青海共和—贵德盆地增强型地热系统(干热岩)地质—地球物理特征

青海共和—贵德盆地处在秦岭—昆仑造山带“秦昆岔口”,是新生代断陷盆地.盆缘活动断裂、岩浆岩发育,水热活动强烈、温泉密集,超过60℃的温泉6处,最高可达93.5℃,超过当地沸点(92℃)为沸泉.盆地内地温场高,据地热钻井揭露见花岗岩的三个孔,QR1孔深969 m,孔底温度为70℃,DR1孔深1455 m,孔底温度87℃,R2孔深1709.56 m,孔底温度可达97℃,地温梯度高达6～7℃/100 m,是正常地温梯度2倍,地热增温随深度增大而升高,推测3000m温度可达150 ～ 200℃,重力低异常推断基底凹陷与可控源音频大地电磁测深、地震反射波勘探推断基底界面深度不一致,并有磁异常对应,又经钻探证实.由此认为重、磁异常为花岗岩引起.花岗岩为燕山期,进入花岗岩钻孔深部有热无水,故认为盆地可能存在干热岩.     

青海共和盆地存在干热岩可能性探讨

青海共和盆地地处"秦昆岔口"的新生代断陷盆地,盆缘构造岩浆岩带发育,活动断裂、温泉密集,超过60℃的温泉6处,最高可达93.5℃;盆地内温泉成群分布,地热钻井揭露温度高,1203m钻孔(R1)实测孔底温度可达83℃,969m钻孔(QR1)实测孔底温度为70℃,地温梯度高达6～7℃/100m,是正常地温梯度的2倍,地热增温随深度增大而升高,推测3000m温度可达200℃,并在(QR1)孔底见36m花岗岩;地震反射波和可控源音频大地电磁测深推断基底斜坡界面对应重力低异常,可认为重力低异常为花岗岩引起,作为盆地热源可能存在干热岩。     

青海钻获大规模可利用干热岩

近日,青海省共和盆地干热岩钻探项目取得重大进展,在地下2230米处钻获发现温度达153℃的干热岩,仅钻孔控制干热岩面积已达150平方公里,潜力巨大。据悉,这是我国首次发现大规模可利用的干热岩。 干热岩通常埋藏在3000米～1万米以下,是没有水或蒸汽的、致密不参透的热岩体,温度在150℃～650℃之间,是一种可用于高温发电的清洁能源。     

从青海共和—贵德盆地地热勘查成果探讨干热岩综合地球物理勘查技术

青海共和—贵德盆地位于秦岭—昆仑造山带"秦昆岔口",是新生代断陷盆地。盆缘断裂构造、岩浆岩发育,水热活动强烈,温泉密集,超过60℃的温泉6处,最高可达93.5℃(超过当地沸点92℃为沸泉)。盆地内地温场高,据地热钻井揭露见花岗岩的3个钻孔,共和QR1孔深969m孔底温度为70℃;DR1孔深1 455m孔底温度87℃;贵德R2孔深1 709.56m,孔底温度可达97℃。钻孔测温,地温梯度高达6~7℃/100m,是正常地温梯度2倍,地热增温随深度而升高,推测3 000m温度可达150℃~200℃。重力低推断的基底凹陷,与可控源音频大地电磁测深、地震反射波勘探推断基底界面不符,并有磁异常对应,经钻探证实,此重、磁异常为花岗岩引起。花岗岩为燕山—印支期,据区域资料对比,花岗岩铀、钍、钾丰度高、生热率高,上述进入花岗岩钻孔深部有热无水,花岗岩作为盆地热源称其为干热岩。     

XD-500型磁力打捞器的结构及性能

地质钻探过程中，由于各种原因钻孔内经常会掉入铁磁性碎物如：卡簧、轴承、弹子、牙轮、钻头胎块、硬质合金块等。甚至不小心，工具也会落入孔底。     

苏联SG—3号深钻实绩与存在问题

当前钻井最深记录,在学术钻探方面要算苏联科拉半岛SG—3号的12066米.石油钻探方面最深的是美国俄克拉何马州Bertha Rogers 1号的9583米.日本陆上钻井最深记录为新泻县属楼町SK-1D号的5301米.1.苏联SG—3号实绩 苏联科拉半岛SG—3号钻到深度 3000米时的地温梯度为预料的1℃/100m,但更深时每进100米增加2.5℃,深     

万米地下知高温

与前苏联在科拉半岛进行超深钻进,探求地球奥秘的同时,德国超深钻进行动目前也正在加紧实施。上法尔茨地区温迪施埃申巴赫深度计划为1.05万米到1.1万米的超深钻探结果表明,今年夏天当深度达到6700m时,地温大约为180℃,据科学家们推算,钻进深度每前进100m,地温就升高28.5℃,当钻进深达到11.1万米时,地壳深部的温度就可能达到300℃。据测算,地壳的平均厚度。大陆地区为35km,大洋地区为5—10km,就以上两处超深钻进的布孔位置来看,均非地壳最薄部位(太平洋地区仅4—7km)。换句话来说,目前的超深钻进还未超出地壳范围。但从超深钻探所获资料来看,地壳以下的地幔温度为400—3000℃则是令人信服的。     

