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          探礦工程在線 > 正文

          2019年探礦工程十大新聞

          發布時間:2020年01月16日
          來源:探礦工程在線

          由《探礦工程(巖土鉆掘工程)》編輯部發起、業界廣泛推薦,經業內專家學者投票推舉產生了2019年探礦工程十大新聞。

          快看看有沒有您或您的單位參與!


          一、地質巖心鉆探自動化、智能化等多項關鍵技術獲突破

          2019年11月15-17日,中國地質大學(北京)承擔的國家重點研發計劃“多金屬礦巖心鉆探關鍵技術裝備聯合研發及示范”項目國內示范應用鉆探工程在山東省平度市山旺-上馬臺礦區現場順利通過專家組驗收。

          該示范工程全面驗證了項目研發的巖心鉆探裝備和機具的實用性與可靠性,首次在國內實現了地質巖心鉆探領域的數字化鉆進、優化鉆進、鉆桿擰卸和鉆桿操作自動化等目標,為開展國外示范應用奠定了良好的基礎。

          “多金屬礦巖心鉆探關鍵技術裝備聯合研發及示范”項目在與國內合作單位中國地質裝備集團有限公司、北京天和眾邦勘探技術股份有限公司、中國地質調查局勘探技術研究所、北京探礦工程研究所和山東省地質礦產勘查開發局第六地質大隊的共同努力下,經過2年的研究開發,完成了多工藝自動化反循環巖心鉆機(XD-12R型)、金剛石繩索取心為主的多工藝自動化巖心鉆機(CSD1800-ZD型)、高胎體金剛石鉆頭、繩索取心鉆具等設備和工具的研制,完成了“三好一強”沖洗液體系、快速護壁堵漏材料的研發。研發的設備、工具、材料等在山東省平度市山旺-上馬臺金礦區成功進行了示范應用,鉆進地質巖心鉆孔2個,累計進尺800余米,取得了多項巖心鉆探技術突破。

          (1)鉆桿自動排放裝置與鉆桿移擺機械手的成功應用,在國內首次實現了加接鉆桿、提下鉆的自動化;

          (2)智能鉆探控制系統實現了3種優化鉆進模式;

          (3)巖心內管表面光滑硬化處理的繩索取心鉆具,實現了巖心零堵塞;

          (4)雙壁鉆桿反循環鉆進與繩索取心鉆進共用鉆桿可行性得到了驗證;

          (5)高胎體金剛石鉆頭性能優異,獲得了高鉆速和長壽命;

          (6)新型“三好一強”無固相沖洗液體系護壁攜屑能力強;

          (7)創新了“產學研用”合作模式,人才培養成效好。

          二、8882 m,亞洲陸上第一深井在塔里木誕生,創井深、測井深度、取心深度三項亞洲紀錄

          截至2019年7月17日,中國石油重點風險探井輪探1井鉆至8882 m后轉入鉆井完井階段。這口井刷新了中國石化順北鷹1井2019年2月創造的井深8588 m的亞洲陸上超深井記錄。

          面對輪探1井地質資料極度匱乏,超深、超高壓、超高溫、含硫等鉆探難題,塔里木油田自2018年6月28日開鉆以來,堅持工程地質一體化,精細地質分層研究,從井身結構、鉆具抗拉、水力學等方面開展優化論證。優化設計井身結構為四開四完,備用五開五完。優選定制小接箍高強度鉆桿及配套膠皮護箍,增加鉆具抗拉強度,減少對套管的磨損,確保井筒完整性。根據現場實際情況實驗和摸索出目的層鉆進的最佳鉆井液配方與性能。開展水泥漿體系高溫性能評價試驗,確保超高溫固井安全施工,為目的層固井做好充足的技術儲備。

          針對輪探1井地層巖性特征,在輪南地區首次采用防斜控斜的垂直鉆井技術,優選X516定制鉆頭,較常規PDC鉆頭提速約17.6%。最終,這口井實現了安全高效鉆進,也刷新了取心、測井亞洲最深紀錄。

          三、我國煤礦井下近水平定向鉆進深度創3353 m世界紀錄

          2019年9月14日,由中煤科工集團西安研究院有限公司在神東保德煤礦實施的沿煤層超長定向鉆孔成功貫穿工作面,完成主孔深度3353 m沿煤層超長貫通定向鉆孔,創造了沿煤層定向鉆孔新的孔深世界紀錄,標志著我國煤礦井下定向鉆進技術與裝備獲得重大突破。

