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湘西北复杂构造区破碎地层绳索取心钻进技术难点及优化

2021-05-23孔祥旺张绍和王文彬孙平贺吴冬宇肖金成何红生

煤田地质与勘探 2021年2期

孔祥旺,张绍和,王文彬,孙平贺,吴冬宇,肖金成,何红生

(1.有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室(中南大学),湖南 长沙 410083;2.中南大学地球科学与信息物理学院,湖南 长沙 410083;3.湖南省煤炭地质勘查院,湖南 长沙 410014;4.湖南省地质新能源勘探开发工程技术研究中心,湖南 长沙 410014)

湖南省是一个“缺煤、无油、少气”的省份,自2011年开始,湘西北地区作为页岩气重点勘探区,在该区域已部署了几十口页岩气调查井[1]。但由于该地区地质构造复杂,在页岩气勘探过程中常钻遇裂隙发育、岩性多变、产状变化大的地层,极易发生卡钻、埋钻、井壁坍塌、岩心采取率较低等问题[2-4],严重影响了钻进效率,阻碍了该地区页岩气勘探开发的进度。

大量研究人员已经对此类破碎地层的取心技术进行了广泛的研究,如万旭文等[5]研制了一种强力反循环钻具,该钻具独特的水路结构可以使钻井液在卡簧座底端部位产生分流,一定程度上可缓解岩心堵塞的问题;卢春华等[6]研发了绳索强制取心钻具,相比传统S-75绳索取心钻具,取心效果得到了一定的改善。但相关钻具都无法有效地提高岩心采取率,主要是由于无法避免冲洗液对破碎岩心的冲蚀作用,造成岩心的破坏以及流失。针对此类问题,本文以湘西北复杂构造区湘慈地1井钻井工程为例,通过分析该井在钻进过程中实际遇到的一些钻进难点,提出了钻井技术优化方案,并在工程实际中取得了良好应用效果。……

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