高温硬岩受控钻进新技术、新方法及应用

翁炜; 吴烁; 贺云超; 蔺文静; 冯美贵; 甘浩男; 李晓东

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.7.13

地学前缘 ›› 2024, Vol. 31 ›› Issue (6) : 120 -129. DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.7.13

地热探测技术

高温硬岩受控钻进新技术、新方法及应用

翁炜 ¹ ,
吴烁 ¹ ,
贺云超 ¹ ,
蔺文静 ²^,³ ,
冯美贵 ¹ ,
甘浩男 ²^,³ ,
李晓东 ¹

作者信息 +

New technologies, methodology and application in directional high-temperature hard rock drilling—a critical review

Wei WENG ¹ ,
Shuo WU ¹ ,
Yunchao HE ¹ ,
Wenjing LIN ²^,³ ,
Meigui FENG ¹ ,
Haonan GAN ²^,³ ,
Xiaodong LI ¹

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摘要

近年来,随着能源资源开发和地球系统科学研究需求的不断增长,钻探深度不断增大,施工过程中面临地层温度高、岩石硬度大、钻进效率低、成本高、事故多等问题。为了解决上述问题,国外对耐高温井下动力钻具、高效碎岩工具、随钻测量工具、降温冷却设备等钻进关键技术开展了针对性研究,相关研究成果已应用于油气钻探、高温地热等领域。国内虽也进行了研究,但与国外研究水平相比,尚有一定差距。本文分析了我国高温硬岩井钻进面临的技术难点,总结了技术需求,对钻进新方法、技术特性和示范应用情况进行了介绍,并立足国内既有装备基础,提出将高速强保径牙轮钻头、耐高温单弯螺杆钻具和耐高温MWD组合,配合耐高温钻井液、地面钻井液强制冷却系统与分段循环降温技术,实现高温硬岩受控钻探。建议后续开展长寿命固定齿钻头、全金属井下动力钻具、冲击钻具和耐高温MWD组合研究,进一步提高高温硬岩钻进施工效率。