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期刊信息/Journal information
钻探工程
中国地质调查局
钻探工程

中国地质调查局

李艺

月刊

2096-9686

tkgc@mail.cgs.gov.con

010-68320471

100037

北京市百万庄26号

钻探工程/Journal Drilling EngineeringCSTPCD
查看更多>>本杂志系国土资源部主管、中国地质调查局主办的国内外公开发行的技术类双月刊。主要报道我国探矿工程和岩土钻掘工程的新工艺、新技术、新方法、新设备的研究、推广、应用以及国内外有关信息。
正式出版
收录年代

    大位移井振荡射流压力脉冲减阻工具结构设计与性能分析

    谢小荣陈晓斌董晓斌唐禄博...
    91-98页
    查看更多>>摘要:大位移井钻进技术为大幅提高页岩气等非常规能源的开采效率提供了可能.然而,大位移井钻进过程中钻杆与井壁间的摩阻高,降低了钻进效率.解决当前大位移井或水平井钻井施工过程中摩阻大、托压严重技术难题的有效办法之一是在井下钻具组合中增加可产生振荡功能的减阻工具.但目前此类工具种类少,且普遍存在工作机理复杂、结构设计困难、工具压力过高的问题.因此,本文提出了一种压力低、无运动零部件的逆反馈式振荡射流压力脉冲减阻工具.对该工具开展了可视化实验与数值模拟研究,通过监测工具内部流场的演化阐明了射流振荡器的工作机理,结果显示压力脉冲的产生是由射流的附壁切换、工具内部涡流的生长与消散等共同组成;开展了工具脉冲性能研究,揭示了本工具在不同流量、钻井液密度、粘度等条件下的工作性能.并针对小钻进流量的工况进行了结构优化,拓展了该工具的工作范围.本文可对大位移井钻进工具的设计提供新的参考.

    大位移井振荡射流技术降摩减阻页岩气钻井工具

    螺杆钻具三卡瓦偏心打捞筒的研制及应用

    麻坦
    99-105页
    查看更多>>摘要:钻井过程中螺杆钻具断落事故时有发生,对于螺杆钻具外筒壳体脱扣、转子断裂抽芯等事故形成的轻质"落鱼",使用常规卡瓦打捞筒作业时的适用性不足、打捞成功率低.基于此,设计了螺杆钻具三卡瓦偏心打捞筒,通过打捞筒的锥形导向面驱动上卡瓦、中卡瓦和下卡瓦共轭环空收缩卡紧,实现对该类"落鱼"的有效打捞.三卡瓦的偏心排布结构设计,增加了有效夹持面积,提高了打捞筒对螺杆钻具的综合打捞力.结合打捞筒的工作原理,建立了卡瓦常规夹持力和挤压夹持力的计算公式,对比得出三卡瓦偏心打捞筒所需的卡瓦常规夹持应力可减少50.46%,捞牙咬深可减少 13.92%.试制的打捞筒在施工现场进行了打捞实践,表明其结构设计合理,打捞性能可靠.

    螺杆钻具打捞工具轻质"落鱼"偏心结构三卡瓦偏心打捞筒

    深海取样岩心填充率自动监测系统研制及应用

    邵帅苏波王荣璟张涛...
    106-110页
    查看更多>>摘要:岩心填充率自动监测系统的研制是用以填补取心过程中缺少取心状态监测的不足.岩心填充率自动监测系统由主控制器、预留温度压力监测模块、霍尔传感器模块、数据储存模块、串口调试模块组成,其中实现取心状态监测的原理是基于霍尔效应.该系统可监测的取心速度范围为:0~30 mm/s,监测精度约为1%,系统选用STM32系列单片机、大容量存储器、高速USB接口等器件或模块,具备在线调试、编程、升级功能.采用研制的样机进行了海上试验,结果表明该系统可在水深3000 m的环境下(0~35 MPa的孔底压力)自动监测岩心贯入岩心管的过程,可为深海取样现场取样器类型的选择和取样器工作参数优化提供理论指导,具有广阔的应用前景.

