摘要:干热岩是战略性清洁能源，属于固体矿产范畴，其赋存条件受控于地质环境。在河南省干热岩资源调查项目基础上，结合国内外干热岩成藏特征和钻探成果综合研究分析认为：河南省干热岩热源主要以侵入岩体热传导和地幔热传导（深部隐伏断裂对流热传导）2种模式；其成藏环境必须具备巨大的稳定的高导热性岩体、巨厚的稳定的低导热性上覆盖层和深部热源3个基本条件。针对目前干热岩资源找矿理论和钻探存在的问题，提出了河南省干热岩初步找矿方向和建议，明确了加大钻探技术和工艺研发的重大意义。

摘要:在如今传统能源储量日益减少的趋势下，干热岩这类新型地热资源的开发显得尤为重要，而干热岩钻井由于其井下的超高温环境，对传统钻井液系统提出了非常严格的要求。传统钻井液在高温作用下滤失量大大增加，钻井液开始增稠，普通的辅助添加剂往往不能发挥出功效。常用的以“三磺材料”为核心的钻井液虽然具有令人满意的耐温效果，但因其含有大量有毒物质，污染程度十分严重，需要开发新的环保型耐高温钻井液体系。国外干热岩项目早于国内30余年，拥有很多重要的耐高温钻井液经验与技术；作为刚起步的国内干热岩研究，也有着青海“共和盆地恰不恰干热岩”这样十分重要的项目工程。本文首先介绍了当前干热岩钻井概况以及对钻井液的性能要求，并结合国内外学者对耐高温钻井液与环保钻井液的研究进展，了解其配方组分与设计思路，结合干热岩特点探讨干热岩耐高温钻井液发展趋势，旨在为干热岩钻井液技术研究提供支持。

摘要:研究地热储层裂隙岩体中的渗流传热过程对干热岩地热资源的开采具有重要的意义。本文以干热岩地热工程为背景，采用COMSOL Multiphysics数值模拟软件对地热储层单裂隙岩体中渗流传热机理进行了研究，并分析了流体注入速度和温度对岩体温度场的影响及其对干热岩地热工程的影响。研究发现流体参数对岩体温度场的影响主要体现在2个方面：一方面是对岩体温度场受扰动区域以及幅度的影响，另一方面是对岩体温度场达到稳态所需要时间的影响。流体注入速度的提升会降低系统的寿命和寿命期的出口法向总热量值，当考虑出口法向总热通量时，存在最佳流体注入速度，本研究中最佳流体注入速度为0.011 m/s。流体注入温度的提升会增加系统的寿命和系统的出口法向总热通量和总热量。研究为干热岩自热资源的开发与利用提供了理论依据，为工程运行参数的设计提供了参考依据。

摘要:青海共和盆地干热岩资源富集于花岗岩地层，硬度高，研磨性强，部分层段裂隙发育，取心困难。针对干热岩地层和取心需求特点，研制了一套KT178型取心钻具，并配套设计了孕镶金刚石取心钻头。该钻具为单动双管取心钻具，可配套井底动力钻具使用，设计中注重对钻具外管、卡簧等关键部件的强度校核。在GH-01井和GH-02井中，经过两轮试验和优化，钻具逐渐成熟，获取了较完整的岩心样本，满足干热岩勘探取心要求，具备了向页岩气、水资源勘察等具有间断取心需求的同类工程推广应用的条件。

摘要:为解决大于200 ℃高温环境下的测温难题，为高温地热和干热岩资源勘查提供技术支撑，利用铂电阻测温技术和真空绝热保温技术研发了存储式高温高压钻孔测温仪。存储式高温高压钻孔测温仪采用精密铂电阻温度传感器作为测量元件，具有技术成熟、性能稳定的特点。利用大容量高温锂电池供电，温度测量数据采用定时自动采集、存储的方式获取。仪器不需要测井电缆，一般采用钢丝绳绞车进行下放和提升，操作简单。仪器硬件部分主要包括承压管、保温管和测量探管。仪器配套的测量软件主要功能包括仪器时间的校正、测量时的记时以及测温数据的处理。该仪器设计适用工作环境温度为300 ℃，耐水压100 MPa，主要用于高温高压环境下的钻孔测温。在广东惠州惠热1井和青海共和GH-01井进行了实测应用，满足目前钻遇到的孔底温度的测温要求。

