势

所谓定向钻探技术就是指为满足地质勘探目的,采取一定的技术手段,使钻孔具有井斜角、方位角,钻孔按预定轨迹钻达目标。1定向钻探技术应用定向钻探技术自20世纪30年代初,在海边向海里打定向井开采海上油田的尝试成功之后。

小直径中半径水平定向井钻探工艺研究

系统地研究了小直径中半径水平定向井钻探工艺 ,完善了钻具结构研究并解决了水平井测井及定向问题 ,采用该工艺技术完成了多口对接连通井及多口水平定向分支井。

空气定向水平井钻进注气量试验研究

通过对空气正循环水平井的注气量进行实验研究,得出实际注气量应是满足关键点处最小动能时,将井底理论计算压力扩大1.7倍以后所对应的注气量,这对实际钻井前的设计有很好的指导作用。

定向钻进技术及其应用

论述了定向钻进技术的应用范围,螺杆钻具的结构及其工作原理、配套器具的性能和选择、定向井的设计、工艺参数的确定,重点介绍了定向钻进工艺技术。

定向对接连通井技术的发展及其展望

介绍了定向对接连通井技术的应用情况、应用领域及发展方向。着重从器具及工艺方面阐述了其进展情况。

子午线收敛角对定向钻进精度的影响

在定向钻进井眼轨迹计算时,以前方位计算只考虑磁偏角,而没有考虑子午线收敛角对定向控制精度的影响。在井距400 m以上时,子午线收敛角最大误差可达10 m以上,说明子午线收敛角对水平定向钻进精度影响较大。文中给出了通过井口的地理坐标简便计算子午线收敛角方法,其误差在20%以内,可满足对接连通井工程需要。并通过与美国产高精度磁中靶系统RMRS在土耳其29对对接连通井工程应用进行了验证,结果中靶误差较小。说明在定向钻进井眼轨迹计算时,考虑子午线收敛角对长距离水平定向井、定向对接连通井和非开挖工程精确设计和施工具有重要指导意义。

关于定向井数据的精确处理问题探讨

结合土耳其碱矿对接井工程,分析对比了最小曲率法、平均角法、校正平均角法及曲率半径法4种定向井数据计算方法的误差,并介绍了解决方法。

定向对接连通井轨迹设计

定向钻井轨迹计算方法很多,但在轨迹处理及图示反馈上均不直观清楚。通过坐标变换,建立了以井口与靶点连线为基准参考面的定向对接连通井轨迹设计方法。比较校正平均角法和最小曲率法,通过两次坐标旋转,说明建立以井口与靶点(或靶井)连线方位为参考面的坐标系的定向对接井轨迹设计方法及优点。并且这种设计方法也可用于其它轨迹计算方法中。通过本设计方法,可及时反应自井口到靶点(靶井)的钻井轨迹与目标的误差偏离。通过EXCEL编程及图示,运用EXCEL功能及时跟踪设计,使定向对接井设计与施工简单直观。采用此法累计已成功完成的对接井达100余对。

对接连通井及定向钻井轨迹设计

矿产勘探开发及煤层气开发上,定向井及对接连通井正发挥越来越大的作用。定向钻井的轨迹设计计算方法有正切法、平均角法、平衡正切法、圆柱螺旋法(曲率半径法)、校正平均角法和弦步法,工程中以曲率半径法应用较多,但由于轨迹计算中存在拐点且复杂,在误差不大的情况下,对接连通井完全可采用平均角法。但不管哪种计算方法,过去均以中央子午线作为纵轴,难以从中间计算结果判断实钻轨迹与设计轨迹偏差。本文主要介绍定向对接连通井轨迹设计参考方位建立及对应轨迹设计方法,非常适用定向井及对接井设计及工程应用。

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果,形成了一整套新型的、具有国际先进水平的硬岩深井科学钻探技术体系,包括硬岩深井取心钻进技术、扩孔钻进技术、泥浆技术和井斜控制技术。在国家科技计划项目、国土资源部科技项目以及地质大调查专项项目等的支持下,通过地质钻探技术的研究和应用,在绳索取心钻探技术、液动潜孔锤钻探技术、反循环钻探技术、组合钻探工艺、定向对接井技术、新型节水钻探工艺、系列全液压岩心钻机、全液压动力头水文水井钻机、地质调查浅层取心取样钻探装备与技术、系列新型金刚石钻头以及新型冲洗液技术等方面取得了长足的进步,为我国地质调查和矿产资源勘查提供了现代化的钻探技术和装备。

SmartMag定向中靶系统工业试验研究

SmartMag定向中靶系统由安装于钻头后部的磁信标、安装于靶井中的磁信号采集探管、地表接口箱和磁信号解析软件等组成,它通过测量磁信标在钻进过程中所产生的动态磁场,从而解析出钻头和靶点之间的相对位置参量,最终引导钻进进入靶区或避让靶区。介绍了SmartMag定向中靶系统在土耳其贝帕扎里天然碱矿采集卤钻井工程中的工业性入井试验的应用情况。该系统在前期研发中打下了良好的技术基础,因此在首次入井试验中就取得了一次中靶的良好效果。

空气定向钻井设计计算方法

根据空气定向钻井特点,将井段按直井段、造斜段及水平段3部分进行分析,详细介绍空气定向钻井设计和计算方法。为更好地应用到工程中,对理论计算注气量进行了流速修正法、地层因素法、井斜经验法和实验修正法4种修正方法的对比。结果表明:综合诸多因素,认为采用实验修正法更具安全性及可靠性。根据干空气或湿空气钻进计算方法确定出携岩'关键点',即变截面处。如果存在多个变截面,选择动能最小点作为计算的'关键点',算出满足'关键点'单位体积最小动能(149.806 J/m3)对应的注气量,然后采用本文的实验修正法得到的注气量,即将理论计算的井底压力扩大1.7倍以后对应的注气量作为实际注气量。

特殊地质条件下定向对接复杂井组的工艺设计

H001LA井为土耳其贝帕扎里采集卤钻井三期工程中的定向水平对接井,在三期设计里处于由不同目标矿层和多种井组型式组成的复杂井组中。在钻井施工中,遇到了目标矿层缺失、地层起伏大、涌水严重、钻遇巨大溶腔和地层坍塌等严重问题。经过问题分析,通过对3个可行性方案的比较,采用了成本低、工期短和更加安全的施工方案,最终顺利完井。