2000m地质岩心钻探关键技术与装备钻探试验示范工程取得重大进展

本刊讯 2010年3月15日,应用中国地质科学院勘探技术研究所研制的全液压地质岩心钻机及NQ口径绳索取心钻具施工的山东省乳山金青顶金矿区ZK43—1钻孔深度顺利超过2000m。这一钻进深度成为了目前国内全液压地质岩心钻机最大应用深度纪录,标志着国家“863”计划重点项目“2000m地质岩心钻探关键技术与装备”钻探试验示范工程取得重大进展。     

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?114 mm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。     

2000m全液压岩心钻探技术装备示范工程

介绍了2000 m全液压岩心钻探装备示范工程———山东乳山金青顶金矿区ZK43-1钻孔的工程概况、钻探技术装备配置、应用效果和示范工程技术工艺,总结了该示范工程项目工作成果,提出了未来深孔岩心钻探装备研发和推广工作的建议。     

深部矿体勘探钻探技术方法研究

深部矿体勘探钻探技术方法研究的内容主要包括深孔分体塔式全液压动力头钻机及高强度绳索取心钻杆的研制、钻孔设计与轨迹动态监控技术研究、钻孔摄像及定向取心技术在地质勘探中的应用研究、深部岩心钻探钻进工艺方法研究等。研究按任务书设计要求完成,取得了良好的社会经济技术效果,为以后深部钻探施工技术提供了重要的指导和借鉴作用。     

新疆鄯善县彩霞山铅锌矿ZK4503孔深部钻探施工技术

彩霞山铅锌矿区是新疆地矿局第一地质大队2002年发现的,2009年进行深部探矿,取得了较好的地质成果,累计探求资源量已达511万t,是迄今为止全疆最大的铅锌矿;2010年施工的最深孔ZK4503孔达1703 m,钻孔完工时为新疆小口径岩心钻探最深孔,至今仍为全液压动力头钻机最深孔记录。总结了ZK4503孔的钻探施工的成功经验和失败的教训,为以后施工深孔提供了参考借鉴。     

绳索取心、液动潜孔锤、螺杆马达“三合一”钻具

在绳索取心、液动潜孔锤、螺杆马达钻探技术的基础上，成功研制了“三合一”组合钻具，利用各自的优越性，形成新的组合钻探技术，在中国大陆科学钻探工程钻孔内试验取得了良好的技术效果，在主井5129．33m最深处成功地取出了科钻一井的最后一筒岩心。     

青海省都兰县五龙沟矿区坑道钻探工艺研究

针对青海五龙沟矿区3320平硐89线中段布设的坑道钻孔(SZZK8905、孔深700.20 m)在钻探施工中遇到的憋泵、孔壁坍塌、缩径、回次进尺少、岩心采取率低等问题,在钻机选取、钻孔结构设计、破碎带取心技术、钻井液等方面开展坑道钻探工艺研究,成功完成了该孔的钻探任务。     

小直径特深孔绳索取心口径系列及钻柱方案

现行绳索取心口径系列主要适用于3000 m以内浅钻孔。在4000 m左右的特深孔绳索取心钻进中,存在一定的技术"瓶颈",如地层复杂,甚至无法安全钻达设计深度。论证3000~5000 m特深孔绳索取心合理口径系列和钻柱方案是为特深孔成套钻探装备研制、绳索取心钻具开发提供技术依据的重要前期工作,也是一项公益性和开放性的技术工作。简述了特深孔绳索取心口径系列及钻柱方案的初步设想,期望国内钻探专家、一线技术人员广泛参与,进一步论证。     

