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