新疆乌鲁木齐头屯河矿区煤层气井钻探施工技术探讨

新疆乌鲁木齐头屯河地区地层较为破碎、地层裂隙发育比较严重,而且煤层气井煤储层埋藏浅、煤层压力低和煤层保护难度大,这些对煤层气井的钻探提出了更高的技术要求。针对目前头屯河地区钻探施工存在的问题和难点,通过井壁稳定的力学分析方法提出井身结构应选择直井。依据空气欠平衡钻井技术与常规钻井技术对煤层的污染和破坏程度,提出采用空气欠平衡钻井技术,采用低固相或无固相钻井液。根据水泥浆顶替流态的计算方式,计算出水泥浆顶替应当采用塞流顶替。依据煤储层的保护要求提出一种新的煤储层保护方案,即使用绕煤层固井工具。

永磁直驱电动钻机在车排子地区铀矿钻探工程中的应用

近年来,立轴式钻机广泛应用在砂岩型铀矿钻探施工中,立轴式钻机采取机械传动,存在传动效率低、可靠性不足、动力消耗大等缺陷,在一定程度上制约了当前砂岩型铀矿钻探效率和勘探进程。为解决当前立轴式钻机自动化程度低、劳动强度高、安全环保性能低、集成化程度低、给进行程短、操作工序繁琐等问题,研制了一种适用于砂岩型铀矿钻探作业的永磁直驱电动钻机(XD-10DK)。2022年,XD-10DK电动钻机在准噶尔盆地车排子地区砂岩型铀矿的6口深孔钻探工程中获得成功应用,总钻探进尺4809.74 m。文章通过电动钻机与立轴式钻机在车排子地区施工情况进行分析,对比分析了电动钻机在施工效率、绿色勘查、安全环保、智能操作等方面的优势,指出了该型钻机存在的不足,最终认为电动钻机在砂岩型铀矿钻探工程中的应用前景广阔,是未来地质勘查钻探设备转型升级和深部钻探的理想装备。

SYZX75绳索取心液动冲击器在白杨河地区的应用

主要介绍SYZX75型绳索取心液动冲击器在新疆白杨河矿区硬、脆、碎地层开展的试验情况,相关试验结果显示绳索取心液动冲击器能够大幅提高该地区破碎地层的回次进尺和钻进效率,并且能够克服破碎地层的岩心堵塞问题,提高破碎地层岩心采取率,有效提高台月效率、回次进尺和小时效率。

伊犁盆地南缘砂岩型铀矿千米钻孔孔斜防控技术研究应用

近年来,砂岩型铀矿钻探工作量迅速增长,勘查方向、范围不断扩大,对铀矿钻探施工提出了更高的技术要求。伊犁盆地南缘深部地层是铀矿找矿主要突破方向之一,但该区千米钻孔存在地质条件复杂、孔斜大、成孔困难等问题,严重影响千米钻孔钻探效率、钻孔质量和地质找矿成果,同时深孔孔斜防控也是钻探关键技术之一。在对伊犁盆地南缘工区地层特征和已完成的千米钻孔施工情况分析的基础上,基于地层、钻井工具、操作因素3方面对形成孔斜的原因进行分析,从底部钻具组合和钻具中和点位置两个关键点切入,开展钻孔防斜打直技术优化和改进研究。2022年,改进的防斜钻具组合在工区3个千米钻孔应用成功,千米钻孔孔斜偏距得到了有效控制,钻孔施工质量良好,达到深部勘查找矿目的。推广和应用改进后的钻孔孔斜防控技术,可解决伊犁盆地南缘千米钻孔的孔斜控制难的问题,降低钻孔偏距,减少孔眼位置的不确定性,为区内深孔防斜打直提供了新的方法和途径,也可为今后其他相似地区钻探施工提供参考和借鉴。

XD-10DK型小口径电动顶驱钻机的研制与应用

为了解决新疆地区铀矿勘探设备落后、劳动强度大、安全隐患多、钻效提升困难等难题,研制了XD-10DK型小口径电动顶驱钻机,该钻机采用了模块化设计、交流变频电机直驱、负载双通道、数字化检测、顶部驱动等多项先进技术。经过在准噶尔盆地车排子地区3个钻孔的现场试验,提高了铀矿勘探自动化程度和钻进效率、降低了工人的劳动强度、改善了工人的工作环境、保障了施工设备和人员安全。为新疆地区铀矿勘探乃至全国的岩心钻机更新换代提供了借鉴。

不分散低固相钻井液在车排子地区铀矿绳索取心钻进中的应用研究

准噶尔盆地车排子地区是近年来可地浸砂岩型铀矿找矿的主要地区。但是通过最近几年车排子勘探区的钻探施工情况来看,该区域内地层较为复杂,区内广泛分布有泥页岩、松散砂砾岩等强水敏、不稳定地层。在区内钻探施工中,易发生岩层水化膨胀、孔径缩小、孔壁坍塌等复杂情况。而钻井液的性能是实现复杂地层顺利钻进的关键指标,在车排子勘探区钻探施工中使用传统细分散钻井液面临着岩心采取率低、地质效果差、回次进尺短和钻探效率低等问题。文章针对车排子勘探区的地层特点和钻探施工中存在的问题,通过相关钻井液文献调研和现场实验,研究并优选出了一套新型低固相不分散钻井液体系、配置与维护技术。该钻井液以广谱护壁剂和磺化沥青粉为核心材料,具有配置维护简单、流动性好、失水量低和所形成泥饼薄而强韧的特点。在2022年的铀矿钻探中,采用该钻井液体系,结合电动直驱钻机在车排子勘探区开展了绳索取心钻进实验,3口试验钻孔达到安全、优质和高效完孔的试验目标,为今后该地区类似钻孔的钻探施工提供借鉴与指导意义。