铀矿地质钻探钻孔事故安全高效处理技术应用

随着地浸砂岩型铀矿钻孔深度不断增加,钻遇地层愈加复杂,埋钻、烧钻、卡钻等孔内事故发生机率不断增高,常规方法处理事故时往往难以奏效。针对上述问题,提出一种安全高效的钻孔事故处理技术。利用钻具与钻孔间环空间隙,使口径介于事故钻具与钻孔孔径之间的事故处理钻具能够充分清理泥砂、岩屑、烧结体等事故层段,保证钻孔环空通畅;同时设计出一套适用于地浸砂岩铀矿钻探的套铣工具。经现场实际应用,方法能够有效提高事故处理效率和成功率,降低事故处理的安全风险,具备推广应用条件。

延安气田富县区域下古生界水平井优快钻井技术

延安富县区域下古生界水平井钻进过程中,易发生漏失、缩径、坍塌、卡钻、断钻具等井下钻进事故,为延长钻井周期,降低钻井效率,提高该地区水平井钻井机械钻速,通过分析富县区块施工难点,结合地层特点,开展井身结构优化、优选钻头与分段优化钻井液研究,以提高富县下古生界水平井钻进效率,降低钻井成本。现场试验表明:在保证成井率的前提下,通过对井身结构优化、优选钻头与分段优化钻井液,优化后的钻井技术将平均钻井周期缩短了31.48%,从76.42 d缩短至52.36 d;平均机械钻速提高了88.43%,显著降低井下事故复杂情况,为后续富县地区水平井的安全、快速、高效钻进提供了有力支持。

露天矿用潜孔钻机钻进破岩模型

针对潜孔钻机工作过程中存在的冲击力过大导致主体结构变形破裂、冲击破岩过程设备振动不稳定等问题,以露天矿用潜孔钻机为研究对象,分析钻进工况下的破岩特征。首先,分析潜孔钻机冲击破岩机制,获得冲击载荷下岩石破坏的主要模式;然后,对比模型屈服与破坏准则,采用Drucker-Prager模型分析钻头冲击作用下的岩石面破碎效果;最后,利用ABAQUS软件分析不同钻进参数下的冲击破岩特征。结果显示:当冲击力过小且转速过大时,钻头对岩石的作用力不够,钻进效率低;当转速过小且冲击力过大时,岩石未完全破坏,碎屑排出困难,导致破碎效果较差;随着转速的增大,钻进速度呈现先增加后减小的规律;随着冲击力的增加,钻头侵入岩石的能量增加,钻进速度得到提升,但推进力过大会造成钻杆钻进不稳定,导致破岩效果不理想,影响钻进效率。

井下动力钻具配合高效钻头提高钻井效率的实验研究

深井和超深井钻井中普遍存在着机械钻速低、钻头用量大等问题，这在很大程度上归咎于所采用的钻井方式上。由于“转盘钻＋牙轮钻头”限制了钻头转速的提高，影响了钻头单位时间内的切削次数，进而制约了钻速的提高，因此转换钻井方式，采用高转速的井下动力钻具配合高效钻头无疑是加快深井段钻速的主攻方向之一。据此，在青海油田冷科１井三个井段上进行了“螺杆钻具配合高效钻头”提高钻井效率的实验研究。第一次在３７２７ｍ～３７５１ｍ井段进行，进尺２４ｍ，平均机械钻速０８７ｍ／ｈ，比四开以后使用最好的牙轮钻头钻速提高２０８３％；第二次在３７５７ｍ～３８９９ｍ井段进行，进尺１４２ｍ，平均机械钻速１２７ｍ／ｈ，比四开以后使用最好的牙轮钻头钻速提高７５８３％，进尺提高近３倍；第三次在４２００ｍ～４３０５ｍ井段进行，进尺１０５ｍ，平均机械钻速０７４ｍ／ｈ，比同等条件下的牙轮钻头钻速提高６０８７％。实验结果表明：使用井下动力钻具配合高效钻头不仅能够提高深部井段中的机械钻速，而且还可以大幅度提高单只钻头的进尺，从而达到提高钻井效率的目的。

