煤矿井下穿层钻孔多方位极小半径冲孔技术

碎软煤层渗透性差,瓦斯含量高、压力大,常规穿层钻孔抽采瓦斯时单孔抽采范围小,需密集布孔,钻孔工程量大,易造成采掘接替紧张。基于此,提出穿层钻孔多方位极小半径冲孔造穴抽采瓦斯技术设想,设计了能够固定方向极小半径弯曲的冲孔钻具,通过孔口钻机的推送和孔底施加给射流喷头的阻力实现钻具的固定方向弯曲冲孔,通过动力头握持钻具旋转、固定实现弯曲方位的控制,以此形成穿层钻孔多方位极小半径多分支孔。分析了固定方向弯曲短节弯曲角度、短节长度和钻具曲率半径的关系,为短节的设计提供理论支持;通过测试试验获取了固定方向弯曲钻具的抗拉强度和耐压参数;理论分析了多方位冲孔的可行性,设计了工艺流程;采用试制的钻具在地面进行了模拟试验,在1个主孔中完成了不同方位4个分支孔的冲孔造穴,分支孔孔深6~8 m,证明了技术设想的可行性和钻具结构设计的合理性,能够达到穿层钻孔多方位极小半径冲孔功能要求。

基于陀螺方位辅助的短定向边地铁隧道贯通测量方法

针对盾构始发井空间狭小,导致地铁隧道掘进过程中面临定向边短的问题,为确保隧道贯通精度,本文结合实际工程,采用双联系三角形一井定向、洞内交叉导线网测量及陀螺全站仪辅助定向方法,通过误差传播定律将陀螺方位与导线方位定权匹配处理,以提高隧道横向贯通精度。隧道贯通后与其他平差方案横向贯通误差对比分析,实践结果表明,本文采用的方法可以有效控制横向贯通误差的累积,贯通精度最高。

考虑方位漂移的定向井轨迹设计方法

在实际钻井过程中 ,方位漂移不可避免 ,它不仅影响到能否中靶的问题 ,而且关系到钻井作业的成败。在定向井轨迹设计中 ,考虑方位漂移规律是进行轨迹控制的一种行之有效的方法。分别研究了方位均匀漂移、同向漂移和异向漂移的定向井轨迹设计。给出了具体的计算公式和算例 ,并结合现场实例分析了本方法的可靠性 。

井壁失稳判断准则及应用分析

为了研究现场实际情况下适用的井壁失稳判断准则 ,根据井壁不稳定性理论和机理的分析 ,综合评价了库仑 -摩尔准则、Lade准则和 Drucker- Prager准则及其修正形式 ,以及每个准则的应用特点 .采用常规三轴压缩 Drucker- Prager破坏准则 ,进行了在水平各向同性地层和水平各向异性地层条件下 ,对保持井壁稳定所需的临界钻井液密度和临界钻井液含盐量与井眼方位角和井斜角之间的关系进行了分析和计算 .结果表明 :在水平应力各向同性的应力场 ,钻井液密度相对于井眼方位角显示了明显的对称性 ,但是 ,随着井斜角的增加而增加 ;在水平应力各向异性的应力场 ,钻井液密度相对于井眼方位角等于 90°处具有明显的对称性 ,随着井斜角的增加而增加 ,但井斜角等于60°～ 1 2 0°范围内例外 ;对于不同的井眼方位角和井斜角 ,为保持井壁稳定 ,钻井液应具有一定高的含盐量 .

