磷石膏地层用钙基成膜环保冲洗液研究与应用

针对磷石膏地层水平孔钻探工程存在松散磷石膏层孔壁坍塌、磷石膏遇水分散影响取心质量、冲洗液受钙侵导致其性能恶化以及钻孔轨迹控制困难等技术难题,同时满足绳索取心钻进工艺要求,室内针对性地开展了冲洗液技术研究,分析了磷石膏地层水平孔钻进对冲洗液性能的要求,并在室内处理剂优选、配方优化的基础上,研发了钙基成膜环保冲洗液体系,并成功应用于贵州某磷石膏矿尾矿库中的水平孔钻探工程。室内试验及现场应用结果表明,该体系具有良好的抗钙侵能力,滤失量低,流变性能相对稳定;能够在岩心表面形成相对坚固的保护膜,强化磷石膏孔壁,有效预防孔壁坍塌;保护岩心免受冲洗液侵蚀,提高了取心质量。此外,该体系由无毒和易降解的环保材料组成,具有良好的环保性能。

甘肃武威盆地页岩气“武页1井”成膜低固相冲洗液的应用

"武页1井"是甘肃省地质调查院实施的一口页岩气基础地质条件调查井,主要目的是为了查明页岩层段的分布。地层岩性主要为泥岩、砂岩、页岩、碳质板岩、灰岩。浅层倾角大、胶结性差、破碎、井壁强度低。现场采用成膜低固相冲洗液体系,解决了地层破碎、坍塌掉块和水敏性钻探施工难题,体系具有护壁性、抑制性和胶结性。使用中取得了较好的效果,保证了该项目的顺利施工。

广西苗儿山大厚度水敏性地层冲洗液技术研究及应用

广西苗儿山地区铀矿找矿潜力巨大,但局部地区地层复杂,存在大厚度水敏性地层及破碎地层,钻探施工中频繁遇到孔壁坍塌及钻孔超径等难题,导致孔内事故频发,严重影响施工进度。因此,对该地区水敏性岩心进行了矿物成分和微观特征分析,分析结果表明水敏性地层含有大量蒙脱石、高岭石、水云母等粘土矿物,且微裂隙发育,水化膨胀严重。针对以上问题,通过室内实验评价,优选了新型成膜护壁材料,进一步研制了护壁性良好的成膜护壁冲洗液体系,其最优配方为:5%成膜A剂+3%成膜B剂+1.5%改性沥青+1%随钻堵漏剂+1%封堵剂+0.6%增粘剂+0.2%包被剂。该冲洗液API滤失量为5~8 mL,相对膨胀降低率达到87%以上,可有效抑制水敏性岩心水化膨胀,护壁效果明显。该技术在苗儿山地区3个试验钻孔成功应用,顺利钻穿水敏性地层,未发生岩心分散、孔壁坍塌等问题,取得了良好的应用效果,初步形成了针对该地区水敏性地层的成膜护壁冲洗液技术。

PHP-CORESMART无固相冲洗液在风化煌斑岩地层中的应用

风化煌斑岩是一种水敏性不稳定地层,钻进过程中常常引起孔壁坍塌,造成卡埋钻等孔内事故。根据风化煌斑岩地层岩性特点及钻进时遇到的问题,对风化煌斑岩地层冲洗液护壁技术进行了大量的试验研究工作,研制了PHP-CORESMART无固相冲洗液。该冲洗液由PHP、Na-CMC和CORESMART等配制而成,是一种具有较强抑制性和成膜性的冲洗液体系,在九瑞矿集区风化煌斑岩地层中应用,取得了比较满意的技术经济效果。

广西柳州页岩气东塘1井成膜防塌无固相冲洗液现场研究及应用

东塘1井的钻探目的是为了进一步研究并获取柳州东部地区下石炭统鹿寨组页岩气成藏的地质条件。目的层鹿寨组页岩为软页岩,水敏性强,胶结性差、破碎、井壁强度低,钻进过程中,孔壁掉块、坍塌,给钻井施工带来了极大的挑战。为保证井壁稳定、钻井施工顺利进行,前期通过浸泡试验,优选出合适的钻井冲洗液配方。最终优选出成膜防塌无固相冲洗液作为该井的护臂泥浆,通过对成膜防塌无固相冲洗液的研究及应用,使该套冲洗液更加适用于鹿寨组的地层钻进,最终保障钻井安全,并顺利完井。

