摘要:技术创新发展是地质钻探工程事业的核心、灵魂和第一驱动力。本文通过总结我国地质钻探工程领域“十三五”科技创新成果，深刻认识地质科技创新发展新要求，系统把握地质科技创新基础，展望了地质钻探工程技术“十四五”科技创新的总体思路、发展目标和主要任务，以深入实施国家创新驱动发展战略，提升地质科技创新能力。

摘要:矿山应急救援队是我国专业应急救援力量的重要组成部分，在应对矿山突发事故的救援处置方面具有重要作用。大地特勘队是我国矿山应急救援力量的代表性队伍之一，本文以大地特勘队为例，分析了其面临的现状，针对我国矿山应急救援的需要，提出了加强能力建设的对策和措施。

摘要:超硬材料在工业发展中扮演着举足轻重的角色，特别是地质钻探行业中超硬材料的研制与应用更显突出。以前钻探界有句话：“有什么样的磨料就有什么样的钻进设备和钻进工艺”，这充分说明了它们的因果关系。金刚石钻头随着人造金刚石的品种、结构、性能、品质等方面不断提高，很大程度上满足了地质钻探行业的需求，并推动了钻探行业的飞速发展；同样钻探应用中提出的新需求，又不断促进超硬行业继续探索。两者相辅相成，互相促进，共同发展。本文结合大量实例阐述了地质钻探行业中使用的超硬产品的特点、种类、性能等。真切地期待未来超硬材料能够更精更新，更多地在钻探产业实现创新突破。

摘要:全面总结了中国地质调查局水文地质环境地质调查中心“十三五”期间在水工环钻探技术及装备、水合物防砂技术及干热岩钻探技术等方面取得的重要成果，主要包括：创新水工环勘查技术与装备助力地下水绿色勘查；提出防砂措施为水合物试验性开采提供技术支持；牵头实施青海共和盆地干热岩试验性勘查开发工程，突破高温硬岩钻探技术、装备、工艺等，力争建立世界一流干热岩示范性发电基地。同时，结合当前面临的形势与挑战，对“十四五”期间业务发展方向进行了展望。

摘要:经过近60年的发展，煤矿坑道钻探装备已经形成满足多种用途、适用于多种钻进孔深要求的多规格、多系列产品，但现有成熟钻探装备主要以全液压驱动和人工操作为主。随着我国煤矿企业在智能化方面建设的大力投入，传统全液压驱动的坑道钻探装备已无法满足当前煤矿智能化发展需要。结合坑道钻探的施工特点，分析了国外典型坑道钻探装备的技术现状和功能特点，以及存在的问题，重点针对国内坑道钻探装备不同施工需求的智能化方面的进展情况进行概述，分别介绍了常规自动化钻机、钻孔机器人、大功率自动化定向钻机、自动化防冲击钻机等方面的研究进展，提出了我国煤矿井下钻探装备智能化建设方面还需解决的关键问题，并通过分步实施方式，加快推进煤矿井下钻探装备的智能化水平。

摘要:在桩基领域，随着基础设施建筑对桩基础承载能力和桩孔垂直度的质量控制要求越来越高，现有常规桩基成孔监测技术已不能满足要求；在钻探领域，随着深井、超深井、科学钻探井及水平井的成井要求越来越高，由于地层因素、工艺技术等导致的实际钻孔轨迹偏离设计轨迹的井斜问题愈发突出，井斜的监控变得越来越严格，现有仪器已不能很好地满足钻孔轨迹测量的高精度要求。针对上述问题，本文梳理了随钻测斜技术发展现状，并结合地质岩心钻探、旋挖桩孔施工工艺特点，提出实现绳索取心钻探钻孔轨迹和大直径长钻孔灌注桩孔垂直度高精度实时监测的方案，这一思路的推广将对指导施工操作、保证钻孔/桩孔的整体质量产生积极影响。

摘要:西安矿产资源调查中心针对现有固体矿产地质调查（勘查）项目，积极探索和实践绿色地质勘查工作技术方法，因地制宜应用全液压履带钻机、便携式模块化钻机实施“一基多孔”，采用背包钻实施“以钻代槽”，通过优选环保型冲洗液，净化处理废弃冲洗液，控制临时占地规模等具体措施。与传统机场规格相比占地面积减少了80%~85%，临时便道修筑减少了60%~65%，工后复垦复绿达到了80%以上。通过绿色勘查成本费用分析，人员、临时用地（青苗）补偿、绿色环保材料及复垦复绿等费用成本总和降低了40%左右。最后探索实践了绿色勘查工作保障措施，对下一步绿色勘查工作提出了建议，为加强绿色勘查工作理念、完善相关的制度法规、激发绿色勘查工作活力提供了积极的导向。

摘要:论文针对地质勘探取心工况复杂、钻进深度大、事故发生率高、岩性复杂、钻进参数难以获取、无法实时掌握钻进状态的难题，在充分调研现有工况识别技术的采集原理、功能种类、现场实测的基础上，结合钻探智能化、自动化的发展方向，运用硬件与软件结合的思想，设计了实时测量钻探参数的方案。论文首次提出使用DBSCAN（针对噪声空间基于分布密度进行聚类的算法）密度聚类法分析钻进参数，结合光电编码器增量的正负性进行工况判别，以获取钻头位置以及钻孔深度。该方案可以判别钻进状态，获取钻进工艺参数，将测量数据作为所钻地层的可钻参数来反演地层。钻机的自动化、智能化研究能获取大量地层资料，有利于推进钻进工艺学发展，实现从经验钻探到智能钻探进的突破。同时，为智能钻进系统奠定基础。

摘要:非均质地层参数的获取与表征方法是浅层地质体改造的重要依据。基于非均质地层的地质建模，表征具有随机不确定性和模糊不确定性的土体表观参数和物理力学参数。利用 Weibull 分布统计描述局部地层信息，并应用Diamond-Square分形插值方法，结合差分盒子维计算非均质地层分形维数，进一步合理演算整体地层参数。采用PFC3D数值模拟软件，结合马尔科夫链蒙特卡洛方法采样数据，对非均质地层块石颗粒及土颗粒进行建模。通过非均质地层模拟结果，发现其破坏过程与应力应变曲线要比均质土体复杂得多，由于块石大颗粒的含量、分布特性对土样力学性质影响显著。本文建模方法有助于非均质地层参数表征研究。

