德国大陆超深钻井注水诱发地震的精确定位

2000年8月21日～10月20日,德国大陆超深钻井(KTB)进行了为期60天的新一轮注水诱发地震实验.在对KTB台网所记录到的2 700多次地震的原始波形进行分析和处理的基础上,对其中的237次地震进行了精确定位.定位时,先采用和达法剔除了误识的非KTB诱发地震事件;然后,使用大折刀法求得了台站偏差的最佳值,以及中误差和平均误差;最后应用Geiger法进行修定,从而保证了237个事件定位的中误差达到0.1 km的高精度.定位结果显示,在大于9.3 km(几乎是主井底的深度)没有发生诱发地震.这一现象表明,在这个深度,应力可能低于摩擦强度,以至于由注水引起的孔隙压力的变化不足以诱发地震;在这样的深度不存在可渗透的、取向恰当的断层.这个深度也可能是这一区域内的地震活动性的最大深度,即在这一相对稳定地区的板块内部,主井底已接近脆-延性转换带.并用实验室的结果和超深钻井中所观测到的热流值资料解释了这一现象.

超深钻井与含油气性预测

为国民经济提供远景的油气原料保证直接取决于对深埋地层含油气性的研究程度。这一问题对于这样一些具有良好前景的盆地,如滨里海盆地、第聂伯—顿涅茨盆地、阿穆达里因盆地,以及对于前乌拉尔边缘坳陷和西西伯利亚大型含油气区来说具有现实意义。超深钻井在解决深部含油气性的理论和实际问题方面能起重要作用。超深钻井的任务就是与地球物理方法综合应用来研究含油气盆地的深部构造和盆地内沉积层的物质成分、沉积厚度、岩石物性特征、温度压力特征、地球化学与水文地质特征,也就是为定性和定量地预测含油气性及划分油气聚集的远景层和远景区取得所必需的资料。

科拉半岛超深钻井剖面与地表的矿化对比

科拉半岛超深钻井打钻和研究的结果现已查明，在所揭穿的古大陆地壳１２ ｋｍ的范围内全都存在有矿化。据成矿元素组合、存在形式及矿物共生组合，在科拉半岛超深钻井剖面上可划分出６ 种主要的矿化类型：铜镍的硫化物及铂金属矿化；铁的硫化物矿化；铁的氧化物矿化；铁钛的氧化物矿化；铜锌的硫化物矿化；自然金矿化。据矿物成分、围岩特征及矿化成因，前４ 种类型的矿化与元古代彼禅格矿区的构造及其太古代镶边的矿化可以对比。后２ 种类型的情况还不十分清楚。据统计资料得出的结论是：分布最广泛的矿化既发育在元古代的杂岩中，也发育在太古代的杂岩中。向地壳深部，磁黄铁矿和镍黄铁矿中镍的含量增加，而黄铜矿中的铁、镍、铜的变化增大。

超深钻井专用剪切防喷器及控制装置的研制

为保证超深钻井施工过程的安全性,需要配置能够剪断61/2″钻铤或57/8″及以下钻杆接箍的剪切防喷器。常规剪切防喷器及控制装置设计时只考虑剪断普通的钻杆、套管、油管等,同时受限于常规控制装置只能提供最高21MPa的压力油,在面对大直径、高强度的6 1/2″钻铤或57/8″钻杆接箍时无法实现有效剪切。超深钻井用剪切防喷器及控制装置可剪断6 1/2″钻铤和5 7/8″钻杆接箍,来确保超深钻井施工过程安全性。

深入地下的“望远镜”——超深钻井世人瞩目的中国“第一钻”

上天、下海、入地是人类向自然界挑战的三大壮举。20世纪50年代以来,人类发射了人造地球卫星、“阿波罗”登月飞船,载人空间站和飞出太阳系的宇宙探测器;人类还研制出海洋深潜器。

超深侧钻井螺杆断落事故处理与预防

钻井属于地下作业,工作量大且模糊性强,发生螺杆断落事故也是常见的事故之一,如果井况正常,则非常容易处理,且处理的准确性也很高,成功率也较高。如果井筒条件差,井况很复杂,就会出现卡钻现象,处理不恰当,还会造成很严重的钻井事故。钻井作业中,井下落物事故的处理,需要准确且快速。一般断落的钻井工具可能有刮刀片、手工具以及牙轮等。对于螺杆断落的情况,打捞方案的最终确定,是一项十分关键且重要的事情。针对超声侧钻井中螺杆断落事故的处理方法和难点进行分析,阐述事故发生的相关影响因素,并提出预防螺杆断落事故的有效方法,提高事故预防的能力。

