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我国干热岩勘探刚刚起步。为准确评价干热岩型地热资源的资源量,需要钻获高质量的干热岩岩心,但目前针对高温、高硬度、高研磨工况下的干热岩取芯钻进工艺研究较少,严重制约了干热岩型地热资源的准确评价。为此,自主研发了Φ127 mm涡轮钻具,在福建漳州HDR-1井和青海共和GR1井进行了干热岩钻井取芯应用研究,研究验证了研发的涡轮钻具与KT-140取芯钻具的适配性、涡轮钻具与金刚石取芯钻头的匹配性,揭示了高温和硬岩井况下涡轮钻具工作特性,经受住了孔底236 ℃高温考验,钻获了高质量岩心,取得了涡轮钻具现场测试应用的各项参数;涡轮取芯钻进工艺与常规取芯钻进工艺相比,既充分发挥了涡轮钻具高转速的性能,也发挥了其耐高温、耐研磨、耐高地应力、使用寿命长和现场劳动强度低的特性,干热岩取芯钻速和质量大大提高。该工艺是高温深孔干热岩井下动力回转钻具驱动取芯钻头进行取芯钻进的首次成功尝试,为干热岩涡轮钻具复合取芯钻井技术的进一步科研攻关、现场试验与推广应用提供了宝贵的施工应用经验和借鉴,也将为我国干热岩科学钻探与深部地热资源勘探提供新的技术支撑。 相似文献
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2011年山东省地矿局在山东省利津县实施了国内第一个干热岩调查评价项目,采用转盘回转钻进,但钻效低、能耗高。为提高在高温硬岩条件下的钻进效率、缩短钻井周期、降低生产成本,2015年在福建省漳州市实施的中国地质调查局东南沿海深部地热HDR-1干热岩科学钻探工程井（井深4000.86 m,孔底温度109 ℃）和2017年在青海省共和县完成的GR1干热岩科学勘探井（井深3705 m,孔底温度236 ℃）,在施工中均探索使用了“转盘+螺杆钻具”复合钻进工艺,并在高温取心段首次测试应用了“转盘+涡轮钻具”复合取心钻进工艺,取得了良好的效果并就下一步研究方向提出了意见和建议,为螺杆钻具和涡轮钻具的深入研究提供了宝贵的高温施工经验,也将为我国干热岩科学钻探与深部地热资源勘探提供新的技术支撑。 相似文献
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一、前言钻井费用在地热开发所需费用中所占比例非常大，如何缩短钻进时间，减小钻进费用成为一大课题。过去，为提高钻进效率曾进行了种种努力。目前，地热钻井用的钻头大部分为三牙轮钻头。但是牙轮钻头在高温环境中使用，密封和轴承等容易损坏，寿命短。为此，各国都进行了地热钻井用钻头的研究开发，并已制作出性能良好的地热钻井用钻头，但其性能尚不充分。高温钻头除了耐热、耐磨、耐腐蚀外，还应该具有类似全面钻头的简单结构。美国进行了金刚石复合片高温全面钻头的研究开发，但是钻进硬地层的效果不理想。日本也进行了高温硬地层钻进用金刚石 相似文献
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涡轮钻具是孔底发动机类型之一，它通过液流推动涡轮回转带动钻头克取岩石。大口径涡轮钻早已用于石油钻井。能否将涡轮改小，用于地质勘探钻孔，我们以此为课题从1970年开始研制小口径涡轮钻，到YW52型涡轮钻具制成并配φ56毫米金刚石钻头，在井下进行钻进试验，先后用了十几年时间，在6至9级花岗岩地层，打了六个钻孔计2200米工作量，最深孔509.82米，平均孔深370米，其效率近似于回转钻。虽然试钻工作量还不多，钻进工艺还在探索之中，但已初步显示出其优越性。现简介如下：一、涡轮钻具研制1．涡轮的制造与叶型的选定大 相似文献
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梨树断陷区块登娄库组、营城组、沙河子组、火石岭组地层可钻性差、岩性较致密、局部含砾严重,并且沙河子组局部层位岩石硬度达到7级,采用常规钻井技术,存在牙轮钻头效率低、寿命短等问题;各种型号PDC钻头试用后效果不理想。通过采用涡轮钻井技术,平均机械钻速提高了4倍,钻井周期缩短,钻井综合成本大大降低。实践证明,高速涡轮钻具＋孕镶金刚石钻井技术是高研磨性、高抗挤强度、高温地层深井钻进提速的有效技术。 相似文献
