特深孔地质岩心钻探技术装备集成及示范

特深孔地质岩心钻探技术装备是由中国地质科学院勘探技术研究所牵头、国内多家单位合作参与研发成功的我国深部矿产资源勘探技术装备,是“十三五”国家重点研发计划项目“5000米智能地质钻探技术装备研发及应用示范”的研究成果,形成的主要研究成果总体实现了特深孔地质岩心钻探工程设计标准化、钻探装备轻量化、钻进控制智能化、孔口操作自动化、孔内钻具系列化、泥浆体系绿色化的目标。以JZ04地热地质勘探井为示范平台,完成了特深孔地质岩心钻探技术装备集成及示范应用,重新构建了新的地质钻探小口径钻孔结构,创造了?114mm绳索取心钻进应用深度、下入?146 mm地质套管深度两项亚洲纪录,初步形成了以绳索取心工艺为主体的特深孔地质岩心钻探技术装备体系。

工程勘察近水平定向钻探技术解读和规范编制的建议

工程勘察技术方法向多元化方向发展,依托小口径定向钻进和孔内测试技术的工程勘察技术已成为近年来一个新的聚焦点。工程勘察定向钻探技术可有效地应用于非常复杂地表环境下的勘察施工、超前地质预报以及地质灾害防控、环境监控与治理等领域。为进一步发挥该技术的优势和规范市场,目前多个行业协会或团体开始编制与工程勘察定向钻探相关的技术规程或标准。本文系统总结了工程勘察近水平定向钻探技术的应用场景,分析了其技术内涵和关键技术,提出并讨论了规程编制过程中应重点关注的方向和关键技术内容,从轨迹设计、设备选择、工艺技术、钻具组合、取心工具、冲洗液体系、定向仪器、孔内测试等方面提出建议,对相关标准的编制具有参考意义。

地质钻探小口径水力割管器的技术性能及应用

介绍了地质钻探小口径水力割管器的基本工作原理、技术性能以及在陕南、北山地区地质岩心钻探中的应用。实践表明,小口径水力割管器具有设计简单、操作方便、工作效率高等优点,在钻孔卡钻、埋钻等孔内事故处理中发挥了巨大作用,取得了很好的应用效果。同时,在实际应用中,水力割管器也存在一些问题,如刀头焊接质量不高、存在环切震动以及刀头崩刃的现象。通过分析和总结实际应用情况,针对存在的问题提出了一些改进意见,以便该设备的推广应用。

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。

津南区分层标组地质鉴别孔松散层取芯施工技术与效果分析

津南区分层标组工程建设中,首先进行了地质鉴别孔D1孔的施工,用以探明标站地层结构和岩性特征。D1孔采用XY-5地质岩芯钻机施工,终孔深度806. 15 m岩芯平均采取率94.9%,终孔孔斜2.4°。创造了我队XY-5地质岩芯钻机施工深度之最。本文总结了津南区分层标组工程建设中地质鉴别孔D1孔施工方法和经验体会,工程验证结果表明,该钻孔施工中所采用的施工方法与钻进参数选取得当,应用效果良好,达到了预期设计效果。

湘永地1井钻探施工技术

中扬子地区古生界页岩气基础地质调查湘永地1井钻探工程,终孔深度2224.69m,全孔取心钻探、录井及测井。本文主要介绍了项目概况,钻井工程使用的主要钻井设备、录井设备及测井设备,湘永地1井岩心钻探工艺技术,针对钻探施工中遇到的孔内事故采取的技术措施及页岩气调查井钻探施工技术进行了探讨。

特深岩心钻孔套管程序和钻具级配等问题的探讨

讨论了特深岩心钻孔钻探施工的套管程序、钻具及其级配和固井等问题,深入分析了这些技术问题对特深孔钻探施工的风险性和经济性的影响作用。在分析研究的基础上,提出了对我国施工特深岩心钻孔时的套管程序、钻具级配、特深孔钻杆柱、套管柱以及固井等技术方案的建议。

大陆科学钻探施工用钻探技术和施工战略

国外实施大陆科学钻探采用的钻探技术有地质岩心钻探技术、石油钻探技术、组合式钻探技术 ,以及前苏联和俄罗斯的具有鲜明特色的科学深钻技术 ,分别介绍了它们各自的技术特点及优缺点 ,并介绍了科学深孔和超深孔的 2种施工战略 ,即超前孔裸眼钻进方法和双孔方案。

深部地质钻探钻孔结构设计与施工分析

根据长期深部钻探施工经验,分析了深部地质钻探钻孔结构设计的主要依据和原则,通过典型深孔钻孔结构设计与实施的案例,总结了几种钻孔结构实施程序:(1)在地质预测与实际相差不大的熟悉工区,根据经验有针对性地选择钻孔结构进行施工的按设计施工法;(2)在不能预测下部地层复杂情况的条件下,采用探索、扩孔并根据实际调整钻孔结构的探索施工法;(3)利用大口径尽可能向下钻进的充分施工法等。通过实际案例分析,为深孔、超深孔钻探钻孔结构设计与施工提供一定的经验参考。