    岩心填充率自动监测霍尔效应深海取样

    三门峡盆地油气调查优快钻井技术

    赵洪波张龙沈立娜张交东...
    111-118页
    查看更多>>摘要:南华北三门峡盆地古近系沉积厚度大且分布连续,暗黑色泥岩发育,通过部署钻探工程,有望实现中小盆地油气调查取得新发现.但该类油藏钻井地质环境复杂,砂泥岩互层频现,易引起钻头泥包、井壁坍塌、掉块、涌漏风险并存和难钻进等工程难点.通过钻具组合与井身结构优化、不同井段钻井液技术研究、个性化PDC异形齿钻头研发以及"低转速+中钻压+螺杆+高效PDC钻头"钻井工艺研究,有效解决了井壁稳定性和钻头选型难题,在豫峡地1井实钻中,全面钻进平均机械钻速达到5.67 m/h,实现提高机械钻速30%以上,相比设计钻井周期缩短10 d.创新形成了防泥包钻井液技术体系、长裸眼井壁保护钻井液技术体系、砂泥岩互层高效PDC异形齿钻头提速技术、"两低一高"变密度水泥浆固井技术等可推广的三门峡盆地砂泥岩互层"新优快"钻完井技术体系,可为同类地区钻井工程设计和施工提供有益借鉴.

    油气调查钻井液体系PDC异形齿钻头机械钻速豫峡地1井三门峡盆地

    超深水超浅层储层无隔水管钻井取心难点与对策

    陈浩东吴艳辉马传华黄洪林...
    119-124页
    查看更多>>摘要:超深水超浅层(简称"双超")储层钻井取心作业难度大,成功率低,作业费用高,可供参考经验少.对此,开展了无隔水管条件下的"双超"储层钻井取心难点分析,并提出了相应技术对策,形成了一套"双超"储层高效取心方案.研究结果表明,在"双超"环境下,储层以未胶结、松散泥质-粉砂岩为主,地层疏松,钻井取心作业面对着取心筒"堵心"、排量和钻压控制难度大、超深水作业费用高等难题与挑战.优选Rb-8100型全封闭式保形取心工具和HSC043-8100型取心钻头,配合小排量(200 L/min)、低转速(15~40 r/min)、阶梯式钻压(2~10 t)的小参数模式,自制网兜将钻头处海水进行分流并保护底部岩心.在南海"双超"气田开展了无隔水管钻井取心先导试验,取心收获率达100%.实现了"双超"储层高效钻井取心,同时为"双超"气田的后期开发奠定了重要的基础.

    超深水超浅层储层疏松地层海洋钻井取心保形取心工具无隔水管作业

    天阳盆地高温硬岩地热钻探PDC钻头的研究应用

    王勇军聂德久袁宝宏袁宝新...
    125-131页
    查看更多>>摘要:在天阳盆地高温地热钻探施工中,受变质岩系硬岩地层岩性和高温的影响,牙轮钻头机械钻速低、磨损严重、使用寿命短,严重影响钻探施工.对PDC钻头的应用进行了探索研究,针对地层岩性特征,对钻头体、刀翼、剖面轮廓及复合片的选择和布设等关键技术进行了探索,并在钻探实践中优化改进,研究出了一种抗冲击性能较好、适宜于变质岩系硬岩地层的PDC钻头.有效地提高了机械钻速、降低了钻井成本,为天阳盆地高温地热钻探项目的顺利实施提供了技术支撑.

