漠河盆地MK-1與MK-2井天然氣水合物鉆探施工關(guān)鍵技術(shù)

【摘要】：天然氣水合物是一種可以取代石油煤炭的清潔能源，因而也是一種重要的潛在未來(lái)資源，且其儲(chǔ)量巨大。研究表明，其資源量相當(dāng)于全球煤、石油和天然氣資源量和的兩倍。我國(guó)國(guó)土資源部門(mén)已將天然氣水合物的調(diào)查與評(píng)價(jià)列入了2015年規(guī)劃。天然氣水合物廣泛分布于海底沉積物（如大陸架斜坡帶、洋中脊、海溝和海嶺等）和陸地永久凍土帶（如極地凍土帶和高海拔的永久凍土帶）中。我國(guó)是世界上第三凍土大國(guó)，多年凍土面積達(dá)215萬(wàn)平方公里，占國(guó)土總面積的22.3%。我國(guó)凍土區(qū)主要分布于東北大興安嶺地區(qū)和青藏高原，并零星分布在一些高山上。其中漠河盆地年平均氣溫低，地溫梯度為1.9℃，凍土發(fā)育，并有充足的氣源形成天然氣水合物，為水合物的形成提供了有利條件。因此中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局聯(lián)合吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院及相關(guān)科研單位在漠河盆地進(jìn)行了天然氣水合物鉆探施工以期獲得天然氣水合物樣品，為凍土區(qū)天然氣水合物的勘查研究及資源評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。 在天然氣水合物資源勘查中，鉆探取樣獲得天然氣水合物巖心，進(jìn)行科學(xué)鉆探試驗(yàn)井工程，才是開(kāi)展天然氣水合物開(kāi)發(fā)工作的前提。通過(guò)對(duì)巖心的分析，可以評(píng)估天然氣水合物的資源量，天然氣水合物的產(chǎn)狀、規(guī)模和性質(zhì)等地質(zhì)參數(shù)，這些對(duì)于開(kāi)發(fā)天然氣水合物都具有十分重要的意義。 吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院作為東北凍土區(qū)天然氣水合物資源勘查（鉆探試驗(yàn)井工程）項(xiàng)目的主要參與單位，主要負(fù)責(zé)試驗(yàn)井的鉆探，天然氣水合物樣品的鉆采，同時(shí)進(jìn)行凍土區(qū)天然氣水合物科學(xué)鉆探專(zhuān)用機(jī)具及鉆探工藝方法研究，形成凍土區(qū)天然氣水合物科學(xué)鉆探技術(shù)規(guī)范。 作者在2010、2012年分別參與了漠河盆地天然氣水合物鉆探施工的整個(gè)過(guò)程，因此作者通過(guò)親身參與漠河地區(qū)凍土層天然氣水合物鉆探項(xiàng)目，分析研究了漠河地區(qū)凍土層天然氣水合物地層鉆探時(shí)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)。主要指大直徑繩索取心技術(shù)、低溫泥漿技術(shù)、泥漿制冷系統(tǒng)在漠河地區(qū)天然氣水合物鉆探施工中的應(yīng)用技術(shù)、天然氣水合物鉆井用井口壓力控制裝置在漠河地區(qū)天然氣水合物鉆探施工中的應(yīng)用技術(shù)、天然氣水合物鉆井參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)在漠河地區(qū)天然氣水合物鉆探施工中的應(yīng)用技術(shù)。作者總結(jié)了以往的凍土層天然氣水合物鉆探施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鉆探施工過(guò)程中出現(xiàn)的一些事故及設(shè)備故障進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的解決方法以及對(duì)設(shè)備的不足之處提出改進(jìn)。對(duì)凍土層天然氣水合物鉆探施工工藝方法進(jìn)行了優(yōu)化，這對(duì)以后的漠河地區(qū)以及別的凍土地區(qū)天然氣水合物鉆探施工具有很大的指導(dǎo)意義。 【關(guān)鍵詞】：天然氣水合物 大直徑繩索取心 低溫泥漿 泥漿制冷系統(tǒng) 井口壓力控制裝置 井參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：P634;P618.13
【目錄】：