          利用鉆孔抽采煤層瓦斯是目前國內外常用且有效的方法,尤其是近年來利用隨鉆測量定向鉆進技術與裝備施工順煤層瓦斯抽采定向鉆孔,實現了鉆孔軌跡的精確控制,可保證鉆孔軌跡在預定層位中的有效延伸、增加鉆孔有效抽采距離、提高瓦斯抽采效率,并且可進行多分支孔施工,施工的鉆孔能均勻覆蓋整個工作面,具有鉆進效率高、一孔多用、集中抽采等優點,在礦井瓦斯治理中發揮了重要作用。

          西安研究院設立重點研發項目集中攻關,成功研制了ZDY15000LD型定向鉆進裝備、無纜大通孔高強度鉆具、泥漿脈沖無線隨鉆測量系統,解決了超長定向孔內復雜受力工況下鉆具承載難題,降低了鉆具內沖洗液的沿程流動阻力,突破了無線隨鉆測量壓力脈沖信號在3000 m以上孔深穩定傳輸的“瓶頸”;研發了超長定向孔復合鉆進軌跡控制技術、復合回轉分支鉆進技術、滑動鉆進加壓減阻技術,攻克了超長孔定向鉆進鉆壓高效傳遞、軌跡精確控制、分支孔鉆進的難題,形成了完善的近水平超長孔定向鉆進工藝,實現了井下沿煤層定向鉆進能力由2000 m到3000 m的重大突破;研制了煤礦井下用沖洗液凈化循環系統,實現了定向鉆進沖洗液由“開式”向“閉式”循環的跨越,解決了超長孔施工耗水量與排污量大的難題,促進了井下綠色鉆探技術裝備發展。項目結合保德煤礦大盤區超長工作面采前瓦斯治理需要,于2019年8月至9月間,在保德煤礦五盤區一號進風大巷完成了主孔深度3353 m的超長貫通定向鉆孔,鉆進用時21 d,總進尺4428 m,日均進尺超過210 m,并成功貫穿二盤區81210工作面,與相臨三下盤區二號回風大巷精確貫通,鉆孔貫穿巷道中靶坐標誤差<0.15%,目前日均瓦斯抽采量已經達到5000m3。

          四、第二屆全國地質勘查行業職業技能(鉆探)競賽成功舉行

          由自然資源部地質勘查管理司指導,中國礦業聯合會、中國就業培訓技術指導中心、自然資源部人力資源開發中心共同主辦,中國地質裝備集團有限公司承辦的2019年中國技能大賽第二屆全國地質勘查行業職業技能(鉆探)競賽,11月1日在河北省張家口市圓滿落幕。

          競賽內容分為理論知識考試和實際操作技能考核(鉆進巖樣、泥漿性能測定與調整、鉆具組裝)兩部分。

          競賽共有22個?。ㄗ灾螀^、直轄市)和5個中央直屬地勘單位積極響應并參與,各賽區經過層層選拔,遴選出了81名優勝者參加決賽。

          根據2019 年中國技能大賽第二屆全國地質勘查行業職業技能(鉆探)競賽實施方案及表彰獎勵辦法,經競賽組委會對全國決賽前3名李寬、梁峰、鄒道清3位同志,按程序經人力資源和社會保障部核準后授予“全國技術能手”榮譽稱號。

          授予山東省代表隊團體一等獎,授予河北省代表隊、核工業地質代表隊團體二等獎,授予湖南省代表隊、福建省代表隊、青海省代表隊團體三等獎。

          五、41.97 m,新的取心長度世界紀錄誕生

          中國地質調查局勘探技術研究所研制的KT系列大口徑取心鉆具在新疆克拉瑪依瑪湖區塊的風險探井瑪頁1井進行了取心技術服務,連續取心累計進尺445.58 m,巖心采取率97.96%,僅用工期61 d,突破了該地區多項取心記錄。

          瑪頁1井是新疆油田股份公司在準噶爾盆地西部隆起烏夏斷裂帶的一口風險探井,目的是探索瑪湖凹陷北斜坡帶二疊系風城組頁巖油和常規高孔火山巖油藏重大勘探領域的勘探潛力,開辟瑪湖凹陷下二疊統堿湖碳酸鹽巖頁油新領域。該井由西部鉆探克拉瑪依鉆井公司70114鉆井隊實施鉆探任務?,旐?井設計井深4950 m,設計取心275 m,設計取心工期125 d。

          KT系列取心鉆具及配套的取心技術在新疆區域屬首次應用,瑪頁1井四開216 mm井眼自井深4577.34 m開始連續取心,現場勘探所技術人員與鉆井隊嚴密配合,不斷優化各項參數,解決了部分井段巖心裂隙發育造成的易堵心、易磨耗巖心等難題,應用孔底動力驅動KT194取心鉆具多筒聯裝的長鉆程取心技術,連續取心鉆進445.58 m,創造了該地區多項取心記錄:

          1)連續取心累計進尺445.58 m,巖心采取率97.96%,創造了新疆該區域連續取心最長記錄,建立了地層對比的“鐵柱子”;

          2)在井徑216 mm,井深4892.76~4934.73m,應用四筒聯裝的超長鉆程取心技術單回次取心進尺41.97 m,刷新了勘探所KT194取心鉆具在松科2井中創造的單回次取心進尺41.69 m的世界記錄;

          3)應用KT系列鉆具的長鉆程取心技術優勢,常規取心24回次,平均回次進尺17.78 m,僅用工期61 d完成取心進尺445.58 m,即用48.8%的時間完成了162%的取心工作量,創造了該地區常規取心鉆進時效最高紀錄;

          4)應用勘探所自主研制的Φ178 mm渦輪鉆具驅動KT194取心鉆具,取心鉆進18.77 m,巖心采取率100%,比常規螺桿鉆驅動提速近20%,創造了渦輪鉆驅動取心鉆進在該區域首次應用記錄。

          KT系列取心鉆具及配套的取心技術在瑪頁1井實現了取心鉆進提速區域性歷史突破,取心效果得到了克拉瑪依鉆井公司和新疆油田公司的一致好評,展現出了廣泛的應用前景,同時該項技術也在新疆區域豎起了高效取心鉆進的一支標桿!

          六、中國鈾資源科學探測最深孔開鉆, 入選國資委2019十大創新工程

          深部科學鉆探是探索深部鈾資源的“望遠鏡”。12月15日,我國鈾資源探測領域設計施工的最深孔——中國鈾礦3000 m科學深鉆開鉆儀式在江西省撫州市樂安縣相山鈾礦田順利舉行。

          “中國鈾礦3000米科學深鉆項目是核地質系統向深部找礦進軍的一大戰略舉措?!敝泻思瘓F核工業北京地質研究院院長、項目總負責人李子穎在啟動儀式上表示,中國鈾礦3000 m科學深鉆的實施對獲取深部地質結構和鈾多金屬成礦信息,全面提升核地質深部探測技術和鉆探工藝技術水平具有重要科學意義。

          相山礦田作為我國最大的火山巖型鈾礦田,對我國鈾資源保障具有非常重要的作用。相山礦田目前勘探主要限于淺表,對深部成礦環境和成礦條件研究涉及較少。深部科學鉆探是探索深部鈾資源的“望遠鏡”,對大型熱液型鈾多金屬礦深部成礦理論研究,鈾成礦的極限深度、深部構造和地質體及重要成礦要素界面識別,深部鈾礦化示蹤,深部找礦模式和綜合預測模型構建等方面的研究具有重要的推動作用。

          項目團隊將通過開展相山鈾礦田深部成礦環境三維立體探測,揭示深部鈾多金屬資源成礦條件,構建3000 m深度成礦信息識別技術,為大深度鈾多金屬找礦提供技術示范,進而推動和指導我國鈾及多金屬礦深部找礦勘查工作。通過項目實施將全面提升和突破鉆探工藝技術、高精準深部探測技術、高溫高壓環境下井中地球物理測井技術等成套技術水平。

          “中國鈾資源科學探測最深孔開鉆”入選國資小新、國資委網站、《國資報告》雜志聯合發起的“2019年十大創新工程”。

          七、我國自行研制的冰下基巖鉆探裝備首次在南極應用,并首獲東南極區域冰下巖心樣品

          由吉林大學張楠率領的團隊,2019年2月10日在南極中山站往南約12 km的南極冰蓋上鉆探取得突破,成功鉆穿近200 m厚的南極冰蓋,獲取了連續的冰心樣品和冰下巖心樣品。這是中國自行研制的極地冰蓋及冰下基巖鉆探裝備首次在南極應用,所獲冰下巖心樣品是國際上在東南極區域的首次。為研究南極冰蓋運動和演化以及東南極冰下地質學研究提供了重要的科學依據。

          由于破冰船“雪龍”號之前在西南極海上航行時與一座冰山發生碰撞而受損,因此需要提前返程,因此此次鉆探工作工期緊迫。鉆探人員爭分奪秒,1月23日正式開鉆,5 d后突破淺冰層、開始鉆進深部冰層。2月10日鉆探取得突破,鉆到191 m時進入冰巖夾層,這時所鉆取的冰心呈黃灰色,夾雜著大量巖土顆粒,這意味著已接近冰巖界面。鉆探團隊隨后更換冰下基巖鉆具,最終鉆取到了冰下巖心樣品。

