王达 , 赵国隆 , 左汝强 , 孙建华 , 周红军 , 张林霞 , 李艺
2019, 46(9):1-31.
摘要:地质钻探工程是区域地质调查、固体矿产勘查、能源矿产勘查、水文与工程地质勘查、地球与地外行星科学研究、城乡基础设施建设等领域重要的技术方法,是获取地下地质矿产等实物资料的唯一手段。伴随着新中国的建立和发展壮大,我国的探矿工程事业从无到有,从小到大,从弱到强。70年来,通过几代探矿人的坚持不懈和努力奋斗,目前我国地质钻探技术水平基本与世界同步,在许多方面达到世界先进水平,有些钻探技术、装备已处于世界领先地位。从整个地质行业乃至整个国家工业发展的维度上总结我国探矿工程70年的发展历程,大致划分为4个阶段:新中国成立初期探矿工程创建起步阶段(20世纪50—60年代);探矿工程技术稳步快速发展阶段(20世纪70~80年代);探矿工程扩大服务领域阶段(大致为20世纪最后15年);钻探工程技术全面、深入发展,逐步进入世界一流的阶段(21世纪以来)。分别对这4个阶段所发生的重大事件以及取得的主要技术成果进行了回顾和总结,阐明了70年来探矿工程为国家经济建设和我国至今成为世界上唯一制造业体系最完整的国家做出的重要贡献。
2019, 46(9):32-39.
摘要:为更好地服务国家生态文明建设及绿色勘查开发,环保型水基钻井液将成为发展方向。随着钻探深度增加,地层温度越来越高,对环保钻井液的抗温能力提出了更高的要求。本文介绍了国内外近10年来抗高温环保水基钻井液研究与应用的进展情况,包括高性能水基钻井液、甲酸盐钻井液、有机盐钻井液、聚合醇钻井液、硅酸盐钻井液及甲基葡萄糖苷钻井液等。总结了现有抗高温环保水基钻井液体系存在的不足,并分析了抗高温环保水基钻井液的发展趋势。
2019, 46(9):40-44.
摘要:楚州盐穴储气库是中俄东线配套储气库,具有重要建设意义。在楚州地区钻井施工时,上部东台组、盐城组地层易渗漏,粘土易造浆,下部浦口组含盐地层易溶蚀扩径和坍塌。针对楚州地区地层特点和施工难点提出采用分段钻井液技术:一开采用聚合物钻井液,防止表层漏失和坍塌;二开上部采用盐水聚合物钻井液,防止缩径和石膏侵;盐层段采用饱和盐水聚合物钻井液防止盐岩溶解。通过现场3口资料井对上述钻井液技术进行了验证,3口井钻井过程顺利,井径规则,未发生任何井下复杂情况,井身质量较高,盐层段岩心采取率均在99%以上。所形成的钻井液技术对建库钻井具有很好的指导意义。
肖冬顺 , 符文 , 吴琼 , 孙荣 , 黄帆 , 谭松娥 , 张莹 , 方小红
2019, 46(9):45-50.
摘要:摘要:青海五龙沟矿区内存在大量泥岩地层,其特点为粘土总含量高,易吸水膨胀,地层微裂隙多,导致钻探过程中易出现钻孔缩径、坍塌以及岩心采取率不足等问题,严重影响了矿体规模及经济价值的评价,研究适用于该区的冲洗液意义重大。本文通过正交试验研发了一套适用于该区泥岩地层钻探的水基冲洗液,该冲洗液配方为:5%膨润土+2%纯碱(Na2CO3)+0.05%高粘聚阴离子纤维素(HV-PAC)+0.4%低粘钠羧甲基纤维素(LV-CMC)+2%磺甲基酚醛树脂(SMP-1)+2.5%无荧光防塌润滑剂(FT-342)+0.4%正电胶(MMH)+1%白油。该冲洗液失水量为4 mL,泥岩在清水中的膨胀率为20.26%,而在冲洗液中降到了3.02%,将泥岩制样放到冲洗液中浸泡24 h,泥岩结构保持完整。该冲洗液滤失量低、抑制性强、配制工艺简单,能很好地适用于五龙沟地区泥岩地层的钻探工作。
2019, 46(9):51-56.
摘要:地下水监测井是进行地下水监测的公益性、永久性基础设施,其施工质量直接决定后期的运行效果,钻探成孔是施工中的重要环节。河南省范围内地下水监测工程站点主要分布在黄淮平原、南阳盆地、洛阳盆地及灵三盆地,监测地下水的类型以孔隙水为主,其次为基岩裂隙水和岩溶水。钻探施工根据监测井性质和地质条件不同,分别采用泵吸反循环、正循环回转钻进、冲击钻进及空气潜孔锤钻进等。根据不同钻探工艺原理论述了施工技术要点,对比分析了各工艺的特点及应用效果,总结的施工经验可供类似工程参考。
2019, 46(9):63-68.
