优快钻井技术在兴古7-H229井的应用

优快钻井技术在兴古7-H229井的应用

1 地质概述

1.1地层特征

该井揭露地层自下而上依次为：太古界、中生界、新生界下第三系沙河街组三段、一+二段、东营组、上第三系馆陶组等。其中太古界油层为本次开发的目的层。

太古界：黑云母斜长片麻岩、混合花岗岩及其混合岩为主，夹少量侵入岩脉。

中生界：中、上部为安山岩夹火山集块岩，下部为块状砂砾岩夹薄层泥岩。

新生界下第三系沙河街组：

沙三段：深灰色泥岩夹薄层灰白色砂岩、含砺砂岩。

沙一+二段：沙一段为灰色泥岩夹薄层砂岩，中部发育一组油页岩，底部发育一套钙质页岩；沙二段为灰色块状砂砾岩、砂岩夹薄层泥岩。

东营组：灰绿色泥岩与砂岩呈不等厚互层。

馆陶组：大套灰白色块状砂砾岩，与下伏地层呈角度不整合接触。

1.2构造特征

兴古7断块区构造上位于西部凹陷中南段兴隆台潜山，西临盘山洼陷北临陈家洼陷，东临冷家段阶带，南是马圈子潜山，构造面积8.6K㎡。该区块断裂发育，有北东、北西、近东西三组7条正断层，其中北东向断层，段距大、延伸长，是主干断层，控制着潜山形态，其他为次断层，将其进一步分成兴古7块、兴古7-6块、兴气9北块3个断块，次级断层对潜山内幕影响较小。兴古7块潜山高点位于兴82井附近，埋深2335m，幅度1365m，圈闭面积4.96 K㎡。兴古7-6块潜山高点埋深2735m，幅度550m，圈闭面积1.33 K㎡。兴气9北块潜山高点埋深3000m，幅度1150m，圈闭面积2.24 K ㎡。

1.3油层特征

兴古7断块区太古界潜山油藏的埋深为2335-3960m，油层从潜山顶部到底部均有发育，钻井揭露在潜山的上部、中部、底部各有一个油层集中发育段，油层分布受裂缝发育程度控制，具有较强的非均质性。油藏类型为块状裂缝型油藏。兴古7太古界潜山储集层主要为混合花岗岩、黑云母斜长片麻岩及其混合岩为主，夹少量侵入岩脉。岩心宏观观察和岩心、岩屑微观鉴定，太古界潜山储集空间类型主要为构造裂缝和破碎粒间孔，溶蚀成因的孔、缝及结晶成因的孔隙不发育，岩心分析孔隙度最大为13.3%，最小

0.6%，主要分布在2%～8%范围内，平均4.6%；渗透率最大161×10ˉ3μ㎡，最小0.06

×10ˉ32μ㎡，主要分布在0.06～4×10ˉ3μ㎡范围内，平均4.1×10ˉ3μ㎡，岩心统计平均裂缝密度为25.3条/m，构造裂缝发育方向以NE～NNE向最发育，构造裂缝以中高角度裂缝为主。兴古7太古界潜山油藏20℃下平均原油密度0.816g/㎝3，50℃地面脱气原油粘度为3.5mPa?s，凝固点24℃，胶质+沥青质5.21%。天然气相对密度平均

0.7019，甲烷含量平均80.15%。

1.4地层详细分层

地层分层数据表

2兴古7-H229井工程设计

2.1井身结构设计

根据兴古7块的地质特点，依据有利于安全、高效钻井、满足采油工艺要求及保护油气层的原则进行该井的井身结构设计

（1）一开采用Ф660.4mm钻头钻至井深52m，下入Ф508mm导管50m。

（2）二开采用Ф444.5mm钻头钻至井深1205m，下入Ф339.7mm表层套管至馆陶底1200m，采用内管注水泥工艺固井，水泥浆返至地面，封隔上部松散易塌、易漏的砂砾层，为井口控制和后续安全钻井创造条件。

（3）三开使用Ф311.1mm钻头揭开潜山面10-15m，下入Ф244.5mm套管至潜山面以下5-10m，固井水泥浆返至表套内。

（4）四开采用215.9mm钻头钻进，下入Ф177.8mm套管至水平段入口点，固井水泥返至悬挂器顶，水平段采用Ф177.8mm筛管完井，完钻后采用与地面配伍性较好的处理剂或原油顶替方式投产。

井身结构表

2.2钻具组合

兴古7-H229井是辽河油田目前较深的稀油水平井。根据辽河油田现有工具、仪器及研究成果，根据该井的地质条件、邻近水平井及类似油藏水平井的施工经验，提出了兴古7-H229井钻具组合设计的原则、依据及钻具组合设计方案。

（1）钻具组合必须满足剖面设计要求。

（2）设计的钻具组合应使摩阻达到最佳。

（3）充分发挥导向钻井技术的作用，即采用单弯螺杆定向钻进同转盘钻进交替进行。因此，当实际造斜高于剖面设计造斜率时，可开动转盘稳斜钻进一段后在定向造斜，以充分发挥钻头和工具的能力，提高钻井速度。

（4）改变钻进组合时应考虑钻具刚性的影响。

（5）设计与使用的钻具组合必须满足强度与施工要求。

钻具组合大表

2.3井眼轨迹设计

兴古7-H229井采用65.8°井斜穿油层段，入靶点垂深3200m，端点垂深3560m，大斜度段长892.5m。该设计剖面要遵循以下几点：

（1）地层岩性变化较大，设计造斜率要留有余地。

（2）设计剖面有利于尽量减少钻具组合，加快钻速。

（3）设计剖面有利于安全钻井和轨迹控制。

井身剖面设计基础数据表

设计井眼轨迹分段数据

设计井眼轨迹详细数据

3兴古7-H229优快钻井技术

兴古7-H229井优快钻井技术主要包括井身结构优化、钻具组合优化、井身剖面设计优化技术、井下事故预防、井身轨迹控制技术、钻井液技术等。

3.1井身结构优化技术

根据兴古7块的地质特点，依据有利于安全、高效钻井、满足采油工艺要求及保护油气层的原则进行该井的井身结构设计

（1）一开采用Ф660.4mm钻头钻至井深52m，下入Ф508mm导管50m。

（2）二开采用Ф444.5mm钻头钻至井深1205m，下入Ф339.7mm表层套管至馆陶底1200m，采用内管注水泥工艺固井，水泥浆返至地面，封隔上部松散易塌、易漏的砂砾层，为井口控制和后续安全钻井创造条件。

（3）三开使用Ф311.1mm钻头揭开潜山面10-15m，下入Ф244.5mm套管至潜山面以下5-10m，固井水泥浆返至表套内。

（4）四开采用215.9mm钻头钻进，下入Ф177.8mm套管至水平段入口点，固井水泥返至悬挂器顶，水平段采用Ф177.8mm筛管完井，完钻后采用与地面配伍性较好的处理剂或原油顶替方式投产。

3.2钻具组合优化技术

由于兴古7块井较深，钻具在工作中同时受拉、压、旋转扭矩、多种交变应力的作用，钻具疲劳破损严重。对本井而言目的层大部分为转盘旋转稳斜钻进，要求钻具组合能够适应长时间长井段的钻盘旋转钻进，同时又能够起到较好的稳斜效果。

