套管开窗侧钻技术在矿山堵水中的应用-论文.pdf

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1、2014年第9期中州煤炭总第225期套管开窗侧钻技术在矿山堵水中的应用贾瑞华(郑州祥隆地质工程有限公司，河南新密452371)摘要：套管开窗侧钻技术在油田开发中的应用逐渐成熟，并且具有减少调整井施工，节省征地、避开地面建筑物及地下设施等的诸多优点。在安徽某铁矿涌水治理施工过程中，首次将套管开窗侧钻技术应用于矿山堵水工程领域。在原有巷道截流孔的基础上进行开窗侧钻，施工完成了多个分支孔，对矿井疑似突水水源区域进行探查注浆。应用该技术不但节省了投资成本，缩短了施工工期，而且实现了快速高效堵水的目的。关键词：套管开窗侧钻技术；施工工艺；矿山堵水中图分类号：TD745．2文献标志码：B文章编号

2、：1003—0506(2014)09—0105—03套管开窗侧钻技术是在定向井技术基础上发展长。鉴于油田开发中套管开窗侧钻井的诸多经济技起来的。套管开窗侧钻是指在原有钻孔某个预定井术优点，在安徽某铁矿涌水治理施工过程中，首次在段的套管开窗钻出新的井眼，然后在这个新的井眼矿山堵水领域应用了套管开窗侧钻技术，不但节省中定向钻进，达到地质目的，满足施工要求。国了投资成本，缩短了施工工期，而且实现了快速高效外开窗侧钻井早在20世纪30年代就进行过试验，堵水。由于工具不配套、工艺不成熟、成本高而告失败。701工程背景年代末至80年代初，美国EastmanChristensen公司研制成功了短半

3、径旋转钻井系统，使短半径水平钻安徽某铁矿一530m措施井发生涌水，最大涌井有了新的发展；90年代以后，侧钻水平井技术等水量达到700m／h。堵水工程中设计3个巷道截得到迅速发展。国内从20世纪50年代末、6O年代流孔。分别为注1孔，注2孔，注3孔(图1)。注1初开始试验研究套管侧钻技术，经历了非定向侧钻、孑L用于出水点直接封堵，注2、注3孔用于巷道截定向侧钻到侧钻水平井3个发展阶段。90年代以流。3个钻孔累计灌注骨料4500m，向孔底灌注来，玉门油田、辽河油田、胜利油田、华北油田的骨料在暗立井附近建立了有效的堵水段，切断了等在油田开发中逐渐完善了套管开窗侧钻技术。该突水点与矿井间的水

4、力联系，涌水量由129．4m／h项技术在各油田得到广泛推广应用，并取得了明显显著下降至30～40m／h，为矿井正常涌水量，措施的经济和社会效益。套管开窗侧钻井能够减少调整井封堵和巷道截流基本成功。井施工，节省征地、采油及地面工程等费用，而且可以挖掘剩余油气层的潜力，达到提高老井采收率的目的，具有投资少、成效大、见效快的优点，且施工设备简单、工艺技术成熟完善。鉴于其显著的优点，近年来，套管开窗侧钻技术在油田勘探开发过程中得到了广泛应用。矿山堵水工程中，通过巷道孔注骨料或注浆完成巷道截流之后，往往需要新增钻孑L对突水水源进行探查加固。增加钻孔的成本相对较高，工期也较收稿日期：2014—0

5、6—18作者简介：贾瑞华(1982一)，男，助理工程师，二级建造师，现任郑州图1地面钻孔设计布置示意祥隆地质工程有限公司安全生产部主任工程师。·l05·2014年第9期中州煤炭总第225期530m中段运输巷注3—3孔2施工方案一为了进一步确保2主井向下延深及措施井至一545m胶带联络2主井之间一530～一590m区段井巷工程的安全函信号硐室施工，需要对一530m措施井至2主井之间一530～计量硐室一620m区段水文地质条件进行补充勘探并注浆加主l孔jz主井ZK173注1孔主3一I孑L孑【固。此工程各钻孑L二开套管均下至巷道以上约30◎『IJ口注2孔m(孔深约510m)，自套管底口向外

6、侧定向导斜水[／任3—1孔靶点顷板一526弛靶点平位移有限，无法完全覆盖探查范围。菘板一529未幽一21L跏}缸为了节省投资成本，缩短施工工期，决定利用注303孔进行套管开窗侧钻技术，在孔深430m处开窗，硐室lIl幽孔孔底向疑似出水水源范围内进行多底井施工(分别为注3—1、注3—2、注3．3孔)。各分支孔导斜钻进至一530图2地面钻孔施工布置示意m位置后采用下行法注浆施工，逐段延伸至约一620m(图2)。器。该导斜器的主要部件有：导斜部分、中间液压部分、下部密封部分。下部密封部分是由2个能承高3施工设备压的橡胶筒和推送机构组成(图3)，DXQ150F导斜(1)钻机。钻机选用T130

7、XD汽车钻和器主要技术参数见表1。中间液压部分是打压座封TBW1200／7泥浆泵。现场用打压泥浆泵型号为的主要部件。导斜部分由具有一定斜面的造斜体和3DN～10—20／2540。提放短节组成。该导斜器具有定位性能好、定向准(2)钻具。使用钻具为114mm和73mm确、座封牢固等特点。采用XZ150锥形复合式铣钻杆。此次侧钻使DXQ150F液压座封卡瓦式导斜锥，最大直径为150mm。图3DXQ150F导斜器示意表1DXQ150F导斜器主要技术参数侧钻开窗点设