留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

煤矿井下硬岩定向钻进孔底水力加压技术

徐保龙 姚宁平 王力 曹静 豆旭谦

徐保龙, 姚宁平, 王力, 曹静, 豆旭谦. 煤矿井下硬岩定向钻进孔底水力加压技术[J]. 煤田地质与勘探, 2019, 47(2): 31-35,43. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2019.02.006
引用本文: 徐保龙, 姚宁平, 王力, 曹静, 豆旭谦. 煤矿井下硬岩定向钻进孔底水力加压技术[J]. 煤田地质与勘探, 2019, 47(2): 31-35,43. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2019.02.006
XU Baolong, YAO Ningping, WANG Li, CAO Jing, DOU Xuqian. Hole-bottom hydraulic pressurization technology for directional drilling in hard rock in underground coal mines[J]. COAL GEOLOGY & EXPLORATION, 2019, 47(2): 31-35,43. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2019.02.006
Citation: XU Baolong, YAO Ningping, WANG Li, CAO Jing, DOU Xuqian. Hole-bottom hydraulic pressurization technology for directional drilling in hard rock in underground coal mines[J]. COAL GEOLOGY & EXPLORATION, 2019, 47(2): 31-35,43. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2019.02.006

煤矿井下硬岩定向钻进孔底水力加压技术

doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2019.02.006
基金项目: 

中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金项目(2017XAYMS13);国家科技重大专项课题(2016ZX05045-003)

详细信息
    第一作者:

    徐保龙,1988年生,男,山东济宁人,硕士,助理研究员,从事煤矿井下钻探机具与工艺研发与推广工作.E-mail:xubaolong@cctegxian.com

  • 中图分类号: P634.7

Hole-bottom hydraulic pressurization technology for directional drilling in hard rock in underground coal mines

Funds: 

Science and Technology Innovation Fund of Xi'an Reserch Institute of CCTEG(2017XAYMS13)

  • 摘要: 为解决煤矿井下硬岩深孔滑动定向钻进过程中因钻柱托压效应引起的给进压力大、钻进效率低、钻孔深度受限等问题,提出了采用孔底水力加压方式提高钻头钻压的技术思路。通过借鉴石油钻井领域水力加压器结构并结合煤矿井下近水平孔钻进工况进行了孔底水力加压器结构设计,运用理论计算和数值模拟方法进行了水力参数设计。对样机进行了室内测试,测试结果表明,采用φ12 mm、φ13 mm、φ14 mm活塞水眼在流量200~450 L/min范围内输出轴向压力2~10 kN。在淮南张集矿进行了现场试验,并总结出了一套孔底水力加压和水力辅助加压工艺,试验结果表明,滑动定向钻进方式下钻孔深度由464 m顺利延伸至578 m,深孔钻进时最大钻效由之前托压孔段的1 m/h以下提高至3 m/h以上,试验进尺内平均给进表压较托压孔段降低了23.8%、平均钻效提高了137%。

     

  • [1] 李维均. 定向钻井摩阻分析及防托压新技术研究[D]. 南充:西南石油大学,2017
    [2] 曹东风,石希民. 煤层气水平井"托压"问题分析及解决措施[J]. 中国煤炭地质,2016,28(7):44-47.

    CAO Dongfeng,SHI Ximin. Analysis and solving measures of "supporting pressure" of horizontal well in coalbed methane[J]. China Coal Geology,2016,28(7):44-47.
    [3] 姚克. ZDY12000LD大功率定向钻机装备研发及应用[J]. 煤田地质与勘探,2016,44(6):164-168.

    YAO Ke. ZDY12000LD high power directional drilling equipment development and application[J]. Coal Geology & Exploration,2016,44(6):164-168.
    [4] 石智军,李泉新,姚克. 煤矿井下1800 m水平定向钻进技术与装备[J]. 煤炭科学技术,2015,43(2):109-113.

    SHI Zhijun,LI Quanxin,YAO Ke. 1800 m horizontal directional drilling technology and equipment in coal mine[J]. Coal Science and Technology,2015,43(2):109-113.
    [5] 许超. 煤矿井下复合定向钻进技术优势探讨[J]. 金属矿山,2014,43(2):112-116.

    XU Chao. Advantages of compound directional drilling technology underground coal mines[J]. Metal Mine,2014,43(2):112-116.
    [6] 赵建国. 煤层顶板高位定向钻孔施工技术与发展趋势[J]. 煤炭科学技术,2017,45(6):137-141.

    ZHAO Jianguo. Construction technology and development trend of directional borehole in roof of coal seam[J]. Coal Science and Technology,2017,45(6):137-141.
    [7] 石浩,张杰. 煤矿井下精确定向探放水技术[J]. 煤矿安全,2015,46(2):64-67.

    SHI Hao,ZHANG Jie. Precise directional water exploration and drainage technology in coal mine[J]. Safety in Coal Mines,2015,46(2):64-67.
    [8] 王桦. 定向钻孔技术在我国煤矿地层注浆改造中的应用及发展[J]. 煤炭工程,2017,49(9):1-5.

    WANG Hua. Application and development of directional drilling technology in coal mine strata grouting transformation in China[J]. Coal Engineering,2017,49(9):1-5.
    [9] 李长青,方俊,李泉新,等. 煤层底板超前注浆加固定向孔注浆工艺技术[J]. 煤田地质与勘探,2014,42(4):59-63.

    LI Changqing,FANG Jun,LI Quanxin,et al. Advance grouting and fixed hole grouting technology for coal seam floor[J]. Coal Geology & Exploration,2014,42(4):59-63.
    [10] 薄玉冰. 定向钻井中托压机理分析及对策探讨[J]. 石油钻探技术,2017,45(1):27-32

    . BO Yubing. Mechanism analysis and countermeasures of supporting pressure in directional drilling[J]. Petroleum Drilling Technology,2017,45(1):27-32
    [11] 张旭. 双向减震器的结构及特性研究[D]. 大庆:大庆石油学院,2007.
    [12] 卢汉斌. 水力加压器结构优化设计及有限元仿真[D]. 荆州:长江大学,2016.
    [13] 虢中春. 水平井井下水力加压器设计与分析[D]. 青岛:中国石油大学(华东),2013.
    [14] 谢健. 新型长冲程水力加压推进器设计及改进[D]. 秦皇岛:燕山大学,2015.
    [15] 马自江,孙志和,刘月军. 水力加压装置研究与应用[J]. 石油钻采工艺,2001,23(5):36-37.

    MA Zijiang,SUN Zhihe,LIU Yuejun. Research and application of hydraulic thrusting device[J]. Petroleum Drill-ing Technology,2001,23(5):36-37.
    [16] 毛根海,邵卫云,张燕. 应用流体力学(附光盘)[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  112
  • HTML全文浏览量:  12
  • PDF下载量:  10
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-20
  • 发布日期:  2019-04-25

目录

    /

    返回文章
    返回