张家口地应力测量钻探工程冲洗液技术应用

针对张家口地应力测量钻探工程施工遇到的水敏性蚀变地层坍塌、掉块等问题,采用成膜防塌无固相冲洗液体系,有效解决了上述问题。该体系具有良好的防塌护壁效果,对于水敏性地层具有良好的适用性,其低粘切、低失水、低摩阻的特点保证了绳索取芯钻进的顺利实施。

白银市土红湾-李家沟煤炭资源详查23-2 孔冲洗液技术

甘肃省白银市土红湾-李家沟煤炭资源详查23-2孔地质条件极其复杂,既有水敏性强的泥岩,还有松散破碎的煤层等,其间还夹杂着不同程度的盐膏,孔内容易出现坍塌、掉块等问题,冲洗液易受到污染,对冲洗液性能提出了更高的要求。以往该矿区施工,常发生孔壁坍塌、冲洗液粘度显著降低等问题,严重时导致埋钻及沉砂卡钻等孔内事故,影响成孔和施工效率。针对以上问题,分析了钻遇地层孔壁失稳的原因,评价了盐膏侵对冲洗液性能的影响,并有针对性的开展了体系的适应性研究,先后优选出成膜防塌冲洗液和抗盐膏侵成膜环保冲洗液。施工中,针对水敏性分散剥落地层和松散地层选用成膜防塌无固相冲洗液,在发现盐膏侵后将其转化为抗盐膏侵成膜环保冲洗液,并通过对冲洗液配方、性能参数的合理调整与维护以及采用绳索取心钻探等工艺措施,较好地解决了上述问题。

宁夏灵武幅、磁窑堡幅综合地质调查LS01孔冲洗液护壁技术

宁夏灵武幅、磁窑堡幅综合地质调查LS01孔设计深度800 m,钻探过程中钻遇200余米第四系未胶结松散地层,主要有砾石(漂砾)-粗砂-中砂-细砂互层,钻孔护壁难度大,容易发生掉块、塌孔事故,取心困难;进入第三系钻遇清水营组紫红色泥岩,地层造浆且易打滑;进入白垩系宜君组,钻遇365.91 m的破碎砾岩,地层松散破碎,钻进过程易卡钻,回转阻力大,回次进尺少,进尺慢。根据类似钻孔施工资料及地层情况最终采用成膜护壁冲洗液,钻进过程中穿过多层复杂地层,成膜护壁冲洗液在破碎砾岩孔段起到了很好的护壁效果,没有出现掉块、塌孔事故;岩心采取率满足地质设计要求,全孔平均采取率达到95.89%;节约了套管下入深度,终孔深度800 m,终孔口径124.00 mm。

甘肃李坝金矿区强水敏分散剥落地层冲洗液的选型与使用

李坝金矿区位于甘肃省陇南市礼县,为甘肃的中型金矿床之一。矿区地层复杂,存在多层构造角砾岩及千枚岩,吸水易分散剥落导致孔壁坍塌。针对矿区地层特点,采用具有良好隔水及强抑制性特点的成膜防塌无固相冲洗液护壁,钻进效率高,共完成钻探工作量2000余米,成功地解决了该矿区遇水易分散剥落地层的孔壁坍塌问题,并显著提高了取心率与取心质量。

连山关地区铀矿地质钻探技术优化

由于连山关地区存在着地层复杂、岩石胶结松散、水敏性强等诸多不利因素,钻探施工中存在钻孔漏失、掉块卡钻以及坍塌埋钻等问题,导致钻孔报废,降低了铀矿地质钻探施工的经济效益。为了解决以上问题,以ZK93-1孔钻为对象,针对铀矿地质地层特性以及常用设备、泥浆等存在的不利因素,对钻孔设备进行优化,选用CSD-1800A型全液压动力头钻机、HQ绳索取心钻具,并配备镦粗钻杆的NQ绳索取心钻具,提高了钻进效率及安全性,也降低了劳动强度;选用成膜防塌无固相冲洗液,有效降低钻孔偏斜,保证了岩矿心采取率,降低了施工成本,为类似地质条件地区的钻探工作提供参考依据。

柳州地区页岩气地质调查井钻探技术研究与应用

页岩气地层裂隙发育,胶结性差,表现为岩石破碎、水敏性强、孔壁强度低。在钻进过程中容易出现坍塌、掉块、缩径等复杂情况,从而引发孔壁失稳、卡钻、埋钻等孔内事故。对广西柳州地区页岩气地质调查井工程进行钻探技术研究,应用PVA1788成膜体系无固相冲洗液和成膜防塌体系无固相冲洗液、绳索取心液动锤钻进技术、膨胀波纹管护壁新技术、螺杆钻具定向钻进纠斜技术,在现场勘探施工中取得了良好的效果,保证了项目的顺利施工。