    高温硬岩地热钻探PDC钻头复合片选择和布设

    川西新场构造带须二段致密气藏定向井优快钻井关键技术

    罗翰
    132-140页
    查看更多>>摘要:川西新场构造带须家河组二段致密砂岩储层受限于钻井成本与开发收益的不匹配,长期未能形成规模化商业开发.本文根据工区地质特征,通过以必封点、井眼尺寸和井眼轨道优化为核心进行井身结构设计优化,以旋锤钻具、低成本旋转导向工具、预弯曲钻具组合钻井、基于最小机械比能的实时钻井参数优化为核心进行系列提速关键工艺研究,形成了川西新场构造带须二段致密气藏定向井优快钻井关键技术.该技术在区块全面应用,最短钻井周期由231.1 d缩短到95.7 d,取得了良好的运用效果,实现了区块的效益开发.

    新场构造须二段致密气藏定向井优快钻井旋锤钻具旋转导向工具

    考虑止水帷幕插入比的降水井滤管参数设计优化研究

    帅红岩李光诚黄俊杰邓敏...
    141-151页
    查看更多>>摘要:以武汉市某基坑工程实例为背景,基于承压层坑内外水位降深及坑外地表沉降两大观测指标,采用有限元软件ABAQUS建立群井降水三维数值计算模型进行了数值模拟分析,通过设置多组计算工况,对在悬挂式止水帷幕不同插入比λ条件下,降水井不同滤管长度L及滤管埋深H对承压层坑内外水位降深及坑外地表沉降的影响规律进行了研究.研究结果表明:插入比λ对承压层坑内外水降深及坑外地表沉降的影响要远大于降水井滤管长度L及滤管埋深H的影响.在止水帷幕插入比λ=0.4~0.6时,通过改变滤管长度L及滤管埋深H来提高承压层坑内水位降深或降低承压层坑外水位降深具有较大的空间.止水帷幕插入比λ>0.6后起到较好的隔水效果,滤管埋深H宜位于承压含水层顶部,滤管长度L不宜超过0.4倍的承压含水层厚度M.

    悬挂式止水帷幕插入比降水井滤管参数数值模拟

    高压脉冲放电在大直径扩底灌注桩中的应用技术研究

    马宁邓岳凌雪杨麟睿...
    152-159页
    查看更多>>摘要:本文主要研究了金属丝电爆炸产生的压力冲击波作用在土层孔壁上,在桩底部挤压土体形成扩底桩.建立了金属丝爆炸能量与冲击波压力之间的关系函数与仿真模型,分析了放电参数与冲击波强度的关系;建立了冲击波压力与土体变形之间的关系,计算出粘性土体变形量所需要的压力大小;制作扩底桩、直桩模型,验证金属丝电爆炸荷载作用下土体受力变形特性,并对两种桩型承载力及抗拔力性能进行对比分析.利用高压脉冲扩底技术模型试验中的电学参数及工艺参数,构建国内首根直径0.8 m的高压脉冲扩底桩,完成"灌-扩"一体高压脉冲扩底工法的开发.

    脉冲放电冲击波扩底灌注桩"灌-扩"一体工法

    钻井利器的故事之"井下动力钻具"

    闫家王文张恒春曹龙龙...
    160-167页
    查看更多>>摘要:钻井是能源矿产勘探开发最直接的工程技术手段,井下动力钻具作为破碎地层岩土的有利器具,或直接驱动钻头形成滑动钻进,或与顶驱(或转盘)的回转共同组合驱动钻头形成复合钻进,具有降耗增速、减小井下事故风险等优点.为促使井下动力钻具被更多技术人员了解和认识,物尽其用充分发挥其钻井优势并利用技术特点开发新功能、新器具,本文从科普的角度介绍了井下动力钻具的用途、主要种类、工作原理及发展历程,并综合对比不同井下动力钻具的优劣势.最后,结合深井、超深井等钻井新形势对钻探器具、工艺等的新要求,以及材料、测控、智能化等新科技的在钻井工程中的应用趋势,指出了当前主流井下动力钻具的更新换代、技术革新的发展方向.

    钻井利器井下动力电动钻具螺杆钻具涡轮钻具