气体局部反循环电动机械冰钻技术

针对南极内陆上部的积雪层较松软,裂隙、空隙发育,常规钻进易导致冲洗液漏失等技术难题,设计了低能耗、轻便快捷的气体局部反循环电动机械取心钻具,对反循环所需的气体流量进行了计算分析;在此基础上建立了模拟试验台,并对反循环气体流量进行了实验测试。结果表明:当气体的流量不小于70 L/s时,气体在管长3～4 m、管径为110 mm的模拟管中能够形成局部反循环,并可以抽吸直径为2mm左右的冰屑。

反循环气体钻井压力计算分析

气体反循环钻井在中国刚刚起步,很多理论分析、计算方法尚未形成,急需开展气体反循环钻井理论方面研究,为气体钻井的设计、设备选型、工艺参数优化提供理论保证和技术支持。气体体积流量是保证欠平衡钻井施工的关键,由于采用具有极大压缩性的气体作为循环介质,循环系统的体积流量与压力变化密切相关,因此空气钻井压力计算成为研究重点。对钻柱和环空处分别进行了压力公式推导。以空气钻井为例,求出各处公式通解。根据边界条件确定常数,获得压力随温度和井深变化的规律,进一步计算即可确定体积流量,为选择钻机设备等提供依据。

涪陵岩溶地层气体反循环钻井技术适应性分析

涪陵页岩气田上部岩溶地层使用常规钻井方式钻进时,井漏、井垮严重,既造成巨大的经济损失,又存在严重的安全隐患。气体反循环钻井技术包括双壁气水龙头、双壁钻具、反循环空气锤、双壁六方钻杆等主要工具,钻进时,由于气体携带岩屑在钻具内部循环,在易漏、易垮、少量出水地层具有很强的技术优势,适合焦石坝南区上部井段施工,可有效解决涪陵工区上部复杂地层钻井难题。

双壁钻杆反循环系统新型井下封阻导流器冲蚀与强度研究

井下封阻导流器的设计与优选是双壁钻杆反循环钻井的关键,针对高流速、大循环压差的工作环境,设计一种同一本体不同井眼的井下封阻器,并对不同入口质量流速与颗粒粒径条件下进行流体流动与封阻器磨损建模研究,依据冲蚀模拟结果对封阻器进行强度分析,设计并进行封阻器气密性验证与返砂实验。结果表明,封隔器壁面磨损程度随着入口流量的增大和颗粒粒径的减小而逐渐增大,且根据抗拉抗扭强度要求,封阻器最大安全扭矩为29 t/m,最大安全拉力约270 t。实验结果表明,新型井下封阻导流器符合双壁钻杆反循环要求。

SGQ-320型气体钻井用贯通式潜孔锤的研制

常规空气锤钻井技术在石油钻探领域得到了较大的发展和应用,为气动潜孔凿岩工具的发展和使用提供了广阔空间。在系统分析总结反循环空气锤气体钻井技术优势的基础上,详细介绍了SGQ-320型贯通式潜孔锤的组成及工作原理、关键结构参数及零部件的设计、性能参数仿真计算等整个研制的思路和过程。根据拟施工的井眼尺寸,以满足钻头体积碎岩所需冲击能量为前提,计算确定活塞的质量及关键参数,进行具体结构设计,并利用计算机模拟仿真程序辅助进行性能参数设计。SGQ-320型贯通式潜孔锤已完成室内调试,各项性能指标均达到了预期设计要求。该工具的成功研制为石油钻探提供了新的技术支持,能够融合气体钻井、冲击旋转钻井、反循环钻井三者优势,提高复杂地层、深井硬岩地层钻井速度。

旋挖灌注桩施工质量控制

广东深圳临海区域工程地质状况比较复杂,一般属于海相地质,还存在溶洞地质、地层裂隙发育、砂层比较厚等复杂地质,对旋挖桩施工存在不良地质影响,克服不良地质对旋挖桩施工质量的影响,必须从钢护筒、旋挖、清孔、钢筋笼安装、混凝土浇筑等方面进行控制。本文通过工程实例,阐述了在地质复杂地区旋挖灌注桩成桩施工质量控制和监理工作要点,主要采取质量控制措施有:加长钢护筒穿过厚海砂层;应用气举反循环清孔;化学材料烧碱二次清孔;孔底高压二次注浆等。