摘要:深部地质钻探过程中，复杂的井下工况对钻具的钻探性能以及可靠性提出了苛刻的要求。钻具钢体表面涂覆具有耐磨耐蚀性的非晶涂层可以有效提高其服役寿命。其中Fe基非晶合金涂层因其优异的耐腐蚀抗磨损性能、较强的非晶形成能力等优势，具有重要的应用价值和较好的经济效益。本文通过大气等离子喷涂技术（Air Plasma Spray， APS）在35CrMo基体上制备得到成分为Fe₄₈Cr₁₅Mo₁₄C₁₅B₆Y₂ （at.%）的非晶合金涂层，并对其进行不同温度的真空热处理，探究了不同温度热处理对涂层基本性能和磨损失效机制的影响。结果表明：涂层经过真空热处理之后，生成的大量硬质相和成分均匀化使得涂层抗磨损性能提高；且随着热处理温度的提高，涂层磨损率逐渐减小。与未经热处理和750 ℃热处理的涂层相比，经过850 ℃热处理之后的涂层具有最佳的抗磨损性能，磨损率仅为未经热处理的Fe基非晶涂层的16.7%。热处理前后涂层的失效机制均为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和氧化磨损。

摘要:国内外相关研究均显示同轴双向回转可有效降低钻具振动和提高破岩效率，但双向回转相对传统单向回转的钻进效率的提升水平研究较少。据此，本文建立双向回转钻头以及单向回转钻头与岩石相互作用的有限元模型，以破岩比功作为评价指标量化比较分析了2种钻头的破岩效率。通过定义双向钻头内外壁尺寸差、内外钻头的间隙、内钻头壁厚与双向钻头内外壁尺寸差之比、内外钻头转速比和内外钻头底部高度差5种核心参数，并设计正交试验完成了仿真分析。结果显示，内外钻头高度差与内外钻头间隙对于破岩比功影响比较小，内外钻头尺寸差、内外钻头转速比和内钻头壁厚与双向钻头内外尺寸差之比对破岩比功影响显著。

摘要:为了提高普通乳化沥青混合料的路用性能，将乳化沥青与水性环氧树脂有机结合，得到一种新型复合材料——水性环氧乳化沥青。通过试验研究水性环氧树脂用量对混合料的力学强度、水稳定性以及温度稳定性的影响。结果表明：混合料的初期强度、后期强度以及高温稳定性随着水性环氧树脂用量的增加而提高，但其水稳定性和低温稳定性随着水性环氧树脂用量的增加先增大后减小，分别在水性环氧树脂用量为10%和15%时达到最佳提升效果。在实际工程应用中将水性环氧树脂用量控制在10%~15%之间。

摘要:钻井过程中的生产数据是推动产业发展的重要驱动力，也是未来人工智能在钻井行业应用的基础。当前国内外行业巨头均已开始建立生产数据的收集与分析平台，但普通生产一线作业的数据整合与分析仍未引起重视。本文以采集自南海某区域10口井44种不同参数共21912条数据为例展现了生产数据从采集至定量分析的全流程。通过图像点采算法与数据插值补齐算法，实现不同格式数据的矩阵化整合。经过标准化与可视化的处理，可完成对整合数据的定性分析，明确生产数据的规律与趋势。在此基础上，通过统计分析、相关性分析与因子分析，可获得数据特征值，也能明确不同数据间的相互关系。分析结论实现了数据的分组与降维，在保证后续数据建模、人工智能等分析精度的同时降低了建模复杂度。

摘要:在历年的钻探施工中，由于地层原因造成埋钻或处理烧钻、卡钻时间久衍生埋钻事故，使用常规的套铣方法处理，工人的劳动强度大，公锥等材料消耗多，并且成功率低，容易产生弃孔损失。本文介绍了使用超长套铣筒处理鄂尔多斯盆地铀矿钻探中埋钻等孔内事故的方法，可大幅度缩短处理事故的时间，降低工人的劳动强度，提高机台的本质安全度，降低报废钻孔的概率，为今后钻探施工中处理埋钻等孔内事故提供一种比较快速、安全的处理方法。

摘要:对于司家营铁矿岩层结构完整、岩石可钻性高的特点，施工中深孔岩心钻探勘查，控制钻孔弯曲度超差属于钻探技术难题，更是确保钻孔质量的关键，自2009年施工至今已施工中深孔30个左右，其中三分之二的钻孔因孔斜超差严重均被降级使用，使得地质技术人员头痛，更让钻探技术人员棘手。在钻探施工过程中，曾因个别钻孔发生孔内事故，采取螺杆造斜和下偏心楔子造斜绕过事故钻具均未成功。地层岩石完整且硬，钻孔纠斜、造斜无法实现，解决中深孔钻孔弯曲超差，严重成为该矿区亟待解决的技术难题，解决不好就严重影响该矿区“攻深找盲”目标的实现；2018年该矿区深部续作设计钻孔孔深1500 m，为避免类似影响钻孔质量现象发生，在采取常规的钻孔防斜技术措施以外，采用“S75 mm半周期自修正防弯钻具（XBZX）”试验解决司家营铁矿中深孔弯曲超差严重技术难题；通过同勘探线2015年施工钻孔比较，取得了一定效果，为解决司家营铁矿中深孔钻孔弯曲超差严重技术难题提供了技术保障，为同类型矿区施工中深孔防止钻孔弯曲超差提供实践经验和施工技术。

摘要:河南省陕县申家窑-葫芦峪金矿区为国家森林保护区，在该区域内钻探施工，必须避开复杂地带及绿化区，进行绿色勘探、减少森林环境破坏，为此设计钻孔多为斜孔，但由于矿区地层遇层角大且含有大量软弱夹层，钻孔弯曲度不易控制，致使前期施工钻孔弯曲度超差而报废。本文以ZKS004钻孔为例，详细介绍了该矿区钻孔施工工艺、钻孔弯曲度的控制与预防及纠斜措施。