下面列出本井的各段简明钻具组合：

（1）造斜段钻具组合：Ф311.1mm钻头+216mm1.5°单弯螺杆+177.8mm无磁钻铤1根+ MWD仪器串+127mm加重钻杆3柱+127mm（18°斜坡）钻杆20柱+127mm

加重钻杆4柱+177.8mm钻铤5柱+127mm（18°斜坡）钻杆

（2）水平段钻具组合：215.9mm钻头+172mm0.75°単弯螺杆+205mm球形扶正器+177.8mm无磁钻铤1根+MWD仪器串+127mm加重钻杆3柱+127mm（18°斜

坡）钻杆60柱+127mm加重钻杆4柱+177.8mm钻铤5柱+127mm（18°斜坡）

钻杆

由实践证明这种钻具组合既能满足设计要求的造斜率，又能在转盘钻进时起到较好的稳斜效果，同时由于该钻具组合钻铤在直井段，大大降低了由于钻具疲劳破坏引发的事故。保证该井顺利、快速、安全的完成了钻井任务。

3.3井身剖面设计优化技术

轨道设计是水平井设计中的重要部分，是一口水平井能否顺利完成的基础。该井原始剖面采用的是常规的五段制设计，中间有1000米稳斜段。由于本区块地层倾角大，自然增斜快，很难根据原始剖面施工。根据该区块的地质特点，现将剖面进行如下优化：

设计井眼轨迹分段数据

优化后的设计剖面，使轨迹更加圆滑，只需开始造斜时摆正方位即可，使地层的自然增斜得到了有效利用，减少了定向钻进作业时间，大部分时间是转盘钻进，这样既加快了钻井速度，又降低了钻井风险。

3.4井下事故预防技术

认真做好井下事故预防是实现该井安全钻井的保证。根据此井的施工特点，在防卡、防漏、防断钻具方面，都做了长足的准备。

（1）做好井身轨迹控制工作，避免狗腿度过大，给下步施工造成不利影响。

（2）做好钻井液净化工作，保证良好的的钻井液性能，满足携砂、润滑、防漏要求，确保井壁稳定、井眼畅通。

（3）在大斜度段钻进时，每钻进60米坚持短起下一次；防止岩屑床形成，保证井眼畅通，防止粘卡事故。

3.5井身轨迹控制技术

水平井轨迹控制技术是水平井钻井的关键环节。对水平井轨道控制要求具有一定的控制精度，具有较强的应变能力，具有较高的预测准确度，对井眼轨迹连续控制，达到较稳、较快的施工水平。

（1）直井段优化钻具组合和钻进参数，达到了较好的防斜效果，为定向造斜奠定了良好的基础。

（2）造斜段本井采用北石产1.5°单弯螺杆和江汉钻头厂产的MD617搭配，取得了理想的应用效果。

（3）钻具在井眼轨迹中经常会有“趋势跟随”效应，根据多个测点和井段钻进参数的对比，分析仪器测点是否有超前效应，尽量减小预测误差。

（4）对井下地层和岩性做到客观实时分析，要考虑砂岩和泥岩在造斜率上的差别，从而加强对井底井斜预测的准确度。

（5）把地质资料、录井资料、MWD数据综合运用好，应用到井眼轨迹控制中，给准确落靶提供了第一手的资料和依据。

3.6钻井液技术

由于本井裸眼段长，地层压力不平衡，钻井液工作既要防漏又要防喷，钻井液安全施工密度窗口极窄，这为钻井液选择增加了难度。

（1）钻井液体系的选择

馆陶组（0-1200m）：使用无机盐凝胶钻井液。

东营组-中生界（1200-潜山面三开井段）：使用聚合物有机硅钻井液体系。

太古界井段：使用卤水氯化钙无固相钻井液体系。

（2）钻井液参数的选择

钻井液施工性能表

4结论与认识

（1）通过实践证明，该井使用MWD无线随钻仪器进行跟踪控制井身轨迹得到了很好的效果。

（2）在直井段的施工，对后期的影响很大。该井由于上部直井段保直效果很好，所以在造斜段和水平段施工时，摩阻一直不是很大，同时加快了钻井速度，降低了井下事故率。

（3）技术套管的合理下入，为下部地层的施工打下了很好的基础。

（4）优质的钻井液在保证井底清携砂方面起到了很好的作用，能够有效地降低摩阻，保护油气层。

水平井钻井技术及其在石油开发中的应用

水平井钻井技术及其在石油开发中的应用 经济的快速发展使人们对石油的需求急剧增加以及对环境保护意识的日益增强，如何高效，清洁，经济地开采地下能源已经成为目前继续解决的问题。在此情况下，水平井钻井技术应运而生。它是起源于20世纪80年代并在石油，天然气开发中得到广泛应用的一项综合技术。水平井钻井技术的发展对油井产量提高已经油田采收率提高都起到了只管重要的作用，水平井钻井技术的出现是石油钻井技术方面重大的突破。 水平井技术作为油气田开发的一项成熟，适用技术，在油气田开发中日益得到推广应用，近几年来，随着水平井工艺技术的突破性进展，综合钻井成本逐年下降，经济效益的显著提高，水平井在许多不同油气藏开发中逐步得到广泛应用。本文介绍了水平井的优点及应用范围，论述了水平井的施工技术，并结合钻井工程实例，详细说明了水平井钻井技术在石油开发中的应用，最后点出了水平井钻井技术的应用效果和存在的问题。并得出了相应的结论。 关键词：水平井，钻进工艺，攻关目标水平井钻井技术存在的问题，井眼轨迹控制，随钻测量。

第1章绪论 现在，随着经济的发展，人们对石油的需求越来越大，水平井钻井技术成为最重要的钻井技术之一。在此情况下，水平井钻进技术应运而生。它是起源于20世纪80年代并在石油、天然气开发中得到广泛应用的一项综合性技术。其目的主要是提高石油的产量，降低采油成本。并且随着MWD (随钻测量仪)、PDC (聚晶金刚石复合片钻头)和高效导向螺杆钻具的应用，水平井技术已日趋完善。 总的来说。21世纪水平井钻井技术发展的趋势是向自动化，智能化，轻便化和经济化的方向发展。 传统的公关领域，主要是为钻井施工提供实用心情的工艺技术和装备，目的是提高钻井速度，降低钻井成本。水平井是未来钻井队的主要作业方式，对水品经的研究和发展将成为我们今后的最重要的课题之一，一定要重视和完善。

水平井钻井技术经验概述

第一章定向井（水平井）钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）T．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然 石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井（多底井） 国外定向井发展简况

（表一）

10．井眼尺寸不受限制 11．可以测井及取芯 12．从一口直井可以钻多口水平分枝井 13．可实现有选择的完井方案 （4）．短曲率半径水平井的优缺点 优点缺点 1．井眼曲线段最短1．非常规的井下工具 2．侧钻容易２．非常规的完井方法 3．能够准确击中油层目标３．穿透油层段短（120—180米）4．从一口直井可以钻多口水平分枝井４．井眼尺寸受到限制

