钻孔联合地质剖面探测施工中若干问题探讨

基于《活动断层探测》GB/T 36072—2018、《活动断层探查钻探》DB/T 92—2022等现行规范规程,对跨隐伏活动断层的钻孔联合地质剖面探测施工的基本要求和存在的主要问题进行了探讨,认为现行技术标准存在的问题有:(1)对岩芯采取率的要求偏低;(2)对横跨隐伏逆断层的钻孔深度和钻孔之间距离的要求偏低.提出了下列改进措施:(1)各类岩土的岩芯采取率应大于现行技术标准要求的数值;其中,黏土的岩芯采取率应不小于99%;(2)对横跨隐伏逆断层的钻孔深度应大于现行技术标准要求的孔深;在第四系厚度较薄时,在逆断层上断点附近,位于逆断层上盘的钻孔在钻遇上盘的前第四系后,还应继续钻进,钻孔深度应达到能够揭露逆断层下盘的前第四系的深度;(3)当隐伏逆断层在第四系中的断距较小时,逆断层上断点两侧的2个相邻钻孔间距就需要1~3 m甚至更小的数值.补充了钻孔联合地质剖面探测中的钻孔布设方式、隐伏断层产状的求取方法.分析了在钻孔联合地质剖面探测的断层识别中存在的一些不确定性因素,并提出了相应对策.指出钻孔联合地质剖面探测施工是基于动态设计的信息化施工,现场技术负责人及其施工现场技术管理在钻孔联合地质剖面探测工作中起着重要作用.

龙门山双复杂区表层结构调查方法研究

龙门山山前带地表地质条件复杂,浅表层速度及厚度差异大,给激发、接收和静校正等工作带来较大困难。表层调查工作直接影响到地下介质成像效果。为使该地区进行的地震勘探攻关能够获取准确的静校正量数据,给井深设计提供依据,研究适合该区域的表层调查方法,结合地质剖面、浅震、小层析、地面微测井、钻井取心、高密度电法、三分量共振表层调查方法的工作原理,分别应用不同方法做比对,分析了不同调查方法的应用效果。通过不同表层调查的比对,分析了不同方法的适用范围,为该区选择合适的表层调查方法及方法参数选取提供依据,同时为其他地表复杂区域进行表层调查提供参考。

钻井利器的故事之“液动潜孔锤”

在各种钻探方法中,液动冲击回转钻进具有效率高、质量好、回次长、事故少、成本低等优点,而液动潜孔锤又是液动冲击回转钻进的技术核心。本文梳理了各种液动潜孔锤的结构特点及其与绳索取心钻具、孔底动力钻具相结合衍生的各种钻具,简要介绍了这一技术的典型应用案例,总结归纳了其下一步发展方向和技术难点,以期普及液动锤的应用,促进液动冲击回转钻进技术的进步。

广谱性金刚石钻头国内外研究现状及发展趋势分析

随地球浅层资源消耗殆尽,资源勘探开发不断向深部进军,所遇地层条件愈加复杂,坚硬致密地层、强研磨性地层等复杂地层条件成为深部钻探的重大阻碍。金刚石钻头广泛应用于地质资源开发,因此对金刚石钻头综合性能要求也随之提高,然而现有的金刚石钻头只能适用于某一地层,需要经常更换,因此,研发地层适用性好、钻进效率高、钻头寿命长的广谱性金刚石钻头是克服深部钻探任务的重要内容。近年来,金刚石钻头发展迅速,在结构、品类与性能等方面都得到了较大提升,同时也存在一定提升空间。本文介绍了近年来广谱性金刚石钻头的研究现状与取得的重要进展,包括钻头结构及胎体性能方面的提升及应用,随后针对现有的广谱性金刚石钻头研究成果,提出了金刚石钻头的研究难题以及未来发展方向。通过本文对广谱性金刚石钻头的发展趋势总结,揭示了金刚石钻头制作技术和应用领域的新型研究方向,对我国油气勘探及矿产资源开发领域广谱性金刚石钻头研究有一定借鉴意义。

