复杂顶板高位钻孔大直径套管下放装置设计及应用

针对煤矿井下复杂顶板高位钻孔穿越破碎层位段下放大直径套管过程中施工效率低、人工劳动强度大等问题,设计了大直径套管下放装置。介绍了大直径套管下放装置的方案制定,详细叙述了前内撑组件、后内撑组件和缸体、卡瓦等关键零部件的设计过程,并简述了利用钻机进行套管下放的工艺步骤。现场工业性试验过程中,向倾角为17°的4个定向钻孔内累计下入直径为φ245 mm长度为1.5 m的套管68根,共计102 m;大直径套管下放装置动作灵敏,性能可靠,满足了复杂顶板高位钻孔机械化下放大直径套管的功能需求。

卫星用CFRP/铝合金叠层套钻孔工艺

针对卫星框架产品中CFRP/铝合金叠层结构制孔精度差、缺陷多的问题,优化改进此类叠层结构制孔工艺。通过总结CFRP/金属叠层结构的特点并进行分类,分析传统制孔、螺旋铣孔和套钻制孔的钻削机理,开展对比试验,通过对孔径尺寸、孔壁质量、贴片脱落数的综合评定,确定最优加工工艺方案;通过单因素对比试验研究了加工参数对叠层结构孔加工质量和加工精度的影响规律,并依此优化工艺参数。试验结果显示:采用套钻制孔,可明显提高制孔质量与制孔精度。确定最优加工参数组合为主轴转速3000~4000r/min,进给速度30~40mm/min,该工况下孔径尺寸符合公差要求且加工缺陷少,孔壁表观质量好。

基于MWSPCA-CBR的智能预警方法研究及其在石化工业中的应用

石油钻井是一项高风险性、耗资巨大的系统工程。为了智能预警石油钻井过程中的异常,缩短非生产时间,降低相关风险,提出一种基于移动窗稀疏主元分析法(MWSPCA)的案例推理(CBR)异常智能预警方法(MWSPCA-CBR)。首先利用MWSPCA算法分析钻井过程中的实时数据,快速定位出异常可能发生的时间,然后使用基于案例推理方法分析异常数据,确定可能的异常类型,并为实时监控专家提供相关异常的处理方法。所提方法应用到石油钻井过程异常预警中,实验结果验证了所提方法的可行性和有效性,为钻井过程降低风险成本提供了新思路。

无循环钻进工艺在易坍塌、缩孔和卵砾石地层的应用

无循环钻进工艺是我国现在和将来桩孔施工领域的主要施工工艺之一,通过对无循环钻进工艺及器具的研究,解决了我国桩孔施工在无水地区和岩石层、卵砾石、淤泥、流沙层进行桩孔钻进的难题,大大减少了孔内事故,提高了无循环钻进工艺在复杂地层中钻进的效率。根据我国目前全套管施工设备少,而旋挖钻机保用量已超过3000多台的现状,通过新的钻具和工艺的结合,用旋挖钻进工艺与全套管跟管钻进、全套管护壁钻进等特殊工法和特殊钻具的配套施工,解决了全套管钻进的成本问题,推动了无循环钻进工艺、机具及全套管配套技术的研究。

塔里木英买X井区全过程欠平衡钻井技术的实践与认识

全过程欠平衡钻井技术是近年发展并成熟的一项新技术,目前已在四川盆地低渗砂岩气藏取得显著效果,但尚未在塔里木油田裂缝型碳酸盐岩油藏进行应用。文中针对塔里木油田英买X井区常规钻井井漏、部分水平井难钻达设计目标、储层损害严重的特点,开展了英买X井区全过程欠平衡钻井可行性分析和施工方案设计,并完成了塔里木油田第1口全过程欠平衡钻水平井的现场应用。在欠平衡钻井期间,共计发现6个油层,累计厚度16m;实现了零漏失、零复杂;机械钻速相对于邻井同层位提高了74%;设计欠平衡钻井段507m,实际完成了519.11m。同时,该井创造了全国充气钻井液钻井井深最深的记录。文章形成的全过程欠平衡钻井方案,将为塔里木油田英买X井区的勘探开发提供一种有效的钻完井模式,所取得的认识将为下一步全过程欠平衡钻井作业提供有力的技术支持。

井下套管阀的机械机构设计与试验

鉴于国外公司的井下套管阀技术比较先进,但其服务费用极其昂贵,引进该设备将会使钻井成本大幅提高的问题,研制出功能完善且技术指标满足使用要求的井下套管阀。整套系统由地面控制系统及井下阀体系统组成。地面液压控制系统通过较长的控制线远程控制套管阀井下阀体,由双控液压、控制线输出液压能,未控制井下阀体内液压缸的往复动作,从而间接控制阀体内瓣阀的开关,实现井下封井及打开作业。现场试验情况表明,该井下套管阀实现了实时压力检测,液压站工作稳定,满足现场施工要求。