河南省洛宁上宫金矿复杂地层钻探施工技术

河南省洛宁上宫金矿区地质条件复杂,地层破碎,特别是中下部蚀变绿泥石化严重,遇水分散剥落坍塌,易造成下钻困难、埋钻等事故,施工难度大。针对矿区地层特点,从设备材料选型、钻孔结构、钻头选用等方面采取措施,重点应用成膜冲洗液解决蚀变破碎绿泥石化地层孔壁失稳取心钻进困难问题,取得了显著效果,为今后复杂地层施工积累了一定的经验。

湖南安化天明矿区复杂地层钻探难点及对策研究

天明金矿区位于湖南省益阳市安化县,矿区地层复杂,钻探施工中易遇到岩心破碎、吸水分散剥落导致孔壁坍塌、孔易斜等难题,施工难度大。结合地层特点,通过采用具有良好隔水及抑制性特点的成膜防塌无固相冲洗液护壁,采用改进钻具组合,做好现场防斜技术措施,给予预飘角度等方法控制孔斜,提高了钻进效率和施工质量,大幅度减少了孔内事故的发生,为顺利完成钻孔施工任务奠定了基础。

潮页1井钻探施工技术

潮页1井是在潮水盆地布置的第一口页岩气资源调查井,取心质量要求较高,地层有大段泥页岩层段,易水化剥落,施工难度大。本文着重介绍了潮页1井取心工艺、钻头选型、冲洗液技术及井斜控制技术等相关的施工经验。潮页1井采用大口径绳索取心技术,第四系地层以深全井取心,该技术在甘肃地区鲜有可供参考的施工案例,而该井岩心采取率接近90%。钻进过程中通过选用合理的钻进参数和护壁性能较强的冲洗液体系,解决了施工中遇到的地层“打滑”、井壁稳定性差等技术难点,保障了潮页1井的顺利完工。

湘南3000 m科学深钻孔内事故处理及对策

湘南3000 m科学深钻为湖南首个3000 m地质岩心钻探特深孔,位于复杂褶皱转折带,钻遇了粘土缩径、全孔漏失、水敏性坍塌缩径和垂直节理发育坍塌等多种复杂地层,发生多次孔内事故。针对卡钻和塌孔等主要孔内事故,优化钻孔结构、冲洗液体系和钻具组合,采用侧钻绕障、循环捞砂、成膜冲洗液护壁和水泥浆护壁等多种技术措施,有效应对施工中的各种难题。终孔孔深3008.93 m,平均岩心采取率98.16%,实现了预期目标,为该区深部矿产成矿理论研究及资源勘查,提供了合格的地质钻孔和实物岩心资料。

内管超前绳索取心技术在松散沉积物调查中的应用

松散沉积物是覆盖层的主要物质存在形式,是推动绿色发展、建设生态文明的主要研究对象。随着研究内容的不断丰富,对覆盖层调查的深度与精度不断提高,能否实现对松散沉积物的精准、原位无污染取样是制约后续研究的关键要素之一。本文基于锡林郭勒盟-通辽地区钻探调查实践,将绳索取心钻进工艺、超前取心技术与成膜护壁冲洗液技术相结合,提高孔壁稳定性和松散岩心完整性,解决制约厚覆盖层调查钻探取样技术难点,可为相关领域松散沉积物调查提供技术借鉴。

松辽盆地北部地区小口径油气钻井施工技术

为了探查松辽盆地北部地区的地层情况,评价预测石炭—二叠系的油气前景,我队在该地区参与实施了4口油气地质调查井,设计井深均为2000 m。我队运用小口径绳索取心钻进工艺进行全孔取心,在取心率和取心质量等技术指标上都圆满完成了设计要求。由于松辽盆地北部地区为盆地沉积地层,地层情况复杂,大部分为泥岩、砂岩地层,易水化,发生坍塌、掉块、缩径等复杂井内事故,影响钻井事故进度和取心质量。为保证钻井的顺利实施,我队在钻进过程中,根据钻进地层情况,进一步优化钻具组合和钻进参数,选择护壁性能强的成膜防塌冲洗液体系,圆满完成了钻井施工任务,取得了较好的钻探成果。