深部冰層鑽探孔壁保護技術

《深部冰層鑽探孔壁保護技術》是由吉林大學擔任第一完成單位，由陳晨、達拉拉伊 帕維爾、曹品魯、孫友宏、李院生、徐會文、馬科夫、鄭治川、王如生、姜蘇、史貴濤、安春雷、張楠、郭明義、於達慧、范曉鵬、胡正毅、楊成、韓麗麗、洪嘉琳、宮達、錢方為主要完成人的科研項目。

基本介紹

• 中文名：深部冰層鑽探孔壁保護技術
• 第一完成單位：吉林大學
• 主要完成人：陳晨、達拉拉伊 帕維爾、曹品魯、孫友宏、李院生、徐會文、馬科夫、鄭治川、王如生、姜蘇、史貴濤、安春雷、張楠、郭明義、於達慧、范曉鵬、胡正毅、楊成、韓麗麗、洪嘉琳、宮達、錢方
• 項目類別：科研項目

成果信息

成果登記號	20170345
成果名稱	深部冰層鑽探孔壁保護技術
第一完成單位	吉林大學
主要完成人	陳晨、達拉拉伊 帕維爾、曹品魯、孫友宏、李院生、徐會文、馬科夫、鄭治川、王如生、姜蘇、史貴濤、安春雷、張楠、郭明義、於達慧、范曉鵬、胡正毅、楊成、韓麗麗、洪嘉琳、宮達、錢方
研究起始日期	2013-01-01
研究終止日期	2015-12-01
主題詞	冰層鑽探孔壁保護

成果摘要

本項目主要研究深部冰層鑽探孔壁穩定技術，以保證施工安全。凍的塑性較高，對鑽探過程影響極大。在冰層壓力大於孔內流體壓力時（負壓力差），需採取措施，防止鑽孔縮徑；在冰層壓力小於孔內流體壓力時（正壓力差），要防止孔壁形成裂紋。在南極冰層鑽探時，由於鑽探現場離基地較遠，所以不使用套管保護孔壁穩定。為了使孔壁穩定，要在鑽孔內注入低溫沖洗液，利用沖洗液的液柱壓力來平衡冰層圍壓。目前國內外還沒有對孔壁、冰層壓力和沖洗液靜液柱壓力等進行系統研究，並且也沒有在高的正壓力差的情況下，對水力壓裂形成的冰層裂紋進行實驗研究。為了確定冰層的流變模型，需要研究冰層鑽孔的測井數據，並在實驗室內對人造冰樣施加圍壓，進行低溫（0℃到-60℃）實驗；通過對高的正壓差條件下孔壁出現的裂紋進行理論分析和實驗研究，確定水力壓裂條件下冰層發生脆性變形的機理；研究溫度、壓力對沖洗液密度和流變性能的影響。通過該項目的研究，可以建立孔壁附近冰層的流變模型，確定相應的孔壁壓差計算方法，提供相應合理的沖洗液使用參數， 以保證深部冰層鑽探孔壁穩定。,本項目主要研究深部冰層鑽探孔壁穩定技術，以保證施工安全。凍的塑性較高，對鑽探過程影響極大。在冰層壓力大於孔內流體壓力時（負壓力差），需採取措施，防止鑽孔縮徑；在冰層壓力小於孔內流體壓力時（正壓力差），要防止孔壁形成裂紋。在南極冰層鑽探時，由於鑽探現場離基地較遠，所以不使用套管保護孔壁穩定。為了使孔壁穩定，要在鑽孔內注入低溫沖洗液，利用沖洗液的液柱壓力來平衡冰層圍壓。目前國內外還沒有對孔壁、冰層壓力和沖洗液靜液柱壓力等進行系統研究，並且也沒有在高的正壓力差的情況下，對水力壓裂形成的冰層裂紋進行實驗研究。為了確定冰層的流變模型，需要研究冰層鑽孔的測井數據，並在實驗室內對人造冰樣施加圍壓，進行低溫（0℃到-60℃）實驗；通過對高的正壓差條件下孔壁出現的裂紋進行理論分析和實驗研究，確定水力壓裂條件下冰層發生脆性變形的機理；研究溫度、壓力對沖洗液密度和流變性能的影響。通過該項目的研究，可以建立孔壁附近冰層的流變模型，確定相應的孔壁壓差計算方法，提供相應合理的沖洗液使用參數， 以保證深部冰層鑽探孔壁穩定。