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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
机械破岩重力排渣技术发展面临哪些难题?

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匿名 提出于2023-01-09
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  基于重力排渣的机械破岩钻井技术工艺方面取得了一定的进展,研发了适合不同地质条件和工程条件的大直径反井钻机、定向导孔钻机、上向反井钻机、导井式竖井掘进机等机械破岩装备。在工程应用实践验证和行业智能化发展要求下,在岩石高效破碎、钻具稳定可靠、钻井偏斜控制、智能钻进等方面依然需要进行突破。

  (1)针对地层条件和岩石结构特点,基于滚刀破岩机理研究、力学模型建构与刀具研制,研发出硬岩高效破碎系列刀具,提出大体积破岩多种刀具联合布置方式,形成大直径钻头刀具布置方法。

  (2)基于破岩机理与滚刀布置方式的研究,构建刀具破岩基本参数之间相互关系,建立下排渣钻井钻速分析模型;在设定的钻井深度、钻井直径、岩石条件和需要达到的钻进速度基础上,确定钻机的钻压、扭矩、转速等主要技术参数[14];考虑摩擦损失和事故处理等因素,确定钻井配套设备的技术参数,以满足不同工况钻井需求。

  (3)针对高强稳定钻具性能要求,以钻具受力分析为基础,研究钻具的变形、疲劳损伤和破坏失效特征,建立钻具荷载、运动与应力应变方程,确定钻具的结构形式与稳定器的布置方式,研究钻具可靠连接结构,形成钻具配套体系,避免钻具断裂导致的钻井事故。

  (4)针对偏斜控制精度难题,研究引入随钻测量及钻进方向智能控制系统,根据不同工程条件和对井孔精度要求,对于螺杆钻具纠偏,不同类型旋转导向钻进、地质导向钻进,及数据传输技术进行适用性研究,达到满足工程要求与经济合理的钻进偏斜控制。

  (5)基于多种传感器对钻进数据的自动采集与传输技术,通过对钻进参数和钻进运行状态的分析,判识所穿过地层岩石条件,基本确定岩石物理力学参数范围,形成孔内钻具状态、地层条件反馈与判识为基础的智能钻进技术,研究钻井设备智能控制方法,实现钻进参数实时分析、反馈控制,以满足无人化和智能化钻进的需求。

来源:《基于重力排渣的大直径井筒钻掘技术与工艺体系研究》

发布于 2023-01-09 16:49
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