深部找矿钻探技术探讨

随着矿产资源的不断勘探和开采,浅部矿产资源已开采殆尽,深部找矿已经是我国地质找矿事业的发展方向,而深部钻探技术是深部找矿的主要技术手段。在阐述国内外深部地质钻探技术现状的基础上,分析了我国深部钻探技术面临的井身结构较复杂、岩心钻机提升能力受限钻孔易斜和钻进效率低等难题,提出了优化简配石油钻机设施、上覆地层快速全面钻进、配套绳索取心工艺技术和实施定向钻探技术等对策,为深部找矿钻探指出了方向。结合ZJ40钻机施工慈页1井成功实例,说明了深部钻探技术在实践的应用。     

受控定向钻探技术的重大突破和推广应用

受控定向钻探技术复杂，难度高。特别地质钻孔口径小，更增加了技术难度。与地质钻探普通钻孔施工的钻进技术相比，受控定向孔施工时钻进技术的复杂和难度，主要表现在：1．受控定向孔是以准确到达设计靶点和靶区作为钻孔施工的目标和地质见矿精度要求（普通钻孔是以每百米孔深的弯曲度限制指标作为地质见矿精度要求）；2．孔内分枝受控定向孔是从条件困难的孔内分枝施工，而不是从地面分枝施工；3．受控定向孔孔身空间形态有弯曲率显著变化的孔段。即受控定向孔施工时，进行人工定向弯曲，是必须采取的技术工艺。实现定向孔的可控，必须有可靠，高     

多功能定向钻探软件系统设计与开发

计算机软件辅助设计钻孔轨迹及其跟踪定位与监控是现代定向钻探工程和深部资源勘探发展的需要,针对地质勘探钻探工程特点和技术要求,多功能定向钻探软件开发以钻孔轨迹设计与分析监控为主,兼顾地质钻探工程技术成果生成,软件系统功能包括钻孔弯曲规律分析、钻孔轨迹坐标定位计算、初级定向钻孔设计、受控定向钻孔轨迹设计、三维空间钻孔轨迹动态演示和钻孔地质设计书生成、钻孔地质柱状图生成、钻探工程技术综合图生成,软件系统经实例验证并应用于工程实践。     

受控定向孔钻进用自动导航系统的分析研究

钻探工程中常用受控定向孔钻进。在受控定向孔钻进中,及时了解并掌握钻孔顶角、方位角、造斜器安装角度和孔底实时位置（孔深）等参数非常重要。俄罗斯钻探工作者研发的定向钻进用信息、工艺、自动导航集身于一体的自动导航,对于提高定向钻进效率、保证钻孔质量、提高钻探技术经济指标具有重要意义,值得我们参考。     

深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究项目成果显著

<正>由安徽省地矿局313地质队主持承担完成的"深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究"项目,主要研究内容有钻机与钻杆研制、钻孔设计与轨迹控制、钻孔摄像及定向取心、深部岩心钻探钻进工艺方法等。该项目研究成果已在汶川科学钻探WFSD-3孔,国家深部探测赣州南岭3000m科学钻探NLSD-1孔、华东庐枞盆地科学钻探LZSD-1孔以及安徽霍邱、寿县、金寨等深部找矿钻孔中应用,取得了良好的技术经济效果。     

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     

定向钻进技术的发展与应用

定向钻进技术已有近百年的历史,随着的资源钻采井孔深度的不断增加,近几年该技术发展很快。讨论定向钻进技术包括基本内涵与最新拓展,对于更好的理解与推广应用这项技术具有重要意义。论文讨论了定向钻进的定义,概述了钻孔设计、测斜技术、测斜数据计算、测斜数据传输,特别是纠斜新技术的发展如自动垂直与自动导向钻进新技术等。简要介绍了目前定向钻进技术的应用领域与钻孔类型。提出了适用于深部地质钻探的定向钻进全孔轨迹主动控制的概念与实施措施。     