井眼轨迹计算新方法

钻井过程中形成的井眼轨迹是展布在三维空间中的一条曲线 ,在实际工作中这条曲线是通过逐点测斜工作然后选用一种井眼轨迹计算方法来确定的。提高井眼轨迹曲线的精度有两个途径 :一是减小测斜间距 ,但这将会增加工作成本 ;二是选用更切合实际的井眼轨迹计算方法。在钻井和地质工作中常用的井眼轨变计算方法有 5种 ,算法复杂程度和精度各不相同。其原理一类为将相邻两井斜测点视为一直线 ,算法较简单 ,精度差。如正切法、平衡正切法和平均角法 ;另一类则是相邻两井斜测点视为一平面曲线 ,算法稍复杂 ,精度较高。如最小曲率法和圆柱螺线法。从方法原理分析 ,平面曲线类的算法精度高于直线类的算法。文章介绍的井眼轨迹计算的积分法是一种基于空间曲线的方法 ,它将相邻两井斜测点的连线视为一渐变空间曲线 ,这将更符合钻井工作的实际 ,其精度将高于常用的井眼轨迹计算方法 ,但算法稍复杂。

用实钻资料研究方位漂移规律

收集了大港油田196个井段的井史资料和11口井的65000点井径数据。通过对这些资料进行分析研究，总结了下部钻具组合、区域地质条件、井斜角、并送扩大等因素对方位漂移的影响。对于收集到的地层分层参数，提出了用拟合法求地层倾角和倾向的公式，并给出了算倒。从实钻资料总结出的一些规律，对定向钻井的方位控制有很好的指导作用。

减少定向井方位漂移的途径新探

方位漂移是影响定向井准确中靶的主要因素之一。根据定向井施工中“井斜角较大时 ,方位漂移量相对较小”的规律 ,提出了“通过缩短较小井斜角斜井段长来减少施工过程中的方位漂移量”的方法 ,并介绍了实现该方法的 2种途径。

水平井井眼轨迹矢量控制方法研究

提出了水平井井眼轨迹矢量控制方法， 介绍了矢量图的绘制和应用。该方法的研究和提出，进一步完善了水平井井眼轨迹控制和中靶预测技术， 对于深入研究水平井井眼轨迹控制理论具有积极的意义， 在胜利油田推广应用后， 取得了良好的技术经济效果。

水平井BHA控制井斜与方位机理及影响因素分析

根据间隙元法对水平井中各类钻具在不同钻井参数、不同井深和井斜条件下的受力变形计算结果，论述了水平井ＢＨＡ控制井斜与方位的机理是由下部钻具与井壁的不同接触状态来实现的。在转盘钻井时，ＢＨＡ控制井斜与方位是由近钻头稳定器与井壁的接触方位角、接触反力及摩擦阻力综合作用的结果；而在定向钻井中，是由动力钻具弯外壳与井壁的接触角和接触反力作用的结果。同时，对影响下部钻具与井壁接触状态的三类因素（井身形态、钻井参数、下部钻具结构）进行了分析讨论，为水平钻井中合理选择钻具组合和钻井参数、实施井斜与方位控制提供了理论依据。

存储式岩心定向取心技术应用研究

采用岩心定向取心技术不仅可以迅速而方便地确定地下矿层和结构面的产状,而且还可以判断矿层的走向,了解地层倾向,预测钻孔弯曲的趋势。介绍了存储式岩心定向取心原理、关键技术问题、器具构成、技术参数以及现场应用情况。

斜直井的漂移轨道设计

提出了斜直井方位漂移轨道的数学模型和设计方法 ,其设计结果不仅可以给出井口处的方位超前角 ,而且可以得到方位漂移轨道上各点诸参数的设计值。研究表明 ,方位漂移率对各参数的影响程度是不同的。

小位移井反扣工艺技术

中原油田是典型的断块油田，钻调整井时对水平位移要求很严。施工中，当水平位移大，继续钻进就会超标时，就用弯接头带动力钻具进行180°扭方位（反扣技术），使调整后的井眼方位与原来的方位相反。方位调整是反扣技术的关键、反扣结束时，井斜角必须达到3．5°～5°，然后根据井斜角和剩余井段的有效长度，计算出下部井段的井斜变化率，以选择适当的钻具组合钻进，确保钻达目标点。反扣技术。