无固相冲洗液防塌护壁性能强化改进试验研究

为了改善地质岩心钻探中无固相冲洗液的护壁防塌性能,筛选了脂环类固化剂EPR,脂肪类固化剂DETA、AEP,芳香类固化剂PU,酰胺类固化剂PET共5五种固化剂。利用固化剂可以改进被固化物质的膜硬度、膜附着力、膜耐候性和增加光泽度的特性,向无固相冲洗液中添加固化剂以改善其防塌护壁性能,通过岩心浸泡试验和线性膨胀量试验,确定固化剂EPR和PU具有较好的护壁防塌性能改善作用。然后对EPR和PU进行复配,通过岩心浸泡试验结果得出最优比例为EPR∶PU=1∶4,最后通过线性膨胀量测试和流变性能测试,确定固化剂配方的最优加量为0.2%。确定无固相冲洗液配方为清水+0.5%聚丙烯酰胺+0.04%EPR+0.16%PU,该配方在对冲洗液流变性能影响较小的前提下,改善了冲洗液的护壁防塌性能。

MD300便携式全液压钻机在云南大关铝土矿岩心钻探中的应用

严格的环保规定和公众对环境的高度关注,使得地质勘查必须寻求更为环保、高效的方法。本文主要探讨了MD300便携式全液压钻机在云南大关铝土矿岩心钻探中的应用,通过对该钻机的实际应用分析,论证其在该项目岩心钻探施工中的适用性。

地质岩心钻探技术在矿产资源勘探中的应用

本文探讨了地质岩心钻探技术的发展趋势。钻探设备将更加高效可靠,实现自动化操作和数据采集;传感器技术进步将提供高分辨率的地质数据;数据集成与分析智能化,通过数据挖掘和机器学习提供准确的地质解释;环境保护和可持续发展是关注点;高级数据处理和可视化技术提升了数据分析和决策支持。这些趋势将推动地质学进步和资源管理的准确性。

基于BP神经网络的地质岩心钻探钻速预测研究

地质岩心钻探目前在自动化、智能化方面的发展还并未成熟。钻探参数的选取、改进还主要通过经验来判断,并且需要提钻后通过对岩心的判断进行钻探参数的调整,具有一定的滞后性,降低了钻探的效率。因此,通过搭建地质岩心钻探试验台获取钻探数据,采取反向传播(Back-Propagation)算法,将钻压(WOB),扭矩(TOR),泵量(Q),回转速度(RPM)作为输入量,机械钻速(ROP)作为输出量,同时考虑钻头磨损和钻头切削深度对实验的影响。以每块不同混凝土块为单位,按照80/20划分训练集与测试集,通过数据处理后共得到6180组数据进行训练和测试,训练出最优的神经网络模型,可以对机械钻速(ROP)进行预测,预测精度可达94.1%,后续通过选取合适的钻进参数,可以实现地质岩心钻探速度的优化。本研究为地质岩心钻探的钻速预测,地质岩心钻机自动化提供参考。

地质勘探金刚石岩心钻探施工技术分析

金刚石岩心钻探施工技术是地质勘探领域中的关键环节,其要求高度专业性和精确性。相关技术人员需要严格遵循相关要求和标准,及时完成观测和记录工作,进而保证施工质量和勘探结果的可信性。金刚石岩心钻探施工过程需要在实践中不断完善和执行,以支持地质勘探的成功进行。本文旨在分析新疆克州玛尔坎吐某金属矿勘查项目金刚石岩心钻探施工的主要内容和应用要点,为相关领域人员提供详尽理论参考。

有色金属地质岩心钻探技术及应用

为了解决甘肃地区有色金属矿产资源勘查和开发中的技术难题,本文首先概述了有色金属地质岩心钻探技术的原理、特点、主要设备与工具以及操作流程与规范。然后,详细分析了该技术在矿产资源勘探、水资源调查、地热能开发、环境地质监测等领域的应用范围,并结合甘肃地区有色金属矿产资源的概况,通过具体案例探讨了技术的应用效果。旨在为技术的推广应用提供策略参考和帮助。