摘要:山西介休鑫峪沟煤矿2号地面定向水平多分支钻孔,是采用注浆技术封堵奥灰水导水补给通道的注浆钻孔,本孔实际完成总工作量2194.86 m,其中直孔段490.27 m,水平孔段累计1704.59 m。本文详细介绍了该注浆钻孔施工的主要设备、冲洗液及钻探施工技术,并对钻探施工中的难点和经验体会进行了总结,为同类工程施工提供借鉴。
2019, 46(9):69-73.
摘要:随着水平对接连通技术不断地发展与完善,各个领域都开始引用,盐井采卤引用该技术更是取得了良好的效果。宁晋石盐田为组建采卤生产井组,决定对已完井多年的Y10井先进行修井,然后新建水平定向井Y9井对接连通。从井身结构、钻具组合、钻井液配方、钻进参数和钻进过程等多方面对两井组的对接连通进行了系统的总结,为该区以后卤水的开采提供了地质依据与实践经验。
2019, 46(9):74-80.
摘要:山西省乡宁县十里铺一带地热资源可行性预查项目预查钻孔,由于深孔段复杂情况,被迫变更钻孔结构,原配置的φ152 mm石油系列单动双管取心钻具无法使用,因此研制了φ131/79 mm单动双管取心钻具,在分析取心钻柱组合力学特性的基础上,通过钻具使用与设备参数调整、钻具水路改进及深孔段取心钻进其它改进措施,使奥陶系及下伏寒武系层位全段不间断取心钻进取得了较好的效果。本文还对该专用取心钻具在深孔段的实际取心效果进行了数据统计与分析总结。
2019, 46(9):81-87.
摘要:环境质量同生活品质密切相关,环境取样钻机在环境质量检测中扮演着不可或缺的角色。本文综述了直推式、声频振动式和回转式环境取样钻机的工作原理及发展历程,总结了国内外钻机在智能化、结构紧凑程度和外观造型上的差距,提出了环境取样钻机的关键能力,包括移动能力、钻进能力和样品保真能力,指出了环境取样钻机将朝着动力采用清洁能源、自动分析样品和适应多种场合的方向发展。
2019, 46(9):88-93.
摘要:钻机提升系统在开启和关闭时存在着严重的液压冲击现象,因而会造成钻机运行的不平稳。产生液压冲击主要是由换向阀开启和关闭时液压油和负载的动能瞬时转化为压力能而造成的。本文结合DGZ-150B型多管全方位旋喷钻机,主要介绍了通过改进提升液压系统回路和选择合理的提升速度来降低液压冲击的影响。通过利用AMESim 软件对改进前后的提升液压系统建模仿真,可以看出改进后的液压系统对液压冲击有明显的控制,系统稳定性大大提高。按照改进后的提升液压系统对钻机的提升系统进行改造,钻机在步进提升时基本感觉不到液压冲击,钻机的震动大大减轻,稳定性增强。
2019, 46(9):94-98.
摘要:ROCK-600型钻机是一款适合地质勘查需求的便携式钻机,适用于金刚石绳索取心等多种钻探工艺方法。以河南省小秦岭金矿田观音峪矿区钻探施工为例,介绍了ROCK-600型钻机的使用情况,根据矿区地层条件及钻孔设计要求,合理地选择了钻压、转速及泵量,提高了钻进效率,并对钻机在钻进作业过程中存在的不足提出了一些改进建议,以便该钻机能在不同矿区应用中发挥更大的作用。
2019, 46(9):99-103,98.
摘要:地表倾角不同是隧道形成偏压的一种原因。由于地表不对称,隧道两侧受力状况不同,从而容易对隧道衬砌产生破坏。采用有限元分析方法研究了不同地表倾角、隧道周围变形过程及隧道锚杆和塑性区分布特征,得出了以下结论:隧道围岩变形随着地表倾角增大而增大,隧道深埋侧变形大和锚杆轴力大;隧道在地表倾角>30°时,受地形偏压影响明显,深埋侧塑性区扩大。这些研究可为受地形偏压的隧道设计提供一定的理论依据及施工建议。
2019, 46(9):104-109.
摘要:山东省第六地质矿产勘查院施工的招远水旺庄3000 m科钻项目是招平断裂带第一深孔,终孔孔深3000.58 m,历时232 d,创造了全国金矿小口径绳索取心钻探同类型钻孔效率之最。以该项目进度管理为研究课题,在前期设计中深入分析了项目施工过程中的各个环节,并用WBS对其进行分解,查找出影响工程进度的主要因素,设置汇入缓冲区,在施工过程中采用关键链法对施工进度优化并最终取得成果。关键链法使项目管理人员对整个工程有一个既动态又实时的掌控,对深孔钻探及规模性钻探工程的工期控制有重要的意义。