聚晶金刚石取心钻头的研究与应用

煤田勘探中存在大硬度、弱研磨性、高胶结强度地层的低钻效问题，为此进行了聚晶金刚石取心钻头的研制。该聚晶钻头底唇设计为阶梯状，水口不超过8个，聚晶在底唇上采用抛物线布局。聚品金刚石取心钻头经与PDC钻头、金刚石钻头对比，其在大部分地层磨损正常，钻效有较大提高。     

偏重钻铤在丁集矿冻结造孔施工中的应用

钻井技术的关键是预防及控制孔斜,通过对目前常用4种防斜钻具组合的适岩性、井深、井斜及钻效等指标对比,在冻结造孔施工中选用了适用地层广、防斜性能好并具有纠斜作用的偏重钻铤。为发挥偏重钻铤的防斜作用,宜增大转速,并使钻铤减去部分的重量应位于离轴线尽可能远的部位。在淮南丁集冻结孔施工的三十多口钻孔中,井斜一般均在0．5°以内,钻效超过2400m/台·月。     

依兰矿区钻探施工泥浆选型的研究

依兰矿区第三系上部的砂泥岩段,因泥岩的水敏水化作用及粗砂岩易坍塌等原因造成,区内钻孔孔壁极不稳定,经常发生粘卡钻具事故。为抑制泥岩的水敏水化,阻止泥岩水化和井壁岩石剥落,增强其防塌能力,在选择腐植酸钾做主剂的基础上选择CMC作降失水增粘剂,选择分子量为300万～500万、水解度30%的聚丙烯酰胺(PAM)作絮凝剂,以加速岩屑沉降,控制固相侵入,降低失水。在钻遇半胶结泥岩时,为防止缩径、坍塌,采用在泥浆中加入重晶石粉,把泥浆比重调整到1.15～1.20g/cm~3,利用泥浆液柱压力控制泥岩缩径和孔壁坍塌。通过实验及现场应用,为该区选择的KHM-CMC-PAM高聚物泥浆配方,能有效地防止水敏性易塌地层的粘卡钻事故,具有护壁防塌、提高钻效等技术效果。     

复合钻进工艺在云驾岭复杂地层钻孔中的应用

云驾岭矿区上部黄土中夹杂大量卵砾石,下部地层则因岩浆岩侵入具有岩硬、破碎、漏水、掉块等特性,严重影响钻进效率。为克服卵砾石及硬岩钻进难题,选用多工艺液压钻机YHJ-2000及性能参数比较稳定1150-XH空压机等钻探设备。采用牙轮钻头钻进、气动潜孔锤以及金刚石复合片等复合钻进工艺,并根据地层岩性确定钻孔结构、钻具组合及钻进参数。施工中注意调整泥浆性能,保证泥浆携带岩粉能力。经实践验证,该区采用的钻进工艺和方法,有效地提高了钻效,达到500m/月。     

回转反循环若干特殊施工工艺的工程实践

针对在含有大径卵石块的地层、纯砂层,以磨擦桩为主的地层中进行大孔径回转反循环桩施工,提出了三种特殊施工工艺筐捞法,小径漏石法,二次成孔法.筐捞法是在卵石直径小于孔半径10cm的地层中,利用焊有筐状盛器的钻头,通过钻具的旋转将卵石装入筐内,清除孔外;小径漏石法则是先钻一小孔径钻孔至漏石合适的深度,该深度要保证在大径钻头成孔时,石块或卵石能够落入漏石孔底,使之不影响钻进的连续性;二次成孔法是针对胶结性差、渗透性好的地层的一种施工工艺,其原理是利用密度约为1.15g/cm3冲洗液,在第一次钻孔后的犬牙交错的孔壁上,形成一定厚度的泥浆浸入带,保护二次成孔时孔壁不再产生损伤.     

