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行业资讯

科钻的综合类项目研究

 1.深孔硬岩取心钻探新技术的研究与应用。
 
  在钻探技术方案中初步确定了采用绳索取心钻探技术,但是面对科钻一井的复杂情况,有必要研究提出一些备用的取心技术。实际上,科钻一井开钻后外方提供的绳索取心钻杆未能及时到货,现场采用的井底动力驱动取心钻探技术方案,获得初步成功。为进一步对这种新技术进行深入研究,使其更加完善,于2002年立项正式对各种适用于硬岩深井的取心钻探技术进行对比分析和研究。经过对10种取心方法的对比研究,结果表明,孔底动力冲击回转金刚石取心钻探方法效果最佳。这种取心方法在科钻一井中获得良好应用。
 
  2.科学深钻钻探技术研究。
 
  科学深孔取心钻探施工是一种特殊的钻探施工,它既不同于地质勘探的岩心钻探,又不同于石油钻井,施工难度很高,施工方法技术特殊、施工时间长、费用高。科钻一井的施工任务是在坚硬的结晶岩中施工一个5000m深的连续取心钻孔,这不仅在我国没有先例,在世界上也属于高难度钻井工程,存在着大量技术难题,需要深入进行研究。2002年立项对科钻一井施工的总体方案、施工设计和钻进技术体系进行研究,创造性地将“组合式钻探技术”、“灵活的双孔方案”和“超前孑L小直径取心钻进方法”等有机结合起来,形成一整套独具中国特色的科学深钻钻探技术体系。
 
  该技术体系是:将石油转盘钻机、地质勘探的取心钻进工艺和孔底动力驱动金刚石钻头的技术有机地结合在一起,形成一种新型的组合式钻探技术,进行超前孔小直径取心钻进。采用灵活双孔(先导孔和主孔)方案施工科钻一井,并根据先导孔施工的结果来确定是采用双孔钻进方案,还是单孔钻进方案。在先导孔的孔身质量较好、能满足主孔施工的情况下,采用带导向Φ311.1 mm牙轮钻头扩孔钻进,下Φ273 mm技术套管进行小间隙固井,再下入Φ193.7 mm活动套管,继续进行超前孔小直径取心钻进。在地层复杂需要下套管时提出Φ193.7 mm活动套管,采用带导向Φ244.5mm牙轮钻头扩孔钻进,下Φ193.7 mm套管和固井,再进行取心钻进、直到终孔,然后下127 mm尾管、固井和完井。低黏度、低密度、低切力、低失水、低含砂量和良好润滑性的钻井液为取心钻进的螺杆马达、液动锤及取心工具提供优良的工作条件。采用刚、直、满、重钻具组合与合理的钻进参数等综合技术措施防斜,在井斜超差和井内事故难以处理时,用螺杆马达和随钻测斜仪(有线、无线)进行孔底纠斜和侧钻纠斜及绕障。在石油钻井的综合录井系统的基础上,通过人工输入数据和二次开发,完善地表和孔底数据采集系统,满足科学钻探的科学施工。在施工中始终把安全生产放到最重要的位置常抓不懈,坚决贯彻执行“安全第一,预防为主”的方针,严格执行了各项规章制度,落实了安全责任制,最大限度地降低了井内事故发生的概率。
 
  3.CCSD预研项目试验台建造与样机试验。
 
  一部分预研究项目在先导孔及主孔 MH井段进行了试验和应用,取得了良好的技术经济效果。
 
  但还有少数预研项目和后立项开展研究的项目未能进行生产试验,而此时主孔的井深已经超过3600m,在这样的孔深内进行钻具性能的实钻试验,不但影响到科钻一井的正常施工进程,还将导致巨大工作费用的发生,同时还带来不可预料的施工风险。科钻中心经过慎重考虑和专家论证,2003年立项在科钻一井施工现场建造可供钻具样机进行孔内实钻试验的钻孔(CCSD-T),钻具的技术性能与孔内安全性经试验钻孔考核并改进完善后,才准许下入主孔试验。
 
  试验钻孔一开Φ244. 5mm 三牙轮钻头钻进至21. 62m,下Φ193. 7mm (75/8in)表层套管(21. 62m)并固井。二开从21. 62~57. 73m进行了≠157mm提钻取心钻进;从57. 73~142. 98m依次进行了国产S157绳索取心钻具、三合一(液动锤、螺杆马达、绳索取心)钻具、螺杆马达驱动的连续造斜器、孔底参数记录与回放装置、水力切割接头和侧壁取心钻具等的试验。
 
  通过钻具样机的试验表明:利用现场条件自行设计建造的科钻一井现场实钻试验台架设计思想新颖、技术路线正确,节省了投资,加快了工程进度,方便了试验。试验台性能先进、设备选型与配置合理,能满足多种机具样机下入主孔前的实钻试验要求。通过对三合一钻具、侧壁取心器、连续造斜器、孔底钻孔参数采集与回放装置等的试验,进一步完善了新机具新技术,降低了其在主孔应用的风险,为主孔顺利施工创造了有利条件。