抗高温保温筒相变材料仿真特性研究

随着以“慧磁”钻井中靶导向系统为代表的主动磁测技术的不断提升和应用范围的不断扩展,未来将更多应用在地热开发井、深部矿产资源勘探井等高温井中,高温会成为限制仪器在上述领域应用的“瓶颈”问题。为进一步提升“慧磁”系统的耐温性能,提出采用被动热管理方式,通过使用有限元方法对保温筒相变储热特性进行仿真计算,探究了吸热体最佳耦合长度并横向对比控温能力最佳的相变材料,分析了保温筒内部轴向温度和吸热体相态随时间变化情况。结果表明,上吸热体长度400 mm和下吸热体长度250 mm为最佳耦合长度,保温筒在150℃下工作6 h后,上吸热体相变潜热利用率96.7%,下吸热体相变潜热利用率70.5%,电路板最低温度63.48℃,低熔石蜡控温效果最佳。

钻井利器的故事之“慧磁”高精度定向中靶导向系统

磁导向对接井技术的出现,大大提升了对接连通率,目前广泛应用在天然碱等可溶性矿产的开采中。随着该技术的不断发展,作为地下“穿针引线”导航利器的优秀代表——“慧磁”高精度定向中靶导向系统,以其出色的测量精度、稳定性及可靠性已在国内外对接井中取得数百次的好成绩。本文从科普的角度介绍了井下对接导航的必要性、“慧磁”系统的组成及技术原理、“慧磁”系统发展历程及近年来取得的成果,以此提高大家对“慧磁”系统的认识,达到相互交流、相互促进的目的,最终推动以“慧磁”系统为代表的主动磁测系统的技术持续发展和应用领域的不断拓展。

土耳其天然碱矿水平对接井水溶开采技术回顾

土耳其是世界上最早应用定向对接井进行天然碱商业化开采的国家,其所使用的核心技术——对接井水溶开采技术,就是引进我国自主研发的定向水平对接井水溶开采技术。与常规旱采方法相比,该技术具有劳动强度低、人工成本少、不排放尾矿、绿色环保等优点。在过去10多年里,我国以对接井水溶开采技术为依托,深度参与了土耳其贝帕扎里和卡赞两大碱矿从试验到生产的开发,在整个工程实施过程中持续对开采井组模式、定向器具、井底钻具总成、测井仪器等进行了改进,尤其是磁中靶系统方面取得了突出成果和广泛应用,开发了第四代“慧磁”钻井中靶导向系统,设计施工了三井组模式。一方面,通过该项技术的应用使土耳其天然碱资源得到广泛开发,其纯碱工业在世界上占有了一席之地;另一方面,通过广泛的生产实践进一步推动了定向钻探技术的发展,提升了我国定向水平对接井技术水平。

土耳其贝帕扎里矿区边缘对接井施工中的

土耳其贝帕扎里天然碱矿是土耳其现已发现的2个天然碱矿之一,现今采矿区域到达矿区边缘,为了在规范条件下最大程度提高资源回采率,需在矿区边缘布置对接井组对矿区边缘的矿产进行水溶开采。矿区边缘地质条件复杂,多条褶皱带和断裂带位于本文研究区域。在前期钻井施工过程中,发现此区域有明显的地质异常情况,如首采层的尖灭、呈V形变化、倾角大且不规则变化等。针对贝帕扎里矿区边缘对接井组施工中出现的几个典型异常问题,采用了套管锻铣技术、方位伽马配合定向钻进及“慧磁”中靶系统、增加勘探井布井密度等技术措施,有效地解决了出现的问题。

“慧磁”定向钻井中靶系统超高精度中靶技术研究

随着“慧磁”定向钻井中靶系统应用范围的不断扩大,对中靶精度的要求也随之不断提高。在现有仪器设备的基础上,如何进一步提高其导向测量的精度,实现超高精度中靶,是在现场对接井施工中亟待解决的问题。本文对“慧磁”测量精度的影响因素进行了分析研究,阐述了工具面向角、测点的磁环境、探管的振动和探管的居中度等因素对测量结果的影响,并提出了相应的解决方案。在此基础上开展了地面水平井对接中靶试验,结果表明,通过采取上述措施,能有效提高“慧磁”系统测量精度,实现超高精度中靶。论文的研究成果对于在小溶腔水平对接井施工轨迹控制能力及一次中靶成功率具有一定的指导意义。

无建槽直井的定向中靶作业

传统的施工水平对接井的连通工艺多采用造腔溶通或压力式连通,由于其施工周期长、成本高等缺点正在被以精确连通仪器引导连通工艺所取代。以江苏淮安SY4井组为例,介绍了采用具有自主知识产权的"慧磁"钻进中靶导向系统,与一口没有建槽的直井进行定向中靶作业。由于存在直井井斜数据误差大、钻具磁化、溶腔半径极小等困难,进行了3次中靶作业后最终成功连通。