钻探事故预防与处理辅助设计软件——科学钻井计算机辅助设计软件的开发

重点介绍了科学钻探计算机辅助设计软件的重要内容之一——钻探事故预防与处理设计软件。由于科学钻探的复杂性,对钻探施工过程中可能发生的事故需要提前给出预防措施,同时需要给出可能发生钻探事故的应急处理措施。建立了与钻探事故相关的数据库,同时分析了事故类型以及与地层的关系,在此基础上开发了科学钻探事故与预防辅助设计软件。     

绳索取心钻进技术在松散盐岩地层中的应用探讨

地质岩心钻探中,岩心采取率一直是地质找矿、地学科研工作者重点关注的对象,也是岩心钻探重要的考核指标。传统的钻探取心方法在松散、软弱、含盐地层,特别是含易溶盐地层的取心质量不佳;绳索取心钻探在完整地层取心效果较为理想,同时可大大提高劳动生产率、降低劳动强度,而对于松散、软弱地层,其取心难度比起传统钻探有时更为复杂。通过柴达木盆地达布逊干盐湖科学钻探工程,对钻遇的地表层、松散地层如何采取技术方法提高岩心采取率进行了探索和研究。实践证明,通过改善冲洗液性能、改进取心卡簧特性及钻头出水方式3个方面技术措施,可大大提高绳索取心钻进在松散、软弱、弱固结、含盐地层的岩心采取率,由改进前的平均30%提高为平均96%。     

地质岩心钻探现场泥浆专家系统设计

根据当前地质岩心钻探泥浆使用的技术要求,讨论了满足现场使用的泥浆专家系统的设计方法。建立了以地层分类为基础、以工程实例为依据的泥浆配方推导模式。构建了专用于本系统的地层信息数据库、配方实例数据库以及材料信息数据库等。可根据现场施工钻遇的不同地层,通过本软件迅速查询相应的工程实例配方和使用经验。同时,还可以查询相应泥浆材料的介绍、推荐加量、生产厂商等信息,以便更好地满足施工现场的需求。     

地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用

简要回顾了地质岩心钻探技术的发展历程,介绍了进入21世纪地质岩心钻探设备与技术的发展现状;举例说明了地质岩心钻探技术在资源勘探开发中的应用,并对地质岩心钻探技术在科学钻探和环境保护中的应用情况进行了概括性描述。     

三河煤矿采空区地面塌陷地质灾害调查钻探技术

针对河北三河煤矿采空塌陷区内地层破碎、岩石软硬不均、钻进泥浆漏失严重、钻进效率低、岩心采取难等问题,采取了一系列钻探技术方法,在确保岩心钻探工程质量的前提下提高了钻进效率。为初步查明三河煤矿开采区地面塌陷范围、发育特征、危害程度等,提供了准确、翔实的地质资料;为开发利用煤矿采空塌陷区及下步勘查和城乡规划提供了依据。 关键词：煤矿采空塌陷区;岩心钻探;钻探工程质量     

钻孔设计与轨迹动态监控系统研究

计算机辅助钻孔设计与轨迹监控是钻探工程信息化和数字化发展的必要条件,从理论上、技术上和方法上对计算机辅助设计技术在钻探工程中的应用展开进一步的研究十分必要。钻孔设计与轨迹动态监控系统以定向钻探工程钻孔轨迹控制参数设计和钻孔轨迹分析监控为主,同时包括钻孔轨迹二维图形和三维图形绘制、钻探工程综合技术图、钻孔地质设计书和钻孔地质柱状图等钻探工程技术文件的自动生成等模块功能,利用计算机强大的数据处理及计算、图形绘制及生成等功能,通过软件编程和数据录入,自动完成钻孔设计与轨迹监控。该系统软件不仅适用于定向钻探工程设计与过程监控,还可作为钻探工程电子档案和钻探工程数字化管理系统的组成部分。系统软件经过了野外实践验证,并达到了预期的应用效果。     