5．直井段与油层距离最小５．起下钻次数多 6．可用于浅油层６．要求使用顶部驱动系或动力水龙头 7．全井斜深最小７．井眼方位控制受到限制 8．不受地表条件的影响８．目前还不能进行电测 第三节定向井的基本术语解释 1）井深：指井口（转盘面）至测点的井 眼实际长度，人们常称为斜深。国外 称为测量深度（MeasureDepth）。 2）测深：测点的井深，是以测量装置 率是井斜角度（α）对井深（L?）的一阶导数。 dα Kα＝─── dL 井斜变化率的单位常以每100米度表示。 8）井深方位变化率：实际应用中简称方位变化率，?是指井斜方位角随井深变化的快慢程度，常用KΦ表示。计算公式如下： dΦ ＫΦ＝─── dL

页岩气水平井钻井技术

页岩气水平井钻井技术 摘要当前我国页岩气水平井钻井施工整体表现出成本高、周期长、复杂事故多等问题。针对这些问题，本文对国内页岩气井进行了技术跟踪，归纳了当前我国页岩气水平井钻井过程中所面临的轨迹优化及控制、井壁稳定、摩阻扭矩、井眼清洁以及固井技术等难点问题。 关键词页岩气水平井轨迹控制井壁稳定摩阻 美国页岩气资源的规模化开发和商业化利用，正在改变着世界能源格局，而同为世界能源进口大国的中国，同样拥有丰富的页岩气资源。政策以及相关支持政策的陆续出台，不但表明了我国政府大力发展页岩气资源的决心，而且正在积极推进我国页岩气产业的全面、快速发展。 页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式，在一定地质条件下聚集成藏并具有商业开发价值的非常规天然气。与常规天然气藏相比，页岩气储层孔隙度主体小于10％，储层孔隙为0~500nm，孔喉直径介于5~200nm，渗透率极低，一般多采用水平井并经水力压裂技术改造后进行开发。当前，公认的具备商业开采价值的页岩气藏需具备以下条件：①页岩气储集层厚度大于100ft（30m）；②富有机质页岩有机质丰富，TOC > 3 %；③成熟度Ro在1.1-1.4之间；④气含量>100ft3/t；⑤产水量较少，低氢含量；⑥黏土含量小于40 %，混合层组分含量低；⑦脆性较高，低泊松比、高杨氏弹性模量；⑧围岩条件有利于水力压裂控制。页岩气藏作为典型的连续型油气聚集，往往分布在盆地内厚度大、分布广的集“生-储-聚”为一体的页岩烃源岩地层中。页岩作为粘土岩常见岩石类型之一，是由粘土物质经压实、脱水、重结晶作用后形成的，其成分复杂，除包含高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等粘土矿物外，还含有诸如石英、长石、云母等碎屑矿物和铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等自生矿物，页岩层理构造发育，多呈页状或薄片状（图1左），并沿层理发育有大量裂隙和微裂隙（图1右），脆性高、易碎，外力击打作用下易裂成碎片，且吸水膨胀性强，长时间裸露浸泡后极易引起井壁缩径、垮塌、掉块等复杂事故。例如，四川威远-长宁构造完成的3口页岩气水平井，水平井段钻进过程多次遭遇井壁垮塌、掉块等复杂，引发卡钻、报废进尺等事故，并导致3口水平井储层段40%进尺作业占总作业时间70%以上。同时，页岩气水平井井壁失稳问题频发，不但严重影响到钻井周期、钻井成本等问题，还直接导致井身质量差、固井难度大、储层污染严重等问题，这些问题都给后续开发带来极为不利的影响。据不完全统计，截止2012年初，四川威远、长宁及云南昭通页岩气产业化示范区完钻的4口水平井，平均井深3357米，平均钻井时间118天，而北美地区井深4000~5000米，水平段1500~2000米的页岩气井钻井周期通常在15~20天，水平段钻井时间仅为5~8天。由此可见，我国相对落后的页岩气水平井钻井技术，已经成为制约我国页岩气工业快速发展的重要瓶颈。

定向井(水平井)钻井技术概述

第一章定向井（水平井)钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被(英)Ｔ.A．英格利期定义为:“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为,定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的,在十九世纪后期,美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题,认为钻出来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现,那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。 早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离,在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成,井深达1０,654米; 水平位移最大的定向井是BＰ勘探公司于己于199７年在英国北海的Ｒｙtｃh Ｆａｒｍ油田钻成的M1１井,水平位移高达１，011４米。 垂深水平位移比最高的是Sｔatoｉl公司钻成的的33/9—Ｃ2达到了１：3.1４； 丛式井口数最多，海上平台:9６口;人工岛:170口; 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—１5井和磨三井,其中磨三井总井深16８5米，垂直井深表遗憾350米，水平位移4４4.2米，最大井斜9２°，水平段长１60米；7０年代扩大实验,推广定向井钻井技术;80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JＦ128井,井深达到70００米，垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井,水平位移最大的大位移井是大港定向井公司完成的井，水平位移达到2666米，最大的丛式井组是胜利石油管理局的河50丛式井组,该丛式井组长３８4米,宽１1５米,该丛式井平台共有钻定向井４2口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井