          該巖心樣品也是國際上在南極鉆取的第四支冰下基巖樣品,我國成為繼俄羅斯、美國之后第三個有能力并且實現在南極獲取冰下基巖樣品的國家。裝備的研發和此次成功試鉆,突破了可移動式集成化工作艙、模塊化鎧裝電纜式電動機械鉆具、冰巖界面及巖層取心鉆頭等冰下基巖取心鉆探關鍵技術,標志著我國自主研發的極地冰蓋及冰下基巖取心鉆探裝備及研發能力達到國際先進水平。試鉆的成功為我國深入開展極地鉆探工程提供了強有力的技術支撐。

          八、青藏高原首個3000 m科學深鉆開鉆

          2019年6月22日,青藏高原固體礦產調查領域首個3000 m科學深鉆開鉆儀式在拉薩墨竹工卡縣甲瑪礦區舉行。此項目是科技部國家重點研發計劃項目——深地勘查開采專項《青藏高原重要礦產資源基地成礦系統深部探測技術與勘查增儲示范》的重點工作內容,孔位海拔5000多米,施工場地狹窄,施工中要克服高寒缺氧、地層破碎、避開巷道等困難,施工難度較大。

          承擔此次科鉆施工任務的是山東省第三地質礦產勘查院,該院曾實施過青藏高原羅布莎科學鉆探、南黃海大陸架科學鉆探、中國巖金勘查第一深鉆等項目,在業界有很高的聲譽。截止到12月3日,鉆孔施工深度已達1130 m。

          九、首次全國青年地質鉆探工程專題論壇召開

          2019年4月12-14日,由中國地質學會主辦、中國地質學會青年工作委員會、安徽省地質學會青年工作委員會、安徽省自然資源廳等多家單位承辦的第四屆全國青年地質大會在安徽合肥如期召開。本屆全國青年地質大會共設12個專題會場,并首次開設“鉆探工程”專題分會場,專題圍繞地質鉆探(巖土鉆掘)技術涉及的新理論、新技術、新設備、新工藝的理論研究與工程應用以及大陸、海洋、極地、行星科學鉆探和綠色勘查新進展等展開討論。地質鉆探專題會議得到了全國高校、科研院所、地勘單位的鼎力支持,共有來自吉林大學、中國地質大學(北京)、中國地質大學(武漢)、中南大學、成都理工大學、中國地質調查局勘探技術研究所、中國地質調查局北京探礦工程研究所、中國地質調查局探礦工藝研究所、中煤科工集團西安研究院有限公司、安徽省地礦局313地質隊、山東省地礦局第七地質大隊等十余家單位的專家學者、工程技術人員上演了一場青年地質鉆探工作者的饕餮盛宴,報告題目共計33項,分享了各自的研究成果,并進行了深入的溝通與交流,碰撞了思想、增進了了解。經組委會評審,鉆探工程分論壇共有10項報告獲第四屆青年地質大會優秀論文獎,3人獲優秀召集人獎勵。此次分論壇的成功舉辦,進一步發揮了中國地質學會青年工作委員會樞紐型、組織型的引領作用,為發揮青年力量打好了思想溝通的建設基礎,并指明與樹立了青年力量未來工作的方向與目標。


          十、2700 m,Φ127 mm口徑繩索取心鉆進國內最深紀錄誕生

          由中煤地華盛水文地質勘察有限公司第四分公司承擔的中國地質科學院礦產資源研究所滇西南勐野井地區鉀鹽鉆探工程MK-3井于2019年6月26日終孔,其繩索取心鉆進深度已達到2700 m的設計孔深,創造了國內大口徑(鉆孔直徑127 mm、巖心直徑80 mm)繩索取心鉆進深度最深紀錄。

          該工程自開始施工以來,第四分公司充分發揮自身技術、管理和設備優勢,精心組織,科學施工。全井采用了金剛石繩索取心鉆探工藝,選用HXY-9型鉆機、SYZX122型繩索取心液動潛孔錘、CHD127繩索鉆桿(定尺長度4.5 m,外徑114.3 mm,壁厚6.2 mm,接頭外徑119.0 mm,內徑96.0 mm)、自有特種飽和鹽水泥漿專利技術等。公司項目組克服了西南邊陲交通不便、氣候炎熱、蚊蟲叮咬、地質條件極其復雜等不利因素,開展作業,施工水平和技術能力均達到國內領先水平,樹立了央企品牌。

          [責任編輯:dc]

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