摘要:地热是典型的非常规能源，我国具有丰富的地热资源，开发地热对缓解我国能源对外依存度不断增长的被动局面很有必要，开发利用前景广阔。测斜仪压裂监测技术可以监测裂缝发育形态，尤其在监测裂缝延伸方向，对指导井网布置、压裂工艺及施工规模方面具有重要的指导意义，目前在油气开发中获得了广泛的应用。青海共和盆地的X1井是国内干热岩首次压裂井，需要克服岩性致密坚硬、施工不确定因素多、施工排量小等监测难点问题，利用测斜仪压裂监测技术成功地监测地热井压裂改造过程，探索和丰富了地热井压裂监测方法，拓宽了测斜仪监测的应用范围，获取了X1井压裂裂缝的重要参数，为该区井网布置提供了基础数据，为测斜仪监测施工提供了重要的借鉴。

摘要:为了提高干热岩钻井效率和减少井内事故，在青海共和盆地干热岩GR1井进行了螺杆钻进工艺的应用。根据现场高温井况下螺杆钻具的工作特性，改进优选了螺杆钻具的耐高温橡胶和转子定子的配合间隙，并在深孔高温（孔深3705 m，孔底温度236 ℃）中首次成功尝试，为进一步改进螺杆钻具在高温井况下的应用提供了经验。

摘要:钻探工程中会遇到各种岩石。按物理力学性质来说，岩石可分为均质（各向同性）和非均质（各向异性）的。多数情况下，在深孔钻进时，受地质条件的影响，岩石多是各向异性的。各向异性岩石的特点之一是，不同受力方向上的强度不同，因此钻孔容易弯曲，直接影响钻探效率和质量。俄罗斯科研人员对各向异性岩石中钻进时使用的钻头（如设计出了扇形块可移动钻头、定位导向钻头、椭圆形导向钻头、球状胎体铰接式钻头、水口宽度不同的钻头等）和孔底装置（如KCM孔底装置）进行了大量研究，取得了较好的效果，减少了钻孔弯曲，提高了钻进效率，值得我们参考。

摘要:套铣打捞是一种以保护事故钻杆为目的的卡埋钻事故处理技术。优化套铣打捞各项工艺参数可以提高卡埋钻事故处理的成功率，降低经济损失。通过对套铣打捞的钻具级配、钻进工艺参数和工艺方法进行分析研究，提出在钻具级配选择时的注意事项，套铣过程中转速、钻压和钻速的控制要求，冲洗液的选择、配比和钻进过程中扫孔作业要求。结合研究在玉溪矿和临涣矿进行套铣作业，在严格控制各项参数的前提下，成功将事故钻具打捞出井，证明了该技术措施对提高套铣打捞成功率具有良好的效果。

摘要:目前，国内外均面临着严重的套管损坏问题，因此研究套管强度的影响因素是必要的。通过建立套管和水泥环的三维有限元模型，并利用Ansys有限元分析软件研究了水泥环参数、套管偏心率和椭圆度对套管强度的影响。模拟结果表明，只有水泥环的弹性模量超过一定值，增加水泥环的厚度、弹性模量才能提高套管的强度，否则还会增加套管内壁的等效应力，并且得出了水泥环对套管强度的增幅效果是套管径厚比的函数；此外套管的强度随着套管偏心率和椭圆度的增加而大幅度降低，容易引起套管屈服破坏。

摘要:雄安新区牛驼镇地热田主要储层为岩溶热储型，地层破碎、裂隙发育，钻进时多失返性漏失。以往的开发主要集中于1800 m以浅，岩溶热储段长为300~500 m，裸眼段较短，钻进施工较简单。为了加强对深部地热资源的探测，满足雄安新区规划建设的需求，开展了深部地热资源调查工作，主要目的层为雾迷山组和高于庄组，其存在的难点主要有岩溶热储层裸眼段长、地层破碎、长段漏失、上部地层稳定性差等。本文对地热深井施工过程中钻遇的问题及难点进行了深入的分析，从一开下深、井径级配等方面提出了优化建议，并总结了施工关键技术，以提高地热深井的安全稳定性。

摘要:振动冲击工具作为钻井提速的有效手段之一，正在得到行业内的广泛认同和重视。本文通过详细列举轴向振动冲击器、扭转冲击器和复合冲击器等工具的最新研究进展，明确了振动冲击工具通过合理利用钻井液水力能量并将其转化为冲击破岩能量，可以有效地提高破岩效率、改善钻头破岩环境、降低破岩阻力。并就现场应用情况来看，能够明显地提高钻井过程中的机械钻速，缩短钻井周期。