浅析地质勘查中钻探技术手段应用

浅析地质勘查中钻探技术手段应用 发表时间：2019-06-26T17:14:42.707Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：董超[导读] 它在国民经济发展中起着非常重要的作用，因为中国是一个人口众多，人口基数庞大的国家。因此，矿产资源总储量相对较大，但中国人均占有量较小。 河北源众矿山工程技术有限公司河北秦皇岛 066000摘要：它在国民经济发展中起着非常重要的作用，因为中国是一个人口众多，人口基数庞大的国家。因此，矿产资源总储量相对较大，但中国人均占有量较小。因此，它将对地质和矿物勘探造成很大压力。本文了解了当前中国地质勘探方法的应用和基本原理。同时分析了应用过程中存在的问题，并介绍了相关的地质矿产勘查方法。展望未来发展，努力不断推动地质矿产勘查的快速进展。 关键词：地质勘查；深部地质；钻探技术 前言： 注重钻孔技术在钻探工程中的应用探讨，可使相应的作业计划实施更具科学性，提高钻孔效率，为钻探工程的科学建设提供保障。因此，需要给予钻孔技术在钻探工程中的应用更多的关注，落实好这方面的应用研究工作，促使钻探工程建设目标得以顺利实现，满足与时俱进的发展要求。 1钻探设备及技术的发展现状 1.1设备及技术发展不断完善 能源是当代社会发展的重要因素，在世界经济的快速发展情况下，对能源的需求也在迅速提升，因此能源危机迅速成为了全球的共同危机。中国在近几年的发展十分迅猛，而对能源的消耗也十分迅猛，因此国家在发展能源勘探挖掘技术方面做出了很大的努力，目前在各类矿产资源综合开发利用方面已经初步完善，并且在技术方面也有所提高。 1.2利用多种设备提高钻探技术 在之前的技术限制下国家并没有对沉埋地下的能源进行开发，只是开发了表层的能源，从而导致了表层能源的殆尽，目前国家主要针对深埋地下的能源进行开发。这便需要各个专业知识的辅佐，才能顺利进行钻探工程。在多种设备的辅助下，钻探工程才能保障质量，施工安全性才能得到提高。 2钻探设备及技术的创新对策 创新在实现技术及设备的突破发展中占据重要地位，要想实现设备的更新换代必须在创新方面做出努力，进而实现技术的更新换代，是钻探技术实现突破性的发展，因此创新是发展钻探工程的基础。 2.1设备的创新发展 由于历史原因，国家的工业发展较慢，与国外的钻探设备相差较大，导致在某些比较深的钻探工程中，仍然使用二代岩心钻机这样的落伍机器，这种钻机主要采用液压立轴，与先进钻机相比工作效率较低，一小时一米的进程实在不堪重用。而国外的先进钻机不仅可以实现一小时三米的进程而且在精确度方面也是遥遥领先中国钻机三倍以上。这说明中国钻机与国外先进钻机还有很大的差距。国家必须做出更大的努力来弥补这个差距，不仅要借鉴他们的经验也要根据中国的地质特点，合理开发新型钻机。 2.2技术的创新 要想实现钻机的创新发展，首先应该在技术方面突破，实现技术创新，才能制造出多功能，高效率的钻机。中国的钻机技术与国外相比还有很多的不足之处，实现创新的这一过程还需要很长的时间。国外相对领先的钻探技术有：绳索取心技术、金刚石钻进技术、深孔钻技术等，这些都是国家需要努力的方面，而且还要创新出适合自己的技术。不断实践自己的创新技术，使之可以适应不同的地质环境，实现可持续发展战略。 2.3人才的培养 培养人才是保障行业创新发展的基础。不管是开发制造先进设备，还是开发创新技术，都需要人才的参与。要想从根本上实现创新钻探设备以及技术的工作发展，必须注重人才的培养，将技术人员的研究素质和经验大大提高。因此注重培养人员素质是必不可少的，参与的研发人员不仅要有先进的技术素养，还应具备独特的创新能力。在设备研发上不仅要明确把握施工时遇到的问题所在还要有强硬的理论能力，这样才能大大缩小新设备出现问题的几率。 2.4综合矿山地质研究钻探 在进行矿山地质勘探时要根据以往的地质资料，和专业地质队或地质院校等共同合作探究，对矿床的成因、类型、空间分布等进行深刻了解，以及矿体的规模、矿石质量、产状等都需要明确了解，从而对矿床的成矿条件、成矿模式、成矿规律等做出推理，做出精确的计划。通过对矿山地质的综合研究，对矿区进行预测、验证以及规划，把钻探工程的经济效益提到最高，为钻探技术的发展做十足的准备。 3钻探技术应用分析 在了解钻孔技术功能特性的基础上，可将其应用于钻探工程中，使得钻探作业计划得以高效实施，为现代钻探工程的更好发展提供支持。钻孔技术在钻探工程中的应用要点具体包括以下方面： 3.1增加钻探工程中技术含量方面的应用 基于钻探工程作业计划的实施，若能重视钻孔技术应用，则有利于增强该工程中的技术含量。具体表现为：（1）在浅钻技术的支持下，可提高钻探工程在近地表部分矿体的勘探效率，并保持这方面勘探作业进行中良好的成本经济性； （2）钻探工程中若能重视岩心钻的科学使用，可实现对埋藏较深的矿体地质状况的深入分析，实现对盲矿体的有效勘探，获取矿体向地下深部延伸的更多信息，促使最终得到的钻探成果更加丰富，逐步实现钻探工程的科学发展； （3）地下钻作用下的钻探作业开展，可实现对产状复杂的矿床的详细勘探。实践中通过对这些不同钻探方法的配合使用，可增加钻探工程中的技术含量，并扩大钻孔技术的应用范围。 3.2提高钻探效率、改善钻探工况方面的应用

深部钻探技术方法的研究与应用

深部钻探技术方法的研究与应用 发表时间：2019-04-02T10:22:34.607Z 来源：《基层建设》2019年第1期作者：孙晓东 [导读] 摘要：矿产资源在当前，推动了社会经济的迅速发展，就现在的状况来看，许多浅层易开采的矿产已基本得到开发，剩余的大部分矿产资源都是复杂而开采困难较大的矿产资源，在矿产资源的勘探开发中，对于深部矿产资源的开采难度系数非常的大。 宁夏煤炭地质调查院宁夏银川 750000 摘要：矿产资源在当前，推动了社会经济的迅速发展，就现在的状况来看，许多浅层易开采的矿产已基本得到开发，剩余的大部分矿产资源都是复杂而开采困难较大的矿产资源，在矿产资源的勘探开发中，对于深部矿产资源的开采难度系数非常的大。文章对深部钻探技术方法的研究与应用进行了研究分析，以供参考。 关键词：深部；钻探技术；研究与应用 前言 地质钻探技术随着城市化进程脚步的加快，得到了显著的提升。就现在的勘探情况看，许多相对较浅的矿产资源，早都被开发商彻底的开采干净，为了实现对深矿区并且开采较困难的矿产进行钻探，对实际情况的分析必须结合地质理论知识而进行试验，最终确保安全开采能够提高开采效率，确保地质钻探质量最佳。 1地质钻探技术的意义和作用 地质钻探技术有助于寻找深部矿产资源，在采矿业中得到广泛的应用，同时在建筑工程前期的规划中也会利用到。地质勘查的进行，对地下层的具体情况可以进行深入的了解，利于判断出地层中的不稳定因素。地质钻探技术随着科技的发展不断的完善和进步。钻探技术可根据需要增加勘探深度，可以有利于技术人员更清楚的了解地质结构，并确定是否存在不稳定因素，验证所选择的开采方案是否具有可行性。地质钻探技术分析如下： 1.1反循环式钻探技术 反循环钻井技术在地质钻探技术中，是一种新发明的的采矿技术。钻井领域称这项技术为钻井技术的新改革。反循环钻进技术一般有两种：即空气反循环、水反循环。同时，采用两种方法将同一钻孔中的钻具进行钻井的转换。空气反循环技术经济高效。而水循环技术具有取心质量高、清晰判层、效益好的优势和特点。根据地层实际情况，结合两种方式共同进行或者也可单采用水反循环和空气反循环钻进，对国土资源调查分析发挥着巨大的作用。 1.2液动锤钻探技术 液压锤钻进技术，是在旋转钻探的基础上，利用泥浆泵运送的冲洗液体驱动液压潜孔锤，将外力施加到钻头上。也就是把冲击负荷的回转钻头安装在了钻头处。在进行钻孔时，液压锤位于钻杆或岩心管与钻头中间。在深钻条件下，随着钻入加深进入钻孔中对钻头施加冲击力，实现提高钻进效率的要求。液压潜孔钻探是对普通回转钻头的一种改进技术，是现代金刚石钻进和空气钻井的一种新钻井技术。对于坚硬岩石和复杂岩层钻进难度大、效率低来说，是一种有效的钻井技术。 1.3绳索取心钻探技术 不采用提钻方式实现取心的技术称之为绳索取心技术，其原理为：填充岩石或岩心管的心被堵塞，不必直接将钻孔柱放在地面上，利用专业的打捞设施，在钻钻杆柱内将岩矿心的容纳管拉上来。当钻杆需要大修或更换时，钻杆柱才会被提升到表面。绳芯钻井技术降低了起重钻具的耗时，为纯钻井提供了足够的时间，很大程度上提高了钻进的效率；减少了钻井设备举升所带来的磨损，降低了提升钻杆冲洗液对井壁的冲击力，保证了井眼的安全。 1.4组合钻探技术 把空气循环连续取样和水利反循环结合的新技术称之为组合钻井技术，和空气反循环连续取样原理相同，但该技术主要在循环介质中用液体进行作业，采用连续取柱状岩心方式进行钻进，以取心质量好，低劳动强度的特点，但与反循环钻井技术相比较，钻井效率相对较低，并且对钻地层的结构不能及时去了解。该技术在干旱缺水和硬岩地质勘探中经常使用。自该技术推出以来，已在青海、新疆等地区进行了应用。和传统技术进行比较，可使作业效率提高5倍之上，并使可以降低成本。该技术在国内地质钻探中拥有广阔的应用前景。 2深部钻探技术方法的研究与应用 矿区内出露的最老地层为，由变质砂岩、绿色片岩、黑云母片岩、混合岩等组成。主要由石英岩、暗色板岩及白云岩等组成，分为6个岩组，20个岩段。矿区内只出露下部的4个岩组，总厚3000余米。铁、铌、稀土矿主要赋存在H8白云岩与H9板岩的过渡带中。根据铁的边界品位圈定出主矿、东矿等铁矿体群，，东西长16km、南北宽约3km，矿体产状与围岩基本一致。 2.1钻探施工技术措施 2.1.1开孔泥浆钻进 根据孔的地理位置和暴露的岩石表面，表面开口是岩层，但表层非常破碎，这是在采矿过程中回填的岩层。因此，通过泥浆钻进挡土墙中选择钻孔，并通过单管干钻进行钻芯。在相对完整的基岩中钻2.9m后，进入Φ108mm孔板套管，然后使用无固体聚丙烯酰胺冲洗液进行Φ91mm钻孔。钻到13.2米后，岩石完好无损，然后向下流动。Φ89mm技术外壳，适用于普通钻孔。 2.2JS75绳索取心钻进技术措施 2.2.1完整地层施工技术措施 完成Φ89mm技术外壳后，采用JS75绳芯钻孔工艺进行钻孔。岩层主要是在孔深530m范围内的板岩层，颗粒细小、磨削力强、岩石比较完整，孔壁基本稳定。因此，在钻井过程中采用传统的金刚石钻井方法，无水泥浆+水解聚丙烯酰胺+切割浆料可以降低旋转钻井阻力有效提高钻井效率，基本保证钻井。洞的底部是干净的（没有沉积物和岩石粉末）。 2.2.2复杂地面施工技术处理措施 （1）技术措施的确定。当钻孔深达约529.8m时，灰绿泥裂缝断裂带（俗称断层泥）与板岩夹层，上块严重坍塌。采取措施：强制扫多次，扫地时间超过6h。该材料采用大量井筒壁材料，如纤维素油，磺化沥青粉和非荧光防塌剂，以保持钻井施工。钻到614.80m时，它是板岩和白云石之间的接触层。地层柔软坚硬，伴有严重的高岭土，易于减小直径，遇到遇水时容易膨胀，结构松散，易坍塌，仅依靠高质量泥浆钻石加膨润土加苏打灰（NaCO3）和羧甲基纤维素钠（CMC）难以实现墙壁保护。通过研究判断它是由板岩骨折引起的。经过近8个

