东北冻土区天然气水合物科学钻探试验及钻进效率影响因素分析.pdf

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1、6探矿工程(岩土钻掘工程)2013年第40卷第4期东北冻土区天然气水合物科学钻探试验及钻进效率影响因素分析贾瑞，孙友宏，郭威，刘华南(吉林大学建设工程学院，吉林长春130021)摘要：东北冻土区天然气水合物钻探试验MK一2井中，采用了天然气水合物取心技术，同时还装备了钻井参数监控系统。利用钻井参数监控系统采集到的钻井深度、钻压、钻速、转速、回转扭矩、流量、泥浆循环泵压力等数据，结合地层情况，对影响钻进效率的因素进行了分析。分析表明：①在破碎带、碳质板岩和糜棱岩的地层中钻进效率低，在砂岩、砂质泥板岩、泥板岩和板岩的钻进效率较高；②得到了在不

2、同地层中的最优钻压；③MK一2井钻探试验使用的技术、设备和试验结果对于以后的天然气水合物钻探具有一定的借鉴意义。关键词：天然气水合物；科学钻探；钻井参数监测；钻进效率；钻压中图分类号：P634文献标识码：A文章编号：1672—7428(2013)04—0006—04NortheastPermafrostGasHydrateScientificDrillingTestAndTheAnalysisofFactorsInfluencingDrillingEfi-ciency／JIARui，SUNYou—hong，GUOWei，Hua—haft(

3、CollegeofConstructionEngineering，JilinUniversity，Chang—chunJilin130026，China)Abstract：IntheNortheastpermafrostzoneofChina，MK一2holewasdrilledfornaturalgashydratedrillingtestbyusinggashydratecoringtechnologyanddrillingparametermonitoringsystem．Drillingparametermonitoringsys

4、temcancollectparameterssuchasdepth，WOB，ROP，rotaryspeed，rotarytorque，flowrateandmudpumppressure．Combiningwiththeseparametersandtheformationconditions，thefactorsthataffectthedrillingefficiencywereanalyzed．Bytheanalysis，someresultsoregotten：@lowdrillingefficiencyisinthebroke

5、nbek。carbonaceousslateandmyloniteformation；whilehighdrillingefficiencyinsandstone，sandyshaleandslate；②obtainingtheoptimalWOBfordifferentstrata；(~)testtech—nology，equipmentandtestresuhsintheMK一2holecanbereferenceforfuturenaturalgashydratedrilling．Keywords：naturalgashydrate

6、；scientificdrilling；drillingparametermonitoring；drillingeficiency；WOB0引言等6个国家参与，实施了世界上第一个专门进行陆天然气水合物是由甲烷气体分子与水在低温高地永久冻土区天然气水合物调查研究的钻探工程，压条件下形成的白色结晶状物质，是一种有巨大潜完成了天然气水合物调查研究探井Mallik2L一力的洁净能源，具有分布范围广、储量大、能量密度38’jJ。2003年，Andarko石油公司、Maurer技术公高和埋藏浅等突出特点。普遍认为其将成为21世司和美国能源部在Alas

7、ka洲开钻了第一口天然气纪煤、石油和天然气等常规能源的理想替代资源。水合物调查研究井——“热冰”1井。2007年2月，目前，已经发现的天然气水合物矿藏主要分布在地以美国能源部和地质调查局为首的项目组对Alaska球上2类地区：一是水深为300～4000In的大陆架、北坡进行了大规模的陆地冻土区天然气水合物全面洋中脊、海沟和海岭等海底沉积物中，据推算约占全综合的调查评价及开采试验研究』。球天然气水合物总量的90％；二是高纬度、高海拔中国是世界第三冻土大国，在青藏高原和大兴的大陆地区永久冻土带，约占全球天然气水合物总安岭地区存在着大片冻土区，

8、多年冻土面积达215量的10％。X10km，约占国土总面积的22．4％。2008—2009一些国家已经相继启动国家级冻土区天然气水年，中国地质调查局组织中国地质科学院勘探技术合物科学钻探工程，