摘要:CSD1800ZD型自动化岩心钻机配置了钻进参数自动检测和控制系统，以及自动移摆管系统等，实现了钻进过程自动化和信息化，提高了钻进效率。该钻机2019年下半年在山东省平度市山旺-上马台矿区进行了施工应用，作为自动化岩心钻机其在钻进性能、使用便捷、自动化等方面表现出了很多优势。本文并就施工应用的数据和现场反馈情况进行了分析总结。

摘要:泥浆泵作为钻井主要配套设备，在钻井施工中起着至关重要的作用。目前大功率电动泥浆泵中以交流异步电机驱动，气胎离合器、中间车、皮带轮减速为传动方式的居多，随着地热（干热岩）、页岩气等陆域清洁能源及深部资源勘探开发的需要，对大功率电动泥浆泵也提出了更高的要求。在分析了雄安新区地热钻井项目的需求后，选用了永磁变频电机直接驱动F-1300型泥浆泵的小齿轮轴，这种方式具有传动结构简单、无级调速、节省能源、控制精度高的优势，适应了地热钻井技术的发展要求，提高了钻机的整体水平和作业能力，提高了钻井效率和质量。

摘要:随着工程建设向外海、深水区域不断发展，大直径嵌岩灌注斜桩因具有更好的承受水平载荷能力，在港口、码头等构筑物基础施工中得到了广泛的应用。受工程场地和桩孔设计参数等的影响，该类嵌岩桩多采用冲击成孔的施工方式，且其持力层的成孔速度相对其他灌注桩施工方法仍然非常低（0.1~0.3 m/h）。基于此，本文建立了大直径嵌岩斜桩冲击成孔过程中的冲锤下落受力模型，并通过单因素分析和双因素耦合分析的方式研究了冲锤质量、冲击行程、桩孔斜度，以及冲锤与钢护筒之间的摩擦系数等因素对冲击成孔速度的影响规律。分析认为，在桩孔斜度确定的情况下，冲锤质量和冲击行程是影响冲击成孔效率的主要因素，而摩擦系数的影响可以不作具体要求。

摘要:桩基是岩溶地区建筑基础最常用的形式之一，由于地质条件的复杂性、特殊性和无规律性，岩溶地区的桩基施工质量问题频发。岩溶地区桩基质量问题主要是桩身缺陷、桩身局部倾斜、桩底沉渣过厚以及桩底持力层不符合要求，常用的桩基检测方法包括高低应变法、超声法以及钻芯法，常用的处理方法采用高压注浆加固桩端持力层。结合深圳市龙岗区一岩溶强发育地区的工程实例，对岩溶地区桩基检测和缺陷处理的技术进行了探讨。岩溶地区桩基最常见的质量问题就是桩基持力层的缺陷，钻芯法不仅可以探明桩身范围内的缺陷程度和相对位置，更有利于查明桩底持力层范围内是否存在溶洞、破碎带以及软弱夹层。岩溶地区检测出桩基缺陷后，采用高压旋喷注浆的方式对缺陷桩进行加固处理，可使得原本破碎的持力层变得稳固，经再次检测合格后，能够继续满足原有荷载条件下的安全使用要求，可为类似岩溶桩基问题提供借鉴。

摘要:通过利用应力控制式全自动GDS静三轴仪对含水率相同、干密度相同的重塑网纹红土进行不同基质吸力条件下的恒应力比的三轴固结排水试验，研究了非饱和网纹红土比例加载特性。研究结果表明：（1）在不同恒应力比的分级加载条件下，非饱和网纹红土的基质吸力平衡过程中，反压排水量有一个明显的转折点，此转折点可作为判断基质吸力是否到达平衡的标志；（2）通过对比不同基质吸力下的轴向应变和时间的关系曲线发现，基质吸力的增加引起轴向应变增加；（3）在偏应力保持不变的条件下，基质吸力的增加没有引起轴向应变的显著增加；（4）不同基质吸力条件下的偏应力和净平均应力之间呈直线关系，其斜率近似为恒应力比；（5）提出了一种可以预测非饱和网纹红土比例加载条件下的径向应变的方法。