岩土工程勘察中钻探技术的应用

岩土工程勘察中钻探技术的应用 发表时间：2015-12-25T15:01:34.697Z 来源：《基层建设》2015年15期供稿作者：耿成珍1 周庆云2 [导读] 1.十四冶建设云南勘察设计有限公司；2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院钻探作为岩土工程勘察最主要的手段被广泛应用，钻探技术的高低，直接关系到勘察成果的质量。 耿成珍1 周庆云2 1.十四冶建设云南勘察设计有限公司； 2.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院 摘要：钻探作为岩土工程勘察最主要的手段被广泛应用，钻探技术的高低，直接关系到勘察成果的质量。所以，应对其进行更深入的了解，以便进行更精准的控制。文章对岩土工程勘察常用的钻探工艺进行了全面详细的了解与分析，并仔细分析了钻探技术在地质勘察工程中的应用。 关键词：岩土工程勘察；钻探技术；应用 伴随我国经济的发展与进步，土木工程建设也在飞速的发展，而岩土工程勘察行业也伴随土木工程的进步而进步。钻探技术依靠自身能直观反映的特点，成为了岩土工程勘察过程中最关键性的工序。众所周知，目前阶段，在我国经济持续发展的背景下，工程建设行业发展的速度加快，使得岩土工程勘察业务量增加，特别是高层、超高层建筑物的勘察过程中，取样、原位测试工作等对钻探技术提出了更高的要求。 一、岩土工程勘察概述 岩土工程勘察的任务是按照不同勘察阶段的要求，正确反映场地的工程地质条件及岩土体性态的影响，并结合工程设计、施工条件以及地基处理等工程的具体要求，进行技术论证和评价，提交处岩土工程问题及解决问题的决策性具体建议，并提出基础、边坡等工程的设计准则和岩土工程施工的指导性意见，为设计、施工提供依据，服务于工程建设的全过程[1]。 岩土工程勘察的手段主要有：工程地质调查和测绘、钻探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测，最终根据以上几种或全部手段，对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价，编制满足不同阶段所需的成果报告文件。其中，钻探技术是勘探方法中的关键技术，并且在孔内原位的测试以及岩土样品的采取中发挥重要的作用。如果钻探技术存在一定的问题，就无法实现准确揭露地层结构，并且也无法获得准确的力学参数，更严重的会对工程整体的质量产生影响，甚至会产生一定的安全隐患。 二、岩土工程勘察与钻探 1、岩土工程勘察中常用的钻探技术 （1）反循环钻探的技术 反循环钻探技术主要包括空气反循环技术与水力反循环技术，两者之间的循环介质存在一定的差异[2]。其中，水力反循环钻探技术的循环介质主要是水和泥浆，而其循环的方式则是将循环介质送至孔底，这样就可以使取心钻头达到柱状岩心，岩心随着钻头一起返回地面。但是，空气反循环钻探技术的循环介质是空气，并且通过双臂钻杆外管作用，就可以将空气送到孔底。与此同时，空气会产生剧烈膨胀的现象，进而形成冲击力，带动孔底潜孔锤对孔底岩石进行撞击。随后，钻杆就会把空气一同带回地面，并携带相应的岩屑，根据岩屑就可以对地质进行所需信息的测量了。 （2）绳索取心技术 在利用绳索取心技术来获取岩心时，无需利用钻杆，并且只有在必须更换钻头或者钻头出现问题的情况下才需要使用钻杆。绳索取心技术的重点就是在出现堵塞情况时打捞所使用的工具与存储岩矿心的岩心管。在进行岩心的提取过程中，也无需对钻杆住进行提升。 （3）液动潜孔锤技术 液动潜孔锤技术主要的工作原理是充分利用冲洗液，使其有效的带动液动潜孔锤进行运行。在液动潜孔锤受到外力冲打的情况下，液动潜孔锤就会将此能量中的部分能量传给钻头，进而将岩石击碎。而泥浆泵在冲洗液的输送工作中具有重要的作用，运用泥浆泵就可以使钻头进行反复的运动，进而产生冲击负荷。 （4）组合钻探技术 组合钻探技术就是将反循环钻探与绳索取心以及液动潜孔钻探技术相互结合形成的，这种具有综合性的钻探技术，能够科学合理的融合入各钻探技术的优点。并且，组合钻探技术能够按照实际的地质情况进行钻探工作，能够有效的减少施工的成本与劳动的强度，并且有利于钻探作业效率的提高[3]。 2、钻探技术在岩土工程勘察中的应用 因为隧道地质勘察具有代表性，所以下文以钻探技术在某高速公路隧道地质勘察中的实际应用为实例进行分析，这样也能够更直观的了解钻探技术在地质勘察领域中的应用效果。 （1）测量并标定孔位 在开钻之前，相应的测量技术人员对标高以及掌子面中线与拱部控制点进行测量，并且技术人员需要按照之前所设计的钻孔位置与角度，合理的选用测量仪器，确定孔位和标准的角度，保证钻头段与主动杆处于同一方向与孔位对准，并对钻机进行定位，为开孔工作做好准备。 （2）开孔 在钻机完成就位，并对相关设备的运行进行调试以后，准备开钻。应充分考虑到围岩情况，进而正确的选择合适的钻头，保证开孔处于两米到五米的范围内基本无偏差。 （3）安装孔口管 根据选择的钻机配套钻头选择孔口管的加工方式。通常，钻头的直径采用的是76与91，所以，可以使用直径为108的无缝钢管作为孔口管使用，一般的长度是两米[4]。如果存在围岩不理想的状况，可以合理的对孔口管的长度加长，这样可以更好的保证锚固止水的功能。在孔口管的管身处要使用麻丝来封堵孔口管与岩壁之间的缝隙，孔口管的底部是使用锚固剂进行封堵的，长度在十厘米至十五厘米范围内。在对孔口管进行清洗时，需要使用高压水对孔壁进行清洗，然后与快硬水泥进行拌合，形成糊状，并将其放入到孔内。此过程需要使

