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勘探技术所研发的复杂地层取心技术在多金属矿区应用取得突出效果

2019-12-19 09:05:26  来源:地调局勘探技术所 作者:李鑫淼  阅读: 1226 次
依托国家重点研发计划—战略性国际科技创新合作重点专项“多金属矿岩心钻探关键技术装备联合研发及示范”项目,自然资源部中国地质调查局勘探技术所开展了“复杂地层取心钻具”研制,研制的H规格绳索强制取心钻具、P/H跨径绳索取心钻具等近期在山东省平度市山旺-上马台矿区开展了示范应用,有效保证了复杂地层岩心采取质量,平均岩心采取率达到98%以上。

依托国家重点研发计划—战略性国际科技创新合作重点专项“多金属矿岩心钻探关键技术装备联合研发及示范”项目,自然资源部中国地质调查局勘探技术所开展了“复杂地层取心钻具”研制,研制的H规格绳索强制取心钻具、P/H跨径绳索取心钻具等近期在山东省平度市山旺-上马台矿区开展了示范应用,有效保证了复杂地层岩心采取质量,平均岩心采取率达到98%以上。

该施工区脆性断裂构造发育,地层破碎严重,夹水敏性地层,且软硬互层,本次示范工程完成了28ZK5(孔深420m,倾角77°)和28ZK6(孔深540m,倾角74°)两个钻孔的取心施工,研制的复杂地层取心钻具在上述地层成功应用,并取得了多项重要技术进展。

一是研制的H规格绳索强制取心钻具,通过泵量变化完成割心,操作简便,配合隔液底喷钻头,有效解决了松散、破碎地层易出现的岩心脱落、冲蚀问题,割心动作执行成功率及打捞成功率达到100%,进一步扩大了绳索取心钻进工艺的地层适用性。

二是针对特殊研制的空气反循环钻进双壁钻杆,配套研制了P/H跨径绳索取心钻具,解决了在大斜度钻孔、端部内加厚钻杆中的投放、打捞、脱卡等技术难题,实现了两种取心(样)工艺的结合,提高了钻进效率的同时,减少了钻具配备的种类及数量,为绳索取心钻进工艺在特深孔中的应用积累了经验。

三是采用内壁硬化及光滑处理工艺研制的低摩阻岩心管,对于复杂地层易出现的岩心卡堵、回次进尺短等技术难题,起到了积极的缓解作用,回次钻进岩心基本满管,地表退心方便快捷,岩心采取质量好。

地质岩心钻探复杂地层取心技术的成功应用,有效保证了多金属矿复杂地层的岩心采取质量,提升了绳索取心工艺在复杂地层的使用效率及可靠性,应用效果得到了机台工人及现场验收专家的好评,进一步丰富了中国地质调查局勘探技术所在复杂地层取心方面的技术手段。复杂地层取心技术的成功研发,也有力展示了中国地质调查局系统在地质岩心钻探方向的技术实力,为深孔复杂地层取心提供了新的技术思路,也为深海、深地科学钻探做好技术储备。

下一步,将继续完善复杂地层取心钻具,形成系列化,重点是进一步提升其适用范围,开拓地质岩心钻探领域应用市场,同时推动该技术在深海、深地科学钻探、海域水合物、页岩气等地质调查项目中的应用,在新时代地质调查项目中发挥积极的作用。

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