摘要:“山东省文登-荣成-威海地区深部地热资源调查”项目是“山东省2018年度38个省直地质勘查项目”之一，总体目标是通过小口径深部钻探技术来完成3000 m测温孔的施工，为地热地质调查、钻孔测温、岩心热物性及放射性元素含量测试等工作提供通道和具体实物资料。本文结合3000 m小口径地热探孔的施工进程，系统介绍了该深孔的钻孔结构、施工设备、钻探工艺方法及关键技术等内容，重点针对严重破碎带、高应力复杂地层条件的泥浆技术、深孔钻头技术等展开了试验对比和分析研究，采取针对性技术措施，成功地解决了孔内复杂难题，配套研究的长寿命高效钻头提高了钻孔施工效率，减少了钻探成本投入。论文还探讨了深孔地热钻探的“现场标准化建设和绿色施工”管理方法。

摘要:山区输电线路塔位区大多山高坡陡、植被发育、水源匮乏，导致钻探设备搬迁困难、用水不便，严重影响地质钻探工作开展。本文聚焦山区输电线路地质勘察工作需求，开展基于浅层钻探技术的系统性、集成性研究，引入了小口径（?46 mm）绳索取心技术，研制了新型高效的PDC钻头，优化了钻机提钻装置、循环系统、钻井液配方等，并在试验中得到验证。结果表明，无水钻进工艺适用于山区输电线路地质勘察，浅钻绳索取心技术可有效解决孔壁坍塌、钻进效率低等问题，升级后的钻机循环系统可进行钻井液循环钻进，通过优化钻井液配方可将取心率提高到85%以上，解决了山区输电线路地质钻探工作效率低、取心率低等问题。

摘要:王洼103-1号水文地质钻孔施工过程中出现沉砂卡钻，在处理卡钻事故过程中又使套铣筒也被卡在钻孔内，强力起拔套铣筒，造成断裂，且断口不平整、倾斜靠边，形成了极其复杂的孔内事故。事故原因是泥浆中含沙量过大所致。另外处理钻铤卡钻时下入的表层套管直径偏小，也给后期处理事故造成了很大困难。根据孔内事故特点，制定了先起拔表层套管，更换大直径表套，再套反套铣筒、钻铤的处理方案。为此专门设计制作了起拔表层套管钻进的主动钻进钻杆、钻头；设计加工了加长套铣筒、扶正事故套铣筒的扶正工具等，及时成功处理好了本次超复杂卡钻事故。本文详细论述了钻孔事故的处理过程及措施，总结了事故教训和处理经验，对于处理类似卡钻事故具有指导和借鉴意义。

摘要:内蒙古乌拉山-大青山是我国华北地区重要的金成矿带，其中在内蒙古哈达门沟地区先后发现金矿脉100余条，累计探获金资源储量超过100 t，是华北克拉通北缘西段重要的金矿集区。受该区强烈的构造地质背景影响，区内地层条件复杂，钻探施工中漏失、缩径、坍塌、掉块现象频发，不仅影响施工进度，部分钻孔还因处理不当会造成废孔现象。对此，结合以往施工经验与实际工作需求，根据不同复杂地层的施工情况，总结出一套“大裂隙地层水泥封堵+中裂隙加大钻井液配比剂量+小微裂隙稳速预防+缩径地层大剂量钻井液配比快速穿过”的钻进技术方法，并且在施工项目100ZK5916钻孔的过程中，取得了良好的施工效果。

摘要:冲洪积卵砾石层是新疆岩土工程勘察的主要地层，通过对近30年来冲洪积卵砾石层工程钻探的技术总结，对孔底局部反循环取心钻进、取心钻具回转钻进、牙轮钻具全面钻进、潜孔锤全面钻进等几种主要的钻探工艺技术要点进行了总结归纳，并评述了各钻进工艺的优缺点，尤其对市场竞争环境下卵砾石层钻进工艺做出了对比分析，提出了钻探技术发展的方向。

摘要:皖亳地1井是部署在安徽省亳州市谯城区境内的一口油气调查井，该井旨在通过钻探、录井、测井等工作方法查明安徽亳州地区地层层序及发育特征，获取寒武系储层物性及含油气性等评价参数。本文详细介绍了该井的地质概况、钻探施工技术及施工中遇到的难题，并提出了针对性解决方案，圆满完成了各项施工任务，可为国内同类型小口径地质调查井施工提供经验及借鉴。

摘要:针对冷水江市锡矿山谭家冲矿区ZK2401钻孔复杂地层，把单个钻孔的钻探施工作为一个系统工程来实施，对可控制部分进行合理有效的控制，做到有备而动并提高钻孔的成孔率。从前期调查、钻孔结构设计及钻探设备选择、钻孔工程设计和实际施工情况4个方面总结钻探施工方法，确保在矿区复杂地层小口径深孔钻探施工的顺利进行，其经验可供同行参考。

摘要:以江西九二盐业403-404采卤对接井组的施工工程为案例，系统介绍了井区地质情况、钻探施工情况；总结了大口径取心工具的优点，螺杆定向钻进施工工艺及攻克技术难点。

摘要:目前采用空气潜孔锤钻进技术的沉积岩地热钻井深度多在1000 m左右，地层深度越大，空气潜孔锤钻进的难度也会随之增大。在辽宁康平某地热井应用空气潜孔锤技术钻进，实现了沉积岩地热井深度的突破，钻井深度达到2250 m。全井采用空气钻进技术施工，通过选择合适的工作风压和风量，以期促进对该技术在沉积岩地热深井中的推广应用。

摘要:煤层气是一种非常规天然气资源，传统的煤层气开采方式为地面直井排水降压开采，但这种方式开采煤层气单井产量低、经济效益比较差。U型对接井是一种煤层气开采钻井技术，是由一口直井和一口水平井对接组成，水平井可以在煤层或煤层顶底板与直井连通，目前大多数水平井沿着煤层钻进。煤层气水平井是一种成本不是很高但增产效果非常好的技术，已经越来越多地应用于煤层气的开采。文中主要介绍U型对接井构造煤水平段钻井技术，此地煤层结构形成了局部的碎裂煤、碎粒煤和糜棱煤等构造分层，煤层稳定性较差。在该地质条件下U型对接井钻完井取得成功，对进一步丰富煤层气开发技术和推动高、中、低煤阶煤层气的全面开发，具有非常重要的意义。