全孔深大孔径插接花管瓦斯抽采技术

为了解决顶板钻孔无法做到全程下套管护孔和瓦斯抽采通道堵塞问题,研究出全孔深大孔径插接花管抽采瓦斯技术,充分利用ZDY-3200S型全液压钻机结构特点,采用全程下套管封孔技术,使套管可以与钻孔的轨迹保持一致,能够下到孔深的90%以上,实现"管到位"。大孔径插接花管大大增加了瓦斯流通的通道,有效解决了顶板钻孔在抽采过程中的堵塞现象,提高了套管的透气性,增加了瓦斯抽采流量,延长了钻孔有效抽采时间,实现瓦斯连续抽采。结果表明:该技术实现全孔深下套管连续抽采瓦斯,瓦斯抽采浓度基本不变,单孔抽采混合流量由1.4m^3/min提高到5 m^3/min,增加了3.5倍,有效地提高了顶板钻孔的抽采效果。

全过程欠平衡钻井关键技术及在沙特MTLH-1井的现场实践

介绍了全过程欠平衡钻井的关键技术和关键配套设备。在沙特MTLH-1井全过程欠平衡钻井实践中,进行了设备优选,配套了性能可靠的关键设备,为全过程实施欠平衡钻井作业提供了基础。同时进行了欠平衡钻井关键参数设计与计算,为钻井参数、钻井方式、钻井液性能等的设计与选择提供了施工依据。在施工中,成功应用了全过程欠平衡钻井的关键技术,实现了钻进、取心、起下钻、测井以及测试等全过程的欠平衡,有效保护了油气层。沙特MTLH-1井全过程欠平衡钻井关键技术的成功应用,对该地区的勘探开发具有重要意义。

新型科学钻探技术体系的产生及其意义

在中国大陆科学钻探工程“科钻一井”的钻井施工中,形成了独具中国特色的新型科学钻探技术体系。详细论述了该新型科学钻探技术体系的具体内容及其在“科钻一井”施工中取得的主要技术指标;简要介绍了目前国内正在或即将实施的科学钻探工程项目情况;结合即将出台的《国务院关于加强地质工作的决定》和2005年已启动的危机矿山接替资源的找矿勘查工作计划,展示了探矿工程广阔的前景。

全过程欠平衡技术在陈古1-1井的应用

陈古1-1井采用合理的工程设计参数,满足实现全过程欠平衡的条件;采用套管阀技术,解决欠平衡钻井中钻柱易被顶出井口、钻柱无法二次入井等问题;通过适时调节节流阀来调节立压,从而控制井底欠压值始终在合理的范围之内。陈古1-1井通过采用全过程欠平衡技术,有效保护油气层,提高单井产量,提高机械钻速。

离心铸造碳钢-高铬铸铁双金属复合管工艺初探

介绍了采用双液复合离心铸造工艺浇铸以碳钢为外套、高铬铸铁为内套的双金属套筒的工艺试验情况。通过分析及试验,确定了铸型转速、浇注温度和速度、两种金属浇注间隔时间,界面处选用1号保护剂,以及适合于双金属套筒的热处理工艺。研究结果表明,采用本离心铸造工艺制造双金属套筒,相对于镶铸工艺,简化了加工步骤,降低了材料用量,经济效益可观。

下穿厚砂层的混凝土钻孔灌注桩施工关键技术研究

通过昆明南站钻孔灌注桩的工程应用实例,介绍了厚砂层地基中灌注桩基施工的工程特点,并对3种施工方案进行比选,最终确定选用优化后的"浅护筒加泥浆护壁"工艺,该方法保证了桩基施工的安全、质量、进度。同时,对泥浆制备与循环、钢筋骨架制作与安装、混凝土灌注等施工关键技术的控制进行了论述,解决了下穿厚砂层地基中钻孔灌注桩施工的难题。

栾川钼矿采空区钻探技术试验研究

针对栾川钼矿地质结构复杂、地下采空区交错纵横,采空区底板凹凸不平开孔困难,普通钻进容易造成钻孔偏斜的情况,为解决矿区面临的勘探技术难题,研究试验了以潜孔锤反循环钻探技术为核心,集成多种先进的钻探机具,采取人工造孔法、下套管导向法或实时控制参数法等钻探工艺,顺利在采空区底板打孔并钻穿多层采空区,取得了良好效果。