地质岩心钻探冲洗液固控系统及配套工艺研究

针对地质岩心钻探用液动潜孔锤、孔底动力钻具等钻探新技术、新方法、新工艺和新工具对冲洗液性能的更高要求,并结合现场需求,研制了地质岩心钻探冲洗液固控系统。整个系统配置泥浆清洁器、离心机二级净化设备,满足地质岩心钻探工艺需求;系统采用模块化集成设计,具有较强的适应性,搬迁方便、安全可靠。     

依靠科技进步,不断提高冶金地质岩心钻探水平

回顾了建国以来冶金地质系统岩心钻探所经历的铁砂钻进、钢粒钻进和人造金刚石钻进三个发展阶段,认为只有依靠技术进步才能不断提高钻探技术水平;发展钻探新技术必须从我国的国情出发;钻探磨料的更新是带动钻探技术进步的关键;地质岩心钻探技术的发展,今后要面向21世纪的挑战。介绍了冶金地质系统岩心钻探的发展现状、技术水平、近年来所取得的成绩和存在的问题。为完成“七五”期间的冶金地质找矿任务,提出了岩心钻探领域应做好的五项工作。     

地质钻探技术与装备21世纪新进展

21世纪初,我国地质钻探技术处于立轴钻机普遍使用、国产绳索取心钻杆只能满足1000 m以内孔深钻进要求、钻探器具相对落后、硬岩地层钻进效率低、复杂地层取心效果差的落后局面。近10多年来,在多个国家重大科学工程项目、国家科技支撑计划、“863”计划、地质大调查专项等科技项目支持下,通过产学研联合攻关,形成了硬岩深井科学钻探技术体系和2000 m以内地质岩心钻探技术体系,浅层取心（取样）钻探技术、新能源勘探开发钻探技术、地质灾害调查和防治钻探技术、定向钻探技术、基础工程施工钻掘技术等都取得了飞速的发展和进步。本文对21世纪我国地质钻探技术与装备、关键器具新进展进行了阐述,并对经济新常态下的发展方向进行了展望。     

定向钻探技术在施工中的应用

在为地质目的服务的多种技术方法中, 钻探方法是一个主要而又最直接的手段.因此,钻探施工的质量直接关系到地质找矿效果.根据钻探规程要求,岩心钻探的质量指标包括:1.岩心采取率;2.钻孔弯曲度;3.孔深误差;4.原始报表;5.简易水文观测;6.封孔.在上述六项指标中,岩(矿)心采取率和钻孔弯曲度是最重要的指标.而钻孔弯曲度又直接关系到钻孔终孔点是否能落在设计的矿层上,因此,在地层比较复杂的矿区,为了把钻孔打直,使终孔点(又称靶点)落在规程规定的范围内,(使钻孔弯曲度不超过     

国外基础工程钻凿设备现状

国外基础工程钻凿设备现状赵大军，徐龙宪（勘查工程系）目前世界地质岩心钻探市场已趋饱和，钻探工作已走向建筑、勘测、环保、地下水和地热等市场。在这些市场中，钻探工作所面临的地层条件与岩心钻探相比大相径庭，因此其工艺方法则与岩心钻探迥异，它的特点是多种工艺...     

我国大陆科学钻探工程实施概况及其取心钻进技术体系

科学钻探是为包括构造运动、气候变迁、火山喷发、地震机理、陨星撞击等基础地学研究领域,提取地球深部信息、建立地下长期观测网络的科学工程。开展科学钻探,不仅将促进我国地学基础理论研究走向国际前沿,实现从地质大国向地质强国的转变,还具有拉动我国钻探工程整体进步,提高其技术、学术水平和国际地位的工程技术意义。在通过科学钻探获取的地下信息中,岩心是直接反映地球演变历史的实物资料,也是最为地质学家所重视的研究资料。我国自2001年启动大陆科学钻探工程以来,素以全过程连续钻取岩心和对岩心的高质量要求著称于世。本文概略介绍了我国已成功实施的4项大陆科学钻探工程,着重介绍了在工程中形成的,具有我国自主知识产权的科学钻探取心钻进技术体系：井底动力取心钻进系统、大口径长回次钻程取心钻进系统、极复杂地层原状取心钻进系统,以及各类岩心的无损出管方法,介绍了各钻进系统在工程应用中取得的主要成果。     