阶梯水平井钻井技术

阶梯水平井钻井技术 冯志明　颉金玲 (大港油田集团公司定向井技术服务公司,天津大港　300280) 摘要　阶梯水平井是在水平井完成第1水平靶区后,通过降斜、稳斜、增斜段的调整,进入并完成第2水平靶区井段的水平井钻井技术。该技术将水平井技术又推上了一个新的高度。使水平井的应用扩展到常规油气层,连续薄油层、断块油层等复杂油气田。文中从施工难点、优化工程设计、井眼轨迹控制3方面论述了阶梯水平井的钻井技术。列举了TZ406井、YX2P1井、LN61-H1井3口阶梯水平井的施工数据。针对TZ406井施工经过、施工要点、施工技术措施,对阶梯水平井的设计、轨道控制技术、施工难点经验、体会和认识,做了全面的论述。现场应用表明:阶梯水平井显著地增加了产量,大幅度地提高勘探开发的综合经济效益,必将成为油气田开发的重要手段之一。 主题词　水平井　导向钻井　井眼轨迹　工程设计　钻具组合 作者简介　冯志明,1966年生。1987年毕业于重庆石油学校钻井工程专业,工程师。　颉金玲,1945年生。毕业于华东石油学院,现任副经理,高级工程师。 阶梯水平井是指在一个井眼中连续完成具有一定高度差的两个或者多个水平井段,形成具有两个或多个台阶的井眼轨迹,用一个井眼开采或者勘探两个或多个层叠状油藏、断块油藏的水平井井型。利用阶梯水平井连续在这两个油层中水平延伸一定长度,节约了重复钻井的投资,增加了单井产量,可取得最佳的开发效果。 一、施工难点 1口成功的阶梯式水平井,能实现取代2口或多口水平井的开发目的,既节约投资,又能获得好的效益。常用于阶梯式水平井开发的区块具有以下特点:(1)层叠式或不整合薄油藏;(2)断块油藏;(3)上部油层断失或尖灭,存在下部可供开采的油藏。 1.目的层油层薄,区块复杂,井眼轨迹拐点多,不平滑,不利于送钻和钻压传递,控制和调整井眼轨道工作量大。着陆、阶梯过渡段控制困难。 2.对钻井装备、钻井液净化设备要求高,井眼的净化和携砂难度大,大斜度井段易形成岩屑床,造成井下复杂情况发生,需要有足够的动力,配套齐全的净化设备。 3.钻具组合、监测仪器等针对性强,技术含量高,钻柱受力复杂。 二、优化工程设计 1.优化井身剖面设计　阶梯水平井的地质设计,通常只给定AB段、CD段两个阶梯水平段的入窗窗口和目标靶区,工程设计则需要满足以下3个方面的条件。(1)满足地质对轨迹控制的要求:即中靶要求。(2)井下专用钻具、工具、仪器装备能满足设计井眼轨迹控制的要求。(3)完井电测、下套管、固井等完井工艺技术水平须满足开放要求。 阶梯式水平井,与普通水平井不同的是怎样依据地质要求,对第1水平段终点到第2水平段终点间的井身剖面进行设计。 2.优化井身结构　根据TZ406井、YX2P1井和LN61-H1井的施工技术,结合国内外其它地区阶梯水平井的施工经验、油层特点和完井方式,一般认为技套必须封固目的层以上的异常高压以及易垮塌、破碎带等不稳定地层,以保证水平井安全、快速地钻井和完井。 三、井眼轨迹控制技术 1.合理的钻具组合设计　分析近年来完成的数十口水平井资料,总结出几套适合于常规水平井和阶梯水平井施工,目前国内工艺技术和装备又能够实现的钻具组合结构。 (1)侧钻钻具组合。钻头+螺杆钻具+定向接头+无磁钻铤+MWD短节+钻铤+钻杆。该钻具组合常用于回填导眼后的侧钻井段和第1造斜井段的施工,平均造斜率达10～12(°)/30m。 (2)钻盘微转增斜钻具组合。钻头+稳定器+无磁钻铤+MWD短节+无磁钻挺+稳定器+钻铤+ 22石油钻采工艺　2000年(第22卷)第5期DOI:10.13639/j.od pt.2000.05.006