摘要:近年来，国家对矿井安全、职工健康、环境保护等方面越来越高度重视，大口径工程井已广泛应用于矿山企业瓦斯抽排、注浆堵水、输氮灭火、送冰降温、排水通风、抢险救援等领域。大口径工程井直径一般在?500~1500 mm、深度1000 m以浅。科学选择和设计井身结构和成孔方法，能最大限度地降低施工成本，提高钻进效率和钻孔的安全程度。

摘要:碎软煤层在我国煤矿区分布广泛，具有瓦斯含量高、压力大、渗透率低等特征，在碎软煤层中钻进存在喷孔、塌孔、排渣不畅等问题，导致碎软煤层钻进困难、孔内事故频发，进而影响成孔深度和成孔率，造成瓦斯治理盲区；尤其是随着我国煤矿开采深度的增加，碎软煤层瓦斯抽采孔工作量和成孔难度不断增大。针对碎软煤层瓦斯抽采对钻孔施工需求，研究开发了高转速螺旋钻进工艺、中风压空气钻进工艺、气体定向钻进工艺等实用、经济的碎软煤层高效钻进技术，破解了碎软煤层钻孔排渣护孔、轨迹控制和高效成孔等方面难题，实现了碎软煤层钻孔在服役周期内的长效利用，相关技术在安徽、贵州、山西等地区成功推广应用，达到高效、精准抽采的目的，为矿井安全生产提供了技术保障。

摘要:地面区域治理技术在淮南矿区水害治理上效果显著，对目的层进行水害治理是矿井采掘工作面生产推进的前提。水平分支孔快速施工是区域治理技术实施的关键，本文通过对张集煤矿区域治理水平分支孔综合钻效、生产钻效、纯钻进效率、剔除低效钻进效率4种钻效指标进行统计分析，得出工艺技术水平、生产管理水平、组织管理水平对钻效的影响，并提出提高钻效的对策。

摘要:针对我国目前冲击地压防治工程人员身处冲击危险区域，无法实现区域先行、超前治理的局面，论文提出了矿井冲击地压关键层远程钻孔水力压裂防治技术。分析了我国冲击地压矿井的地质条件和近几年重大冲击地压灾害的特点，认为华北石炭—二叠系煤田和侏罗系煤田很多冲击地压煤矿煤层上覆地层，普遍发育厚层坚硬的砂岩关键层，能量的释放符合冲击地压形成的“3因素”理论。经论证，关键层脆性强，硬度大，易于压裂，利用水力压裂法解除地应力是合适的；井下长钻孔、地面深孔和地面导斜钻孔的施工技术和钻孔水力压裂技术已成熟，实现远程钻孔水力压裂区域性的防治冲击地压是可行的。工业性试验显示，井下长钻孔顺层分段水力压裂长度可达800 m，水压可达40 MPa，裂缝半径为40 m；地面垂直钻孔分段压裂深度可达3000 m，压裂段高>100 m，压力达80 MPa，裂缝半径为100~200 m；地面导斜钻孔水平顺层段长度达1000 m，压力达80 MPa，裂缝半径为100~150 m；压裂前后煤体应力或支架压力的检测数据对比显示，压裂后的应力较压裂前降低了10 MPa以上，满足区域治理的要求，钻孔远程水力压裂在防治冲击地压上较传统方法具有显著超前优势、区域优势、效率优势、安全优势和环保优势，可以做到冲击地压防治区段的无人化，满足区域先行、超前治理的国家要求。

摘要:2021年笏山矿难钻孔救援是我国钻孔救援成功的典型案例。由于地层坚硬且裂隙发育，导致钻孔易偏斜且易发生卡钻事故，针对这一特殊情况采用潜孔锤空气泡沫钻进及螺杆马达纠偏等钻进工艺，成功完成了小口径生命保障孔钻探救援任务，同时本文也对生命保障孔、排水孔和大口径救生孔钻探救援技术进行了总结，对今后开展钻孔救援工作提出有待改进的问题和建议。

摘要:钻探作为一种有效的应急救援手段在矿山灾害事故应急救援工作中得到了应用。本文根据应用目标不同将应急救援钻孔分为生命保障孔、救生孔、排水孔、灭火孔、瓦斯抽放孔等。生命保障孔钻探技术、排水孔钻探技术、大口径救生孔钻探技术等3种典型的矿山灾害事故应急救援钻探技术在矿山灾害应急救援工作中得到成功应用，取得了不错的效果。加强矿山灾害事故应急救援钻探技术配套设备的研发和相关钻探工艺研究将有力促进矿山灾害事故应急救援的发展。

摘要:矿山事故发生后，首先救人。如果井筒或巷道遭到破坏，救援人员要想到达井下事故现场，必须清理井筒、巷道，如清理所需时间长，危险性高，则必须果断采取地面钻井救人的方法。先钻小眼井，贯通巷道，保障被困矿工生命，包括送风、送给养、送药品、通讯等，称为生命通道；然后，钻进大眼井，实施地面钻井垂直救援，称为救生通道。以栖霞笏山金矿救援1号孔为例，介绍生命通道的钻井工艺技术。

摘要:近些年来，在矿井事故应急救援中，钻探垂直救援井是重要手段之一。当矿井事故发生后，人员被困井下，地面救护人员无法通过井巷进行快速救援的情况下，在被困井下人员生命尚存的“黄金救援”时限内，运用先进的钻探工程技术方法，可安全、快速、精准地打通地面直通井下巷道的钻孔，从而达到维持生命、营救井下被困人员的预期目的。本文根据宁东煤田羊场湾煤矿地质条件，进行矿山钻探垂直应急救援小口径钻孔孔身结构设计、钻井方法选择、钻具结构设计、钻井液设计及钻井参数设计等快速钻井技术研究，旨在为宁夏矿山钻探垂直救援孔提供支持，促进矿山事故救援成功率的提升。

摘要:目前，大直径钻孔救援技术多用在矿井发生事故后的快速紧急救援，属于“事后”被动等待救援，为实现传统的被动等待救援向积极自主逃生转变，将大直径救援钻孔与矿井避难硐室结合，提前构建灾害应急逃生系统。结合大直径单人救援钻孔在某煤矿避难硐室应急逃生系统中应用实例，分析了救援钻孔的布置、结构设计原则，重点研究了救援钻孔的成孔方法选择、分级扩孔工序、钻进参数、钻井液工艺、成井设备等钻探技术，并对大直径救援钻孔的适用条件进行了研究，研究成果可为类似矿山实施大直径单人救援钻孔提供借鉴和参考。