影响空气潜孔锤跟管钻进速度和跟管深度因素的分析

通过对空气潜孔锤跟管钻进钻具的受力分析，得到影响潜孔锤跟管钻进速度和跟管深度的因素。

钻井力矩电机新型无位置传感器控制方法

针对目前无位置传感器控制方法受限于电机在零速和低速时反电动势不存在、非常微弱、或是实施困难等特点,基于传统磁链函数法基本原理,屏蔽计算误差和噪声的函数项,得出了简化的磁链函数法.通过软件建模仿真,并搭建基于TMS320F28335控制芯片的硬件实验平台进行实验验证.结果表明,简化的磁链函数法相比传统磁链函数法只使用电机运行时导通相线电压计算换相时刻,减少了计算量、降低了对参数的依赖性,钻井力矩电机在低转速(60 r/min)下使用简化的磁链函数法可准确计算换相时刻,实现电机平稳运行.

西部新区准噶尔盆地深井钻井技术

总结了庄1井、沙1井、庄103井等几口井的钻井经验,指出目前准噶尔盆地深井钻井存在的主要问题是:起下钻困难,卡钻事故频繁;完井电测不顺利;钻具事故时有发生;4000m以深井段机械钻速低等。详细介绍了该地区深井钻井的主要技术措施以及所应用的钻井新技术,提出应进一步推广应用“PDC钻头+螺杆”复合钻进技术及高钙盐钻井液,并优化钻头选型,以进一步提高机械钻速。

深部孔段卡、埋钻事故防治对策的探讨

在简要归纳岩心钻探孔内事故及其防治思路的基础上,重点探讨了深孔钻探最常见的卡、埋钻事故的防治对策。

浅析烧钻事故的发生及处理

分析了烧钻事故发生的原因,提出了事故的处理原则、处理方法,并在实际生产实践中得到了应用,为解决实际问题提供了基本思路,取得了较好的效果。

应用VB开发钻井井下事故诊断专家系统

介绍用VB开发钻井井下事故诊断专家系统的过程。详细介绍了系统的核心部分 :知识库和推理机的设计 。

新型叶片式井下动力钻具结构设计

井下动力钻具是一种能把钻井液的能量转化为钻井破岩动力的钻具,它具有能量利用率高、钻进成本低等优点。在西方发达国家,井下动力钻具已被确定为定向井、丛式井、大斜度井、水平井和抢险救援井的最佳钻井工具之一。目前,井下动力钻具主要朝着低速大扭矩的方向发展。而现行的井下动力钻具中,涡轮钻具具有高速大扭矩的软特性,必须同减速器配合使用才能实现低速大扭矩钻井;螺杆钻具容易实现低速大扭矩钻井,但却不耐高温、高压;电动钻具结构过于复杂,目前已很少使用。通过对目前钻井过程的调查与研究,设计一种新型叶片钻具,它基于叶片马达的工作原理,利用叶片上的压差驱动转子转动且容易实现低速大扭矩钻井。

直井复合钻螺杆钻具失效分析

直井复合钻防斜快钻技术是一种高效的钻井技术,具有投入成本低、钻井效果好等优点,是近年来机械钻速快速发展的关键技术之一。但是受螺杆钻具发展和施工工艺控制水平的限制,螺杆钻具井下失效事故时有发生,其中传动轴下部断裂是发生几率最低但后果最为严重的一种失效形式。针对一例传动轴下部断裂事故,详细分析了施工参数、井身质量和所用螺杆钻具结构,指出钻压和扭矩大幅波动及侧向交变载荷是导致螺杆钻具失效的根本原因;提出在恶劣工况下,传动轴壳体带稳定器时传动轴必须配备下防掉装置,同时严格控制作业时间,预防恶性落井事故发生。