利用岩心轴角换算地层产状的方法

利用钻探资料求地质体产状,常通过同一层位上的三点求解,即所谓"三点法".但如果利用岩心轴夹角数据,则只需要两点.斜孔时,还不要求钻孔穿过同一层位.一、利用直孔岩心轴夹角求解直孔岩心轴夹角的余角,就是地层的倾角.由于岩心在钻具中的转动,地层倾向无法知道.但岩心轴夹角将因此形成圆锥.这一圆锥的所有切面,都可能是地层的产状.两个直孔岩心轴夹角所绘圆锥的公切面,就     

聚炳烯酰胺无固相冲洗液在复杂地层中的应用研究

根据多年对聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进技术在地质岩心钻探中的应用情况,进一步分析聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进所具有的技术优势,以及如何发挥其优势,利用聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进水敏地层及其它复杂地层,解决难以钻进的问题。同时,为进一步完善、选择适宜的钻井冲洗液提供一些可供借鉴的建议,使该技术的快速发展和地质岩心钻探钻进技术全面提高。     

几内亚博凯矿区风化残积型铝土矿钻探工艺

几内亚博凯地区铝土矿勘探项目中分别采用无冲洗介质岩心钻探和螺旋钻探2种工艺,通过工程实践和对比试验结果表明：在风化残积地层中无冲洗介质岩心钻探存在着效率低、成本高、岩心质量难以保障、工人劳动强度高等问题。采用螺旋钻探工艺施工,其钻探质量不仅能够满足规范设计要求,而且可以降低成本、提高钻探效率,其钻探效率是岩心钻探的6.77倍,综合施工效率是岩心钻探的3.5倍。     

雄安新区D15地热勘探井钻探施工技术

为探查容城地热田地热资源,中国地质调查局在雄安新区部署了地热勘探井D15井。D15井设计井深3000 m,完钻井深3111.58 m。钻探目的是为揭露容城凸起北部斜坡带地层发育情况,服务于新区地热开发规划。本文介绍了D15井的井区及地质状况、钻探施工情况;总结了取得的钻探成果,包括完成的钻探施工任务和施工质量;提炼出水热型地热井钻井液技术,优选取心工具,以及获取了岩心等实物资料;实施射孔作业完成了目的层抽水试验,获取的地层水温、水量等参数,为雄安新区地热资源调查评价提供了资料。     

宁夏回族自治区岩心钻探发展综合研究

在介绍地质工作对钻探技术需求的背景条件下,从岩心钻探装备和岩心钻探技术两个方面分析了20年来宁夏地矿行业钻探技术的发展概况,指出了宁夏岩心钻探领域存在的突出问题,并提出了对未来地质岩心钻探工作的建议。     

介绍在硬脆碎地层中两种钻进的钻具

在岩心钻探中,采取矿心和岩心是我们的目的,只有保证足够的岩、矿心,才能有正确的地质成果。但在复杂的地层中钻进往往遇到困难,取不上岩矿心,或是岩矿心采取不足直接地影响着生产效率和质量,因之目前在钻探工程中,如何提高在硬脆碎岩石钻进中的岩、矿心采取率是一个迫切需要解决的问题。     

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。     

国内常规海洋地质钻探取心技术进展

为实现在海洋地质钻探中高效、便捷地采获海底各类地层样品,设计研发了绳索取心泥浆静压活塞取心钻具、海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具,并在南海进行了钻探试验和作业。结果表明,泥浆静压活塞取心钻具能有效减少样品扰动,原始结构较为完整,海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具在粉砂层、砂层中的岩心采取率高于规范要求,能够满足作业需求。