超长定向钻孔滑动钻进减阻技术及其应用

发布时间：2021-01-24 20:39

　　针对煤矿井下近水平深孔条件下,滑动定向钻进时钻进阻力大、钻进效率低、钻孔深度受限等问题,研究形成了滑动钻进减阻技术,包括水力加压钻进技术和正反扭转钻进技术。应用该技术在保德煤矿完成了3 353 m的顺煤层超长定向钻孔,分析钻进工艺参数表明:该技术具有明显的滑动钻进减阻效果,对于提高煤矿井下超长定向孔钻进能力、钻进效率及钻孔轨迹控制精度具有重要意义。 

【文章来源】：煤矿安全. 2020,51(11)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

3 353 m顺煤层超长定向钻孔实钻轨迹图

图1 3 353 m顺煤层超长定向钻孔实钻轨迹图2)900～1 700 m孔段。这一阶段采用水力加压螺杆钻具钻进时给进压力开始明显小于采用常规螺杆钻具，其原因是采用常规螺杆钻具钻进时钻压完全来源于钻机，此时受钻杆柱柔性增强、钻孔弯曲、钻具与孔壁接触面积增加等因素影响，钻压在传递过程中损失率高，到达钻头部位的有效钻压少，只有通过不断提高钻机给进压力来维持钻进，因此钻进系统给进压力随孔深开始加速增长；而采用水力加压螺杆钻具钻进时，钻压由螺杆钻具提供，孔底钻进阻力明显减小，钻具在孔内弯曲状态大大改善，钻机给进压力主要用于克服钻具与孔壁间摩擦阻力以推进钻具，给进压力随孔深呈线性增长，增长速率明显小于采用常规螺杆钻具时的增长速率。孔深1700 m时，采用常规螺杆钻具和水力加压螺杆钻具滑动钻进给进压力分别为14 MPa和9 MPa。

在孔深2 000 m后实施滑动定向钻进时，先采用纯滑动钻进一定距离，之后按照扭转幅度0.4～1圈实施正反扭转钻进，分别记录2种钻进工艺的钻进参数，反扭转钻进与滑动钻进给进压力对比图如图3。可以看出，采用扭转钻进时给进压力较滑动钻进明显降低。在孔深2 010～2 226 m孔段，采用正反扭转钻进与纯滑动钻进对比试验6次，扭转钻进给进压力10～13 MPa，较纯滑动给进压力降低2～4 MPa；在孔深2 274 m后采用纯滑动定向钻进时给进压力已达钻机额定压力极限值，而采用扭转钻进给进压力为15～16 MPa，仍可实现滑动定向钻进。

【参考文献】：
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本文编号：2997894