• 第1章 緒論6-14
• 1.1 本文研究的目的及意義6-7
• 1.2 陸地凍土區(qū)天然氣水合物鉆探技術(shù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀7-12
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容12-14
• 第2章 漠河地區(qū)鉆探試驗(yàn)區(qū)的基本情況及鉆探方案設(shè)計(jì)14-17
• 2.1 施工區(qū)自然地理概況14
• 2.2 交通通訊情況14-15
• 2.3 地質(zhì)概況15
• 2.4 MK-1 及 MK-2 鉆探設(shè)計(jì)及工作完成量15-17
• 第3章 大直徑繩索取心關(guān)鍵技術(shù)17-36
• 3.1 大直徑繩索取心設(shè)備的選擇17-20
• 3.2 大直徑繩索取心工藝20-21
• 3.3 大直徑繩索取心技術(shù)在 MK-1 與 MK-2 井鉆探施工中遇到的典型事故及處理方法21-30
• 3.4 MK-1 與 MK-2 井施工過(guò)程中處理事故占總工期的比例30-32
• 3.5 漠河地區(qū)天然氣水合物鉆探施工應(yīng)注意事項(xiàng)32-36
• 第4章 低溫泥漿關(guān)鍵技術(shù)36-54
• 4.1 賦存天然氣水合物地層鉆井液設(shè)計(jì)的基本原則36-38
• 4.2 漠河地區(qū)所用鉆井液的類(lèi)型及特點(diǎn)38-42
• 4.3 鉆井液配制設(shè)備及配制方法42-45
• 4.4 鉆井液配制設(shè)備45
• 4.5 鉆井液性能參數(shù)測(cè)試儀器45-47
• 4.6 漠河地區(qū)所用鉆井液性能參數(shù)的測(cè)試方法47-48
• 4.7 不同類(lèi)型鉆井液在漠河地區(qū)天然氣水合物鉆探中的的使用情況48-49
• 4.8 泥漿固相控制49-50
• 4.9 漠河地區(qū)天然氣水合物鉆探施工所用泥漿應(yīng)用分析結(jié)果50-54
• 第5章 其它鉆探施工關(guān)鍵技術(shù)54-79
• 5.1 低溫泥漿制冷關(guān)鍵技術(shù)54-63
• 5.2 井控關(guān)鍵技術(shù)63-66
• 5.3 鉆進(jìn)參數(shù)檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)66-79
• 第6章 結(jié)論與展望79-80
• 6.1 結(jié)論79
• 6.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果84-85
• 一、作者簡(jiǎn)介84
• 二、發(fā)表學(xué)術(shù)論文84
• 三、參加的科研項(xiàng)目84-85
• 致謝85-86
• 中文摘要86-88
• Abstract88-89

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螺旋槽管換熱過(guò)程的三維數(shù)值模擬    彭潔

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高原凍土天然氣水合物鉆探泥漿體系研究    王勝

不分散低固相聚合物鉆井泥漿抗低溫試驗(yàn)研究及地表冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)    展嘉佳

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天然氣水合物孔底冷凍繩索取心鉆具的設(shè)計(jì)與室內(nèi)冷凍試驗(yàn)的研究    趙建國(guó)

天然氣水合物探測(cè)技術(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)研究    張劍,業(yè)渝光

天然氣水合物的環(huán)境效應(yīng)    王淑紅,宋海斌,顏文

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天然氣水合物的測(cè)井識(shí)別和評(píng)價(jià)    王祝文,李舟波,劉菁華

管道中天然氣水合物的形成對(duì)“西氣東輸”的影響    劉懷山,趙月霞

地球物理測(cè)井在天然氣水合物勘探中的應(yīng)用    高興軍,于興河,李勝利,段鴻彥

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“可燃冰”開(kāi)采要以環(huán)境保護(hù)為前提    