深孔岩心钻探问题探讨

深孔岩心钻探的核心问题是孔壁稳定,其钻前预测涉及地层孔隙压力、地层应力、地层坍塌压力和破裂压力,是实现深孔岩心钻探优质、安全、高效和低成本的关键,决定着孔身结构、套管程序与套管强度、钻井液密度与流变性能的设计。以孔壁稳定为基础,从孔身结构和套管程序、钻具组合、钻探设备方面论述深孔岩心钻探存在的问题,并提出具体的改进建议。

地质勘探金刚石岩心钻探中浅孔主体口径探讨

针对地质勘探金刚石岩心钻探采用的钻孔口径进行分析,从采心质量满足研究和评价地质矿产的要求、钻探技术经济效益、钻探方法可行性角度,提出在地质勘探金刚石岩心钻探施工中浅孔时主体孔段口径应采用B规格。

复杂地质条件下端承型大直径灌注桩成桩质量异常原因分析

采用低应变法、钻芯法、孔内摄像法对某工程抗压承载力不满足设计要求的端承型大直径灌注桩进行质量检测,发现桩底混凝土存在严重缺陷且桩端未进入设计要求的持力层。结合工程场地内复杂地质情况以及灌注桩施工工艺,对导致成桩质量异常的原因进行了分析,并对后续施工提出了改进建议。

海域地质岩心钻探关键技术分析与应用

海域固体矿产资源勘探、开发是海洋开发和利用的重要组成部分。本文主要从钻探设备、工艺、安全等方面对海域地质岩心钻探工程技术进行分析,总结了相关技术措施:一是除依据地质要求选择常规钻探设备外,要依据海域环境特点,选择安全可靠的钻探平台;二是钻孔结构设计、钻进方法、冲洗液等均应符合海域特点和要求;三是必须坚持安全第一原则,编制安全应急预案等。通过山东莱州三山岛北部海域金矿勘探项目应用实例,证实了海域地质钻探工程技术的适应性。

通地-1井绳索取心钻探施工技术

近年来,小口径岩心钻探技术在油气勘探中得到了广泛应用,施工中经常遇到钻孔超径孔内事故多发、孔斜超差孔底位移较大、冲洗液性能不稳定等问题。利用小口径绳索取心钻探技术施工通地-1井油田地质调查孔,通过优化钻进参数、合理确定钻孔结构、采取有效防止孔斜措施等技术手段,顺利完成钻孔施工任务,钻孔各项指标均达到了地质设计要求。

兰渝铁路深孔钻探沉渣处理

孔内沉渣厚时会造成下钻不到底或埋钻事故,严重影响钻探的正常进行。介绍了兰渝铁路工程地质勘察孔深850 m的西秦岭3号孔沉渣处理过程,总结出一些在破碎地层沉渣事故处理的经验和措施,为类似事故提供借鉴。

岩芯钻探中复杂地层的护孔工艺

复杂地层钻孔保护和堵漏是地质钻探实践中至关重要的工作,不仅关系着整个工程的施工质量,严重之时可能造成相应的施工安全问题。复杂的地层钻孔和防护质量差,施工进程就会相应的受到影响,影响地质钻探的效率。对于复杂的地层的护孔作业,常用的解决方案是采用泥浆保护化学清洗液复合方法,使用这两种方法进行地层中的岩芯钻探中复杂地层的护孔,可以解决通常多发的水破裂、膨胀和塌陷等问题。因此为了进一步验证本文所提出的护孔工艺,文中结合相关案例,探讨了复杂地层中的岩心钻孔保护解决方案的可行性。

2019年探矿工程十大新闻

一、地质岩心钻探自动化、智能化等多项关键技术获突破2019年11月15-17日,中国地质大学(北京)承担的国家重点研发计划“多金属矿岩心钻探关键技术装备联合研发及示范”项目国内示范应用钻探工程在山东省平度市山旺-上马台矿区现场顺利通过专家组验收。该示范工程全面验证了项目研发的岩心钻探装备和机具的实用性与可靠性,首次在国内实现了地质岩心钻探领域的数字化钻进、优化钻进、钻杆拧卸和钻杆操作自动化等目标,为开展国外示范应用奠定了良好的基础。

矿山深部地质钻探施工中钻孔结构设计思考

伴随经济社会高速发展,社会各个层面在资源方面的需求越来越大,如何提高资源勘查水平成为当前亟待解决的重要问题。但是很多矿山由于常年大量开采全部的资源已经出现枯竭状态,为了满足社会经济发展进程当中各个层面对于资源需求,应当进一步提高矿山深部勘查技术水平,对矿山深部地质条件进行勘查,开发矿山丰富的矿产资源,为社会发展提供充足的能源供应。与此同时,钻探技术随着勘查事业与地质探矿工作的高效发展,受到了普遍重视。但是矿山深部地质钻探施工,复杂程度高,施工难度大,给矿山深部地质钻探施工工作顺利开展造成很大影响,所以必须要积极转变深孔钻探思维,优化矿山深部地质钻探钻孔结构设计,进而确保矿山深部地质钻探施工工作安全稳定运行,创造更大的经济效益。

静压桩的沉桩机理及常见问题分析

指出静压桩施工方法具有无噪声、无振动、无冲击力等优点,介绍其沉桩机理,对施工中遇到的常见问题进行分析讨论,并提出了相应的处理方法。