摘要:我国干热岩资源丰富，利用系数高，可为电力提供稳定基础荷载，被认为是能够担负起能源革命重任的可再生清洁能源，其规模开发对我国实现“碳达峰和碳中和”具有重要意义。然而，经历近半个世纪，目前世界范围内仅有少量利用EGS技术开发的干热岩示范项目有微量发电，实现产业化目标尚有许多技术瓶颈。通过研究EGS开发过程和钻井液技术，笔者提出：EGS钻井过程中存在钻井液漏失。因此，钻井液组分自身、钻井液与岩屑或井壁岩石、钻井液与热储裂缝表面岩石，在高温高压下会发生各种理化反应，生成新的物质。这些新的物质可能会沉淀在井壁和裂缝表面，甚至可能与井壁或裂缝表面岩石固结成一体，降低裂缝的有效空间，甚至封堵裂缝，且难以清除，使热储导流能力极大降低，难以达到发电要求的流量。因此，革新钻井液技术理念，研究EGS高温高压环境下钻井液组分和岩屑与温压之间的相互关系及其对钻井液性能的影响，利用先进的计算机数据统计、分析和计算技术，对钻井液性能、钻井液在井筒的流动特性以及钻井液与热储岩石的配伍性进行精准预测和控制，避免或减少钻井液漏失以及钻井液在热储环境下与岩石的反应，消除钻井液对热储伤害，提高渗透率，可能是干热岩产业化的技术突破。

摘要:针对地热开采过程中孔壁发生垮塌、漏失，而常规水泥基材料在高温条件下各方面性能恶化，满足不了护壁堵漏技术要求。采用理论分析和试验，系统地开展常规水泥材料的比较研究，筛选出多种材料及试剂进行正交试验，获得了优化配方。通过试验，以初始流动度、可泵期、凝结时间和抗压强度4个性能指标比较了普通硅酸盐水泥和G级油井水泥的抗高温性能，评选出适于研究的高温下性能相对稳定的水泥；针对高温下水泥性能衰退的问题，筛选了几种含硅材料与试剂，通过正交试验优化了配方，优化配方为：25%GS+0.6%SiO₂ +0.3%JSS+1.5%SN+0.03%SC+0.3%纳米材料。性能评价结果表明，该配方流动度等性能满足一定施工要求，在高温下具有较好的抗压强度。

摘要:为了更好地适应绿色勘查工作要求，推动地质钻探工作绿色发展，促进绿色勘查工作进步，通过室内实验研究，围绕研制的环保型冲洗液体系能否满足环境保护和钻探工程要求，开展了对环保冲洗液添加剂及体系优选实验，研制了适合青海煤系复杂地层的环保冲洗液体系，并成功在木里煤田综合工程地质勘查项目HF-4号钻孔进行了生产试验。通过室内实验研究和现场应用表明，研制的环保冲洗液体系生物毒性达到了国家环保排放标准EC₅₀≥30000 mg/L，并解决了青海煤系复杂地层孔壁易失稳等技术难题，形成了一套适合青海煤系复杂地层的环保冲洗液体系，取得了良好的社会和经济效益，表明该项技术成果有着良好的推广应用前景。

摘要:泥浆是钻探工程的重要组成部分，它在确保安全、优质、快速钻进中起着关键性的作用，被人们称为“钻井的血液”。随着孔深逐渐加深，以往的普通泥浆密度大，流变性差，泥皮厚，已经无法适应岩心钻探的要求。目前主要使用低固相泥浆，通过添加各种化学处理剂来改善泥浆的性能。本文介绍了X-A成膜剂低固相泥浆在老许寨铜矿钻探施工中的实际应用。

摘要:地热开采过程中，考虑到水源补给，地热井一般布置在破碎带或构造带上，在钻井过程中利用水泥进行堵漏，但在钻井完毕后为提高产能必须进行解堵。而常规水泥在对地层封堵后需要恢复储层渗透性时，只能通过采取酸化解堵措施，且解堵恢复能力差。如果利用地热开发过程中的温度变化制得可降解暂堵水泥体系，简化地热资源的勘探开发过程，有利于降低钻井成本和风险。本文利用G级油井水泥、砂石、增强剂和水溶性纤维制备温敏型暂堵高透水水泥基材料。通过测试材料的抗压强度、孔隙度、密度、凝结时间，以评价其降解效果及基本性能。结果显示，水溶性纤维的加入使水泥抗压强度明显降低，而增强剂可以稍微改善这一缺陷，90 ℃水浴养护后孔隙度明显高于对照组，并且随着时间的推移，孔隙度不断提升，为水泥基暂堵透水材料成功研制奠定了基础，增强剂和纤维都会减少水泥的凝结时间，纤维降低凝结时间的效果更为明显。该材料的研制将简化地热资源的勘探开发过程，有利于降低钻井成本和风险。

摘要:松散破碎性地层孔壁失稳一直是困扰钻探工程界的难题之一，增强该类地层的胶结性，提高其力学性能是有效解决孔壁失稳的技术关键。本文将微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）技术与CMC无固相钻井液相结合，构建微生物-CMC无固相钻井液体系。通过岩心浸泡实验、X射线衍射实验（XRD）以及扫描电镜分析两种微观分析手段对微生物-CMC无固相钻井液的固壁作用与机理进行了初探。结果表明：微生物-CMC无固相钻井液对松散破碎性地层具有较明显的加固作用，且作用时间越长，初始菌种浓度越高，钙源浓度越大，固壁效果越好。在固壁过程中，微生物随钻井液渗透进入试样内部，在松散颗粒之间诱导生成碳酸钙晶体，填充孔隙空间，将松散颗粒胶结成整体，并具有一定的力学强度，从而达到加固孔壁的目的。本研究结果为解决松散破碎性地层孔壁失稳提供了新的钻井液技术方案。