深俯冲和折返动力学:来自中国大陆科学钻探主孔及苏鲁超高压变质带的制约

中国大陆科学钻探工程和苏鲁高压-超高压变质带为大陆岩石圈的深俯冲与折返动力学的研究提供了以下制约:(1)苏鲁高压/超高压变质地体迭置于南、北苏鲁两个不同时代及属性的基底之上;(2)苏鲁巨量表壳岩石深俯冲至200km以下的上地幔深度,并经历超高压变质作用;(3)根据不同类型超高压变质岩石锆石的SHRIMP-U/Pb原位精确定年,获得超高压变质岩石的深俯冲-折返全过程(240～252Ma→230～237Ma→207～218Ma)时限.并建立了新的深俯冲-折返全过程的P-T-t轨迹;(4)富钛铁的辉长岩在大陆地壳的深俯冲过程中,经历了超高压变质作用并转变成了富含金红石的榴辉岩,形成了超高压变质的钛矿床;(5)通过榴辉岩和石榴石橄榄岩的显微构造分析及石榴石、绿辉石和橄榄石EBSD测量,确定深俯冲过程中绿辉石和橄榄石的组构运动学和流变学特征;(6)在大陆的深俯冲过程中,强烈水化的陆壳岩石经历了进变质脱水过程,巨量的地表水带入到＞100～200Km的地幔深处,在超高压变质峰期的极端条件下,通过含水超高压变质矿物的分解形成超临界的含水熔体,导致有效的壳-幔物质交换和岩石圈物质分异;(7)苏鲁超高压变质地体在折返阶段形成挤出纳布构造,与岩石圈深俯冲管道流的折返挤出机制有关;(8)提出新的深俯冲-折返动力学模式:陆.陆碰撞的深俯冲剥蚀模式及大陆地壳多重性、分层型和穿时性的俯冲和折返模式.     

中国大陆科学钻探主孔榴辉岩中石榴石和绿辉石原位激光探针分析及其成岩成矿指示意义

本文以中国大陆科学钻探主孔0～2000m岩芯中的榴辉岩为对象,运用EMPA和LA-ICP-MS技术,系统测定了榴辉岩中石榴石和绿辉石的主量与微量元素组成,并据此讨论了它们的成岩成矿意义.研究结果表明,CCSD主孔榴辉岩中石榴石富重稀土和Sc、Y、Co,而绿辉石则富中稀土和Pb、Sr、V,石榴石和绿辉石的高场强元素(特别是Nb、Ta)含量均很低.石榴石存在不同程度的Ce负异常,指示榴辉岩的形成过程中卷入有地表氧化条件下形成的风化沉积物.石榴石具有低的Zr/Y比值,绿辉石普遍具有高的Sr含量,这些特征说明榴辉岩(特别是高钛榴辉岩)的原岩可能为遭受过壳源物质混染与交代的富集地幔部分熔融的产物.高钛与低钛榴辉岩中石榴石和绿辉石在主量及微量元素组成上存在一定差别,总体而言,高钛榴辉岩中石榴石具高的MgO含量和较高的MgO/TFeO比值,以及较高的稀土和Sc含量,而绿辉石则相对富TFeO、MnO,并具有较高的Sr、Zr、Hf含量.高钛榴辉岩中石榴石和绿辉石常出现不同程度的Eu正异常,Cr含量均显著低于低钛榴辉岩.综合分析表明,高钛榴辉岩的原岩最可能为富斜长石的辉长质侵入岩,原岩组成的差异应是导致二类榴辉岩中石榴石和绿辉石矿物化学组成存在差异的主要原因.     

CCSD HP-UHP变质岩中磷灰石稀土元素(REE)地球化学及其示踪意义

磷灰石是一种能在UHP变质峰期稳定存在并富含稀土元素(REE)的常见副矿物,其REE组成变化可以对变质过程进行地球化学示踪。本文利用激光剥蚀等离子光谱仪(LA-ICP-MS)对中国大陆科学钻探(CCSD)钻井中及其附近出露的不同变质程度的HP-UHP变质岩(榴辉岩、角闪(片)岩和片麻岩)中的磷灰石进行了REE组成原位测定,结果显示不同围岩中磷灰石的REE组成特征及其相关系数变化很大,其球粒陨石标准化配分曲线可以分为3大类:Ⅰ.轻稀土(LREE)富集型,其REE总量(∑REE)很高,可达n×1000×10~(-6);Ⅱ.中稀土(MREE)富集型,其(La/Sm)_N<1,Eu异常变化较大;Ⅲ.重稀土(HREE)富集型,其配分曲线呈明显的左倾形式,∑REE总量很低,仅为9.228×10~(-6),且具明显的Eu负异常。磷灰石颗粒原位分析显示从边部到中心∑LREE有逐渐升高的趋势,表明了在俯冲折返的过程发生过短时增温作用,并极有可能发生过部分熔融。部分熔融过程中磷灰石中的LREE将与其它大离子半径元素一起优先释放。     

顺应市场需要 坚持技术进步 搞好探矿施工

１当前吉林地勘局钻探施工特点（１）工作量少而分散,机台搬迁频繁;（２）矿种多,地层复杂;（３）任务紧,施工条件恶劣。吉林地勘局近年来每年钻探工作量仅有２０００～３０００ｍ,同地方联合勘查的项目钻探工作量也不多,每个项目仅数百米,最多千余米。吉林省寒冷...