矸石井壁后注浆技术在煤矿生产中的应用

<正>朱集西煤矿设计年生产能力400万吨,工业广场内布置有主井、副井、风井和矸石井共四个井筒,其中主、副、风三井表土段和基岩风化带采用冻结法施工,矸石井表土段和基岩风化带采用钻井法施工,下部基岩段采用地面预注浆法堵水、普通钻爆法施工。矸石井钻井段设计净直径为5.2m,穿过表土冲积层厚度为469.55m,钻井直径7.7m,钻井深度545m,井筒全深1000m。矸石井钻井段井深0~361m为钢筋混凝土井壁,361~541m为双层钢板混凝土复合井     

页岩气水平井强化井壁水基钻井液研究

利用物理或化学方法强化封堵页岩微纳米尺度裂缝是解决页岩气地层井壁失稳与井漏问题的技术关键。在研究页岩气地层井壁失稳机理基础上,探讨了通过钻井液物理-化学协同封堵强化页岩井壁稳定的机理。采用乳液聚合方法,研制了一种微纳米聚合物微球封堵剂,并利用压力传递实验、核磁共振等评价了微纳米聚合物微球封堵剂与化学封堵剂的协同封堵作用效果。研究表明,微纳米聚合物微球"吸附-架桥-可变形填充"、化学封堵剂"封堵-固结"两种封堵机理协同作用,能够在井壁周围形成连续、致密的承压封堵层,阻止压力传递与滤液侵入,实现物化协同封堵强化井壁的目的。进一步优化了页岩气地层强化井壁水基钻井液体系,密度达2. 0 g/cm~3时仍具有良好的流变、滤失及润滑性能,可有效地封堵页岩微纳米尺度缝隙、抑制页岩水化效应,为页岩气钻探开发提供了钻井液技术支撑。     

胜利英雄滩油田浅层大位移井钻井液技术

英雄滩油田地质构造复杂,造斜点较浅,斜井段长,钻井液施工难度大。通过优选聚合醇润滑防塌钻井液体系,配合相应的现场维护处理工艺,取得了良好的现场应用效果,解决了大位移井钻井过程中易出现的井壁稳定、井眼净化及润滑防卡难题,达到了优质、安全、快速钻井的目的。     

浅谈深厚冲积层及软岩含水地层冻结井筒井壁的结构设计

在深厚冲积层及软岩含水地层超深冻结井筒井壁结构的设计过程中,关于如何选取合适的冻结深度、外荷载,分别从地层的性质和井壁结构的参数及影响因素等方面进行分析,阐述了深厚冲积层及软岩含水地层超深冻结井筒井壁结构设计过程,也为类似地层井壁结构设计提供了参考。     

温度对气层气体钻井井壁稳定的影响

气体钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井底温度远小于地层温度。当气层被钻开后井壁围岩温度、孔隙压力和应力分布发生改变,容易引起井下复杂事故。为此,分析了井底低温对致密砂岩气藏气体钻井井壁稳定的影响。研究表明,井眼钻开后井底低温产生拉热应力,使近井壁有效应力减小,有利于防止岩石剪切失稳,但增加了岩石产生拉伸破坏的可能。气层气体产出使近井壁地层孔隙度和渗透率减小,不考虑井底低温时减小程度偏大。气体钻井近井壁可能存在塑性区,低温使塑性区向地层延伸更容易导致井壁失稳。塑性区的形成不仅取决于水平地应力,而且与垂向地应力有关。通常致密砂岩气藏埋藏较深,垂向应力影响大,其弹塑性分析需考虑三维主应力的影响。     

旋转井壁取芯器钻头性能探讨

介绍了旋转井壁取芯器钻头的工作原理和结构特点。将12种取芯钻头的各项技术参数进行综合对比。为了确定每种钻头对不同岩性地层的适用性能,设计了模拟地层取芯的实验。采集12种取芯钻头分别在0~40公斤的钻压下对五种不同岩石样本(石灰岩、花岗岩、粗砂岩、细砂岩和泥质砂岩)进行模拟取芯的实验数据。将实时记录的扭矩、钻速和功率的变化曲线配合每种钻头的各项性能参数逐一进行分析,最终获得每种钻头的适用性能星级评定表,为一线的旋转井壁取芯作业提供帮助。     

齐古1井深井钻井液技术应用的认识

齐古1井属于伊通盆地新安堡凹陷岔路河断陷齐家潜山构造,完钻井深5492 m。钻井面临2385~3342 m井段弱胶结性和水敏性地层的井壁稳定、1050~2385m井段高浓度CO2污染、3342~3658m井段泥页岩井壁稳定和4640~5492 m井段188℃高温钻井液稳定等技术难点。本文在分析齐古1井钻井液技术难点基础上,提出了解决的技术对策,现场应用效果良好。     

竖井井壁竖向附加力的理论计算方法

从弹性力学的空间轴对称问题出发,从理论上推导建立了竖井竖向附加力的应力表达式.分析该应力表达式可知,在竖向附加力作用下,井壁所受的径向、环向压应力值均为零,竖向附加力对井壁的作用主要体现为轴向压应力,且轴向应力在沿井壁厚度方向几乎无变化,因而可以将作用在井壁外侧的竖向附加力等效为作用在井壁横截面上的均布力.利用该应力表达式对某铁矿竖井井壁竖向附加力进行了计算,得到了井壁应力状况.     

基于多材质复合管柱的裸眼井壁支撑工艺及应用

已完钻超深裸眼水平井侧钻技术是经济、高效开发油藏剩余油的主要手段之一，传统的磨铣钢套管开窗侧钻技术存在下入摩阻大、磨铣耗时长导致开窗失败等问题。为此，提出了基于多材质复合管柱的超深水平井裸眼井壁支撑工艺，结合中国西北油田已完钻超深裸眼水平井井况，首先，提出了基于“铝合金+碳钢”的多材质复合管柱组合及设计方法；其次，开展了基于管柱实物屈曲实验数据的管柱临界屈曲载荷计算模型适用性评价，并优选出了适合于“铝合金+碳钢”多材质复合管柱的屈曲临界载荷计算模型；最后，研究了综合考虑管柱扭矩、摩阻、刚性、井眼条件、管柱强度及材质的多材质复合管柱下入性分析方法，并利用下入性分析软件对西北油田顺北X1井、X2井、X3井、X4井复合管柱进行了下入可行性评价。该方法在X1井和X2井得到成功应用，进一步论证了该工艺现场应用的可行性。研究成果可为超深水平井裸眼井壁支撑的复合管柱设计和下入可行性评价提供理论参考。     

铝胺钻井液在青东古1井的应用

通过优选抑制剂和封堵剂，确定了铝胺钻井液体系配方，配合相应的现场维护处理工艺，解决了沙河街组地质构造复杂，断层、地应力及层理性泥岩易导致井壁失稳等问题，保证了沙河街组的井壁稳定，使该井提前完钻，提高了钻井时效．该井的钻探成功为深化研究青东区块成藏条件提供了基础资料，有助于该区块进一步的勘探开发．