东北某盆地天然气水合物钻探施工实践.pdf

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1、22探矿工程(岩土钻掘工程)2013年第40卷第8期东北某盆地天然气水合物钻探施工实践赵宝军，马秀春(齐齐哈尔矿产勘查开发总院，黑龙江齐齐哈尔161006)摘要：我国可燃冰陆地钻探刚刚起步，它有别于岩心钻探，有自己独特的地方，也有相同的地方。通过工程实例介绍了可燃冰陆地钻探钻孔技术要求，冻土地区塔基制作，可燃冰钻探取样，低温泥浆的配制、维护和使用等技术问题，并阐述了可燃冰钻探取样今后的发展要求。关键词：塔基制作；钻井平台搭建；钻进取样；低温泥浆配制；取样工具改进中图分类号：P634文献标识码：B文章编

2、号：1672—7428(2013)08—0022—04PracticeofDrillingConstructionforGasHydrateinaBasininNortheast／ZHAOBao-jun，MAXiu—chun(QiqiharMineralExplorationandDevelopmentInstitute，QiqiharHeilongjiang161006，China)Abstract：CombustibleicelanddrillingisiuststartinginChina，wh

3、ichisthesamewithcoredrillinginsonlewaysandalsohasitsownuniquefeatures．Throughengineeringcase，thepaperintroducestherequirementsofcombustibleicelanddrill-ingtechnologyandtechnicalissuesofderrickfoundationconstructioninpermafrostregion，combustibleicesampli

4、ngdrill—ingandthepreparation，maintenanceandtheuseoflowtemperaturemud．Thedevelopmentrequirementsofcombustibleicedrillingandsamplinginthefutureareexpounded．Keywords：derick~undationconstruction；drillingplatformbuilding；samplingdrilling；preparationoflow—tem

5、peraturemud；improvementofthesamplingtool1工程概况(6)回次钻进时间：坚硬完整无异常地层无具天然气水合物被誉为21世纪潜在的新型能源。体要求；破碎带异常区地层小于或等于1h。在地球海洋中，天然气水合物的总量换算成甲烷气(7)泥浆进孔温度：坚硬完整无异常地层0～5体，其含碳量是目前世界已知石油、天然气、煤炭的℃；破碎带异常区地层0～2℃。温度测量以泥浆泵2倍。陆地冻土天然气水合物广泛分布在永久冻出口端进井温度为准。土、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起1．2

6、以往钻探揭露地层情况处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。地层有沉积岩和变质岩2类。岩石以糜棱岩、近几年，我国开始勘探陆地冻土天然气水合物。其板岩、砂岩为主。地表为沼泽地，开钻遇到近201TI中东北漠河地区由于构造沉降形成的某盆地，存在厚的卵砾石，下部有近110in厚的糜棱岩，夹有石英多年冻土，同时其中充填大量的中生代沉积，为油、岩，坚硬打滑。气资源的形成提供了物质来源，成为冻土水合物勘查在钻孔深度172、253、261、321、447nl处有5层的首选目标之一。为此，在该区域部署了少量钻探工

7、破碎带，钻孔深度172ITI处坍塌、掉块严重。程，探求该盆地可燃冰的赋存及深部的地质情况。1．3钻塔地基制作1．1冻土天然气水合物钻孔技术要求该地区地表为沼泽地，每年11月中旬到第二年(1)设计深度：1600ITI(全孔取心)±100In。5月初为冻结状态，随着夏季的到来慢慢开始融化(2)岩心采取率≥80％，矿心及疑似矿心的采呈松散状态。因此，钻塔地基制作显得非常重要，为取率≥90％。此提出如下技术要求：(3)钻孔倾角度：顶角≤2。／100m，每钻进50m(1)地基极限承载《1100kN，且地基应坐在

8、岩测斜一次。性均匀的地层上，保证钻机平台可均匀沉降。(4)岩心直径：终孔直径《65]Tim。(2)为预防井喷，在地表加装防喷器(电动液(5)取心长度：坚硬完整无异常地层2．5～3．0压)；要求机场做硬地坪处理。in；破碎带异常地层小于或等于1．5in。(3)钻塔底梁用型钢“牛腿”支撑离地2．3in收稿日期：2013—04—09作者简介：赵宝军(1962一)，男(汉族)，黑龙江龙江人，齐齐哈尔矿产勘查开发总院工程师，钻探工程专业，从事地质勘探、钻孔灌注析施