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地热井花岗岩地层钻进提速技术研究与应用进展北大核心CSCD 总被引：1，自引：0，他引：1
地热资源是一种非碳基清洁能源,开发地热资源可为实现碳中和提供有力支撑。随着地热资源勘查开发进度的不断加快,花岗岩地层的钻遇率不断提高。花岗岩地层岩石硬度高、可钻性差,钻进难度大,开展花岗岩地层钻进提速技术及应用研究对促进地热资源开发利用有重要意义。本文系统梳理了国内外花岗岩地层钻进提速技术,分别介绍了螺杆马达、涡轮钻具、蓄能式提速工具、液动冲击器、气动潜孔锤等井下提速工具的特点和研究进展,结合钻探工程应用实践对每种提速钻进工具的应用情况进行了分析,针对不同工程地质特点总结提出了提速技术优选建议。对于常规地热井或温度小于150℃的花岗岩地层,宜采用螺杆马达配合牙轮钻头复合钻进技术;对于不含水或出水量较小的花岗岩地层,宜采用气动潜孔锤钻进提速技术;对于温度高于150℃或硬度高、研磨性强的花岗岩地层,采用涡轮钻具复合钻进技术提速效果更为明显。 相似文献
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苏南地区复杂地层地热钻井冲洗液研究与应用 总被引：1，自引：0，他引：1
为了制定适合苏南地区复杂地层地热钻井冲洗液体系,通过对苏南地热钻井经常遇到的复杂地层即煤系、破碎泥质砂岩地层和凝灰岩、泥岩、页岩地层及高温地层特征进行研究分析,利用实验、实践和对比分析调整的方法,提出冲洗液方案,并对此冲洗液的作用机理和特点进行分析。在苏南临湖、宛平和石湖等地复杂地层地热钻井施工中,冲洗液的应用效果较好,孔壁稳定,钻孔质量好,钻进效率高,可以作为苏南地区复杂地层地热钻井冲洗液应用参考。 相似文献
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激光钻进技术是一种极具潜力的创新技术,也是钻探领域的研究热点。作为一种非接触式钻进技术,对破碎松软岩层扰动破坏小,将激光钻进应用于煤层气定向钻进中可发挥出非常明显的优势。梳理和总结了激光用于煤岩钻进的成孔机制、钻进效果的影响因素。在激光钻进过程中,激光与煤岩相互作用伴随着复杂的理化作用,指出激光钻进煤岩主要的成孔机制是烧蚀成孔。从激光参数、岩石性质、外部环境等方面阐述了影响激光钻进煤岩效果的因素,论述了激光钻进用于煤岩这一特定钻进对象的特殊现象和问题,指出煤岩在激光照射下,组分的挥发、热解、升华、烧结和氧化构成了煤岩在高温下主要的热烧蚀机制。从钻进机理、工艺、装置等方面着手,建议加强激光钻进煤岩的多物理场耦合作用机制、钻进工艺、钻进装置研制等适应性研究,为激光用于煤岩的高质高效钻进研究提供参考。 相似文献
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针对超深层强研磨、高硬度地层机械钻速慢的问题，研制了一种超短高能涡轮钻具，并对其进行了参数校核和现场应用。该涡轮钻具创新设计了多曲面3D转子叶片，基于流体力学CFX软件，优化了转子叶片空间形态布局，使叶片的水力能量转化效率提高45%，扭矩增加了43.55%；通过将装有叶片的动力端和装有止推轴承的轴承端合二为一，使分体式的涡轮芯轴改进为一体式结构，长度由进口涡轮钻具的15 m缩短至8.3 m，大幅提高了涡轮钻具的可下入性和安全性，缩短了划眼和通井作业时间；最后采用有限元仿真对涡轮钻具产生的扭矩和丝扣连接强度进行了校核测试。该涡轮钻具先后在博孜、元坝等区块石英砂岩、火成岩、砾石层地层的48口井中成功应用，应用混合钻头后机械钻速平均提高100%，为我国深层超深层钻井提供了有力保障。 相似文献
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ZHANG De-long WENG Wei ZHAO Chang-liang XU Jun-jun YANG Peng HUANG Yu-wen HU Zhen-zhong 《地下水科学与工程》2018,6(1):1-6