大雪山煤矿有线随钻定向钻进技术应用

简述了四川省珙县筠连矿区大雪山矿段（东段）煤矿普查工程的概况、项目由来及定向孔设计。重点介绍了钻探施工定向钻进的技术路线、方案及技术要点,有线随钻定向钻进效果、经济效益、取得的成果。主要工作包括：配套XY-2000型立轴式液压钻机、BW-320/10型泥浆泵、HC绳索取心钻杆;采用ADST测斜仪,通缆水笼头有线随钻测量定向,螺杆马达孔底动力钻具造斜施工受控定向钻孔。在2个1000 m以深的钻孔中,共造斜29回次,总进尺7378 m。钻孔轨迹基本受控,达到了地质目的。施工中,探索了定向钻进螺杆钻具弯接头的角度选择、适宜绳索钻杆钻进的弯曲强度等问题。     

定向钻探技术在急倾斜矿体矿区的应用

我队虎家尖矿区矿体产状近似直立，主要为变质岩造斜地层。以往一直采用初级定向钻孔施工，钻进中应用常规的防、治斜措施，效果甚微，无法达到地质设计目的，为我队钻探技术上的一大难题。1988年引进了螺杆钻受控定向钻探技术治理孔斜，至今挽救了已报废或濒临报废的7个钻孔，获得了良好的效果，现介绍如下。     

深部各向异性硬岩钻进用新型金刚石钻头试验研究

我国正在进行深部地质找矿和深部矿产资源开发,“十三五”计划规定了对地下空间的利用和开发进行研究,这些都离不开深部钻探。深部钻探中遇到的岩石多为各向异性岩石,在这种岩石中钻进时,钻孔容易偏斜,影响钻探效率和质量。俄罗斯博士Скоромных В.В.教授等对此进行了研究,提出了钻头水口大小变化的设计思想。对比试验结果表明,这种新钻头钻进技术指标较好,值得研究和探讨。     

我国煤矿井下复杂地质条件下钻探技术与装备进展

针对我国煤矿井下碎软煤层、坚硬岩层、冲击地压地层、破碎带、水敏性地层等复杂地质条件下钻探技术需求和存在的问题，总结了碎软煤层本煤层钻进与筛管护孔、碎软煤层梳状钻孔定向钻进、复杂顶板高位钻孔定向钻进、全断面硬岩穿层钻进、冲击地压卸压钻进等技术与装备方面的研究和应用情况。提出了碎软煤层双管护孔定向钻进及碎软煤层旋转定向钻进技术与装备的研究思路，有助于提升碎软煤层钻进的钻孔深度、护孔筛管直径和钻进效率等，而碎软煤层定向钻进技术与配套装备的完善也将促进碎软煤层瓦斯抽采模式的变革。防冲防突钻孔机器人的研究是煤矿井下复杂地质条件下钻探技术与装备的发展趋势，可为无人化矿井建设奠定基础；除此之外，还应着力解决好局部复杂地层对钻进的影响，更好地促进智能化钻探技术装备的进步，为煤矿安全高效生产提供保障。      

深部找矿定向钻探技术研究与应用

受控定向钻探技术是钻探工程发展的重要里程碑。定向钻探是提高钻探质量,加快勘探施工速度,降低施工成本,提供精确地质资料的有效方法。通过对苍山铁矿区第四勘探线ZK401、ZK402孔定向钻探的应用研究,掌握了螺杆钻定向钻进的工艺,可以运用螺杆钻进行单底定向孔、多分支孔的施工。该技术广泛应用于苍山沟西、宋楼铁矿区和颜店铁矿区,取得了较好的经济效益和社会效益。     

千米巨厚松散覆盖层无套管裸壁钻进综合技术

地质勘查向深部拓展是大势所趋,深孔超深孔地质钻探是必需手段,深部钻探复杂性和难度各具特点,技术措施无万全之策。软弱不稳定复杂地层钻进本是钻探工程一大难点,对于千米巨厚松散覆盖层采用无套管全裸壁钻进技术是一种大胆探索。某煤田千米钻孔以泥浆技术为核心,优先两大抑制性体系,配合一整套具体措施,取得了成功,实现了比有套管支护更安全、更经济的钻进方法。     