黔西补作勘查区现代地温场及煤层受热温度分析

基于黔西补作勘查区32口钻孔的简易测温资料,分析了勘查区浅部地温场的基本特征。研究发现,区内地温梯度在0.98～3.25℃/100m,平均2.07℃/100m,总体上属于正常地温场范畴;平面上变化较大,局部存在低温异常,在垂向上随着孔底深度增大,各钻孔地温梯度总体上趋于增高,但与埋深之间关系相对离散,钻孔温度曲线表现为两种基本形式。研究认为,断层构造控制了地温场的分布,地温异常带的展布方向反映区域构造的基本轮廓;地下水动力场微弱,对地温场影响不甚明显;地层岩性及埋深影响地温场的垂向分布。     

涌水坑道钻孔岩心上升系数ξ定义及其实践意义

坑道钻孔内涌水给常规小口径取心钻探带来了极大的施工难题。水银洞金矿Ia矿体地下水丰富,坑道钻探施工中,发现孔底岩心可以从孔口冲出。由此提出了坑道涌水钻孔岩心上升系数ξ,其物理意义是岩心在孔底水压和浮力的作用下,克服重力以及与钻杆内壁摩擦力而自动上升的能力,并结合钻孔实际参数,讨论了ξ的实践意义。当ξ≥1时,理论上孔底岩心可以随孔内涌出水从孔内冲出;当ξ＜1时,孔底岩心则不能被冲出,只能依靠起大钻取出。通过计算矿层的岩心上升系数,结合实际地层的完整性情况,可以帮助钻探人员控制合适的进尺后割心,使ξ≥1,从而让钻孔内岩心自动从孔底排出。岩心上升系数,可以为提高地表和坑道高压涌水钻孔钻进效率提供理论指导,具有一定的实践意义。     

简易钻塔

我队在进行铝、粘土矿钻探施工中,钻孔深度多在20～60米,最深200米,一个机台每月要搬迁10余次.为适应浅孔施工周期短、搬迁频繁的特点,我们设计了一种浅钻简易钻塔.它与滑撬式铁基枕配合使用,既实现了钻塔的轻便化,又利于全套钻探设备的整体搬迁.通过生产使用,效果良好,深受广大钻探工人欢迎.     

人造金刚石钻进复杂地层的点滴经验

我队在一个铁矿区开展了人造金刚石钻探的生产试验工作.施工210号孔,开孔方位110°,倾角35°40′,终孔深度188.9米.该孔地层复杂.主要为混合花岗岩,细粒或中粗粒花岗变晶结构,节理发育,破碎而且坚硬.这种岩石约占全孔进尺60%.其次为混合质斜长角闪岩,片状或致密块状构造,与混合花岗岩互层,约占全孔进尺36%.还有斜长绿泥石片岩等.钻孔上部(0～80米)岩层风化破碎,特别是O～30米孔段严重坍塌掉块.30米以下岩性软硬不均,硬度相差悬殊,硬的用人造金刚石钻头钻进,时效只达0.7～1.2米(用针状台金钻进时效低达0.1～0.2米),软的用针状合金钻进,时效可达2～8米,但钻过后有时发生严重坍塌掉块.由于钻孔岩层如此复杂,我们采取了如下几点措施.     

河南省永城市顺河西矿区地温分布规律研究

对永城市顺河西矿区内2个近似稳态测温和44个简易测温数据进行分析,并结合矿区地质资料,通过数据拟合,建立数据模型,反映了矿区内似稳态测温钻孔孔底温度增量ΔT与钻机静井时间t的关系.根据数据模型校正了简易测温钻孔的孔底温度,通过数据拟合发现矿区埋深与温度之间的线性关系.在此基础上,从横向上和纵向上分析了顺河西矿区的地温分布规律,为下一步矿山开发提供参考依据.     

西安城市地温与气温变化初步分析

地下浅层地温和近地表空气温度存在着必然的内在联系,地面温度变化的信息随着时间推移向下传播并叠加到稳态地温场上,因此通过对现今地温剖面的分析可以重建过去地面温度变化的历史。为了研究西安地区地下和地上的温度变化,本文在西安开展了钻孔温度测量,获得了16个钻孔的地温剖面,同时收集整理了西安气象站1951～2010年气温数据。对1951～2010年气温数据进行回归分析得到西安地区年平均气温、年平均最高气温和最低气温增温率分别为3.71 ℃/100a、2.03 ℃/100a和5.14 ℃/100a,均高于全国和全球平均水平,其中1986～2010年间平均气温增温更是显著,达到9.01 ℃/100a。从钻孔测温曲线中筛选出西安城郊6个传导型地温剖面进行分析,结果表明西安地区钻孔温度记录的地面温度变化趋势与气象台记录的气温变化趋势基本吻合。根据利用钻孔温度剖面下段回归分析得到的地表稳态温度和地温梯度以及25年间西安地区平均气温增温率推算得到钻孔理论地温剖面与实测地温数据总体上具有较好的一致性。对实测地温数据的进一步精确拟合分析显示,西安城郊6个选定的钻孔所在区域地面温度变暖分别起始于20年、24年、26年、28年、30年和30年前,对应的地表增温幅度分别为0.4 ℃、0.72 ℃、2.18 ℃、4.2 ℃、2.4 ℃和2.4 ℃。市区和周边郊区钻孔所在区域在增温幅度上存在明显的差异,市区增温强度明显高于郊区,而城郊结合部介于两者之间。     