The strata of hot dry rock (HDR) are usually igneous rocks with high temperature which are challenging for drilling activities. This paper deals with the key technology and research of turbodrills, introduced the application of turbodrills in HDR drilling at home and broad, and analyzed the field application cases. With the advancement such as low speed high torque turbodrill, reduction turbodrills, independent spindlesection and PDC bearings and so on, the application of turbodrills has widely expanded. The application of high-temperature turbodrills in Fenton Hill, HDR geothermal wells, high-temperature formation in Tahe oilfield all proved that turbodrills are the best downhole motors in deep high-temperature HDR drilling, thus they deserve further research and generalization. 相似文献
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在如今传统能源储量日益减少的趋势下，干热岩这类新型地热资源的开发显得尤为重要，而干热岩钻井由于其井下的超高温环境，对传统钻井液系统提出了非常严格的要求。传统钻井液在高温作用下滤失量大大增加，普通的辅助添加剂往往不能发挥出功效。常用的以“三磺材料”为核心的钻井液虽然具有令人满意的耐温效果，但因其含有大量有毒物质，污染程度十分严重，需要开发新的环保型钻井液耐高温体系。国外干热岩研究早于国内三十余年，有着十分重要的耐高温钻井液经验与技术，作为刚起步的国内干热岩研究，也有着“青海共和盆地恰不恰干热岩”这样十分重要的项目工程。本文首先介绍了当前干热岩钻井概况以及对钻井液的性能要求，并结合国内外学者对耐高温钻井液与环保钻井液的研究进展，了解其配方组分与设计思路，结合干热岩特点探讨干热岩耐高温钻井液发展趋势，旨在为干热岩钻井液技术研究上提供支持。 相似文献
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吉林松辽地区的腰英台、秦家屯十屋、八屋区块以及梨树断陷、长岭断陷的外围中深探井和伏龙泉浅层气井是中石化东北地区的重点区块。自勘探开发以来钻井提速面临重重困难,2010年是中原油田钻井队伍进入该市场以来的提速年,以提速为目标,大胆创新,通过大量的邻井调研分析,针对不同井的特点分别制定了不同的钻井提速措施。在成熟的钻井模式下通过不断地、连续地优化钻头选型,强化钻井参数,推广大功率高温螺杆复合钻进技术,细致的单井钻井方案优选,挖掘提速潜力,创出了有史以来最好的钻探成绩。详细介绍了松辽地区油气勘探优快钻井技术方案及具体措施。 相似文献
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超深井高温钻井液技术概况及研究方向的探讨 总被引：7，自引：0，他引：7
[摘 要] 我国未来深部大陆科学钻探深度为12000m ～ 13000m,井底温度将达到350℃以上,钻井液将面临超高温高压环境,钻井液技术将面临严峻考验。本文重点介绍了国内外典型深井及超深井钻探和高温地热井钻探钻井液使用情况,提出了抗高温钻井液的主要技术难点是高温高压及污染条件下钻井液流变性、滤失量、润滑性控制。耐温250℃以上钻井液处理剂及体系、耐高温钻井液试验仪器和地面循环降温系统是超高温钻井液技术研究方向。 相似文献