特长套铣筒在埋钻事故中的应用

以往用煤田钻探常用的套铣筒处理一起普通的埋钻事故耗时费力，又容易滋生次生事故。在使用特长套铣筒处理钻孔中的埋钻事故，可以大大缩短处理事故的时间，减少了工人的劳动强度，收到事半功倍的效果。特长套铣筒采用石油专用的带丝扣套管，每根套管长度12m左有，套管之间用管箍连接，总长度一般在80-100m，套铣简的下端接套铣筒钻头。套铣筒的规格根据孔内事故钻具的最大外径确定，通常比事故钻具最大外径大两个级差，而又比孔径小两个级差。套铣筒钻头的规格应该比事故钻头的规格小一级或等于事故钻头的外径，钻头合金宜采用孕镶粉未合金或其它抗耐磨合金。山西某煤矿送料孔钻探到497m时埋钻，用普通方法处理上部272m钻具用时24d，改用特长套铣筒处理剩余225m钻具仅用时10d，体现了高效率的特点，为大孔径勘探孔埋钻事故的处理，找到了一条比较快速的处理方法。

套管钻进用可提式扩孔钻头设计

为解决通过丢弃钻头或钻穿钻头方法进行贯通或后续施钻的套管钻井工艺存在的问题,设计一种可提式扩孔钻头,配以小直径全断面钻头形成两级切削机构,穿越破碎带后从套管内提出切削机构,使后续深孔钻进作业得以继续。阐述了组成可提式扩孔钻头的3个机构:安装定位机构、切削翼及切削翼展开锁定机构,说明各机构的工作机理;详细介绍可提钻进工艺整个作业流程:可提式扩孔钻头的固定安装、切削翼展开、套管孔段扩孔钻进、下放提钻钻杆、切削翼收拢以及从套管中提取出两级切削机构,介绍了可提式扩孔钻头收拢和展开状态的切换过程;并给出影响可提式扩孔钻头的稳定性、可靠性的关键部件弹簧的设计计算。所设计钻头在煤矿井下进行试用,现场结果表明:切削时,展开的切削翼被牢牢锁定,提取时,切削翼收拢顺畅,且切削能力强、可靠性高,验证了可提式扩孔钻头结构设计及可提钻进工艺的可行性。可提式钻头还可用于井下封孔钻进工艺,具有良好的经济效益。

φ140mm套管拔套侧钻工艺技术在濮城油田的应用

濮城油田开发后期,因事故导致损坏的井数不断增多,不仅损失了相当一部分储量,而且严重威胁着油田的发展。针对这一问题,应用拔套侧钻工艺技术对有潜能的事故井进行侧钻更新,投产后取得了良好的效果,成为油田增储上产和挖潜剩余油的重要手段,同时也为解决困扰油田发展的难题找到了好的方法。

井下套管封井器现场应用技术研讨

随着勘探开发的不断深入,全过程欠平衡钻井技术以其优越的钻探效果而为越来越多的业内人士所认可,我院率先自行研制的井下套管封井器使实现全过程欠平衡钻井技术成为可能。现场实践及理论分析表明,性能可靠的井下套管封井器必须应用以完善配套的工艺才能真正实现全过程欠平衡钻井,才能切实为油田产能建设作出贡献。本文从全过程欠平衡钻井技术及井控工艺的角度出发,通过理论分析,结合现场实践系统分析了应用井下套管封井器实现欠平衡起下钻、欠平衡电测的工艺要点及作业流程,并对井下套管封井器的现场应用提出了认识及建议。

40Cr钢套管料生产工艺改进

穿孔-减径法生产40Cr钢钎具套管料生产工艺与原穿孔直接生产套管料工艺相比。穿孔-减径法生产成本低,产品质量好,成材率高。

∅244.5 mm套管一趟管柱钻灰塞工艺技术

为了解决冀东油田大修动力∅244.5 mm大套管钻灰塞施工成本高的问题,实现技术增效,开展了小修修井机提供动力利用螺杆钻具携带钻头一趟工序进行∅244.5 mm套管钻塞技术研究。采用外径172 mm螺杆马达携带外径214 mm钻头进行灰塞钻磨,通过向油套环空添加增黏剂,解决油套环形空间大返排灰屑困难问题;通过点焊方式解决钻具扭矩大,钻头易落井的技术难点;通过对施工工艺参数进行优化,对管柱组配进行了优选,形成了一套适用于∅244.5 mm大套管钻塞工艺。经南堡某井现场应用,解决了环空返排效率低的问题,取得了较好的应用效果。该技术节约了施工成本,降低了作业周期,为∅244.5 mm大套管小修一趟管柱钻灰塞方面提供技术支撑。

全回转全套管钻机在抛填石区桩基成孔的应用

文中以填海场地的抛填石区桩基工程为例,对比分析了复杂地质条件下多种桩基成孔工艺,确定采用全回转全套管钻机成孔工艺进行抛填石区灌注桩施工。实践证明,全回转全套管钻机成孔工艺较好地解决了深厚抛填石区灌注桩施工困难的问题,经检测,灌注桩的桩身质量均符合设计要求。