工程地质勘察中钻探技术的应用分析 陈军

工程地质勘察中钻探技术的应用分析陈军 发表时间：2018-05-15T15:04:18.157Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第34期作者：陈军蒲鸿波王益林 [导读] 本文探讨了工程地质勘察中钻探技术的应用。 四川省煤田地质局一三五队四川泸州 646000 摘要：钻探技术是工程地质勘察中重要的技术，是工程地质勘察十分有效且重要的手段之一，不同的地质对钻探技术的要求不同，在工程地质勘察中对钻探技术的选用也是重要环节之一，因此必须加强对工程地质勘察的钻探技术进行研究分析。本文探讨了工程地质勘察中钻探技术的应用。 关键词：工程地质勘察；钻探技术；应用 探矿工程技术在众多领域都发挥了不可替代的作用，在实际工作中，要正视工程中存在的一系列问题，并针对这些问题制定相应的改革措施，发挥各方的主观能动性，在社会经济发展的指挥棒下，充分发展技术、理论知识和实践创新能力，必将具有十分重要的现实意义和经济效益。 1 地质勘察工程简述 1.1 工程地质勘察工程的概念 工程地质勘察是指通过对于地质情况的勘探、调查、试验从而对于区域内的地质状况充分了解，为工程的施工打下基础。在地质勘察过程中需要对工程的岩土结构和水体分布情况进行详细的分析调查，以便充分了解岩土体的空间分布及变化规律，便于工程建筑施工时采取相应的措施从而确保工程地基的稳定。 1.2 工程地质勘察的特点 工程地质勘察过程中，相关的现场勘察人员需要充分考虑到工程的现场地质条件。不同的工程有不同的勘探要求，一般的民用建筑在勘探布孔时会沿着建筑轮廓线进行布孔，而水坝等大型建筑在布孔时往往会沿着建筑的轴线进行布孔。在钻探时也应当尽量选择相对较为简单的钻探方法与设备。钻探不仅可以了解现场的地质条件和地层岩性，还能帮助勘察人员进行地层的取样与实验。 2 工程地质勘察中对钻探技术选用的影响因素 2.1地质条件的不同影响钻探技术的选用 第一，卵碎石类地形的松散度影响。松散的卵碎石地形比较容易钻孔取样，钻入难度小，比较轻松，但是由于比较松散很容易坍塌，所以可以考虑使用跟管钻进；不够松散的卵碎石地形由于鹅卵石排布比较紧密，可以从一定程度上减少塌方的危险，但是相对来说很难钻入，所以可以选用裸孔钻进。第二，卵碎石层含水度影响。卵碎石层含水量的大小也会影响钻探技术的选用，含水量高的卵碎石层通常土质比较潮湿，钻孔难度小，但是土质疏松也容易发生塌陷，最好采用跟管钻进的方法，当然也有特殊情况，如果最底层土质属于粘性土，则会比较稳固不易塌方，用裸管钻进也是可以的；反之，如果含水量较小的话，土质会比较紧密，不易塌方，跟进难度也比较大，可以采用裸管钻进的技术。第三，卵碎石颗粒的直径大小有差异。钻具的口径和卵碎石颗粒的直径有着十分密切的关系，选取时最好采用口径大于石头颗粒直径的钻具，必要时候可以对钻具口径进行加大来确保钻孔工作的顺利进行。第四，卵碎石层的属性差异。卵碎石层的土质大都是粘性土，适合采用裸管钻进，但是在钻进过程中要用跟管对孔壁进行保护，来预防钻孔时孔壁的崩溃。 2.2工程地质钻探技术常用的方法不同 在一般情况下，施工地点的地质条件都是不同的，针对不同的地质条件有不同的地质钻探方法。具体如下： 第一，击入法，主要适用于土层分布极为紧密的情况，操作方式是使用连续锤子敲击，实际情况中多采用重锤少击来进行，以保证土质的还原，而且效率也比较高；第二，压入法，适用于土质疏松的情况，有连续压入和断续压入，前者一般适用范围比较广；第三，振动法，这一种由于会对土质产生波动，破坏地质结构，一般不建议使用。 3 工程地质勘察中钻探技术的应用 3.1反循环钻探技术的应用 反循环钻探技术是一种应用较为广泛的钻探技术，其在实际的应用中根据循环介质的不同又被分为空气反循环钻探技术和水力反循环钻探技术。空气反循环钻探技术在钻探过程中以空气作为介质来进行钻探，在钻探过程中通过双臂钻杆外管来实现对于压缩空气的传输，将其输送到孔底，压缩空气在膨胀后产生较大的冲击力，驱动孔底的孔锤对岩石进行冲击，而后钻杆又将空气和岩屑带回地面，实现对岩屑的检测化验，水力反循环钻探技术是以泥浆或水作为介质进行转孔的，在转孔时将水送至孔底驱动钻头，在钻头的作用下获得岩层，而后在钻杆的作用下转头内的岩芯带回地面，实现样品的钻探采集。 3.2 绳索取心技术 在工程地质勘察中，如果使用绳索取心技术，则不需要钻杆辅助，在钻探过程中，只有当钻头出现质量问题时，采取更换钻头或者使用钻杆。该项钻进技术的核心工具是打捞工具以及岩心管，在钻进过程中，如果发生堵塞问题，则可以使用打捞工具，在提取岩心时，可以使用岩心管。绳索取心技术在钻进施工过程中，施工便捷，而且适应性较强，因此应用范围十分广泛。与此同时，通过该项钻进技术，有利于确保岩心质量，而且钻进深度较低，所以，钻进效率比较高。在钻探施工中，如果出现堵塞问题，则通过打捞工具的辅助，可以有效避免钻杆工具与岩心发生摩擦，有利于提升钻进效率。由于该项钻探技术不需要频繁的提升钻杆，而且升降次数比较少，因此，施工人员的劳动强度比较低，钻头的使用寿命也比较长。现阶段，该项钻探技术已经被广泛应用于工程地质勘察中。 3.3 液动潜孔锤钻探技术 液动潜孔锤又被称为液动冲击器，事实上它只是一种辅助加快钻探效率的技术，是对传统的回转钻探的改良产物。在传统回转钻探中，钻头在切削土壤的同时，泥浆泵还将输送泥浆或者水对钻孔进行清洗，进而使钻头的工作效率得到保障，该技术正是在这一基础上发展而来的。 该技术利用泥浆或水等介质辅助钻头钻探。具体过程是液动潜孔锤对液体介质施加压力，转而液体介质对钻头施加相应的冲击力，这种冲击力是具有一定固定频率的。这种技术充分利用了岩层的固定物理性质：岩层硬度大、抗剪力，但是不耐冲击力。传统的回转钻头是

第一章 定向井(水平井)钻井技术概述

第一章定向井（水平井)钻井技术概述 定向井、水平井的基本概念 定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）Ｔ．A．英格利期定义为:“使井筒按特定方向偏斜,钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井,虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期,美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1９34年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交,然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由ＢP勘探公司钻成,井深达10,65４米； 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于１99７年在英国北海的ＲyｔｃｈＦarm 油田钻成的M11井,水平位移高达1，0１１4米。 垂深水平位移比最高的是Statoｉl公司钻成的的33/９—C２达到了１:3．14； 丛式井口数最多，海上平台:９6口；人工岛:17０口; 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步,首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—１5井和磨三井,其中磨三井总井深1685米,垂直井深表遗憾３5０米，水平位移444.2米,最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术;80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JF１28井，井深达到7000米，垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井，水平

岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用分析

岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用分析 发表时间：2020-04-14T01:49:14.139Z 来源：《建筑细部》2019年第21期作者：詹俊[导读] 众所周知，我国地域辽阔，在沿江沿河水资源丰富的石灰岩地区，岩溶地貌发育较广，在流水的冲击作用下，石灰岩会被溶解、侵蚀形成大小不同的孔洞和溶沟，最终导致岩土体强度降低。詹俊 安徽建筑大学勘测设计研究院有限公司安徽合肥 230022摘要：众所周知，我国地域辽阔，在沿江沿河水资源丰富的石灰岩地区，岩溶地貌发育较广，在流水的冲击作用下，石灰岩会被溶解、侵蚀形成大小不同的孔洞和溶沟，最终导致岩土体强度降低。但岩溶地区依然不可避免的要进行各项工程建设，而工程建设离不开工 程勘察，可溶岩分布区的岩土工程勘察工作更有其特殊性。本文根据笔者以往的项目经验针对岩溶地区岩土工程勘察技术进行一些研究分析和探讨，以期总结其中的实践经验为后期类似工程提供参考。 关键词：岩溶地区；岩土工程；勘察技术；应用分析 引言： 就岩溶地区工程而言，施工人员应该将保障工程质量安全当作是首要目标和重点关注对象。工程勘察最为主要的任务就是对工程所在位置的气候条件、地形地貌、水文条件、地质情况等进行科学的分析，同时根据分析结果选择基础的设计和施工方案、施工机械以及工艺。可以这样说，工程勘察钻探技术的选择直接关乎到最后的勘察成果，所以我们必须得加强重视。 1岩土工程地质条件分析 在岩溶区域内进行岩土工程施工是建设行业中地基处理的一大难题。由于岩溶区域的内部情况极为复杂，岩洞的大小和形状都是随机的，几乎没有规律可循，使得勘察难以有效进行，同时溶洞之间还存在连通性，甚至在同一垂直平面上存在串珠状溶洞，本人在铜陵某项目中，曾有某个钻孔钻杆在加压钻进过程中断了两次，且均在下一次重新组装钻杆钻进过程中可以继续钻进，这就说明溶洞很大，钻杆掉进去之后都不知落入何方，这些都使得我们外业钻探工作非常困难。同时岩溶区域中的地下水丰富且水位呈现出动态变化的特点，也是岩溶区域岩土工程勘察的难点。针对岩溶区域地质情况的复杂性，勘察工作中常常采用钻探手段获取第一手的岩土工程资料。在岩溶区域进行工程项目建设，在选址时就该慎重，通过地灾评估后判定通过处理可以进行工程建设的场地，需要把石灰岩当成桩端持力层，同时还得在确保作为桩端持力层的石灰岩在达到一定的厚度标准的基础上，基岩能够保持较好的完整性，并没有出现溶蚀现象。对于桩端持力层的诸多要求使得岩溶发育场地勘察工作必须采用钻探方法才能确定桩位（即一桩一孔，超前钻）。岩溶区域的土体也较为多样，如杂填土、粉质粘土、卵石、淤泥质土等。针对不同的土体情况，在岩溶地区岩土工程勘察中采用的钻进方式，钻具均略有不同。 2岩土工程勘察钻探技术概述 2.1前期准备模块 尽可能多的让业主单位提供详实的资料：如规划图，原始地形图，收集整理周边临近建筑物的地质灾害评估报告、地勘报告，尽量做到让自己对场区地层有个大概了解。 2.2勘察施工模块 对于岩溶地区的重大型项目，可能会历经工程可行性勘察、初步勘察、详细勘察、超前钻这几个阶段，而对于一般的工民建项目，可能会针对项目的大小、勘察等级对这几个阶段进行削减归并。在勘察外业施工过程中，应该根据钻探揭露的地质情况，及时调整设备和钻进方案，以求用较少的钱得到优质的勘察成果。比如在有的地区，钻探发现溶洞较多，且里面填充物较少或基本无填充，那在这种石灰岩地层溶蚀现象较严重的场地，钻机钻进过程中极其容易掉钻；而若上部土层有卵石层的，钻进过程中则易塌孔和埋钻。研究人员要针对现场出现的各种情况对钻探施工方案进行实时调整和全盘控制，有效预测后期钻探过程中可能会出现的问题，尽早做好准备工作，让生产效率得到有效提升，在提升整体工程项目质量的基础上，保证安全文明施工，这能为拟建工程节约成本，而且只要各项工作做得到位，钻机班组也能高效运作，农民工的利益也得到了切实保障。 2.3场地处理模块 在勘察设备进场之前，最好先进行现场踏勘，看具备了进场条件再进行外业施工。但是现今各大房地产开发商都时兴高周转，甲方“爸爸”给我们勘察底层施加的压力也是无穷大，好多时候，场地堆土成山，说不定都在催勘察进场了。但即便如此，我们作为五方责任主体，也不能忘记自己的职责，我们要在夹缝之中求生存。没有条件也得创造条件，尽全力联系业主单位协调平整场地，确保每个钻孔要落到实处，让钻探设备能到位施工。

苏里格气井水平井快速钻井配套技术

苏里格气井水平井快速钻井配套技术 摘要：随着苏里格气田的不断开发，水平井规模开发已成为苏里格开发的重点。由于苏里格气田水平井钻遇气层多为薄产层，尖灭快，地质构造复杂，地质导向预测不准等原因，钻井过程中遇到许多影响因素，对钻井提速造成很大困难。结合今年水平井现场施工情况，分析了影响钻井提速的因素，提出预防措施及改进和研究方向，达到安全、快速、高效钻进的目的。 关键词:钻井提速预防措施轨迹控制钻井液 随着水平井钻井工艺技术的不断成熟，水平井开发达到了预期的效果。但是近年来的水平井钻井施工，也遇到了各种各样的情况，严重影响了钻井的施工速度，直接影响钻井效益。因此就影响苏里格气田水平井钻井提速的一些因素进行分析，以便找到钻井提速的有效措施。 2.制约提速因素 2.1.地质因素的影响 2.1.1地层稳定性差，增斜井段增斜困难，水平段稳斜困难。 2.1.2气层位置不确定性，增加了轨迹控制难度。 2.1.3地层的特殊性，地层缺失。 2.1.4地层倾角的影响，方位漂移。 2.1.5地层压实程度差，承压能力低，易发生井漏。 2.2钻井因素的影响 2.2.1水力作用的影响

排量大，对井壁冲刷严重，井径扩大率大，影响增斜、稳斜效果。 2.2.2钻井参数的影响 钻井参数不合理达不到单弯螺杆理想的造斜率。通常钻压大，转速低增斜率高，反之，增斜率则低。 2.2.3摩阻和扭矩的影响 由于水平段长、井斜角大，钻具贴于下井壁，重力效应突出，上提、下放钻具的阻力增加，钻进加压困难；钻柱摩擦阻力大、扭矩大，下部钻具易屈曲，传递扭矩困难，机械钻速大为降低。 2.2.4钻井液的影响 钻井液是钻井施工的血液，钻井液性能的好坏与地层的适应情况对钻井施工来说至关重要，甚至说钻井液性能是决定一口井成败的关键。钻井液性能差，水力清除井底岩屑的能力也大大降低，在很多情况下因岩屑不能及时清除而导致重复破碎，甚至泥包，致使钻头的机械钻速下降。严重的易发生堵水眼、缩径、掉块、井塌、油气侵、井漏、长井段的划眼、倒划等复杂情况，引起砂卡、粘卡、键槽卡钻等事故。 2.3钻井工具、仪器的因素 2.3.1钻头寿命以及钻头选型的影响 苏里格气田水平井钻遇地层多、岩性变化大。不同钻头厂家生产的不同钻头地层适应性有所不同，选型不同，寿命不同，钻井速度大为不一样。 三牙轮钻头复合增斜比较容易，返出岩屑有利地质导向辨认地