摘要:“一趟钻”技术是实现安全快速钻完井、降本增效的重要途径。柳林煤层气钻井中采用“一趟钻”技术，钻井效率和经济效益明显提高，对已完工的7口L型水平井分析研究表明：合理配置钻探设备、选用适合该地层特征的PDC钻头、实时优化钻井液体系是实现“一趟钻”的基本保证，技术先进、性能良好、持续稳定的定向仪器、优化井眼轨迹及精准地质导向是关键技术，长寿命螺杆、近钻头旋转导向等新技术的应用，必将助力“一趟钻”技术在该地区的普遍实施。

摘要:在大同天镇干热岩勘查项目中，当钻进至1622 m时，井内突然涌出大量高温高压气水混合物，这在干热岩钻井工作中极其罕见。针对这一中东部地区深部地热资源的重大发现，山西地勘局组织专家分析研究井口涌出情况，通过反复实践，利用方箱开合闸板实现引流，并进一步运用“下钻—注浆—降温—减压—压井—安装采油树”综合治理工艺，成功地完成了这眼地热井的保井发电试验任务。本文分析了自喷井形成原因，系统地总结了整个治理工艺过程，为今后同类型地热资源勘查钻探工作提供宝贵的经验和技术支撑。

摘要:为打赢大气污染防治攻坚战和燃煤替代任务，平顶山市市委市政府委托河南省有色金属地质矿产局组织开展平顶山地区地热勘查开发工作。根据对区域地质情况和地层特点，河南省有色金属地质矿产局自行设计并组织施工了平顶山北地热示范区PBR01井。文章从钻探设备选型、施工工艺选择、钻井液配置等方面介绍了项目设计和施工的全过程；通过钻井的施工，解决了本地区大口径深孔钻进难题，为本地区后续开发应用起到了良好的示范作用；通过对钻时曲线的分析，掌握了本地区不同地层钻进效率情况，提出了提高大直径硬岩钻进效率的方案。

摘要:为了获取参数井压裂设计的相关参数，需要对井眼进行阵列声波测井和微侧向电阻率测井，需要采取大直径岩心进行力学实验。采用固体岩心钻探取心工艺，钻孔口径难以达到物探测井仪器入井要求，岩心直径也不能满足实验要求，必须采用大口径取心工艺才能满足设计要求。同时，常规取心工艺难以满足页岩气勘探对岩心（页岩或者煤心）提升时间的要求，绳索取心工艺在这方面优势明显。本篇介绍了大口径绳索取心工艺在页岩气地质调查井川蔺参1井的成功应用，根据大口径绳索取心钻具的结构特点，结合目的层岩性特征，总结了合理的取心钻进工艺参数和技术保障措施，取得了较好的效果。

摘要:PBR01井是河南省有色金属地质矿产局在平顶山北组织实施的一口地热勘查示范井。完井深度2248.56 m，终孔直径216 mm。施工过程中遇到涌水、漏失、坍塌掉块、水敏失稳造浆等复杂地层及岩心采取率低等问题。本文从地层情况、井身结构设计、钻井工艺技术等方面介绍了该井的施工情况，总结取得的成果。通过采用改善钻井液性能、工艺堵漏、改进坚硬地层取心工艺、平衡法固井等措施解决施工中遇到的难题，为今后该地区中深部地热钻探积累一定的经验和技术。

摘要:为了进一步解决山西晋城矿区煤层气的开发利用问题，科学有效地开发和利用3号煤层采空区下部的煤层气，降低煤层中的瓦斯含量，以保障煤层气的高效合理利用，为煤矿开采提供安全保障。本文对该区穿采空区煤层气水平井的施工工艺进行了研究，提出了利用潜孔锤及空气螺杆+氮气施工的钻井工艺，进一步优化了钻井的井身结构，有效地解决了采空区敏感层段的坍塌、掉块、漏失等施工难题。穿采空区煤层气水平井的顺利施工，进一步验证了该钻井技术的可行性，对下一步煤层气的规模性开发具有重要的指导意义。

摘要:随着煤系矿产勘探开发的不断深入，尤其国家提出“碳达峰、碳中和”目标以来，在勘查过程中推行绿色勘查技术势在必行。本文在绿色勘查概念的基础上，结合煤层气钻探生产工艺流程，根据煤系气储层特征及致害因子，分析了保护储层及周边环境的钻探技术。通过分析钻探施工对地下水污染的特点、污染物的主要成分及污染途径，提出了对应的污染防治措施及处理技术。介绍了两种煤系气开发时提高钻探效率的工艺，同时可降低作业过程中产生的污染物总量和污染影响时间。并针对绿色钻探设备配置、钻井液配比、废弃物回收处理等相关技术进行了探讨。

摘要:本文对目前开采天然气水合物的5种方法进行了归纳总结，重点分析了CO₂置换开采以及固体开采法，并通过分析这2种开采方法的优劣势，提出了水射流冲蚀、破碎海洋天然气水合物储层联合CO₂置换开采天然气水合物的新思路。水射流冲蚀、破坏水合物储层后形成的采空区能为CO₂提供更好的储藏空间并提高其与储层的作用面积，提高置换效率；封存的CO₂水合物也可以提高水合物储层的稳定性，具有良好的互补效应。实验结果表明，在整个置换过程中，含采空区储层CH₄置换率为24.3%，CO₂封存率为22.1%；完整储层CH₄置换率为15.3%，CO₂封存率为20.9%，置换率提升约59%，封存率提升约5.7%。采空区的作用主要体现在提升水合物置换介质的注入量上。

摘要:我国南海神狐海域赋存大量天然气水合物资源，能够有效解决我国未来的能源紧缺问题。但由于其储层地质特征复杂，储层物性条件差，开采难度大，开发成本高，商业化开采之前仍需要进行大量的基础研究工作。本研究通过数值模拟手段研究南海神狐海域水合物，根据实际地质参数建立数值模拟模型，采用单一垂直井开采手段，研究不同生产参数对开采的影响，并对地质沉降进行评估，结果表明，井底压力越低，储层打开程度越高，产气速度越快，但是地层沉降越明显，为避免地质灾害，应合理控制生产压力。

摘要:中国南海神狐海域水合物储层地质特征复杂，难以获取储层全部参数。本研究通过智能拟合手段，根据实际试采产气量拟合选择南海神狐海域作为目标区域，降压开采，结合垂直井网开采措施，提升开采效果，解决我国未来的能源紧缺问题。由于南海神狐海域水合物储层参数缺少数值模拟所需的精确值，通过历史拟合方法确定储层物性参数，并进行长期开采预测，为后续水合物开采实验做铺垫。