江西武山铜矿区螺杆钻定向钻探技术研究与应用

结合在江西武山铜矿区ZKS1951孔的孔位上成功打出一个定向分支钻孔ZKS1952孔的施工过程,研究总结了复杂地层螺杆钻定向钻探大角度分支孔造斜的钻进工艺。主要介绍了螺杆钻定向钻探的原理、设备选型、钻进工艺及技术应用等。中靶精度、钻孔质量完全满足地质要求,取得了较好的地质效果和经济效益。创造了河南省有色地矿局复杂地层大角度螺杆钻定向钻探造斜的新纪录。     

小秦岭深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术研究与应用

钻孔的护壁堵漏一直是深孔钻进中的技术难题,在小秦岭深部找矿项目钻探施工中,由于该地区区域地质较为复杂,且构造发育,岩石破碎,钻进过程中孔内经常出现掉块、塌孔、漏失等问题,泥浆堵漏效果不佳,施工中采用水泥浆护壁堵漏达到了良好的效果。本文针对小秦岭深部钻探项目水泥浆护壁堵漏技术的应用,对深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术进行分析与总结,提出深孔灌浆堵漏技术对速凝水泥浆性能的要求与施工技术要点,并对该矿区相关钻探施工提供指导与建议。     

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。     

广东京村金矿大角度斜孔钻进工艺实践

根据广东省德庆县京村金矿地层、矿体特征,为达到找矿、控矿的目的,地质钻孔多设计为大角度斜孔,施工中存在着钻孔弯曲度超差的问题。通过收集汇总该矿区前期钻孔数据资料,总结了钻孔孔斜变化规律及特点,综合运用了初级定向钻进技术及“一基多孔”施工方法,施工效果好,钻孔质量优良,钻探效率大幅提高,施工成本显著降低。文章重点介绍了初级定向钻进设计及钻进过程中钻孔弯曲度控制的方法,针对施工中遇到的问题提出了解决方案,总结了大角度斜孔施工的几点体会和认识。     

我国煤矿井下近水平定向钻进技术的发展

煤矿坑道近水平定向钻进技术是钻探工程领域的一项新技术,主要应用于岩层和较稳定、较硬煤层的瓦斯抽放钻孔和地质勘探孔。简述了国内外煤矿井下近水平定向钻进技术的发展概况,对目前煤矿井下近水平定向钻进技术所采用的稳定组合钻具钻进和孔底螺杆马达钻进两种主要方法的特点与适用范围作了分析。结合我国煤矿井下地质条件、煤层特征和定向钻孔的技术要求,对我国煤矿井下定向钻进技术的应用提出了几点建议,并对我国煤矿井下定向钻进技术与装备进行了展望。     

一种新型电动定向取芯器及定向取芯技术研究

开展了适用于深部钻探小口径钻孔的孔底电动定向打印取心技术研究,克服了传统定向取心器的一些弊端,岩心定向标记清晰、可靠,解决了在垂直孔和斜孔中坚硬岩层进行岩心定向的技术难题,扩大了应用范围。研制的新型电动定向取心器,在国家科学钻探及深部找矿钻孔中应用,取得了良好的应用效果。本文重点介绍了研发的新型电动定向取心器的结构、工作原理、定向取心工艺及应用效果等,以供广大钻探技术人员参考。     

南黄海地震监测台网CSDP-2孔扩孔改造技术

对南黄海大陆架科学钻探CSDP-2孔进行扩孔改造,开展海洋深部地震监测,是“一带一路”地震监测台网建设的重要组成部分。通过对CSDP-2孔扩孔改造所采用的钻探工艺进行总结,摸索出了一套适合海上深部钻探的工艺技术：在钻井平台上选用转盘水井钻机,做到设备模块化、便携化;随钻测斜仪定向钻进技术能有效节省钻孔单点测斜校对时间,提高钻孔施工质量;配制海水低固相聚合物冲洗液体系,有效解决钻孔水敏性泥岩吸水膨胀及分散造浆、破碎地层漏失、含气地层有害气体溢出等难题,避免了孔内事故的发生。研究结果为后续海洋深部钻探提供了技术支撑。