地质找矿钻探工程中小孔径固体岩心钻探孔技术分析

我国地大物博,矿产资源丰富,矿产资源勘查是我们探获取矿产资源的前端重要工作,钻探工程又是地质矿产资源勘查的主要手段,为了能够提高钻探效率,降低勘查成本,我们采用了小孔径固体岩心钻探孔技术,本文通过对小孔径固体岩心钻探孔技术进行分析和运用,有效解决了目前国内普遍存在深孔钻探中进度慢、费用高、质量差等关键技术难题,同时为我队在小孔径固体岩心钻探孔技术方面积累了宝贵经验。

柳州地区页岩气地质调查井钻探技术研究与应用

页岩气地层裂隙发育,胶结性差,表现为岩石破碎、水敏性强、孔壁强度低。在钻进过程中容易出现坍塌、掉块、缩径等复杂情况,从而引发孔壁失稳、卡钻、埋钻等孔内事故。对广西柳州地区页岩气地质调查井工程进行钻探技术研究,应用PVA1788成膜体系无固相冲洗液和成膜防塌体系无固相冲洗液、绳索取心液动锤钻进技术、膨胀波纹管护壁新技术、螺杆钻具定向钻进纠斜技术,在现场勘探施工中取得了良好的效果,保证了项目的顺利施工。

青岛胶州湾海底隧道含水断层综合超前预报实践

以青岛胶州湾海底隧道为工程背景,以"地质、物探与钻探相结合"的预报原则,运用地质编录、物探预报及钻孔取芯等综合手段,建立海底隧道施工期地质灾害综合超前地质预报技术体系,对海底隧道综合超前地质预报成果进行了解释与分析。对含水断层进行了准确预报,对类似工程具有一定的借鉴与指导意义。

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题,提高钻探装备的自动化、智能化水平,启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作,通过钻机装备、钻探器具研制,钻探工艺技术研究并经试验示范验证,取得多项创新成果,形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配,形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系;基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制,实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化,形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术;基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究,形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术;基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制,形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术;研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术,形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。

小尺度地质体三维建模研究--以遗迹化石Chondrites和岩心三维建模为例

小尺度地质体的三维建模是地质学研究的一个新课题。运用虚拟现实技术,把表面特征建模和实体结构建模相结合,从技术特点与实践应用两方面着手,介绍了小尺度地质体三维建模的思想和方法;对小尺度三维地质体模型的动态切割算法的思路与实现过程进行了详细的描述。并以遗迹化石Chondrites和岩心的三维建模为实例,利用VRML(虚拟现实建模语言)提供的造型shape节点把理论和实践相结合,建立了它们的三维模型;依靠VRML提供的Script节点、传感器节点以及事件路由器,结合Javascript编程实现了小尺度地质体三维模型的动态切割和模型空间信息与属性信息的集成。最后,利用Visual Basic+Cortona组件开发了三维地质体模型的浏览平台,实现了小尺度地质体模型的浏览和查询,为小尺度地质体三维建模研究提供了一种新的技术手段,也为虚拟现实技术在地质学中的应用开拓了新的领域。

我国地质钻探现状和发展前景分析

我国经济社会发展已步入"新常态"。作为地质调查和矿产勘查工作重要技术支撑的地质钻探行业,资金投入显著减少,地质钻探工作量大幅下滑,常规钻探施工产能过剩;另一方面,地质钻探新的服务领域不断扩大,包括深部科学钻探,地热能及非常规能源勘查,海洋、灾害防治、生态环境、地外天体、极地方面的钻探等。如何应对地勘行业出现的问题,是全行业共同面对的挑战。在对当前及今后一段时期地质钻探工程面临的困难、挑战和机遇等进行调研分析的基础上,对我国地质钻探未来的发展前景进行了预测,认为地质钻探工作量将进一步减少,新领域、新业态的钻探工程及先进钻探技术和装备需求将进一步加大,更加贴近国家需求,更加注重环保理念。

