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专题6 碎岩方法与工具的研究专题成果报告3

第1章 本专题研究内容在科学超深井钻探技术方面面临的难题3

第2章 高温高压条件下岩石的物理力学性质及破碎机理4

2.1 温度对岩石物理力学性能的影响4

2.2 围压对岩石物理力学性能的影响8

2.3 高温高压条件下岩石特性9

2.4 高温高压条件下岩石破碎机理9

第3章 超深井钻进对钻头的影响与要求11

第4章 金刚石钻头胎体与岩石的干摩擦磨损性能初步试验13

第5章 碎岩工具及井下动力耐温限制18

第6章 现有技术应用及设想的调研和分析结果19

6.1 国内外切削具发展现状及性能分析19

6.2 国内外碎岩工具与井下动力钻具发展现状及性能分析21

第7章 我国超深钻碎岩工具技术方案27

7.1 岩石的可钻性27

7.2 科学超深钻用钻头的特点28

7.3 钻头选型方法28

7.4 我国超深钻碎岩工具应用方案29

7.5 对碎岩工具设计及其制造的可行性分析31

7.6 孕镶金刚石取心钻头端部形状优化设计31

第8章 未来工作的设想39

参考文献40

专题7 取心钻进技术及侧壁取样技术研究专题成果报告43

引言43

上篇 超深钻取心技术预研究45

第1章 国内外取心技术现状及分析47

1.1 国内外科学钻探及超深井取心现状47

1.2 国内取心钻具现状及分析53

1.3 岩心打捞方式56

第2章 取心钻进方案设计取心钻具方案58

2.1 钻具结构58

2.2 沉积岩取心技术64

2.3 结晶岩取心技术68

2.4 水压出心装置74

第3章 结论与展望76

3.1 结论76

3.2 存在的不足77

3.3 有关建议77

参考文献79

下篇 超深孔侧壁补心技术预研究81

第4章 国内外的研究现状83

4.1 压入式侧壁取样技术83

4.2 射孔式侧壁取样技术85

4.3 造斜钻进侧壁取样技术86

4.4 连续切割式侧壁取样技术91

4.5 旋转式侧壁取样技术94

第5章 影响超深孔侧壁取样的主要因素106

5.1 高温环境106

5.2 高压环境106

5.3 电缆的长度和张力106

5.4 泥浆的影响107

5.5 井壁的影响108

5.6 其他问题108

第6章 科学钻探超深孔侧壁取样方案109

6.1 国外侧壁取样技术方案参考109

6.2 我国实施13000m深超深钻孔方案选择109

第7章 总结与计划114

参考文献115

专题8 防止井斜、控制井身轨迹技术的研究专题成果报告119

第1章 课题目标119

第2章 井斜发展趋势的数学模型建立120

2.1 模型建立的理论基础120

2.2 模型假设和边界条件124

2.3 模型的求解125

第3章 钻井轨迹三维计算、预测软件127

3.1 软件的运行平台127

3.2 软件编制的数学模型128

3.3 软件特点与功能展示129

3.4 钻孔轨迹预测和实测对比分析131

3.5 软件预期运行成果136

3.6 软件进一步改进思路137

第4章 全面钻进防斜系统——钻具组合139

4.1 钟摆钻具组合139

4.2 满眼钻具组合143

4.3 柔性防斜钻具组合146

4.4 其他钻具组合149

第5章 全面钻进防斜系统——自动垂钻系统153

5.1 自动垂钻系统简介153

5.2 国外研究现状153

5.3 国内研究现状159

5.4 国内外相关产品服务情况160

第6章 取心、纠斜同步钻进方案162

6.1 问题的提出162

6.2 关键技术——可调弯接头162

6.3 建议方案167

第7章 取心钻进井斜控制要点——可调弯接头设计建议168

7.1 投球＋液压＋偏心轴调整168

7.2 电机驱动＋偏心轴调整169

7.3 液压＋偏心轴调整169

7.4 机械加压＋偏心轴调整169

参考文献171

专题9 泥浆类型选择、性能维护保障的研究专题成果报告177

第1章 本专题研究内容在科学超深井钻探技术方面面临的难题及其成因分析177

1.1 钻井液的抗温问题177

1.2 高摩擦阻力问题177

1.3 孔壁不稳定问题178

1.4 地面泥浆温度高178

1.5 试验仪器的限制178

第2章 高温高压对钻井液性能的影响与分析179

2.1 高温对造浆黏土性能的影响179

2.2 高温对泥浆处理剂及其作用效能的影响184

2.3 高温对水基钻井液性能的影响187

第3章 国内外高温钻井液技术现状调研与分析196

3.1 国外深井钻探钻井液发展现状196

3.2 国内深井钻探钻井液发展现状200

3.3 高温钻井液检测仪器国内外发展现状201

3.4 高温钻井液技术分析215

第4章 超深井泥浆循环温度场研究216

4.1 数学模型建设的意义216

4.2 条件设定216

4.3 解析解的推导217

第5章 超高温泥浆材料研发机理初探220

5.1 超高温钻井液对泥浆处理剂的要求221

5.2 抗高温处理剂作用机理222

5.3 抗高温处理剂的分子设计223

5.4 抗高温处理剂的合成设计226

第6章 超高温高压泥浆流变性与失水性检测评价初步设计229

6.1 高温高压流变仪与失水仪技术瓶颈229

6.2 超高温高压流变仪研发设计思路229

6.3 超高温高压失水仪研发设计思路231

第7章 超高温钻井液选型及室内探索性研究233

7.1 超高温钻井液选型233

7.2 钻井液配方研究的理论基础234

7.3 试验仪器与评价方法235

7.4 试验用材料优选237

7.5 配方优化实验243

第8章 泥浆性能维护和保障井内安全措施研究249

8.1 钻井液配制与维护249

8.2 泥浆参数检测与监测249

8.3 固相控制255

8.4 高温泥浆降温措施及冷却降温系统调研与分析263

第9章 报告创新点268

第10章 未来工作建议270

参考文献271