硬质合金绳索取心钻头的研制和应用

本文介绍了作者新研制的“WH—13—Ⅰ型”和“WH—13—Ⅱ型”双管底喷式绳索取心钻头。经在云南省祥云县马厂青矿区复杂地层内实际钻进表明,该钻头结构合理,可实行分层钻进并取得了很好的技术指标和经济效益。

深海硬岩连续取心钻头的研制

气举反循环技术是一种可用于深井硬岩地层的高效钻进技术,不受地层裂隙、溶洞影响,排渣彻底。通过研究专用的连续取心钻头,可实现深海硬岩的连续取心作业,提高深海硬岩钻井效率及取心率,为深海钻探提供一种全新的取心方案。本文从牙掌选型、卡断器结构、岩渣及岩心通道优化设计等方面进行研究,提出了连续取心钻头的设计方案,并试制加工钻头。在地热井中进行了验证性应用,灰岩地层、砂岩地层取心率可达80%以上,高于大洋钻探统计取心率。陆地验证性应用为该技术方法在海洋取心钻探中的应用奠定了技术基础。

气动贯通式潜孔锤反循环连续取心取样钻进新技术在河南钼矿中应用

三道庄钼矿勘探生产中钻遇的地层非常复杂,采用其他方法均无法实现钻进,经过分析比较,决定采用贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进新技术来解决该地层钻进难、成孔难、取样难等三大问题。文章从钻进技术特点、工作原理等方面对该技术进行详细分析,得出其具有钻进效率高、岩心(样)采取率高、成孔质量好等突出优点。并介绍了钻进主要设备机具的配套、施工工序、操作要点、遇到问题的解决方法等。在河南钼矿露天采石场应用该项技术,有效避免了塌孔和卡钻事故,工程进展顺利、质量好、岩心(样)采取率在98%以上,取得了良好的效果。针对在生产试验中遇到的某些问题,作者提出了一些改进建议。

沧州盐矿古近系塑脆性地层取心钻头选型研究

沧州盐矿普查项目完成了3眼勘探孔,钻探深度3000~3451 m,取心总长度3791 m,取心层段主要为古近系塑脆性岩石。根据钻进特性,针对工区弹塑性层段和脆性层段提出了钻头选型原则。结合施工实践,经过多次试验、改进,在累计使用的硬质合金、复合片、巴拉斯3类15种钻头中,通过典型钻头结构型式、碎岩机理以及使用效果进行综合分析,优选出H-4-Ⅱ、F-3、F-6型3种钻头,在古近系地层取心钻进中效率高、取心质量好,适合工区地质条件,建议推广应用。

气举反循环连续取心工艺探索

气举反循环钻进技术是钻井工程中一种比较成熟的钻进手段,凭借钻进效率高、钻头寿命长、成井质量好等特点,目前已经得到了广泛应用及推广。气举反循环连续取心技术仍处在探索研究阶段,前人针对这一技术做了原理性的探究试验,但尚未进行连续的取心试验,而且现有的双壁钻具也存在无法满足由于上返岩心质量和直径大对其密封性和耐用性的要求。因此有必要进一步开展理论研究、参数计算、优化钻具设计、进行连续取心试验来探究这一工艺的发展前景。通过试验证明大通径双壁钻具具有可靠的耐用性,并能连续取得岩心。所取岩心及时,无污染,代表性强,能较真实地反映地层层位、深度、颗粒级配,不存在对岩心的反复冲刷及重复破碎情况。

复合片取心钻头的研制及其应用

由金刚石共晶体与硬质合金基座制成的复合体是一种新型超硬研磨材料,用它和特制的钻头胎体制成的复合片取心钻头适用于可钻性小于Ⅶ级岩石的钻进,它的应用可大大提高煤系地层特别是煤心的采取率。

煤层取心钻进用钻头的优选与实践应用

设计和加工3种类型的煤层取心用钻头,并将设计的取心钻头在山西潞安集团左权阜生煤业进行了实践应用。现场应用效果表明:当钻进遇煤层夹矸时,选用先导式PDC钻头,能可明显提高钻进效率,并保证煤层取心质量;煤层中取心钻进时,选用平底型硬质合金钻头,采用干钻取心钻进,可以提高煤心采取率和煤心质量。其中选择压力为7～10 kN、转速为80 r/min以内、冲洗液量为80 L/min以内的钻进工艺参数。

自锁式双筒取心技术在河75-斜18井中的应用

在油气田的勘探开发过程中 ,为了解储层构造参数 ,掌握地质构造特征 ,需在定向井中进行取心作业。根据胜利油田现河庄地层特点及在该地区河 75 -6断块河 75 -斜 18井沙二、沙三段地层取心实践 ,通过对取心钻头、取心工具、取心钻具组合、取心钻进参数选择分析 ,介绍了自锁式双筒取心技术在定向井中的应用情况。实践证明 ,在定向井取心作业中进行双筒取心 ,可大大提高单筒取心进尺 ,降低钻井成本。

气举反循环钻进用钻头

根据多年来气举反循环钻进工艺在各个领域的推广应用情况,介绍了该工艺技术所用钻头的结构性能及适用范围。

两种贯通潜孔锤反循环钻头应用效果及理论分析

对于矿区钻孔作业存在的粉尘污染严重、岩矿心采取困难等问题,常规金刚石钻进取心难以满足现场施工要求。采用贯通式潜孔锤反循环连续取心技术替代常规金刚石取心工艺,在保证了较高钻进效率的同时,可有效解决干旱缺水矿区存在的取心及其引起的污染问题,保障施工人员的身体健康。为此,笔者所在课题组研发了两种新型潜孔锤反循环钻头并进行了野外试验,同时,运用LSDYNA数值模拟对设计的两种反循环钻头进行了强度分析。试验结果表明,两种钻头均具有较好的碎岩钻进效果,但花键内喷孔式反循环钻头易发生断裂;数值模拟分析结果显示,钻头的最大应力远高于材料疲劳极限是造成钻头破坏的根本原因,数值模拟结果与试验结果取得了较好的一致性。由此证实了花键内喷孔式反循环钻头结构存在缺陷,设计时应尽量避免在内喷孔周围设置环槽,以保证钻头体强度。

贯通式潜孔锤钻头钻进复杂地层防卡堵试验研究

贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进技术作为一项高新技术,在实际施工中经常遇到复杂地层(如坚硬破碎地层、卵砾石地层和溶洞地层),尤其在我国西部,钻进过程中经常发生一些问题,严重影响了正常钻进和该技术的推广与应用。为了推进该项技术的完善和发展,对该技术进行了进一步试验研究,在钻头结构及钻进工艺方面作了改进和完善。