國(guó)際天然氣水合物調(diào)查研究現(xiàn)狀及其主要技術(shù)構(gòu)成    許紅,劉守全,王建橋,蔡乾忠

天然氣水合物的性質(zhì)、勘探及開(kāi)采    吳應(yīng)湘;

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南海天然氣水合物資源潛力及其能源戰(zhàn)略意義    楊木壯;黃永樣;姚伯初;金慶煥;

海洋沉積與天然氣水合物形成過(guò)程的數(shù)值模擬研究    雷興林;何麗娟;

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天然氣水合物的上界面    欒錫武;

關(guān)于南海ODP1144站位天然氣水合物進(jìn)一步探討    耿建華;邵磊;吳松;吳能友;張光學(xué);

水合物在海洋天然氣運(yùn)輸中應(yīng)用探討    王彥瑞;曾樹(shù)兵;嚴(yán)雪蓮;高秀敏;

天然氣水合物的巖石物理:物理模擬研究    趙群;郝守玲;

天然氣水合物資源的開(kāi)發(fā)利用及環(huán)境保護(hù)    羅艷托;朱建華;陳光進(jìn);郭緒強(qiáng);

天然氣水合物    王憲忠

與國(guó)家需求共呼吸 立科學(xué)前沿同攀登    

科技進(jìn)步：我國(guó)海洋勘查的支撐    本報(bào)記者 竇克林　通訊員 陳惠玲

天然氣水合物如何成為后續(xù)能源    樊栓獅

模擬實(shí)驗(yàn)研究推進(jìn)天然氣水合物探測(cè)    記者 滕艷　特約記者 曹雪晴

點(diǎn)燃“冰”火    本報(bào)通訊員 肖寶巨

青藏高原凍土區(qū)天然氣水合物鉆探計(jì)劃通過(guò)論證    李明明

天然氣水合物開(kāi)發(fā)的利與弊    毛彬

點(diǎn)燃“冰”火    肖寶巨

點(diǎn)燃“冰”火    本報(bào)記者 肖寶巨

天然氣水合物（地球物理屬性）的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別方法及軟件開(kāi)發(fā)    呂琳

天然氣水合物熱管式孔底快速冷凍機(jī)構(gòu)及蒸汽法試開(kāi)采試驗(yàn)研究    賈瑞

天然氣水合物沉積物強(qiáng)度及變形特性研究    李洋輝

天然氣水合物鉆控泥漿制冷系統(tǒng)及孔底冷凍機(jī)構(gòu)傳熱數(shù)值模擬    趙江鵬

凍土帶天然氣水合物科學(xué)鉆探參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)研究    劉大軍

南海北部陸坡天然氣水合物分解引起的海底滑坡與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)    劉鋒

海洋沉積物中天然氣水合物開(kāi)采實(shí)驗(yàn)研究    孫建業(yè)

海洋天然氣水合物地層鉆井的鉆井液研究    涂運(yùn)中

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臺(tái)灣西南海域地震數(shù)據(jù)處理及天然氣水合物識(shí)別    鄧輝

漠河盆地MK-1與MK-2井天然氣水合物鉆探施工關(guān)鍵技術(shù)    張強(qiáng)

天然氣水合物測(cè)井解釋方法初步研究    周越

臺(tái)西南海域天然氣水合物含量估算及地球化學(xué)特征分析    畢海波

天然氣水合物制備過(guò)程中的多相流傳遞研究    王峰博

深水油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的天然氣水合物預(yù)測(cè)模型研究    龐群利

凍土區(qū)天然氣水合物熱激法試開(kāi)采系統(tǒng)及數(shù)值模擬研究    房治強(qiáng)

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祁連山凍土區(qū)天然氣水合物測(cè)井響應(yīng)特征及評(píng)價(jià)    郭星旺

天然氣水合物相平衡研究及其應(yīng)用    胡志興

輸送天然氣水合物的管道及雙流道提升泵流場(chǎng)分析    屈科輝