川西海相难钻破碎地层超深水平井轨道设计

川西海相气藏平均埋深超6000 m,增斜段钻遇的须二段—小塘子组地层属铁质胶结,岩石致密,可钻性级值大于8,机械钻速仅1.19 m/h;储层雷口坡组层理发育,局部区域破碎严重,井壁易失稳。针对后期大规模开发以大斜度定向井和水平井为主的现状,提出了一种基于川西海相工程地质特征,以造斜点优选、造斜率分层设计为核心的四增剖面设计思路:以降低难钻地层须家河组—小塘子组的造斜率或进尺作为造斜点优选原则;第一增斜段造斜率降至10~15(°)/100 m,以提高定向效率;第二增斜段钻遇地层马鞍塘二段可钻性相对较好,以快速增斜、扭方位为主;第三增斜段钻遇地层马鞍塘一段,为提高机械钻速降低造斜率;第四增斜段钻遇地层马鞍塘一段底部至目的层雷口坡组,在保证矢量入靶要求下尽量设计低造斜率。该设计方案可以提高定向效率并降低安全钻井风险,对下一步川西海相超深水平井安全快速钻井具有借鉴意义。

中国石化马深1井完钻 8418米成亚洲最深井

近日，中国石化重点探井马深1井顺利完钻，完钻井深8418米，创亚洲第一超深钻井纪录。马深1井是中国石化部署在四川盆地川东北地区的一口重点探井，井位所处构造带地质状况复杂，需要分别钻遇陆相地层、海相地层，难度国内罕见。

金川铜镍矿集区大陆深钻选址研究现状与进展

大陆科学深钻是当代地球科学具有划时代意义的大型科学工程,同时它也是一项投资巨大的科学工程,体现了一个国家的实力与地学水平。目前国际上完成的超深钻有前苏联的科拉超深钻和德国的KTB超深钻,其中科拉超深钻井深为12261m,德国KTB超深钻井深为9101m。中国已完成的超深钻有江苏省东海县的超高压变质带科学钻探,井深为5158m。其他的深钻还处于预选址或前期研究阶段。

深井地震、地球物理长期观测与研究——现代地球科学的新进展

地球科学是以观测为基础的综合科学.随着地球科学研究的深入发展以及解决人类所面临着的环境、资源、防灾等科学问题的需要,20世纪90年代以来,世界大陆、大洋科学钻探工程研究以及在钻孔深井内进行的地震、地球物理长期观测得到迅速发展,取得了令人瞩目的研究成果,成为21世纪地球科学发展中的新热点.

煤层气深井绳索取芯问题与改进

近年来,随着煤层气大力勘探与开发,绳索取芯施工工艺不断成熟,煤层气勘探井深度不断加深,尤其是在超1500m垂深,为保证提心速度,减少样品含气量逃逸,取得相对准确的分析数据,绳索取芯工艺重要性尤为突出。但现有市场上研发绳索取芯工具主要是面向煤田勘探这一类市场,大口径绳索取芯工具在应用过程中出现内管总成冲击力过大而导致悬挂系统出现配合过盈而卡死问题,以及打捞成功但无法上提需要解卡,而解卡器下不到设计位置,造成材料及工程时效浪费,为此,论文通过实践针对这2个问题进行相关改进。

基于移动边界环流的连续循环抽吸压力计算方法

连续循环钻井液技术可以减缓起钻过程中的抽吸压力,针对连续循环技术在起下钻过程中的应用,基于N-S方程理论和非牛顿流体流变规律,建立了考虑移动边界环流起下钻过程中抽吸压力的计算模型;并分析了起钻速度和钻井液循环流量对抽吸压力的影响规律,对深井起钻过程中抽吸压力控制进行了初步探讨。研究结果表明,在深井起钻过程中使用连续循环技术适当地泵送钻井液能够减小抽吸压力,有助于在不增加抽吸压力的情况下提高起钻速度,节省起下钻时间。建立的连续循环条件下的抽吸压力计算方法可为深井和窄密度窗口井起下钻过程中的最优泵量设计及起下钻速度的提高提供理论参考。

中国复杂地质条件气藏型储气库建库关键技术与实践

针对中国复杂地质条件和储气库周期性大流量强注强采交变载荷工况,建立了包括选址评价、指标设计、钻完井、地面工程、风险预警和评估等方面的气藏型储气库建库关键技术,并总结了矿场应用实效。建立了开发中后期构造破碎气藏建库选址圈闭密封性评价技术,提出了以非均质水侵储集层有效库容量设计为核心的建库关键指标设计方法,建立了适应超深超低压地层和交变载荷工况的安全钻井、高质量固井技术和高压大流量地面注采工程优化技术,实现了高压注气压缩机等储气库地面核心装备国产化,建立了储气库地下、地面全系统风险预警和评估技术。5项关键技术成功应用于新疆呼图壁等6座气藏型储气库群的选址、设计、建设和运行,方案设计主要指标与实际动态高度吻合,已建成调峰能力超过75.0×10~8 m^3,实现了建设和运行高效且零事故。