世界上最深的钻井

苏联“‘越深’钻探计划科学委员会”主席、新近被任命为地质部部长的Y·A哥兹洛伏斯基(Kozlovsky)教授首次披露了世界上最深钻孔的有关消息.第一口超深钻井位于苏联科技半岛以北靠近挪威边境的地区.钻采开始于1971年,计划钻深15000米,1982年已钻进11500米.第二口超深钻井位于第一口钻井以南的阿塞拜疆,自1977年开钻以来,已完成进尺8000米,计划钻深15000米.从哥兹洛伏斯基公布的首批详细资料中人们将会注意到下述事实:就象在地表浅处一样.混合岩岩基内的裂隙带和破碎带中存在着含矿溶液和天然气的循环流动,而尤其存在着硫化物的矿化富集.     

钻孔防斜原理

在目前机械岩芯钻探技术装备还未实现随钻随测(测钻孔的顶角、方位角、实际深度)和按设计钻孔轴心线自动控制钻孔实际轴心线的情况下,施工直孔或斜直孔或定向孔时,认真研究藉用孔底钻具的合理结构形式获得增斜、稳斜、减斜的效果,控制钻孔弯曲度,使钻孔轴心线达到设计要求,是一项重要的工作.     

煤田井温测量与煤层一、二级热害区的圈定

目前国内煤田地质勘探中垂直深度达1200～1500m,部分省区采煤深度也达到了1000m,地层温度都比较高。一般情况下,一级热害区可以通过通风可以达到降温的效果,而二级热害区就必须在井底进行人工制冷,才能确保工人的生命安全。以陶乐南部勘查区测量井温为例,确定了该区恒温带的深度为60m,温度为14.55℃,并将96.0%作为孔底温度校正系数,计算出各简易测温钻井孔底的校正温度及平均地温校正系数;据此计算平均地温梯度和煤层底板温度。依据煤层底板深度与温度作出的井温等值线,圈定煤层一级热害区（地温达到31～37℃）与二级热害区（地温大于37℃）的分布范围并计算其面积：该勘查区9-1煤层底板一级热害区0.46km2;二级热害区6.05km2。     

有色系统应用螺杆钻定向钻探首获成功

有色系统探矿重点推广项目——螺杆钻定向钻探,由江西有色地质勘查局在银山矿区应用首次获得成功.目前,我局已在两个地层复杂矿区的9个钻孔中,应用这项技术钻进23个回次,挽救钻探进尺4000多米,保证了钻孔质量,提高了找矿效果,避免直接经济损失40多万元.螺杆钻定向钻探能使钻具按设计的方位和角度钻进,对防治钻孔跑斜、提高找矿效果具有重要作用,被誉为国际上当今三大钻探新技术之一.我局     

存储式高温高压钻孔测温仪的研制与应用

为解决大于200 ℃高温环境下的测温难题,为高温地热和干热岩资源勘查提供技术支撑,利用铂电阻测温技术和真空绝热保温技术研发了存储式高温高压钻孔测温仪。该仪器设计适用工作环境温度为300 ℃,耐水压100 MPa,主要用于高温高压环境下的钻孔测温。在广东惠州惠热1井和青海共和GH-01井进行了实测应用,满足目前钻遇到的孔底温度的测温要求。     

武宁汤里温泉控矿构造及地温场特征分析

武宁汤里发育温泉。为了查清该区温泉的控矿因素和地热特征,进行了物探、钻探等勘查和系统的水温测试工作。结果表明武宁汤里地热主要受构造控制,由区域性断裂F1和导水构造F2及阻水构造F3共同影响。地温场平面呈椭圆形,长轴方向与断层走向一致,测温显示平面温度最高处沿断裂带分布;地温垂向变化随着孔深增加,井内温度逐渐增高,钻孔揭露断裂时,温度明显增加,水温与导热裂隙构造成正比,即揭露构造部位越多,水温越高,最高达75℃。上述研究为合理开发该区地热田提供科学依据。     

对人造金刚石钻进中烧钻原因的分析和处理意见

在金刚石钻进过程中,工作稍有疏忽,就容易发生烧钻.据研究部门测定,金刚石钻头在孔底,每转一圈,温度就要升高1.5～2℃.如在钻进中停止送水一分钟(转速以每分钟一千转计),金刚石温度将升到1500～2000℃,那就早开始碳化了,当然会出现烧钻事故.烧钻后,轻则钻头不能继续使用,重则使钻头、钻具和岩石烧成一体.我公司近几年在人造金刚石钻进的孔内事故中,烧钻事故竟占70%左右.