保压取芯工具内筒举升机构设计

为提高保压取芯工具内外筒差动关闭球阀的成功率,综合分析国内外典型保压取芯工具差动机构结构原理,提出了新的适用于陆地保压取芯差动机构设计方案,利用静液柱压力举升内筒管串,实现关闭球阀。

保压密闭取芯技术在ST1井的应用

青海油田风险探井ST1井钻探目的在于探索三湖地区未成岩泥岩气领域勘探潜力,评价其岩芯在地层原始压力状态下油、气、水含量,同时开展各项分析化验建立泥岩气评价标准,对于涩北气田勘探潜能有重要意义。针对涩北气田取芯井段地层疏松、泥岩发育,取芯收获率保障难度大,设计了新型保压密闭取芯工具,并优化了取芯施工参数,使其更能适应油页岩地层。在保证岩芯收获率、保压率的前提下,缩短了作业周期。

冰阀式保压取样器中冰阀形成数值模拟与试验

保压取芯技术是天然气水合物调查研究必备的关键技术.为了克服现有保压取芯器在应用中保压成功率低的问题,提出了采用天然气水合物钻井液在原位生成冰阀代替机械阀门实现对水合物岩芯保压的冰阀式保压取芯器.采用设计的冰阀实验系统在实验室内对天然气水合物钻井液原位形成冰阀的过程与冰阀的密封承压能力进行了研究分析,并结合计算流体动力学技术对冰阀形成过程进行了仿真模拟.承压试验结果表明:冰阀的承压能力随冰阀长度的增长而增大;模拟结果与试验结果均表明随着冰阀长度的增长,冰阀形成所需时间也有所增长.因此,在满足地层保压取芯要求的前提下,应尽量采用较短的冰阀,以缩短冰阀式保压取芯器内冰阀的形成时间.

关于天然气水合物开采的设想

介绍了美国和中国的两种保温保压取芯钻具的专利技术以及国内在此领域取得的一些成就,提出了一些设想。

祁东煤矿近距离煤层群瓦斯治理顶板拦截定向钻孔试验

针对现有近距离煤层群瓦斯治理方法存在工程量大、成本高、周期长的问题,以祁东煤矿94采区为研究对象,提出了采用顶板拦截定向钻孔进行瓦斯治理的方法:首先在开采煤层顶板施工带有多个上向分支孔的顶板拦截定向钻孔,然后利用上向分支孔提前对上邻近煤层瓦斯进行预抽,最后利用主孔在煤层回采过程中对上邻近煤层卸压瓦斯和开采煤层回采工作面及采空区瓦斯进行抽采,从采前预抽和采动卸压抽采2个方面提高了近距离煤层群瓦斯抽采效果,解决了瓦斯赋存参数测量、复杂破碎地层定向成孔与护孔等难题。针对顶板拦截定向钻孔设计与施工难题,采用定向钻孔煤层探查与保压密闭取芯技术、复合定向钻进与复合排渣技术、钢筛管完孔技术,实现了近距离煤层群中顶板拦截定向钻孔高效成孔和长距离精准瓦斯测定。在祁东煤矿94采区进行了现场试验,完成顶板拦截定向钻孔1个,主孔深度608 m,施工分支孔6个,密闭取芯测试瓦斯含量2次,下入护孔筛管485 m,进行瓦斯抽采试验207 d,初始瓦斯抽采纯量为0.35 m3/min,抽采30 d后逐渐下降至0.1 m3/min以下,抽采65 d后整体稳定在0.05 m3/min左右。试验结果表明,顶板拦截定向钻孔可有效预抽邻近煤层瓦斯,提前降低煤层瓦斯含量,从源头上减少后期工作面回采时的采动卸压瓦斯涌出量。