井姿态参数的工程算法设计

利用3维加速度计和3维磁通门的数据来计算测井或钻井时的井斜角、井斜方位角和仪器方位角等井的姿态参数已经相继在地层倾角测井仪、高精度连续测斜仪和随钻测量系统中得到了应用。本文从工程实现和实时处理的角度提出的一种算法具有运算速度快和精度较高的特点。实现该算法的设奋已装配到有关仪器上开始为油田服务。

大斜度井泥页岩井壁稳定的力学分析

大斜度井泥页岩的井壁稳定对油气井的正常钻井十分重要。从岩石力学的角度出发，根据地壳岩石的特性建立了各向同性的线弹性力学模型，并用莫尔库仑强度准则对井壁失稳进行了分析。对油田的实际资料进行计算表明，井壁坍塌压力与井斜度和井斜方位角有关。井壁坍塌压力随井斜角与井斜方位角的变化规律主要由地层的原地应力状态决定。对于我国的大部分油田，直井的坍塌压力比大斜度井大。

川西地区气体钻水平井井壁稳定性评价模型研究及应用

川西地区地层岩性自上而下分布十分复杂,不同深度泥页岩层段黏土矿物成分特性有明显差异,底部层段存在煤层,部分砂岩层段为高压高产气层。据实钻资料及地质分析,认为新场构造区块的中浅储层具有气体钻进水平井的条件。为此,在直井井壁稳定性评价方法的基础上,利用坐标转换,建立了气体钻水平井井壁稳定性评价模型,该模型考虑了井斜角、方位角的变化对气体钻井井壁坍塌密度的影响。现场实钻数据验证了该模型计算结果的正确性,表明该模型可以作为川西地区气体钻水平井作业的一种井壁稳定性评价方法。

井眼弯曲平面倾角对钻头侧向力的影响研究

井眼轨迹的空间形状是影响钻头侧向力特别是方位力的一个主要因素。文中利用弯曲平面倾角来描述井眼轨迹的弯曲方向，并探讨了弯曲平面倾角对钻头侧向力的影响及其规律。结果表明，弯曲平面倾角和井眼曲率的有机结合可以很好地描述井眼轨迹空间形状对钻头侧向力的影响。当弯曲平面倾角为0°时，钻头上的方位力近似为零，而当弯曲平面倾角接近90°或270°时，钻头上的方位力绝对值最大。在不考虑地层因素的影响时，井眼的弯曲平面倾角及弯曲程度是产生钻头方位力的一个主要因素。在现场井眼轨迹控制过程中，应充分考虑这一特点。

带轨迹测量功能的PWD系统研制

泥浆脉冲随钻井底压力监测系统是指在钻井过程中,将真实的井底压力这一关键钻井参数,进行动态采集并利用水力脉冲方式实时传输,经地面接收还原成井底压力数值的一套钻井实时监测系统,业界简称"PWD"系统。MWD无线随钻测量仪是对定向井、水平井井眼轨迹实时监测并指导完成井眼轨迹控制的测量仪器。本文叙述一种可以动态采集井底压力、温度、井斜、方位、工具面数据,并实时传输至地面的系统(PWD+MWD),以实现对井底压力、井眼轨迹精确控制的目的。

水平井轨道优化设计方法

提出水平井轨道优化设计有三个关键参数,即水平段长、方位角和目标段的井斜角,这三个参数是否合理,不仅关系到水平井的经济效益,而且直接影响到水平井的成败,给出了确定这三个参数的具体方法。

乌山铜钼矿预裂爆破钻孔工艺研究及实践

预裂爆破是露天开采最终边坡稳定的关键技术之一,预裂爆破的效果很大程度取决于预裂孔的钻孔质量。基于预裂孔施工质量对于预裂爆破的重要性,提出了一种预裂爆破孔的钻孔方法。应用实践表明,履带式潜孔钻机钻孔工艺施工较简单,可以严格控制预裂爆破孔方位角和倾角误差在1°以内,应用于预裂孔施工,取得了很好的预裂爆破效果。

SDQ-91型定向取心器的研制

介绍了SDQ - 91型随钻测量定向取心钻具的特点、定向取心器的研制、随钻测量仪的选型与改进等。