摘要:近年来，随着我国能源消费水平的提高，油气资源进口量逐年上升，寻找替代能源逐渐受到世界各国关注。油页岩是一种重要的石油替代能源，其储量巨大，分布广泛，开采前景广阔。地下原位转化开采油页岩具有低污染、占地面积小的优点。本文采用CMG-STARS数值模拟软件建立油页岩地下原位开采模型，通过原位注入热蒸汽法模拟了油页岩地下原位转化过程中的产油动态，并分析不同井距对开采的影响。结果表明，井距对油页岩开采有重要影响，井距越大，油页岩长期开采效果越好，但短期开采效果越差。最后对井距进行敏感性分析，结果表明井距40 m左右时产油效果最好。

摘要:本文针对HCW-90型全液压自动猫道的钻杆支架起升过程进行研究，采用多体动力学与液压控制系统联合仿真方法，分析了钻杆支架起升液压缸动作的同步性对钻杆从支架末端运动至平台档销限位处的动态过程的影响。重点讨论了起升液压缸同步性对管体空间位姿、动力学参数、管体运动至终了处与档销碰撞过程。进一步分析了管体受到限位后趋于稳定的动态过程和定位精度。此外，综合考虑管体运移的快速性、平稳性和定位准确性，对起升液压缸的液压控制系统的输入信号进行了合理调整，并在满足工作性能的前提下，提出了采用分流阀构建低成本液压控制系统的方案。

摘要:针对HCW-90型全液压自动猫道钻杆翻越档销进入V型槽的动作进行研究，涉及钻杆翻越档销、钻杆沿翻板滚动以及钻杆稳定在V型槽内等3个动态过程。操纵翻板机构的液压缸动作的控制信号是影响管体运移快速性和平稳性的主要因素，翻板动作的同步性则决定了管体运移的空间姿态和定位精度。本文主要采用机液联合仿真的方法，对HCW-90型全液压自动猫道的翻板机构进行模拟测试，分析机构的动态性能，研究确保钻杆稳定运移且能提高快速性的具体措施。

摘要:CMD系列模块化钻机是顺应国家对能源开发和相应勘探钻机国情发展的需要而研制的新一代能源钻机。本文对CMD系列模块化各规格钻机的性能参数和结构功能进行了介绍，并结合该系列钻机在地热井施工中的应用情况，对该系列钻机在地热井施工中具有的优势进行了归纳和总结。

摘要:钻机立柱是煤矿井下设备工作重要的承载部件，其性能直接影响整车工作的安全性和可靠性。通过建立立柱三维模型，对ZDY12000LD型定向钻机立柱的有限元分析，在最大起拔力下对立柱进行强度校核。将原立柱材料Q345钢改为Q550钢，显著提高了立柱的力学性能，立柱可承受的弯曲应力提高了43%，变形量减小4%，承载能力和安全可靠性显著提高，增强了钻机运行的稳定性、安全性和可靠性。

摘要:本文介绍的“大深度隔热复合保温承压管”主要解决超高温高压环境钻孔测量仪器耐高温高压问题。任务目标是攻克超高温高压环境下真空绝热保温、高水压密封分析校正等设计关键技术，研制出具有自主知识产权的大深度隔热复合保温承压管，使用环境温度可达260 ℃，环境压力130 MPa，保持真空绝热保温瓶内8 h温升<80 ℃，通过在高温地热能钻探工程、干热岩钻探工程、科学钻探工程、深部矿产资源勘探和深部油气资源勘探等工程中的应用，拓展应用领域，进一步提升仪器性能指标。试制的承压外管及保温瓶进行了高温高压试验，试验结果表明承压外管高温高压同时作用环境下工作是可靠的，保温瓶的保温能力亦能达到技术要求，证明该设计方法是合理的。

摘要:由北京探矿工程研究所牵头的国家重大科学仪器设备开发专项“超高温高压钻井液流变仪的研发及产业化”历时5年，成功研发了Super HTHP Rheometer 2018超高温高压流变仪，实现了高温320 ℃、低温-10 ℃和高压220 MPa条件下的高精度粘度测量，主要技术指标达到国际先进水平，打破了国外高端钻井液流变仪的技术垄断，填补了国内空白。该产品可以模拟真实的高温高压环境，实时测定钻井液、压裂液、凝胶堵漏剂、黄原胶等不同样品的粘度随温度、压力和剪切速率的变化规律，可以真实地测定样品在高温高压环境下的流变性，可以克服传统滚子炉热滚法测试样品导致测试的性能指标虚高的弊端，避免井下事故的发生。在国内某新型清洁能源钻探等项目进行了应用，为多家单位的油基、水基钻井液和高温堵漏凝胶等不同样品提供了精确的测试技术服务。

摘要:在钻井过程中出现的大裂缝或小型溶洞漏失，这些恶性漏失采用堵漏材料难以见效，利用可控式堵漏工具进行封堵是一种行之有效的堵漏手段。针对这类恶性漏失，我们设计了一种可以容易操控并能够准确将拦截袋和不同类型堵漏材料送到钻孔内漏失位置的堵漏工具。该工具能有效避免堵漏材料被水稀释或者被水流冲走，在漏失位置能形成有效封堵，从而实现对大裂缝的堵漏。

摘要:锂离子电池作为现代文明中重要的能量载体被广泛且大量地使用。浅层钻探是一种重要的浅表层调查取样手段，将锂离子电池储能技术应用于便携式钻机的研发，可解决山区、林草区等特殊地貌区防火期内调查取样的难题，实现浅钻调查零碳排，助力绿色勘查发展；本文重点介绍了锂电池电动钻机的技术参数、特点及试验情况，该机型具有体积小、质量轻、无噪音、无污染，主要钻进参数可显示、可调控，钻进数据可采集、可存储等特点，锂离子电池储能技术在便携式钻机中的应用为浅钻装备数字化、信息化和智能化发展奠定了基础。