川西地区复杂超深井钻井技术

四川盆地川西地区超深井普遍存在多压力系统、多套管必封点、大尺寸井眼长、局部地层可钻性差、研磨性强、深部地层高温、高压、高含硫和窄安全密度窗口等技术难点,井下易发生溢、漏、垮、卡多种复杂及故障,钻井速度慢,整体钻井周期长,严重影响深层高产气藏的效益化勘探开发。研究人员通过开展井身结构优化与高效承压堵漏技术的研究攻关,拓展形成适用于四川盆地川西地区超深井钻井的非标井身结构1套,发展出以"个性化钻头+长寿命井下工具+优质钻井液体系+精细控压钻井"为核心的超深井钻井提速提效综合技术,建立了川庆钻井工程技术信息一体化系统,实现了川西北地区复杂超深井钻井速度成倍提高,井下复杂和故障得到有效控制,钻井周期大幅缩短,大大加快了四川油气田川西地区深层气藏的整体勘探开发进程,对国内其他类似地区深井超深井钻井具有良好的借鉴意义。

西藏罗布莎科学钻探施工对深部钻探技术的启示

通过对西藏罗布莎科学钻探施工过程中遇到的技术问题进行分析,阐明深孔钻探施工中经常遇到或需要深入思考的技术问题,总结并提出了对复杂地层施工的经验和解决思路。

影响浅层中半径水平井钻井速度的原因探讨

由于浅层中半径水平井钻遇地层疏松,地质情况复杂,地质预告不准等原因,钻井过程中遇到许多影响因素,使钻井速度有所下降。综合近年来施工的水平井,分析了影响钻井速度的原因,并提出了预防措施及改进和研究方向。

JZZY-1型井下钻柱减振增压装置结构优化及现场试验

现场试验结果表明,利用钻柱的纵向振动可以实现井下钻井液增压以达到超高压射流辅助破岩的目的。井下钻柱减振增压装置能够大幅度提高钻井速度。为进一步提升井下钻柱减振增压装置的工作性能,对其结构进行了优化,并研制了井下钻柱减振增压装置用超高压钻头流道系统。优化后的装置整体结构大大简化,每个零部件的加工、安装、拆卸和维修都比较容易;研制的超高压钻头流道系统无需生产专用钻头,与普通钻头组装后便可配合井下钻柱减振增压装置使用。在胜利油田临盘地区的2口井现场试验评价表明,改进后的井下钻柱减振增压装置配合超高压钻头流道系统结构可靠,工作稳定,工作寿命能够满足现场应用的要求。

厚壁套管与植物胶用于深厚砂卵砾石层钻进的应用研究

针对大渡河巴底水电站深厚覆盖层钻进过程中遇到的护壁、取心、孔内事故等主要技术问题,采用φ139mm厚壁套管护壁和SH植物胶取心钻进工艺,有效地提高了取心质量和钻进效率。φ139 mm厚壁套管可以有效克服深厚覆盖层钻进过程中薄壁套管护壁导致孔内事故频发以及跟进深度较浅等致命缺点,也克服了φ127 mm常规厚壁地质管材不能下如薄壁φ108 mm套管的缺点。该工艺不仅提高了取心质量,也极大地提高了钻进效率和保证了成孔概率,节约钻进成本,提高了经济效益。

近海不下套管井深100m海砂钻探技术

对于井深100 m的海砂地质钻探,不下套管,一径到底,直接在松散无胶结的砂质沉积地层取心钻进,大大降低了劳动强度和提高了生产效率。在黄海某砂矿岩心钻探调查项目中,易产生孔壁坍塌、岩屑返不出孔口、涌砂、卡钻等严重问题。通过解决施工中遇到的问题,总结了井深100 m的海洋砂矿钻探工艺技术,以及孔内事故的防治措施,为后续工作提供了技术参考。

钻井历史数据分析利用的新视角与启示

通过对钻井历史数据进行可视化分析,得出深井钻井最后500m井段具有在全井钻井周期与完井周期中占比高、事故占比高、解卡成功率低、处理事故耗时长等特殊现象,简要分析了其形成原因,并就创新提速管理模式、优选提速井段、改进钻井设计、确保精细操作的持续性、优化事故处理决策等方面提出了建议。

对地质钻孔内复杂情况和孔内事故种类的梳理

随着技术的不断发展,地质钻探孔内事故率逐渐降低,地质钻探被广泛应用于不同领域,地质钻孔的情况也越加复杂,各种钻孔事故也时有发生,事故处理难度较大。对复杂的地质钻孔情况及孔内事故种类加以梳理,采取更加有效的地质钻孔施工,更好地满足现代工程施工技术要求。