科学超深井硬岩取心关键技术

科学超深井是人类观测深部地球的“望远镜”。获取典型区块的原状岩心,建立高分辨率的地层剖面及其物、化性剖面,是科学钻探的最主要的目的之一。在深部钻探中,钻头驱动方式和岩心提取方法,是影响工程能源消耗、施工周期和工程经费的关键因素,从多方面阐述了科学超深井取心钻进多项关键技术和难点,并提出了针对性的解决方案和研究方向。     

大直径加重管绳索取心技术在页岩气勘探中的应用研究

根据页岩气、煤层气勘探对钻探技术的特殊要求,进行了大直径绳索取心技术的探索研究。文中重点介绍了加重管组合式绳索取心钻具的结构、作用原理及特点,以及施工试验效果。通过施工实践的启示,对大直径绳索取心技术的发展提出了几点认识。     

内管超前绳索取心技术在松散沉积物调查中的应用

松散沉积物是覆盖层的主要物质存在形式,是推动绿色发展、建设生态文明的主要研究对象。随着研究内容的不断丰富,对覆盖层调查的深度与精度不断提高,能否实现对松散沉积物的精准、原位无污染取样是制约后续研究的关键要素之一。本文基于锡林郭勒盟-通辽地区钻探调查实践,将绳索取心钻进工艺、超前取心技术与成膜护壁冲洗液技术相结合,提高孔壁稳定性和松散岩心完整性,解决制约厚覆盖层调查钻探取样技术难点,可为相关领域松散沉积物调查提供技术借鉴。     

狮子洋主航道特大水垂比大位移科学钻孔施工实践

粤港澳大湾区狮子洋主航道地质勘察无法采用垂直点状钻探勘察施工,为此采用水平孔勘察方案,设计了一个特大水垂比大位移科学钻孔。该孔设计孔深940 m,取心靶点14个,靶区半径5.0 m,水平段长380 m,垂深60 m,水垂比14,是国内单孔作业靶点最多、水垂比最大的钻孔之一。研究制定了一套多靶点定向钻进、水平螺杆马达原状性取心、地质录井和存储式钻杆输送测井的综合勘察技术,在水利水电勘察中首次应用,取得了良好的效果。该孔完钻孔深936.20 m,中靶率85.71%,其中,取心进尺81.70 m,机械钻速2.38 m/h,岩心采取率89.84%,精准实现了洋底主航道的地质超前预报,大幅度减少了勘察孔数量,降低了环境破坏,提高了勘察效率,保证了地质资料的连续性和可靠性,是一项值得在隧道勘察中推广使用的先进技术。     

孔底可变正反循环钻进取心工具的探讨

针对多金属矿床中的地层存在硬、脆、碎和相间频繁出现的特点,施工中为有效地避免和减少提、下钻变换钻进取心工具所耗费的时间,增加回次进尺长度和钻进取心效能,探讨了同回次孔底可变正反循环钻进取心工具,以实现钻进效率和取心质量同步提高。     

ST-1无固相冲洗液在绳钻中的应用效果

金刚石绳索取心钻进要求冲洗液有良好的流变性、泥皮薄而韧,能有效防止钻杆内壁结垢,有利于内管通过。ST-1无固相冲洗液主要南ST-1高分子防塌剂组成,具有吸附在孔壁岩层粘土矿物,抑制粘土岩、泥岩水化膨胀的优点．其线型长链卷曲成团状物,渗析于孔壁表面或孔隙内,减少或阻止冲洗液向孔壁内渗透,具有絮凝劣质土、岩屑而不絮凝优质土的功能,把冲洗液中的岩屑携带到地面及时絮凝聚沉,从而降低冲洗液的同相含量,保持冲洗液的低比重、低粘度。详细介绍了该冲洗液的配制方法以及在不同地层中的应用,经过生产试验证实该冲液在预防钻杆内壁结垢,使孔壁园滑．防塌防缩径方面具有很好的效果。     

AutoCAD大比例尺地形图制图工具包的开发与应用

在分析总结Auto CAD大比例尺地形图制图作业面临的现实问题的基础上,开发了Auto CAD大比例尺地形图制图工具包,使用Access数据库存储制图操作流程及相关参数,通过编程使制图工具能够依数据库自动生成,降低了制图工具定制的门槛,大幅减少了制图作业中的重复劳动。     

南极冰层电缆式机械取芯钻进

介绍了南极冰钻的科学意义以及世界各国如原苏联、美国、法国、丹麦等国家施工冰钻的情况；重点阐述了俄罗斯南极冰钻的先进技术以及所采用的КЗМС－１１２型电缆式机械取芯钻具的结构和施工工艺。     

新型膨大管柱堵漏工具的研究与试制

为了提高钻遇断层、大裂缝、溶洞及流水溶洞情况发生的失返性漏失堵漏的成功率,研制了一种新型膨大管柱堵漏工具。该工具直接送达漏层,使堵漏材料在受限空间内凝固,并在井眼轨迹穿过的通道上建立所需体积和强度的堵塞,从而解决失返性漏失问题。介绍了该堵漏工具的结构组成、选材、制造工艺和使用方法。