摘要:针对油气及非常规油气、科学钻探中，砂质泥岩和砂泥岩互层钻进效率低、钻头寿命短的难题，通过齿形金刚石复合片与圆形复合片的交错布置，研制的新型高效耐冲击复合片取心钻头在新疆吉木萨尔油田36-4井页岩油芦草沟组进行了试验研究。结果表明：研制的新型高效耐冲击复合片取心钻头机械钻速较其他钻头提高了2.4~3.1倍，取得了良好的社会经济效益。

摘要:针对复杂地层绳索取心钻进时易出现的内管总成打捞失败问题，开展了FDS-P型绳索取心钻具研制。基于内管总成打捞失败原因分析，完成了FDS-P型绳索取心钻具设计，通过室内试验，初步验证了钻具结构设计的合理性。为进一步验证钻具性能，在贵州页岩气井开展了野外生产试验，先后完成16个回次取心钻进，累计进尺39.03 m，岩心采取率达到98%以上，其中有6个回次发生堵心，内管打捞全部成功，内管到位及堵心均得到了及时提示。实际应用结果表明，FDS-P型绳索取心钻具结构设计合理，具有良好的到位及堵心报信提示作用，内管总成打捞可靠性得到显著提升，有效提高了易堵心地层钻进效率及岩心采取质量。

摘要:无隔水管泥浆回收钻井技术（RMR）作为双梯度钻井工艺之一，具有绿色环保、井身结构简易、工程成本低和安全程度高等优点。但是RMR作为新兴钻井工艺，虽然国外应用较为成熟，但国内目前尚无工程应用，缺乏相关使用经验。最关键的是RMR控制系统功能复杂，对可靠性、准确性及灵敏性等要求高，面对复杂工况时，要求控制系统能够及时准确的做出应对处理。因此，为发展国内无隔水管泥浆回收钻井技术（RMR），拉近甚至超越国外钻井工艺水平，迫切需要对控制系统做出相对完善的设计。本文针对无隔水管泥浆回收钻井过程中的几类典型工况，分析不同工况下控制系统所具备的功能，设计控制功能具体的实现形式。通过对无隔水管泥浆回收钻井技术控制系统的功能设计与实现的研究，以期为今后同类研究提供有益的借鉴。

摘要:无隔水管泥浆循环钻井技术作为一种新兴的工艺及装备系统，已经为国内外多口油气井提供了成功示范。通过无隔水管泥浆循环钻井技术，介绍了支撑该技术的装备系统——无隔水管泥浆循环系统，并重点说明了该系统中的核心装备——泥浆举升泵的选型范围、选型结果和性能参数计算方法。

摘要:废弃矿山占用土地资源，带来诸多生态环境问题，废弃矿山的生态修复迫在眉睫。当前各级政府财政对于矿山生态修复投入不足，亟须社会资本参与。2019年自然资源部发布《关于探索利用市场化方式推进矿山生态修复的意见》，为社会资本参与矿山生态修复市场化运作打开了大门。通过在江西省某县采用市场化方式进行矿山生态修复的实践，分析了废弃矿山生态修复的开发利用方向和不同修复方式的适用范围，明确了社会资本投资参与矿山生态修复的运行及收益模式，为区域矿山生态修复市场化项目提供参考。

摘要:山区大部分公路是削山填谷而建成的，由于建设初期生态保护意识的缺乏，致使公路沿线出现了很多裸露的高陡岩质边坡，从而导致各种地质灾害特别是崩塌、滑坡、泥石流等灾害非常发育。本文以省道302沿线（河南省林州市马安山村段）的一处崩塌地质灾害隐患点为例，在充分了解了崩塌危岩体的工程地质条件、水文地质条件、节理发育情况以及稳定性的基础上，采用生态保护修复理论，将崩塌地质灾害防治体系融入到生态景观修复规划中，完善治理区内生态系统的自我恢复能力和防护功能，从而达到防灾减灾生态景观恢复的目的。

摘要:矿山地质环境问题治理是一项复杂的长期系统工程，本文以某矿区为例，简要阐述了矿山地质环境存在问题，有针对性地提出治理措施。经济建设同时，坚持生态优先、绿色发展道路，切实把绿色发展理念贯穿于矿山资源开发、利用、保护的全过程，全力推进矿山地质环境治理和生态修复工程。

摘要:由于矩形抗滑桩自身抵抗弯矩最优的特殊性质，在岩土工程施工设计时被广泛采用。常规的矩形抗滑桩开挖只能采用人工开挖，效率低下，周期长，安全隐患大。在三星滴水岩滑坡路段恢复整治工程实践中，采用旋挖钻机来辅助开挖，极大地提高了开挖效率和缩短了人工井下作业周期，减少了安全隐患和风险，为以后类似项目安全和高效地施工提供了较好的参考价值。

摘要:本文以某水利工程闸门井竖井开挖为例，中导井开挖尺寸2 m×2 m，通过实践总结研究，介绍了竖井中导井施工开挖的一种新方法——中导井一次爆破成井法，着重介绍了中导井如何一次爆破贯通的技术措施。本工法采用中导井一次爆破成井和竖井周边扩挖相结合。开挖方法采用深孔爆破法，通过爆破方案设计、施工前准备、机械钻孔、装药、联线、爆破、炮后安全检查等工艺，先对中导井进行一次爆破开挖成型，再对竖井周边岩体自上而下采用浅孔多循环爆破扩挖成型，最终形成竖井中导井。

摘要:随着时代的发展和科技的进步，信息化对人们的工作生活起到了潜移默化的作用和影响。在钻探工程领域，“地质云3.0”平台为钻探行业提供了海量的数据支撑和信息共享。本文结合中国地质调查局“地质云3.0”平台发布，详细阐述了“地质云3.0”平台在钻探领域中的应用，方便钻探行业从业人员，更加高效、便捷地使用“地质云3.0”平台解决工作中的问题。

摘要:本文依托长沙至益阳段高速公路扩容工程第一合同段观音岩互通桥梁工程项目，以该项目桩基工程中桩基开挖为背景，通过结合桩径、桩长、桩数、工程量、耗油比等因素，研究了某品牌360旋挖钻机在该项目中不同口径桩基施工中的耗油量问题，分析了不同桩参数造成机械耗油量不相同的原因，得到了桩径是影响机械油耗增加的关键因素，对桩基开挖工程中机械的选择及造价预算有一定指导意义。