既有公路路基工程检测方法与工程实例分析

简要总结国内外既有公路路基的主要工程病害及类型,着重归纳总结目前国内外常用的既有公路路基工程检测方法,并分析各类方法的技术原理、适用范围以及优缺点等技术特点。结合江苏沿海高速公路既有路基处治工程实例,详细分析了钻探取芯有损检测方法和地质雷达无损检测方法的应用及其对工程处治效果评价的作用,结果表明:地质雷达法应用于垂直注浆检测,对成桩边界可以清晰判别;路基钻探取芯检测可以直观定量地反映路基液塑限、密度、干密度、含水量等指标,在局部勘察方面具有明显的优势。

页岩气基础地质调查钻井技术研究进展及展望

【研究目的】近年来,中国地质调查局部署实施了173口页岩气勘查井,完成31万余米进尺,重点开展长江经济带页岩气调查科技攻坚战,取得了震旦系、寒武系和志留系页岩气调查的重大突破和二叠系页岩气调查重要发现,开辟了页岩气勘查的新区、新层系、新类型和新认识。基础地质调查井作为油气发现的重要手段,可实现全井段取心,具有成本低、周期短等特点,一般部署在邻井资料缺乏的勘探空白区。【研究方法】为了给页岩气调查提供钻井工程方面的技术支持,本文梳理了十年来中国地质调查局部署实施的钻井工程,对取得的一系列钻井技术进行了分类和归纳整理。【研究结果】总结了一整套在地质钻探装备与技术基础上创新发展的高效页岩气钻井装备与技术体系:(1)形成了页岩气地质调查井地面装备,包括适应于页岩气井井控安全的改进型立轴钻机、符合绿色勘探要求的钻井液固控循环系统等;(2)高效取心工具及钻进工艺,重点介绍了大直径绳索取心钻具、KT系列取心钻具等取心钻具,倒塔式钻具组合工艺、空气跟管技术等钻进工艺等;(3)阐述了高效取心钻头研究进展,包括异形齿PDC钻头、孕镶块钻头、孕镶金刚石钻头等3类钻头及其应用效果;(4)简要论述了安全钻井技术及复杂处理进展,介绍了页岩气勘探钻井液技术、控压钻进技术以及失返、卡钻等钻井复杂处理。此外,围绕新区新层系页岩气勘探特点,给出下一步开展页岩气钻井技术研究的方向。【结论】通过综述上述研究进展,可为页岩气勘探钻井工程设计和施工提供有益参考。

植物胶类冲洗液在地质灾害防治勘察工程中的应用

长期研究和生产实践表明，在地质灾害勘察工程的复杂地层进行钻探取心，特别是深厚砂卵石覆盖层取心，采用植物胶类无固相冲洗液往往会收到很好的效果。文章简要地论述了植物胶冲洗液在地质灾害防治勘察工程中具有的特殊功效。在实践及应用的基础上提出了提高取心率应控制的主要性能。即亲水性与可溶性、粘结性、降失水性、流变性及润滑性等。特别强调浆液粘弹性及表面张力的控制是提高松散破碎地层取心的重要因素。现场应用表明，KL植物胶冲洗液，护壁效果好，取芯质量好。无毒无污染，是一种能适应松散破碎地层钻进，提高取芯质量的新型钻进冲洗液体系。完全可以在地质灾害勘察工程中推广应用。

我国地质找矿钻探技术装备现状及发展趋势分析

在对我国地质找矿钻探技术装备发展经济环境分析的基础上,通过调研和统计数据,分析了我国地质找矿钻探技术和装备的现状及发展趋势,包括岩心钻机的生产、销售和使用情况,煤层气钻机的现状,施工单位对新技术、新装备的需求等。提出了我国地质找矿钻探技术及装备发展的建议。