5000 m地质钻探绳索取心绞车的研制及应用

本文以“十三五”国家重点研发项目“5000米地质岩心钻机关键技术与装备研制”配套的绳索取心绞车设计为依据,详细介绍了5000 m绳索取心绞车的主体结构、测控系统、主被动一体排绳系统、绞车辅助装置等的设计及现场应用情况,为地质钻探用绳索取心绞车的设计和发展提供了新思路。同时在绞车辅助系统中设有深度检测校正测量装置、张力检测装置、钢丝绳清洁装置、钢丝绳断股断丝检测装置、取心打捞孔内数据采集装置等,用于精确测量孔深和显示打捞器、判别内管总成在井内的工况、清洁钢丝绳表面钻井液、监测钢丝绳断股断丝情况、测量钻孔顶角方位角。本文设计的绳索取心绞车在4007.10 m井深起,在绳索取心工艺中全程快速收/放绳,取得了理想的效果。     

深部成盐盆地大口径绳索取心设备机具的选配

叶舞凹陷盐矿普查项目需在2000 m以深取心,根据项目书要求,采用小口径岩心钻探与大口径石油、水文水井钻探技术。结合几种类型设备机具的优点,采用石油钻井和绳索取心"二合一"钻探新技术,快速的、经济的、高效的完成了施工任务。介绍了盐矿大口径深部钻探和取心设备机具的选配,可供类似工程项目设备机具的选配借鉴。     

相山地区河元背深钻CUSD2孔钻探技术

相山地区河元背深钻CUSD2孔设计直孔孔深1800 m,于2014年11月28日开钻,至2015年3月26日钻进孔深1535.02 m,达到地质目的层位,顺利终孔,历时119天。该工程选用国内首台XY-8DB型电传动立轴式岩心钻机,成功施工P口径(Φ122 mm)绳索取心钻进至1535.02 m。主要介绍了该孔的钻探施工技术。     

长白矿区复杂地层多金属矿深孔施工技术

长白多金属矿区地层复杂,深孔钻探难度极大,采用先进的钻孔结构以及采用绳索取心钻进,利用同径绳索取心钻杆做技术套管,同时选用PAB高性能无固相冲洗液和选择高端广谱钻头的钻探技术,成功完成了一个孔深1505.88 m的钻孔,创造了吉林省地矿局钻探深孔记录。着重介绍了该孔钻探施工技术措施。     

白水寨地区绳索取心钻进效率分析

介绍了在白水寨地区2010年度铀矿钻探施工中采用金刚石绳索取心钻进工艺的情况,并结合矿区实际情况,从钻孔设计、钻进工艺及工程管理等几个方面进行了分析,简要介绍了该地区提高钻进效率的技术措施,最后对硬岩型铀矿的钻探提出了几点看法和体会。     

江西省浮梁县朱溪矿区深孔钻探施工技术研究

详细介绍了朱溪矿区3个深孔钻遇地层、钻探设备、钻孔结构、钻头使用、起大钻、冲洗液使用、护孔堵漏、套管使用等具体情况。重点分析和总结了钻孔结构、钻头使用、冲洗液使用、护孔堵漏等钻探工艺技术,并提出今后深孔施工需慎重配套钻探设备、增大钻头外径、提高钻探效率、重视深孔孔斜尤其是方位超差和灰岩溶洞问题等建议。     

河南新蔡焦庄铁矿区预查ZK001孔超厚覆盖层钻进技术

河南新蔡县焦庄铁矿区ZK001钻孔在厚大覆盖层施工中因粘滞卡钻事故,导致钻孔报废。重新开孔后,吸取前期事故教训,更换适合地层的设备,采用优质泥浆,改进施工工艺,采取有效措施,于孔深1115.72 m时,达到地质目的而终孔,各项技术指标优秀。从钻孔结构、钻进方法、冲洗液性能等方面进行了分析,简述了施工中出现的问题及应对措施。     

拉拉铜矿超2000 m深孔钻探施工技术实践

针对四川会理县拉拉铜矿外围深部找矿深孔钻探,选用国产全液压钻机,并采取相对应的钻探技术措施,在复杂地层条件下成功施工孔深2067.68 m钻孔。介绍了该钻孔的钻探技术措施。